Los efectos del óxido de magnesio en la calidad de las resistencias eléctricas
¿Qué especificaciones del Óxido De Magnesio electrofundido utilizado en el proceso de producción de resistencias eléctricas afectarán al control de calidad?
Existen diversos factores relacionados con la producción de elementos calefactores que afectarían a la calidad de los calentadores. Algunos de ellos son la mano de obra y la tecnología del calefactor eléctrico, así como la amplia gama de Materias Primas utilizadas en la producción de los calefactores eléctricos, especialmente las distintas especificaciones del óxido de magnesio electrofundido. A continuación, se presenta una sencilla introducción a las principales especificaciones técnicas del óxido de magnesio electrofundido que afectan a la calidad de los resistencias eléctricas:
Los efectos de la composición química del óxido de magnesio utilizado en la producción de resistencias eléctricas
Composición química del óxido de magnesio basada en varios fabricantes extranjeros - Ver Tabla 1.
Nombre
Tipo
LOS
Si02
AL203
Fe203
Ca0
Mg0
BppM
SppM
CPPM
Magnético PPM
PPPM
America
Alta temperatura
≤0.02
≤4.5
≤1.2
≤0.2
≤1.7
≥92
≤50
≤50
≤100
≤50
----
Media temperatura
≤0.025
≤5.0
≤0.8
≤0.2
≤1.1
≥90
≤60
≤50
≤100
≤100
----
Baja temperatura
≤0.25
≤8.0
≤1.0
≤0.2
≤1.1
≥76
≤60
≤50
≤100
≤150
----
Japón
Alta temperatura
----
≤1.5
≤0.6
≤0.5
≤1.0
≥97
----
----
----
----
----
Media temperatura
----
≤2.0
≤2.0
≤0.6
≤1.5
≥94
----
----
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Baja temperatura
----
≤2.0
≤0.6
≤0.7
≤1.5
≥94
----
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----
----
----
Fábrica de alemán
Alta temperatura
----
----
----
≤0.2
----
≥95
----
≤
≤100
≤100
≤50
Media alta temperatura
----
----
----
≤0.5
----
≥95
----
≤100
≤500
≤300
≤500
Los efectos de las especificaciones químicas del óxido de magnesio en la calidad de los resistencias eléctricas
i). Pérdida por ignición: Se refiere al fuerte calentamiento del óxido de magnesio electrofundido a alta temperatura, lo que permite el escape de sustancias volátiles como el agua. Para el Polvo de alta temperatura y el polvo normal, se refiere principalmente al agua; para el polvo modificado, se refiere al agua, así como a los componentes del agente modificado. Si es demasiado alto, el valor máximo de la fuga de corriente sería excesivamente grande cuando la corriente pasa por el polvo modificado. En cuanto al polvo de alta temperatura, causaría burbujas después de que el calentador tubular haya pasado por el horno.
ii). SIO 2 : La proporción de SIO 2 y CaO se mantiene en 1:1. Lo mejor es mantener la proporción en 2:1.
iii). Fe 2 O 3 : El nivel de hierro oxidado afecta directamente a la vida útil de los resistencias eléctricas. En cuanto al óxido de magnesio electrofundido, cuanto menor sea el contenido de Fe 2 O 3 , mejor será. Sin embargo, en relación con los recursos de magnesio existentes en China, ha sido escaso poder obtener magnesio con ≤ 0.2Fe 2 O 3 . La mayoría de las minas de magnesio han obtenido magnesio electrofundido con aproximadamente ≤ 0,5% de contenido de Fe 2 O 3 . Por otra parte, China aún no ha descubierto un método para drenar el hierro, lo que permite a los fabricantes extraer el Fe 2 O 3 durante la combustión del magnesio electrofundido y controlar el contenido en torno a ≤ 0.1.
Iv). Al 2 O 2 : Dentro del magnesio electrofundido, el contenido medio de Al 2 O 2 está entre 0.1 y 0.5. El contenido relativamente alto de la especificación está relacionado con los aditivos añadidos durante el proceso de producción.
v). Contenido de CaO: El CaO, comúnmente conocido como piedra caliza, es fácilmente soluble en agua para formar Ca (OH) 2 . Cuando el contenido de sílice es comparativamente alto, durante el proceso de electrofusión, se generaría CaSiO 2 , CaO+SiO-CaSiO 3 (alta temperatura) al reaccionar el CaO y el SiO 2 .
