课程设计pfth型油淬真空炉设计.docVIP

课程设计说明书 设计说明书 目录 一:设计任务书---------------------------2 二: 加热部分设计------------------------2 1: 炉膛尺寸--------------------------2 2: 炉墙------------------------------2 3: 炉用耐热钢------------------------3 4: 加热元件设计----------------------3 三: 淬火槽设计--------------------------5 四: 真空系统介绍------------------------6 五: 绘制炉型图--------------------------8 一、设计任务书 1） 设计题目 ：pfth型油淬真空炉设计 2）油淬真空炉条件： 项目单位指标炉子有效尺寸Mm500×1200最大炉装量Kg250额定功率Kw150 二、加热部分设计 1炉膛尺寸 炉子有效尺寸为500×1200，由于在摆放工件时需要考虑装料、出料方便和炉气流动，在工件之间要留有一定???间,工件与电热元件也要留出一定的空间’通常为100～150mm，靠近炉门初温度偏低，工件到炉门应留出100～200mm。因此： 炉膛长度：L=L1+0.2～0.3m 炉膛宽度：B=B1+0.2～0.4m 其中L1 和 B1分别为炉子有效长度和宽度，这里炉子为柱状的，所以： 炉膛直径R=500+300=800mm 高度：H=1200+300=1500mm 由于没有待处理的钢件，没有规定的温度，但通过电动率P和炉子的体积我们可以估算炉子的加热温度（经验公式）： 工作温度（℃）功率（kw）1200 1000 700 400P=100～150 P=75～100 P=50～75 P=35～50 我们设计的淬火炉的功率为150KW，那么可以估计一下炉子的加热温度大约有1200℃。据此来确定炉墙材料和加热元件。 2 炉墙 1000℃～1200℃的高温炉需要三层炉衬，即高铝砖、轻质耐火砖和保温材料，外加石棉板和钢板外壳。查询《热处理炉》（西北工业大学出版）的炉墙组成表可知1200℃的炉墙组成为： 炉膛温度炉墙材料厚度（mm） 1200℃轻质耐火粘土砖=1.390轻质耐火粘土砖=1.090硅藻土砖=0.55113蛭石粉=0.1565 3 炉用耐热钢 热处理炉的炉内构件如炉底板、炉罐、导轨、料盘、炉辊、内罩等都是在高温下工作的，承受一定的载荷，并受到高温化学介质的腐蚀，因此这些构件必须用耐热钢制造。常用的耐热钢有1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni25Si2、等奥氏体耐热钢，由于Cr、Ni的消耗过多，筑炉投资较大，几年来开始使用无Cr、Ni或少Cr、Ni的耐热钢。其中比较重要的有Fe-Al-Mn系和Fe-Cr-Mn-N系耐热钢。 Fe-Al-Mn系的耐热钢根据其含Al量的不同分三种，分别用于800～900℃、950℃以下、1000～1100℃。 由于所设计的热处理炉为高温热处理炉，我们采用耐热性能最好的第三种。 4 加热元件设计 由于炉温较高，我们选择碳化硅电热元件，碳化硅两端加粗中间细，两端加粗是为了减小该段的电阻，使其少发热，以便连接。中间细棒为加热段，位于炉膛内作为发热元件。碳化硅棒在氧化性的气氛中，可在1350℃高温下长期工作，其最高的工作温度为1500℃。 碳化硅棒很脆，安装时要尽量小心，更不能乱碰。此外，要防止碱、碱土金属、金属氧化物、氢气和水蒸气的腐蚀，在水分多的空气中使用时寿命会急剧下降。 在选择电热元件后，根据电路功率的大小和功率分配及供电电压，即可设计确定电热元件的尺寸。所设计的电热元件必须满足功率的要求和保证电热元件达到要求的使用寿命，同时还要考虑电热元件在炉膛内的布置等因素。电热元件一般都是对称分布的，因此只要设计计算单根的电热元件即可。 在《热处理炉》（西北工业大学出版）中给出了碳化硅棒的标准的规格尺寸： 规格型号工件部分尺寸（mm）加粗部分尺寸（mm）1400℃时电阻 10% （）不同炉温时没跟碳化硅棒的电压、电流和功率 直径d长度l直径D长度l11200 ℃1300 ℃1350