06工艺设计模板-105KW.doc

热处理设备设计 说明书 设计题目 105KW中温箱式电阻炉设计 学 院 材料科学与工程 年 级 2003级 专 业 金属材料工程 学生姓名 王扬 学 号 0307024308 指导教师 马臣 教授 目 录 1 前 言 1 1.1 本设计的目的、意义 1 1.1.1 本设计的目的 1 1.1.2 本设计的意义 1 1.2 本设计的技术要求 1 1.2.1 技术要求 1 1.3 热处理炉的发展现状 2 1.3.1 国外热处理行业的能源利用情况 2 1.4 我国热处理行业存在的问题 2 2 设计说明 3 2.1 炉型选择 3 2.2 确定炉体结构和尺寸 3 2.2.1 根据经验公式法计算炉子的炉膛砌砖体内腔的尺寸L*B*H 3 2.2.2 确定工作室有效尺寸 L效 B效 H效 3 2.2.3 炉衬材料及厚度的确定 3 2.2.4 砌体平均表面积计算 4 2.2.5 炉顶平均面积 4 2.2.6 炉墙平均面积 4 2.2.7 炉底平均面积 4 2.3 计算炉体的热散失 5 2.3.1 求热流量 5 2.3.2 验算交界面上的温度t2墙 t3墙 5 2.3.3 验算炉壳温度t4墙 6 2.4 计算炉墙散热损失Q墙散 6 2.4.1 计算炉墙散热损失 6 2.4.2 开启炉门的辐射热损失Q辐 6 2.4.3 开启炉门溢气热损失Q溢 7 2.4.4 其它热损失Q它 7 2.4.5 工件吸收的热量 7 2.5 炉 子 生 产 率 的 计 算 7 2.5.1 炉 子 生 产 率计算 7 2.5.2 正常工作时的效率 7 2.5.3 保温阶段关闭炉门时的效率 7 2.6 炉子空载功率计算 8 2.7 空炉升温时间计算 8 2.7.1 炉墙及炉顶蓄热 8 2.7.2 炉底蓄热计算 8 2.7.3 炉底板蓄热 9 2.8 功率的分配与接线 9 2.9 电热元件材料选择及计算 10 2.9.1 求950℃时电热元件的电阻率pt 10 2.9.2 确定电热元件表面功率 10 2.9.3 每组电热元件功率 10 2.9.4 每组电热元件端电压 10 2.9.5 电热元件直径 10 2.9.6 每组电热元件长度和重量 10 2.9.7 电热元件的总长度和总重量 10 2.9.8 校核电热元件表面负荷 11 2.9.9 电热元件在炉膛内的布置 11 2.10 炉子技术指标 11 3 附录 12 3.1 装配图 12 3.2 电阻丝 13 3.3 电阻丝接线示意图 14 4 参 考 文 献 15 不要删除行尾的分节符，此行不会被打印 前 言 本设计的目的、意义 本设计的目的 设计一台电阻加热炉，额定功率为105KW，使其加热温度在650℃-1000℃之间，周期式成批装料，长时间连续生产。 用于中碳钢，低合金钢毛坯或零件的淬火，正火及调质处理，处理对象为中小型零件，无定型产品，处理批量为多品种，小批量。 本设计的意义 通过本次热处理炉设计，了解中温热处理炉的基本结构，掌握热处理炉设计的基本方法，熟悉热处理炉在工厂中的实际应用以及进一步熟练工程制图的方法，为以后的工厂实际奠定基础。 本设计的技术要求 技术要求 1 用途：中碳钢，低合金钢毛坯或零件的淬火，正火及调质处理，处理对象为中小型零件，无定型产品，处理批量为多品种，小批量。 2 额定功率：105KW 3 工作温度：中温（650℃-1000℃） 4 生产特点：周期式成批装料，长时间连续生产。 热处理炉的发展现状 国外热处理行业的能源利用情况 在国外推出的热处理节能措施中，主要考虑的就是改进设备和革新工艺的技术措施，主要措施有以下几个方面： 加强合理利用热能的理论研究和实际应用。 采用直接控制炉内气氛碳势、氮势、氧势的传感器和执行机构，可以获得一定的节能效果。 采用新型的保温材料，可减少20%以上的热损失。 采用直接加热工件的方法，可减少蓄热损失和辐射损失，也可有效的节约能源。 改进料盘、夹具的结构，减轻耐热钢构件的重量，增加强度，减少料盘夹具的无效加热损失。 我国热处理行业存在的问题 由于我国工业起步较晚，现行的热处理装备水平普遍落后，主要有以下几个方面： 设备负荷率低，装炉量不足。 设备的利用率低。 加热设备落后。 无效热消耗多。 工艺落后。目前，我国的热处理工艺普遍落后，过于保守。 设计说明 炉型选择 根据设计任务给出的生产特点，拟选用中温箱式热处理电阻炉，不通保护气氛。 确定炉体结构和尺寸 根据经验公式法计算炉子的炉膛砌砖体内腔的尺寸L*B*H 经验公式： P安=Ct升0.5F0.9（T/1000）1.55 由于炉门为开启式，故散热量较大，取C=30[(kw