Cтраница 2
Первое время завод часто попадал в тяжелое положение из-за брака продукции по допустимой величине сечения захвата медленных нейтронов, а проще - из-за загрязнения графита бором. Заменить же теплоизоляцию на чистый пековый кокс или нефтяной кокс было невозможно из-за высокой стоимости последних и низкого электросопротивления такой изоляции, что не позволило бы керну печи разогреться до нужной температуры процесса. [16]
Для определения габаритов токоподводящего электродного пакета пользуются следующими соображениями. Во-первых, сечение токоподводящего пакета должно соответствовать сечению укладываемого керна в печь и, во-вторых, допускается меньшее сечение электродного пакета, чем сечение керна. Допустим, что в печь для графитирования загружаются электроды длиной 1 5 м, высота керна 1 2 м, тогда сечение токоподводящего пакета должно быть 1 5X1 2 м; предполагается, что в этом случае ток будет протекать равномерно по всему сечению керна печи. [17]
Операция загрузки хотя и проста, но она весьма ответственна. Основная задача состоит в том, чтобы загрузить керн печи ( керном называется объем загруженных в печь изделий вместе с пересыпкой) таким образом, чтобы сопротивление его было одинаковым по всему сечению. Только в этом случае будет обеспечено равномерное распределение тока по сечению, а следовательно, и равномерный нагрев. Это очень трудная задача, поэтому эта операция должна особенно тщательно выполняться. Керн печи имеет явно выраженное свойство нарастающего эффекта. Любая неравномерность укладки керна незначительная в холодном состоянии, неизбежно разрастается в значительные неравномерности распределения тока при высоких температурах. [18]
Измерение температуры до 1500 С не представляет затруднений и производится термопарами. При более высоких температурах, особенно выше 2000 С, приходится сталкиваться с некоторыми затруднениями, которые не позволяют производить точные измерения температуры. За пределами 1500 С температуры измеряются оптическими пирометрами. Поэтому во всех случаях измерение температуры производится через визирную угольную турбину, вставленную в керн печи. Недостатком этого способа является то, что в визирную трубку поступают газообразные продукты из печи и образуют дымное облачко, которое, закрывая накаленное пятно, мешает точному измерению. [19]
Термическая обработка изделий производится в печах сопротивления двумя способами ( пропитка в жидком или газообразном Si) при температуре от 1500 - 2200 С. Пропитка в жидком Si производится следующим образом: в специально изготовленных из рекристаллизованного карбида кремния камерах устанавливаются на подставках изделия и засыпаются кристаллическим кремнием крупностью 10 - 0 мм. Камера собирается внутри графитового керна печей сопротивления. Нагрев камеры осуществляется с боков и верха. Пропитка изделий в газообразном Si производится в графитовых тиглях или корытах, установленных внутри керна печей сопротивления. Изделия помещаются над кристаллическим кремнием, насыпанным на дно тигля на специальных подставках. Измерение температуры производится оптическим пирометром на пробки в замерных трубках, которые пропускаются через камеру или тигель. [20]
Высокая скорость нагрева заготовок в критической зоне в опасном интервале температуры может вызвать растрескивание графитируемых заготовок вследствие объемных изменений материала. Наряду с этой причиной растрескивание заготовок может произойти из-за термических напряжений вследствие неравномерного их нагрева. При постоянной скорости нагрева термические напряжения в заготовках прямо пропорциональны ее диаметру. Кроме того, перепады температуры по сечению керна, достигающие 300 - 400 С, также могут явиться причиной возникновения термических напряжений в заготовках. Поэтому для снижения перепадов температуры при ведении процесса графитации обращается большое внимание на тщательную укладку керна. Поскольку конечное температурное поле керна печи определяет физико-механические свойства графитированного материала, особенно удельное электросопротивление, содержание золы и примеси, то для получения высокого и стабильного качества графитированного материала, авторы работы [ 34, с. [21]