箱式电阻炉(材料热处理课程设计汇本说明书)

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 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 .99五、总结与体会、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：160 kg/h3) 工作温度：最高使用温度95

2、0 C4) 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 C。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Po，取Po=1OOkg/(m 2 h)(2) 炉底面积采用加热能力指标法计算，F效=1.25 m 2陀鋼可=尸总=0.75 - 0.85，取上限，0.85，炉底总面积:=0.85 F 总=1.5625 m 2炉底板宽度=0.88 m炉底板长度L = J2F总.=、石1.5625 =1.77 m/(3) .炉膛高度的确定炉

3、膛高度 H与宽度B之比厉=0.52 - 0.9，取0.7高度 H = 0.628 m(4) .炉膛有效尺寸(可装工件)L 效 XB 效 XH 效=1.77m X 0.88m X 0.628m(5) .炉膛尺寸宽 B =B 效 +2 X(0.1-0.15 )取 0.1B=0.88+2 X0.1=1.08 m长 L =L 效 + 2 X(0.1-0.2 )取 0.1L=1.77+2 X0.1=1.97 m高 H=0.67 X9+0.37=0.64m3. 炉子砌砖设计耐火层选用体积密度为0.6g/cm 3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

4、层为232mm ,石棉厚度为 0.5mm,炉顶选用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) 1 =120 X(0.678 X950-0.494 X20) X =152213 KJ/h(2) Q 辅=0(3) Q 件=0(4)通过炉衬的各项散热损失:(5)通过开启炉门的辐射热损失:=34389KJ/h600-301202M 1X3.6=点 I 1 I - . - - Q 辐=5.675 XX3.6FP%5.

5、675 X1233. 4 loo-X3.6 X0.95 X0.2 X0.65 X0.05=2907 KJ/h(6)通过开启炉门的溢气热损失:, 950 + 20=2200 X0.95 X0.2G X1.4 X( 2)X0.05=6346 KJ/h(7) 其他热损失:Q 它=(0.5-1.0 ) Q 散=0.8 X34389=27511 KJ/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+2751仁223366 KJ/hQ总 223366(9) P 总=62KW(10) P 设=K P 总=1.3

6、X62=80.6 KW取P设=80 KW(11)电阻炉的热效率:12213Q 总X100% =223366X100% =68.15%(12)空炉升温时间()的校核361刚卩设=1321667=4.6h符合要求5. 电热元件:0Cr25AI5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 ,单星形连接鱼 0P= =26 kWU= =220V(2)电阻丝直径d、长度I和重量计算=34.3=8.01mm取 d=8mm久| =o (1+ M)=1.4 x(1+4 X10-5 X1O5O)=1.46 mm 2/m% = 1.6 W/cm 21 = fx10-3 二220 3.14 * 8 1.4b 20 * ltWU * 4=64 m=nl=64 X3=192 mf玄 1斗-8：hM = ly X10-3 = X 64 X 7.1=22.829 kg叫I =22.829 X3 =68.487 kg电热元件的绕制和