热处理设备课程设计--插入式电极盐浴炉课程设计

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1、沈阳理工大学热处理设备课程设计插入式电极盐浴炉课程设计1.热处理设备课程设计的意义和目的热处理设备课程设计是在学生较为系统地学习了热处理原理与工艺、传热基本原理、气体力学、燃料与燃烧、耐火材料、电热原理、炉子构造等专业基础知识上开设的。是高等工业学校金属材料工程专业一次专业课设计练习，是继热处理工艺课程设计后的又一个教学环节。其目的是：培养学生综合运用以上所学的知识独立分析和解决热处理工程技术问题的能力，掌握热处理设备（主要是热处理炉）设计的一般程序和方法，了解如何进行设计计算、设备工程图绘制，以及懂得如何查找和使用设计资

2、料。2.设计任务设计一台热处理炉。其技术条件：（1）用途T10手工锯条的淬火；处理批量为大批量，温度760℃，保温时间为5min；（2）装炉量：12kg/次；（3）生产率：96kg/h；（4）工作温度：最高使用温度≤780℃（5）生产特点：周期式成批装料，长时间连续生产。3.炉型的选择根据设计任务给出的生产特点，拟选用插入式电极盐浴炉。4.确定炉体结构和尺寸4.1浴槽尺寸的确定确定浴炉的浴槽尺寸的原则：根据周期式工件产量的排布确定其浴槽的尺寸1414沈阳理工大学热处理设备课程设计（1）周期工件数量：400件，20个一组；（

3、2）零件尺寸如图4.1所示：315×12×0.65（3）盐浴炉两侧预留尺寸为：124/134（有电极）（4）工件摆放的横间距：25（5）工件摆放的竖间距：50图4.1处理零件图摆放的形式如图4.2所示分两层，每层放十组框的尺寸为：550×415×200图4.2装框图已知有效尺寸为：550×415×200由工件的排放可以计算得：浴槽的长度:L＝2×124+50×11=7981414沈阳理工大学热处理设备课程设计浴槽的宽度:B=50×2+315+134×2=683盐浴容量一般为浴槽的高度尺寸的2/3，同时根据工件的排放要求（放

4、两层工件）求得为：h=200+100×2=400，此高度为盐浴炉的溶盐的高度;则可求得浴槽的高度H=400×3/2=600;4.2坩埚的尺寸确定坩埚是在8mm厚的耐热钢板焊成的炉胆内用水泥结合耐火浇注材料（GL-70），其烘干后密度为1230kg/m³浇注成形的，其尺寸如下图4.3所示：（单位：mm）图4.3炉胆4.3炉衬材料及厚度的确定由于侧墙，前墙及后墙的工件条件相似，采用相同炉衬结构,按设计需求炉胆内再加一层粘土砖（硅藻土砖A级）113×230×65（最高使用温度900℃）将65的那边贴着炉胆的外侧，230那边则放置

5、在高的方向；为了保温需求，炉胆外侧加一层普通硅酸铝纤维针刺毯子，要求其厚度为77；在毯子外侧再加一层粘土砖予以保温固定,此粘土砖硅藻土砖A级为113×230×65，此次的113那面则是朝炉胆方向；如下图4.4所示：1414沈阳理工大学热处理设备课程设计图4.4炉子的俯视图盐炉的炉底用水泥浇注而成，厚度为300mm;炉盖外边用薄钢板，盖内部用普通粘子予以保温，盖中间留有一个直径为10cm的孔用于观察其盐浴的工作情况。电极根据工作要求选用0Cr25Al5,其炉膛温度为760℃，允许表面负荷W允=2.6-3.0。电阻率1.80Ω

6、·mm²/m,电阻温度系数3.5×1/100000/℃,熔点为1500℃.5砌体外廓尺寸L外=L+2×（132+116+77+67+8）=1672mm；B外=B+2×（132+116+77+67+8）=1493mm；H外=H+300+130+8+200=1038mm≤6炉体各层的温度的计算6.1炉体侧面的各层的温度计算1414沈阳理工大学热处理设备课程设计已知炉内温度t1=780℃(用最高使用温度来算),要求定炉外温度t5≤50℃；假设t2=730℃t3=670℃t4=150℃t5=40℃；水泥浇料层S1=130mm平均温

7、度为t1均=755℃粘土砖层S2=114mm的平均温度为t2均=700℃针刺毯子层S3=75mm的平均温度为t3均=410℃粘土砖层S4=65mm的平均温度为t4均=95℃S1/λ1=130/(2.09+0.00186×t1均)=37.2S22/λ2=114/(0.689+0.00064×t2均)=100.2S3/λ3=75/0.19=394.7S4/λ4=65/(0.689+0.00064×t4均)=86.7由炉壳温度为40℃，室温为20℃，可用综合导热系数ɑ∑=12.83W(㎡·℃)⑴求热流量q墙=（tg-ta）/（S

8、1/λ1+S2/λ2+S3/λ3+S4/λ4+1/α∑）=1.2W/㎡⑵验算交界面上的温度实际的t2实t3实t4实t2实=t1-q墙×S1/λ1=735℃Δ=（t2实-t2）/t2=0.07%Δ﹤5%，满足设计要求；1414沈阳理工大学热处理设备课程设计t3实=t1-q墙×（S1/λ1+S2/λ2）=6