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电炉设计说明书 课程名称： 材料工程课程设计 设计题目： 箱式电阻炉的设计 姓 名： 韩传普 学 号： 094301401 班 级： 专 业： 学 院： 指导老师： 黄永前 2012 年5 月20 四川大学电阻炉设计说明书 前言 窑炉是无机非金属材料工业生产中必不可少的组成部分，也是各科研院所、高校进行 无机材料相关研究实验的重要元素。随着钢铁、有色金属、建材、玻璃、轻工、石化、陶 瓷和电力工业等的快速发展，对窑炉提出了越来越高的要求。 电阻炉是利用电流使炉内电热元件或加热介质发热，从而对工件或物料加热的一种电 炉，能对炉膛温度进行测量、指示和自动控制。电阻炉与火焰炉相比，具有结构简单、便 于控制、加热质量好、环保等优点，得到更为广泛的应用。电阻炉在机械工业中用于金属 锻压前加热、金属热处理加热、钎焊、粉末冶金烧结、玻璃陶瓷焙烧和退火、低熔点金属 熔化、砂型和油漆膜层的干燥等。电阻炉以电为热源，通过电热元件将电能转化为热能， 在炉内对金属进行加热。电阻炉和火焰比，热效率高，可达50 －80%热工制度容易控制， 劳动条件好，炉体寿命长，适用于要求较严的工件的加热，但耗电费用高。电阻炉的功率 是根据电阻炉的热平衡原则确定的，通过热平衡计算，可以比较精确地算出电阻炉的功率。 电炉所需的功率应包括炉子蓄热，工件加热需要热量、工件保温需要的热量、气氛裂解所 需的热量，热损失等。其中炉子蓄热由电炉的规格、构造和主要尺寸、炉衬厚度，材料导 热系数决定。一般地说，炉子越大，炉子蓄热越大，反之亦然。工件加热需要热量、工件 保温需要的热量由炉子的产量、工件的性质和规格尺寸、工作温度、时间决定。炉子的产 量越大，功率越大，反之亦然。气氛裂解所需的热量，由气氛的性质决定。热损失的热量， 包括进料口部位、落料口部位的散热和其它部位的辐射损失等。炉子功率计算有利用热平 衡原则确下的理论计算法、经验计算法。理论计算法，主要参数是产量、温度、升温时间。 经验计算法常用三种：根据炉膛容积和工作温度计算功率或根据炉膛内表面积和工作温度 计算功率或根据相同品种的炉子产量的类比推算功率。一般计算功率，经一种方法为主， 以另一种或二种方法验算并进行修正。功率确定之后，根据电阻炉的分区情况，进行功率 分配，选定加热元件的形式，选用材料，计算其参数，包括冷态电阻、电源电压、线径、 长度。具体选材料要考虑材料的抗氧化性、抗高温性、抗渗碳性、加工艺性，表面负荷等。 带状加热元件承受的表面负荷比丝状加热元件大一点，最高可增加50% 。 电阻炉按作业是否连续分为周期式作业炉和连续式作业炉。周期式作业炉分为：箱式 炉、密封箱式炉，井式炉，钟罩炉，台车炉，倾倒式滚筒炉。而连续式作业炉分为：窑车 式炉，推杆式炉，辊底炉，振底炉，转底炉，步进式炉，牵引式炉，连续式滚筒炉，传送 带式炉等。本次的设计任务为设计一个满足以下三点要求的箱式电阻炉：①额定温度为 1300℃； ②升温速度为20℃/min ； ③炉膛尺寸不得超过 500 ×300×300 根据大三上学期学习的《硅酸盐工业热工基础》和下学期所学的《设计概论》，以及 从图书馆查阅的一些书籍、网上查询的一些资料，可以确定电热体、耐火材料和隔热材料 的选择以及传热、功率的计算，并确定电阻炉的尺寸。此次设计虽然耗费了不少时间，但 我们可以通过此次设计任务，回忆所学过的知识，将所学同实际生产联系起来，从浩繁的 资料中筛选需要的知识，提高了自身在学习各方面的能力。 I 四川大学电阻炉设计说明书 目 录 一. 设计任务 1 二.