箱式电阻炉(材料热处理课程设计说明书).docx

PAGE \* MERGEFORMAT11 化学与材料工程学院 材料热处理课程设计说明书 学生姓名： 专 业： 金属材料工程 学 号： 班 级： 材料金属 指导老师： 刘  目录 一、设计任务书……………………………………………………3 二、工艺设计…….………………………………………………….3 1.型的选择…………………………………………………………….….3 2.炉膛尺寸的确定………………………………………………….…3 3.炉子砌砖设计……………………………………………………...…..4 4.中温箱式电阻炉功率的计算…………………………………………4 5.电热元件……………………………………………………………5 6.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……………………………………………………………...9 五、总结与体会…………………………………………………………9 一、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： 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。 生产率：160 kg/h 工作温度：最高使用温度950℃ 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℃。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P0 ,取P0=100[kg/(m2·h)] （2）炉底面积采用加热能力指标法计算，F效= PP0 = 125100 =1.25 m2 炉底有效面积炉底总面积 = F有效F总 = 0.75 - 0.85，取上限，0.85，炉底总面积： 1.25F总 = 0.85 F总 = 1.5625 m2 炉底板宽度 B =12F总 =12*1.5625 =0.88 m 炉底板长度 L =2F总 =2*1.5625 =1.77 m （3）.炉膛高度的确定炉膛高度H与宽度B之比 HB =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 ×B效×H效=1.77m × 0.88m × 0.628m （5）.炉膛尺寸 宽 B =B效 +2×（0.1-0.15）取0.1 B=0.88+2×0.1=1.08 m 长 L =L效 + 2×（0.1-0.2）取0.1 L=1.77+2×0.1=1.97 m 高 H=0.67×9+0.37=0.64m 3.炉子砌砖设计 耐火层选用体积密度为0.6g/cm3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）τ周τ加 =120×(0.678×950-0.494×20)× 21 =152213 KJ/h （2）Q辅=0 （3）Q件=0 （4）通过炉衬的各项散热损失： Q散=∑t1-t0s1λ1Fm1+s2λ2Fm2+1α∑F3×3.6= 600-301200.165*135986.6+2000.131*135986.6+144.68*2109300 = 34389KJ/h （5）通过开启炉门的辐射热损失： Q辐=5.675×[(T1100)4-(T2100)4] ×3.6Fφδt 5.675×[(1233100)4-(293100)4] ×3.6×0.95×0.2×0.65×0.05=2907 KJ/h (6)通过开启炉门的溢气热损失： Q溢=2200BHHc(t2+t12) δt =2200×0.95×0.20.2×1.4×(950+202)×0.05=6346 KJ/h (7)其他热损失： Q它=（0.5-1.0）Q散=0.8×34389=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+27511=223366 KJ/h