硅碳棒 硅碳棒电热元件烧成炉内传热方式的分析

通常认为传热可以有三种不同的基本方式:热传导，热对流和热辐射，热传导简称导热，是指温度不同的各部分物质仅仅由于直接接触、没有相对宏观运动时所发生的能量传递现象。热对流是指流体温度不同的各部分相互混合的宏观运动引起的热量传递指家。 相对运动着的流体 与所接触的固体壁面之间的能量交换过程，一般称为对流换执。热辐射是指物质对外发射0.1~100微米的热射线在空间传递能量的现象。但在没有空气夹层或者气隙的不透明固体中，不会发生辐射传热。

碳化硅电热元件的烧成是大电流通过石墨质炉芯产生高温，使炉芯周围的碳质原料和硅质原料发生碳热还原反应生成碳化硅。在烧成炉内，反应物料颗粒是直接接触的，与炉芯距离不同的物料的温度高低不同，这两点满足热传导的条件，所以热传导是合成炉内的一种传热方式。在生成碳化硅的过程中，有大量的气态物质生成。这些气态物质中有化学反应生成CO、Si、 siO 气体，还有高温作用下挥发出来的气态物质，如SiO2石油焦碳中的挥发份等。这些气态物质的温度都很高，随着炉内气态物质压力的增大，高温的气态物质就开始向炉外扩散。当高温的气态物质运动到远离炉芯的低温区域时，它们和低温的反应物料的颗粒壁面间就会发生对流换热。因此，对流换热是烧成炉内存在的另外一种传热方式。SiC 的生成反应是在高温下完成的，高温物体通常会发射出大量的热射线。在烧成炉内，炉芯、siC 结晶分解后产生的石墨、siC 结晶和部分物料温度都在 1600C以上，siC结晶分解后产生的石量和siC结晶不是紧密接触， 它们之间存在大量的热辐射;SiC结晶颗粒之间存在大量的孔隙，颗粒之间的热辐射也很强;另外，执据射还存在高温物料区。在低温物料区，物料温度不高，热辐射不是很强。综上，在

热方式都存在。这三种传热方式共同决定着烧成炉内温度场的分布情烧成炉内，三种传热

在三种传热方式中，热传导在供电整个期间都存在:对流传热在合成反应进行后才况。

体式作用:热辐射受炉内温度影响较大，供电中后期效果明显，尤其是在供电后期。

为了使问题简化，在考虑传热方式时，只考虑热传导一种传热方式D132.在本章中，