vi). Mgo: En el magnesio electrofundido, el contenido de MgO está entre el 96 y el 98%. En general, cuanto más alto sea el nivel de MgO, menores serán las impurezas en comparación y su funcionalidad será sin duda mejor. Si el contenido de MgO está entre el 98 y el 99 por ciento, se conoce como macrocristalino. La forma cristalina del microcristalino es en forma de aguja y rodaja. Sin embargo, sus propiedades físicas y eléctricas no son superiores a las del magnesio electrofundido. Si se requieren excelentes propiedades eléctricas, el contenido de MgO ≥ 98% y otras impurezas como Fe 2 O 3 ≤ 0.2%, sólo podría lograrse utilizando magnesio en agua de mar.
vii). Otro contenido de impurezas microscópicas: Se trata principalmente de B, S, P y C. La existencia de B reduciría el punto de fusión del MgO (el punto de fusión del óxido de magnesio es de 2800℃). Cuando se utiliza el polvo de alta temperatura para fabricar los resistencias eléctricas, éstos deben mantenerse a una temperatura de 1050 a 1080℃ y se cuecen en el horno durante 15 a 40 minutos. Si el contenido de B es demasiado alto, se producirá la calcinación. Durante el curvado de los resistencias eléctricas, la porción de curvado exhibirá líneas de grietas como las de las líneas de cabello, bajando la resistencia de alto voltaje de los resistencias eléctricas. Véase la imagen 1. En una situación severa, la resistencia de alto voltaje no se restauraría después de que la esquina de doblado sea prensada con aceite. Y la existencia de S y P también acortaría la vida útil de los resistencias eléctricas. Si la existencia de C ≥ 100PPM, la fuga de corriente aumentaría mientras que la resistencia de alto voltaje, así como el aislamiento se hundiría.
viii). Las sustancias ferrosas son prácticamente peligrosas. Sería mejor controlar su contenido a un nivel lo más bajo posible. Requisito de la UCM de EE.UU. ≤ 50P. P.M e inferior.
El nivel de contenido de sustancias ferrosas en el magnesio electrofundido depende de dos condiciones:
El nivel de contenido de Fe 2 O 3 en el material original. Si el Fe 2 O 3 ≤ 0.5, cumpliría el requisito fundamental.
El nivel de capacidad de las máquinas de separación magnética en la planta de polvo de magnesio: Actualmente, las máquinas de separación magnética domésticas que emplean el método de refrigeración por agua son relativamente mejores. Si el contenido de sustancias ferrosas es demasiado alto, afectaría directamente a la resistencia de alta tensión en circunstancias normales, disminuyendo significativamente las propiedades eléctricas de los resistencias eléctricas y acortando su vida útil como resultado. En la actualidad, el control de las especificaciones de las fábricas domésticas en general se mantiene en ≤ 0.03% y menos.
Los efectos de las propiedades físicas del polvo de óxido de magnesio utilizado en la producción de resistencias eléctricas
Las especificaciones físicas del polvo de magnesio electrofundido se dividen principalmente en caudal (FT), densidad de toma (TD) y FR, distribución de malla.
Caudal (FT): Se refiere al tiempo de finalización registrado por 100g de MgO electrofundido para fluir a través de la copa Ford #4 y la unidad se denota en segundos (s). Diferentes Máquinas De Llenado de polvo tienen diferentes requisitos para la tasa de flujo, en particular, algunas de las máquinas de llenado de polvo en el extranjero, como Kanthal, Tateho, etc., tienen requisitos comparativamente más altos para la tasa de flujo. Los principales fabricantes nacionales de máquinas de llenado de polvo tienen requisitos relativamente más bajos en la tasa de flujo, normalmente en el rango de 38 a 42 segundos. Si el caudal es demasiado lento, el llenado de polvo no sería completo y la calidad de los resistencias eléctricas se vería comprometida. Finalmente, afectaría a la densidad de compresión tras el laminado del tubo y afectaría aún más a la potencia y a la transmisión de calor. Si el caudal es demasiado rápido, el polvo se filtraría fácilmente durante el proceso de llenado, desperdiciando un gran volumen de polvo de magnesio.
Densidad de grifo (TD) y FR
La densidad del grifo (TD) y el caudal (FR) se refieren a la densidad registrada mediante el instrumento de medición de la densidad del grifo AP901122, fabricado en Estados Unidos. El método consiste en colocar 100 g de óxido de magnesio en el instrumento de medición de la densidad del grifo copa Ford #3 y determinar el tiempo de finalización del flujo y la densidad.
