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碳化硅出炉现象分析
正常的结晶块,绿炉为绿色,黑炉为黑色,结晶有光泽,闪闪发光,呈链状结构,颗粒内大外小,分解层适度,无白毛和炭粒夹杂,结晶筒直径均匀,尺寸适度。炉象分析指对异常出炉现象的分析,找出原因,采取相应的措施。
    1.硅过量
    其特征是结晶中有白毛,结晶层内壁出现空腔,空腔中生成大片结晶,结晶块强度小,结晶层中无炭粒,分解石墨少,炉电阻大,工作电压高。电流小,冶炼时炉上冒白烟(硅化剂蒸气),甚至喷炉。引起硅过量原因有:混料不均、局部硅过量,炉芯表面负荷大,使分解层增层,炉料配比硅过量,焙烧料或混合料在运输加工过程中的碳损失,加的碳化硅细粉过多,使炉料透气性变坏,碳蒸气不能正常外逸等。此外,冷却浇水过急,也会使碳化硅氧化产生白毛,严重的有块状二氧化硅。
    如在供电过程中已发现有硅过量迹象,应适当降低冶炼功率,以减少石墨分解层。
    2.碳过量
    其特征是结晶细小呈针状并夹杂炭粒,SiC分解石墨层增厚,炉电阻减小,工作电压低,电流大。
    引起碳过量原因有:混料不均,局部碳过量。炉芯表面负荷小,或送电时间短,使分解层减薄,硅蒸气少。炉料配比碳过量。碳素原料粒度过粗,冶炼时未完全反应,呈粒状遗留在细晶块中,但晶体不是针状。
    冶炼中解决措施:可适当增加冶炼功率,以增加石墨分解层厚度,给结晶层增加硅蒸气。
    3.局部碳过量或硅过量
    结晶层中既有白毛又有炭粒是混料不均造成的典型特征。产生原因是混料时间或次数不够,或是混料机进料边出料所致。解决措施是延长混料时间或增加混料次数,或是改进操作方法。
    4.绿炉发黑或黑炉发绿
    绿碳化硅炉的结晶色泽发黑,呈暗绿,或结晶筒内圈绿,外圈黑。主要原因是反应料中杂质多,或食盐加入量不足。黑碳化硅炉的结晶色泽发绿,主要原因是炉料纯度偏高,宜增投含杂质多的炉料。
    5.外层结晶发红呈铁锈色
    主要原因是炉料含铁较多,解决措施是采用含铁较少的原料及回炉料。
    结晶层发乌,无光泽,是因浇水过早或烧水量过大,水与高温的碳化硅相遇所致。解决措施是浇水要适当。
    结晶呈蓝色,彩色。其原因是冷却过急,是碳化硅在高温下遇空气,造成结晶表面氧化所致。解决措施是按工艺规定进行冷却。
    6.结晶筒粗细不均匀
    主要原因是炉芯装置不均匀,炉芯下部料密度小,炉芯下沉不均,炉芯上部料高度不均,造成对炉芯的压力不均。
    7.石墨包裹着碳化硅
    结晶筒内层呈半分解状态,石墨包裹着碳化硅其原因是冶炼后期炉功率变化大,炉温度波动大。应减小电压级差,以减小冶炼后期的炉功率波动。
    8.一氧化碳点不燃
    送电开始后,不能在1-2h内达到要求功率,一氧化碳点不燃其原因是炉芯材料电阻大,炉芯截面积小,炉芯摊料时加压不够,工作电压低。
    9.送电后期调至最低工作电压仍过载
    其原因是工作电压级数少,参数不合理,炉芯开始电阻小,炉料电阻过小。应正确设计变压器,或缩小炉芯截面积,减小炉芯材料填充密度。
    10.冶炼后期炉底发红
    其原因是炉芯位置偏下,下部料总厚度小。
    11.结晶筒细,炉产量低
    其原因是送电量少,回收料配入量少,电损失较大,如:食盐加入量过大,炉体漏电严重等。
    12.出炉石墨少供不上循环使用
    原因是炉料硅过量,分解层薄,炉芯表面负荷小,冶炼时间短。
    13.碳化硅结晶细小
    原因是冶炼时间过短,炉料中含铝量高。
    14.炉端墙内面耐火砖熔化
    原因是端墙内表面高温区无碳质砌体,电极伸向炉内长度小,炉芯与电极连接处喇叭形石墨少。解决措施是在熔化处补修碳质材料耐火层,增大、压实喇叭形石墨。
    15.炉底料结块严重
    原因是炉料中含盐过多。可减少食盐加入量,乏料进行水洗后再用。
    16.送电过程中炉阻突然增大造成电炉功率骤然下降
    其原因是喷炉引起炉芯喷出或炉料下沉使芯体变形。
    17.送电过程中炉电阻突然减小造成电流功率骤然增大
    这通常是炉体击穿或炉墙间打火,造成泄漏电,电流大增。炉墙间打火的原因是炉墙间绝缘不良,或是保温料和反应料含盐过多,或保温料层太薄,使得炉墙附近的含盐量很高。
发布时间:2008-3-18 18:18:43 
 
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