箱式电阻炉课程设计完整版箱式电阻炉课程设计完整版.doc

一、设计任务书 题目：设计一台中温箱式热处理电阻炉； 生产能力：160 kg/h； 生产要求：无定型产品，小批量多品种，周期式成批装料，长时间连续生产； 二、炉型的选择 根据生产特点，拟选用中温箱式热处理电阻炉，最高使用温度，不通保护气氛。 三、确定炉体结构及尺寸 1.炉底面积的确定 因无定型产品，故不能用实际排料法确定炉底面积，只能用加热能力指标法。已知生产率p为160 kg/h，按照教材表5-1选择箱式炉用于退火和回火时的单位面积生产率p0为 100 kg/(m2﹒h)，故可求得炉底有效面积： 由于有效面积与炉底总面积存在关系式，取系数上限，得炉底实际面积： 2.炉底长度和宽度的确定 由于热处理箱式电阻炉设计时应考虑出料方便，取，因此，可求得： 根据标准砖尺寸，为便于砌砖，取，如总图所示。 3.炉膛高度的确定 按照统计资料，炉膛高度与宽度之比通常在之间，根据炉子工作条件，取。 因此，确定炉膛尺寸如下： 长 宽 高 为避免工件与炉内壁或电热元件搁砖相碰撞，应使工件与炉膛内壁之间有一定的空间，确定工作室有效尺寸为： 4.炉衬材料及厚度的确定 由于侧墙、前墙及后墙的工作条件相似，采用相同炉衬结构，即轻质粘土砖， 密度为的普通硅酸铝纤维毡，级硅藻土砖。 炉顶采用轻质粘土砖，密度为的普通硅酸铝纤维毡，膨胀珍珠岩 。 炉底采用三层轻质粘土砖，密度为的普通硅酸铝纤维毡， 级硅藻土砖和膨胀珍珠岩复合炉衬。 炉门用轻质粘土砖，密度为的普通硅酸铝纤维毡，级硅藻土砖。 炉底隔砖采用重质粘土砖，电热元件搁砖选用重质高铝砖。 炉底板材料选用耐热钢，根据炉底实际尺寸给出，分三块或者四块，厚。 四、砌体平均表面积计算 砌体外廓尺寸如下： 试中 ——拱顶高度，此炉子采用60°标准拱顶，取拱弧半径，则f可由求得f=131.052。 1.炉顶平均面积 2.炉墙平均面积 炉墙面积包括侧墙及前后墙，为简化计算，将炉门包括在前墙内。 3.炉底平均面积 五、计算炉子功率 1.根据经验公式法计算炉子功率 由教材式 取式中系数K为保温系数，取值为11，炉温，炉膛面积 所以 由经验公式法计算得 2.根据热平衡计算炉子功率 （1）加热工件所需的热量 由资料附表得，工件在及时比热容分别为，，根据式 （2）通过炉衬的散热损失的热量 I.炉墙的散热损失 由于炉子侧壁和前后墙炉衬结构相似，故作统一数据处理，为简化计算，将炉门包括在前墙内。 根据式 对于炉墙散热，首先假定界面上的温度及炉壳温度，，，，则 耐火层的平均温度，硅酸铝纤维层的平均温度，硅藻土砖层的平均温度，层炉衬的导热率由教材附表3得 。普通硅酸铝纤维的热导率由教材附表4查得，在与给定温度相差较小范围内近似认为其热导率与温度成直线关系，由，得 当炉壳温度为，室温为是，由教材附表2可得炉墙外表面对车间的综合传热系数 ①求热流  ②验算交界面上的温度 误差，满足设计要求，不需要重新估算。 误差，同样满足设计要求，不需要重新估算。 ③验算炉壳温度 满足一般热处理电阻炉表面升温的要求。 计算炉墙散热损失 II.炉顶的散热损失 和炉墙散热损失同理： III.炉底的散热损失 整个炉体散热损失 （3）开启炉门的辐射热损失 设装出料所需时间为