Es una especificación importante en el óxido de magnesio electrofundido. Los diferentes clientes tienen diferentes requisitos en cuanto a la densidad para diferentes Tubos metálicos. Afecta principalmente a:
i). La tasa de extensión de los resistencias eléctricas después de llenar el polvo. Es decir, la longitud de los resistencias eléctricas después de la laminación del tubo. Si la densidad es grande, los tubos serán más largos después del laminado, mientras que, si la densidad es pequeña, los tubos serán más cortos después del laminado.
ii). La densidad comprimida después de la laminación del tubo que daría lugar a los cambios de las propiedades de aislamiento de los cables de calefacción de resistencia. Y también afectaría a la potencia y a la tasa de transmisión de calor de los resistencias eléctricas. Por ello, al fabricante de calentadores tubulares siempre le interesa especificar sus requisitos a las fábricas de polvo de magnesio. Por ejemplo, la producción de resistencias eléctricas de aluminio y cobre suele tener unos requisitos relativamente altos en cuanto a la densidad del polvo de magnesio. Normalmente se encuentra en el rango de 2.36 ~ 2.40 g/cm 3 . En el caso de Los Tubos De Acero Inoxidable y bundy, la TD suele mantenerse en 2.31±0.3g/cm 3 . Si la densidad es excesivamente grande, los resistencias eléctricas se rompen fácilmente debido al diámetro relativamente pequeño durante el proceso de doblado del tubo. Si la densidad es excesivamente pequeña, el relleno de polvo no estaría completo dentro de los tubos, no pudiendo alcanzar los requisitos de resistencia a la alta tensión y otras propiedades eléctricas.
La distribución del número de malla. La distribución del número de malla de las partículas de óxido de magnesio electrofundido viene determinada por la densidad, el caudal y el tamaño de los resistencias eléctricas producidos que necesitan los usuarios. A continuación, se exponen varios tipos de distribución común del número de malla: (para más detalles, consulte la tabla siguiente)
i). Los efectos de la distribución del número de malla en los resistencias eléctricas: Si el número de malla es demasiado grande, el tamaño de las partículas sería pequeño y la superficie de cada peso individual sería relativamente grande, lo que daría lugar a una fácil absorción de la humedad; mientras que si el número de malla es demasiado pequeño, el tamaño de las partículas sería grande y dañaría los cables de calefacción después de la extensión comprimida y afectaría a la vida útil de los resistencias eléctricas.
ii). Cómo elegir el número de malla en función del diámetro de los resistencias eléctricas y el paso de rosca de los hilos calefactores de resistencia:
Para los resistencias eléctricas con un diámetro ≥ 8mm, se puede seleccionar el polvo de magnesio de 40 mallas ~ 325 mallas.
Para resistencias eléctricas con un diámetro de 6.5mm ~ 8mm, se puede seleccionar polvo de magnesio con una malla de 50 ~ 325.
Para resistencias eléctricas con diámetro ≤ 6.5mm, se podría seleccionar polvo de magnesio con malla 60 ~ 325.
iii). Cómo aprovechar la distribución del número de malla para regular la densidad de grifo (TD)
Para aumentar la densidad, se podría aumentar adecuadamente el peso de las partículas (como 60 mallas) y añadir el contenido proporcional para 200 mallas. Para reducir la densidad, basta con reducir el número de mallas de 200 o menos.
No se permite que el óxido de magnesio contenga ninguna impureza, especialmente impurezas orgánicas como fragmentos de sustancias de embalaje, cintas. Las impurezas orgánicas se carbonizarían al activar la corriente, afectando gravemente a las propiedades eléctricas y pudiendo provocar la explosión del tubo.
Los efectos del uso del modificador
El uso del modificador debe ser controlado de manera estricta. La adición de modificador se realiza principalmente para lograr los siguientes objetivos:
Conseguir la resistencia a la humedad en diferentes zonas, especialmente en la parte sur del país, donde se caracteriza por las frecuentes lluvias, las altas temperaturas y la elevada humedad. En estas zonas, el requisito de la propiedad de resistencia a la humedad del polvo de magnesio es relativamente mayor.
Elegir el modificador adecuado que pueda soportar una temperatura comparativamente más alta. En general, cuanto menor sea el peso molecular, la resistencia a la temperatura del modificador que contenga un bajo contenido de carbono será mayor.
El uso del modificador no puede ser excesivo. Si se utilizan en exceso, la temperatura de funcionamiento del polvo de magnesio se reduciría. En una situación más grave, podría incluso provocar la explosión del tubo.
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