热工设备课程设计-箱式电阻炉的设计

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1、热工课程设计说明书题目箱式电阻炉的设计学院:专业:姓名:班级:学号:指导教师:年月日格式说明1.上、下页边距均为2.54厘米，左、右页面边距均为3.17厘米，全文1.25倍行距；2.一级标题：宋体四号加粗；3.二级（及二级以下）标题：宋体小四加粗；4.正文文字：宋体小四；5.参考文献：宋体五号；6.所有英文字体用TimesNewRoman;7.A4纸单面打印。热工课程设计任务书一、设计题目：箱式电阻炉的设计二、原始数据：1.电阻炉形式：箱式电阻炉2.炉膛尺寸：400mm×200mm×160mm3.使用温度：1100℃4.炉体表面温度：80℃5.电源、电压：单相220V三、设计

2、说明书内容：1.概述2.目录3.炉体材料选择和炉体结构设计。4.功率计算。5.电热体材料选择、电热体布置及供电电路设计。6.电热体计算。7.测温热电偶的选择四、设计要求：1.认真设计，积极思考，刻苦专研，独立完成，有所创新。2.设计说明书：1份：思路清晰，论述充分；设计参数选择合理，设计计算步骤完整、结果准确；注明参考文献。3.设计图纸：2＃图纸2张：图面布置合理，比例适当，图面清洁；绘图线条类型正确、位置准确；尺寸标注正确、齐全。五、进度安排：周一、二：查阅资料，确定设计方案，进行设计计算。周三、四、五：画图，编写设计说明书。箱式电阻炉设计说明书摘要本文提出并设计了工作温度

3、为1100℃的箱式电阻炉，其炉膛尺寸为400mm×200mm×160mm。通过对炉体材料和炉体结构的对比分析，选择了适当的耐火材料和保温材料，即耐火材料粘土砖和保温材料轻质粘土砖，确定了炉门炉墙炉顶的结构，并进行了热量计算，计算出了整体尺寸。其次，进行了功率计算，并且对功率进行了校核。计算结果验证了所选材料的合理，并预期能够运行保证运行温度。然后对当前普遍采用的电热体材料进行了分析，选择硅碳棒作为电热体材料，使用合理的供电电路，保证了炉膛的热源供给，并计算出所需使用的数目。最后，对当前所可以使用的热电偶进行了分析。目录1.概述72.炉体材料选择和炉体结构设计82.1炉顶82.

4、2炉墙82.3耐火材料的选择82.4隔热保温材料的选择92.5炉门102.6炉底和地基102.7炉架及炉壳102.8炉膛结构102.9热量计算113.功率计算123.1确定功率123.1.1按面积负荷法确定功率123.1.2按容积负荷法确定功率123.1.3实际功率123.2功率校核124.电热体材料选择、电热体布置及供电电路设计134.1电热体材料要求134.2可选材料134.3电热体布置144.4供电电路设计144.4.1供电电路144.4.2功率分布144.4.3功率调节145.电热体计算156.测温热电偶的选择161.概述电阻炉是利用电流使炉内电热元件或加热介质发热，

5、从而对工件或物料加热的工业炉。电阻炉在机械工业中用于金属锻压前加热、金属热处理加热、粉末冶金烧结、玻璃陶瓷焙烧和退火、低熔点金属熔化、砂型和油漆膜层干燥等。电阻炉与火焰炉相比，它具有结构简单，占地面积少，加热空间紧凑，空间热强度高，热效率高，温度便于实现精确控制等特点[1]。本次课程设计的目的就是将热工课程的理论知识应用到电阻炉设计的实验中去，理论与实践相结合，从而了解电阻炉的各部分元件的性能要求、构造及设计方法[2]。通过本次设计增强了理论与实践相结合的能力，加强了动手动脑能力和逻辑思维能力，为今后的实验工作奠定了基础，积累了丰富的经验。陶瓷工业在社会主义建设、国防科学和人

6、民生活中都占有重要的地位，它不仅与人类的日常生活文化有密切的关系，而且随着科学技术的发展，运用于电子、原子能等尖端材料中。2.炉体材料选择和炉体结构设计2.1炉顶电阻炉的炉顶有三种：拱顶、平顶及悬挂顶。如果炉膛宽度≤400~600mm。则可采用整砖平顶[3]。2.2炉墙电阻炉的炉墙是由炉衬和金属外壳组成。炉衬包括：耐火材料及保温材料，炉衬的结构要求能够耐火、保温、密封，有一定的强度。炉膛温度与炉衬厚度之间的关系如下表。当炉膛温度≤200~300℃时，炉衬可以不用耐火材料，而只用保温材料[4]。表1.电阻炉的炉膛温度与炉衬厚度的一般关系炉膛内的最高温度（℃）重质耐火材料的厚度（

7、mm）保温材料的厚度（mm）300~60065165~200600~800115200~250800~1000115250~3001000~1200115300~3501200~1400165350~4001400~1600230~345400~5001600~1800345~460400~5002.3耐火材料的选择1、耐火材料的要求：耐火材料的质里主要从它的高温实用性和耐火度，高温荷重，软化温度，热稳定性，抗化学腐蚀性和高温体积稳定性等几个方面综合考虑。2、几种可选的耐火材料的性能特点：（1）粘土耐火