電熱管の化学侵食

電熱管の化学侵食

FeO、P2O3、B2O3、Na2O、K2O、V2O5 などの耐火材や断熱材に含まれる少量の不純物は、高温で発熱体表面の酸化膜中の Al2O3 や Cr2O3 と相互作用します。低融点化合物を生成し、酸化膜の保護機能を破壊し、電熱素子を腐食させます。 わずかな不純物は Al2O3 および Cr2O3 と同じであり、形成される主な低融点化合物を表 4-13 に示します。 表から、発熱体にとって最も危険な不純物酸化物は V2O5、P2O5、および B2O3 であることがわかります。 これらの不純物酸化物は、温度が低いときに発熱体を浸食します。 したがって、腐食を避けるために耐火材料を選択する際には、耐火材料の含有量を厳密に管理する必要があります。

腐食を避けるために、次の断熱材および製品が高温で電熱要素に接触することは固く禁じられています: アスベスト、スラグウール、珪藻土、バーミキュライト、パーライト、軽石、水ガラス、発泡コンクリート、グラスファイバーなど。

発熱体の表面と支持耐火物との間に相対運動が生じると、発熱体表面の保護酸化膜が摩耗します。 相対運動の理由は、電熱合金が加熱されると膨張し、冷却されると収縮するためです。 この現象は耐火物とはあまり関係ありませんが、合理的な設計で適切に固定されていれば、この影響は軽減されます。

電食は、電気発熱体のターン間の短絡放電であり、発熱体の表面に損傷を与えます。 この現象は、高温で集中的な媒体で発生します。 このとき、電熱素子と接触する耐火物に含まれる不安定な酸化物Fe2O3が還元され、接触面にFe2O3＋3CO==2Fe＋3C02金属鉄が析出し、電熱素子間の短絡を引き起こします。発熱体が回転し、発熱体の表面で局所的な溶融を引き起こします。 発熱体の局所抵抗が増加し、故障プロセスが加速します。

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