热处理箱式电阻炉课程设计

热处理设备热处理设备课程设计热处理箱式电阻炉课程设计一、设计任务2、设计要求：(1)生产率或一次装炉量：100kg/h(2)零件尺寸：长、宽、高尺寸最大不超过150mm(3)零件材料：中、低碳钢、低合金钢及工具钢(4)零件热处理工艺：淬火加热(1)生产率或一次装炉量为100kg/h，属小型炉；(2)生产长、宽、高尺寸最大不超过150mm的零件，选择箱式炉合理；(3)淬火加热工艺表明所设计的箱式炉属于中温范畴。二、电阻炉的炉体结构设计1、炉型选择：由于所生产的零件尺寸较小，都不大于150mm，且品种较多，热处理工艺为淬火加热，具体品种的淬透性不同，工艺有所差别，故采用周期作业中温箱式热处理炉进行设计。(额定温度为950℃)2、炉膛设计(1)典型零件的选定a《热处理手模数m=4齿宽b=70mm全齿高h=9mmf齿轮孔径d=40mm孔工艺周期为《热处理设1-2-热处理设备课程设计故时间t=1.3×1.8×70=163.8min(2)确定炉膛尺寸一次装炉量=生产率×周期=100kg/h×5h=500kgdd单位重量m=几[()2(孔)2]b7.8103kg=6.337kg22零件个数n==78.9必80个6.3370有效面积F==m2=1m2有效P1000F1实际炉底面积F=有效==1.25m2必1.4m2实K0.8(K为炉底利用系数，通常为0.8-0.85)炉子高度一般为(0.52-0.90)B，取0.6B，故H=0.6m3、炉体各部分结构(1)炉衬：分为内层耐火层和外层保温层L=1.4mB=1.0mH=0.6m处理设备课程设计2QNmm112热处理设备热处理设备课程设计3-33钢板：厚度为5mm取t=950C,t=50C，故t==500℃142因三层热流相等，即123612623634123故1(tt)=612623634123得：t＝751.4℃＜900℃(B级硅藻土砖的最高使用温度)2t＝764.7℃＜500℃(石棉板的最高使用温度)3(3)炉顶：由B=1m＞600mm，故采用拱顶式结构a2楔形砖，厚度为113mm，(4)炉底：①钢板15mm②贯穿三层的重质砖(共230mm)③轻质砖65mm④硅藻土保温砖砌成棋盘式方格，格中填以蛭石粉115mm热处理设备热处理设备课程设计4-⑤石棉板5mm⑥钢板15mm(5)炉门：①炉门口H’=600－113＝487mm高度与宽度之比与炉膛类似，即B’/H’＝B/H边缘与炉门口重叠100mm，重叠部分机械加工，在两侧设置压紧装置。(6)炉架和炉壳炉架是用角钢、槽钢等焊接而成的炉体骨架三、电阻炉的热力计算采用热平衡法进行热力计算(1)加热有效炉料的热量(即工件热量)Q=GC(t－t)(G为有效炉料工件的重量G=500kg，C为平均比热，查件终0《热处理设备课程设计工件热量Q=件5-热处理设备课程设计取t(工件的最终温度)为850℃，t(工件入炉前温度)为20℃终0件量0.0350.02则每根质量m=0.3几[()2()2]7.8103=1.5kg22因Q＝GC(t－t)辅辅终0辅助炉料热量Q辅=辅助炉料热量Q辅=辅1每个垫铁的质量故垫铁的热量Q=0.17800.649(850-20)=7.11103kJ辅2辅辅1辅2①通过炉衬散热损失Q散查表得侧墙综合换热系数炉顶综合换热系数10侧墙炉衬内部表面积S=(1+1.4)20.6-0.4870.812=2.48㎡内6-c.c.炉底Q热处理设备课程设计故侧墙外部表面积S=(2.106+1.706)〉2〉0.6-0.487〉1.012=4.08㎡外则炉体侧墙的平均散热面积F=(S+S)/2=(2.48+4.08)/2=3.28㎡侧内外代入公式，得Q侧=661601〉F〉3.6=8.1〉103kJ1+2+3+123x侧123x侧b.炉顶内6内66S=2.106〉1.706=3.59㎡外SS外内外故=顶10.113=++炉内底面积炉外底面积内外炉底平均散热面积S=底内外散热损失d.炉门炉门内面积炉门外面积d.炉门炉门内面积炉门外面积内Q=Q外炉门平均散热面积炉门平均散热面积门散侧顶底门蓄111110222220根据公式，求出侧壁、炉顶、炉底砌体体积，各层的平均温度，各层的热容可①炉侧壁7-热处理设备课程设计耐火层体积V＝0.6×(1.626×1.226－1.4×1.0)＝0.36m31保温层体积V＝0.6×(2.086×1.686－1.626×1.226)＝0.91m321m31m32m32m31保温层平均温度tp＝(751＋64.7)/2＝408℃22处理设备课程设计2012Q＝[0.36×1.0×(1.06×85－0.8452×20)＋0.91×0.55×(0.75×408－0.75侧②炉底V＝0.065×2.086×1.686＝0.23m31V＝0.065×2.086×1.686＝0.23m32③炉顶V＝[π(1＋0.113)2－π]1底1××(1.4＋0.113×2＋0.23×2)＝0.26㎡61蓄热量Q=蓄蓄热量Q=蓄Q4＋0.26×0.02﹚×20]顶蓄四、炉子热工指标Q=Q+Q+Q+Q总件散辅蓄8-热处理设备课程设计P95kW总安总效率件45.5%效率件45.5%总空炉升温时间蓄%五、电热元件的计算2、接线方法：星形连接法n＝33、电热元件的计算效率:45.5%空炉升温时热处理手3-61，3-63kWV形接法每组功率P16.67kW每个电热元件的电阻RU2103(220)2元件在工作条件下的热电阻R9.4t折合成20℃时的冷态电阻Rt8.6201.097t每个元件的长度l153.5m0.05604元件总长度L3l460.4m总总校核：表面载荷103PT1031502.074WL157.1460.4cm2总电热元件分布：炉两侧各一根，炉底一根元件总长L=460.4m 备课程设计9-热处理设备课程设计柱元件高为h=柱==4mmL=14m取D=40mm柱h==11.5mm此时h=(2~4)d符合六、参考文献手册：第1[6]B．M．蒂姆恰克．加热炉与热处理炉计算手册[M]．1版．北京：机械工程出[7]夏立芳．金属热处理工艺学[M]．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2008．M出版社，2008．露了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手设计，使我掌握的知识不再是纸上谈兵。过而能改，善莫大焉。在课程设计过程中，我们不断发现错误、不断改正、不断10-热处理设备课程设计领悟、不断获取到最后的校验环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行终于得到解决。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可!课程设计诚然是一门专业课，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道，给了我很多思，给了我莫大的空间。同掌握了箱式热处理炉的基本结构，;了解了电阻炉的设计方法;以及如何根据要求设计我认为，在这学期的课设中，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，在课设过程中，我学会了很多学习的方法。而都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵的事情。就像我国提倡的艰苦奋斗一样，我们都可以在课程结束之后