箱式电阻炉（材料热处理课程设计汇本说明书）.doc

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1、化学与材料工程学院材料热处理课程设计说明书学生：专业：金属材料工程学号：班级：材料金属指导老师：目录一、设计任务书…………………………………………………….......3二、工艺设计…….………………………………………………….31.型的选择…………………………………………………………….….32.炉膛尺寸的确定………………………………………………….….....33.炉子砌砖设计……………………………………………………...…..44.中温箱式电阻炉功率的计算…………………………………………....45.电热元件……………………………

2、………………………………....56.电热元件的设计计算………………………………………………...…...5三、工艺流程图和设备装置图…………………………………………..7四、进度安排……………………………………………………………...9五、总结与体会…………………………………………………………....9一、设计任务书为某厂设计一台热处理电阻炉，其技术条件如下：1)用途:中碳钢、低合金钢毛坯或零件的淬火、正火及退火处理，处理对象为中小型零件，无定型产品，处理批量为多种，小批量。2)生产率：160kg/h3)工作温度：最高使用温度950℃

3、4)生产特点：周期式成批装料，长时间连续生产。二、工艺设计1.炉型的选择根据设计的具体要求和生产特点，进行综合技术经济分析。决定选用箱式电阻炉，不通保护气体，炉子最高温度为950℃。属中温箱式电阻炉。2.炉膛尺寸的确定（1）查表，箱式电阻炉单位炉底面积生产率P0,取P0=100[kg/(m2·h)]（2）炉底面积采用加热能力指标法计算，F效===1.25m2==0.75-0.85，取上限，0.85，炉底总面积：=0.85F总=1.5625m2炉底板宽度B===0.88m炉底板长度L===1.77m（3）.炉膛高度的确定炉膛高度H与宽度B

4、之比=0.52–0.9，取0.7高度H=0.628m（4）.炉膛有效尺寸（可装工件）L效×B效×H效=1.77m×0.88m×0.628m（5）.炉膛尺寸宽B=B效+2×（0.1-0.15）取0.1B=0.88+2×0.1=1.08m长L=L效+2×（0.1-0.2）取0.1L=1.77+2×0.1=1.97m高H=0.67×9+0.37=0.64m3.炉子砌砖设计耐火层选用体积密度为0.6g/cm3的轻质耐火粘土砖，保温层为硅藻土骨架填充蛭石粉。炉侧墙、前后墙、炉顶的耐火层厚为113m,保温层为232mm，石棉厚度为0.5mm,炉顶选

5、用60°标准拱顶，炉底耐火层厚132mm，保温层硅藻土砖和蛭石粉厚180mm,炉顶拱脚砖选用重质耐火粘土砖，电热元件搁砖选用重质高铝砖。4、中温箱式电阻炉功率的计算（1）加热工件所需要的热量Q件=g件（C2t2-C1t1）=120×(0.678×950-0.494×20)×=152213KJ/h（2）Q辅=0（3）Q件=0（4）通过炉衬的各项散热损失：Q散=×3.6==34389KJ/h（5）通过开启炉门的辐射热损失：Q辐=5.675×[]×3.6F5.675×[]×3.6×0.95×0.2×0.65×0.05=2907KJ/h(6)通

6、过开启炉门的溢气热损失：Q溢=2200BHc()=2200×0.95×0.2×1.4×()×0.05=6346KJ/h(7)其他热损失：Q它=（0.5-1.0）Q散=0.8×34389=27511KJ/h（8）炉子每小时总热量支出：Q总=Q件+Q辅+Q控+Q散+Q辐+Q溢+Q它=152213+0+0+34389+2907+6346+27511=223366KJ/h（9）P总===62KW(10)P设=K·P总=1.3×62=80.6KW取P设=80KW(11)电阻炉的热效率：=×100%=×100%=68.15%（12）空炉升温时间（）

7、的校核===4.6h符合要求5.电热元件：0Cr25Al5铁铬铝电热铝合金丝材6.电热元件的设计计算：（1）电阻炉的供电电压和接线供电电压为三相380V，单星形连接P===26kWU==220V(2)电阻丝直径d、长度l和重量计算d=34.3×=34.3×=8.01mm取d=8mm=(1+)=1.4×(1+4×10-5×1050)=1.46mm2/m=1.6W/cm2=×10-3==64m=nl=64×3=192mM=×10-3=×64×7.1=22.829kg=22.829×3=68.487kg(3)电热元件的绕制和布置电热元件绕制成

8、螺旋状，布置安装在炉膛两侧墙和炉膛两侧墙和炉底上，每边为8排串接成一相。每排电热元件的展开长度l1==8每排电热原件的搁砖长度L1=1770-50=1720mm电热元件螺旋直径D=6d=6×8=48mm每排