热处理炉课程设计：普通箱式热处理炉的设计

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1、目录一设计任务………………………………2二炉型的选择……………………………2三炉膛尺寸的确定…………………………2～3四炉体结构设计与材料选择………………3～5五电阻炉功率的计算……………………5～9六电热元件的设计………………………9～13七参考资料……………………………1413一、设计任务设计要求：1、低合金钢正火用炉；2、最大生产率110Kg/h；3、画出总装图（手工）；4、画出炉衬图、炉壳图(计算机)、电热元件图二、炉型的选择因为工件材料为低合金钢，热处理工艺为正火，对于低合金钢正火最高温度为【912+(30~50)】℃，选择中温炉（上限950℃）即可，同时工件没有特殊规

2、定也不是长轴类，则选择箱式炉，并且无需大批量生产、工艺多变，则选择周期式作业。综上所述，选择周期式中温箱式电阻炉。三、炉膛尺寸的确定1、用炉底强度指标法计算炉底有效面积：查表2-2得Gh=100Kg/（m2·h）F效===1.1（m2）炉膛有效尺寸：L效=L效==1.33（m）=1330mm炉膛有效宽度：B效=B效==0.66(m)=660mm查表2-2选择1390mm×650mm×45mm/12mm的炉底板，取B效=0.65mL效=1.39－0.2－0.1=1.09（m）周期式中温箱式电阻炉132、炉膛内腔砌墙尺寸炉膛宽度：B砌=B效+2×（0.1～0.15）B砌=0.65+2

3、×0.125=0.90(m)炉膛长度：L砌=L效+0.16=1.25（m）炉膛内高度：H砌=（0.5～0.9）B砌H砌=0.8×0.9=0.720(m)层数n==10.7选择10层∴炉膛高度H砌=10×67+42+39=0.751(m)四、炉体结构设计与材料选择（一）、选择炉衬材料部分炉体包括炉壁、炉底、炉底、炉门、炉壳架几部分。炉体通常用耐火层和保温层构成，尺寸与炉膛砌筑尺寸有关。设计时应满足下列要求：（1）确定砌体的厚度尺寸要满足强度要求，并应与耐火砖、隔热保温砖的尺寸相吻合；（2）为了减少热损失和缩短升温时间，在满足强度要求的前提下，应尽量选用轻质耐火材料；（3）要保证炉壳

4、表面温升小于50℃，否则会增大热损失，使环境温度升高，导致劳动条件恶化。（二）、炉体结构设计和尺寸本炉设计为两层炉壁（如图）内层选用RNG-0.6型轻质粘土砖，其厚度S1=115mm；外层选用硅酸铝耐火纤维，体积密度λ2=105Kg/m313厚度S2待计算；RNG-0.6型轻质粘土砖：ρ1=600【Kg/m3】λ1=0.165+0.194×10-3t均【w/(m·℃)】C1=0.836+0.263×10-3t均【KJ/（Kg·℃）】耐火纤维当t3=60℃时，由表2-12〖2〗查得α∑=12.17【W/(㎡·℃)】∴q=12.17×（50-20）=486.8（W/㎡）将上述各数据代

5、入公式得：=782（℃）代入数据解得：纤维层厚度：=228（mm）取S2=230mm（三）、炉顶的设计炉膛宽度为900mm，采用拱顶，拱角60°的标准拱顶，拱顶式炉子最容易损坏的部位，受热时耐火砖发生膨胀，造成砌筑拱顶时，为了减少拱顶向两侧的压力，应采用轻质的楔形砖与标准直角砖混合砌筑。故选用侧厚楔形砖（230,113,65,45）、厚230mm体积密度为105Kg/m3的硅酸铝耐火纤维和轻质直形砖（230,113,65）.（四）、炉底的设计炉底采用一层113mm硅藻土砖填充蛭石粉，再平铺一层65mm的QN-0.6轻质粘土砖，最上层采用230mm的重质高铝砖支持炉底板+413块加

6、热元件搁砖，炉底板采用Cr-Mn-N耐热钢厚度为12mm。（五）、炉门框的设计炉门框的壁炉膛稍小取其宽度为：B框×H框=850mm×700mm采用230mm硅藻土砖和113mmRN-0.6轻质粘土砖。（六）、炉门的设计炉门采用113mmRNG-1.0轻质粘土砖和230mmB级硅藻土砖，炉门尺寸为B门×H门=950mm×820mm。（七）、炉体框架与炉壳的设计炉体外廓尺寸：L外=L砌+（115+230）+230=1900（mm）B外=B砌+2×（115+230）=1590（mm）H弧=B砌-B砌Cos30°=122（mm）H外=H砌+（115+20+230）+H弧+（115+67+

7、230）H外=1642（mm）五、电阻炉功率的计算本炉采用理论设计法，通过炉子的热平衡来确定炉子的功率。其原理是炉子的总功率即热量的收入，应能满足炉子热量支出的总和。具体计算如下：1、加热工件的有效热量Q件Q件=g件（C2t2-C1t1）=110×（0.6789×950-0.4939×20）=69858.5（KJ/h）（其中C2、C1查表4-3可得）2、通过炉衬的散热损失Q散（式1）13λ1=0.165+0.194×10-3×（950+782）÷2=0.33λ2=0.107F1=