热处理电阻炉的设计毕业设计.docVIP

5热处理电阻炉的设计 1 炉型的选择 炉型确定时，主要应考虑以下两方面： ⑴工件的特点（形状、尺寸、重量）：加工细长轴类工件，为防止变形宜用井式炉；加工大中型铸、锻毛坯件的退火、正火、回火等处理，则宜用台车炉；小型轴承钢球、滚子等则选用滚筒式炉等。 ⑵技术要求：对加热温度、炉膛介质、冷却速度、冷却方式、表面状态、允许变形量等有特殊要求时，如高合金钢模具淬火需要用高温炉，精加工零件表面要求不氧化则需要保护气氛炉、真空炉，有表面硬度及化学热处理要求的则需渗碳、渗氮炉等。 ⑶产量大小：生产量大、品种单一、工艺稳定情况下，可考虑使用连续炉；对产量不大、品种多、工艺变化大的，则可考虑使用箱式炉或箱式多用炉。 ⑷劳动条件：所选炉型尽可能改善劳动条件及工作环境，提高机械化和自动化水平，并防止污染。 ⑸炉子性能：对炉温均匀性、准确性、控制精度以及升降温速度、能耗指标等有特殊要求时也应考虑在内。 ⑹其他：对车间厂房结构、地基、炉子建造维修、维护、投资等也应周密考虑[5]。 2 炉膛尺寸的确定 炉膛尺寸根据工件的形状、尺寸、技术要求、操作方法和生产率来决定，同时还应考虑炉膛内良好的热交换条件，保证炉内温度均匀性；减少热损失和便于电热元件炉内构件更换以及炉子维修等。 0.1～0.15m。常把用于装料的面积称为有效面积F1，它一般为炉底总面积F的70%～85%，大型炉取上限。炉底宽度B与长度L之比一般应保持在2/3～1/2范围内。当炉膛长度小于2m时，接近1/2。炉底面积的确定分实际排料法和加热能力指标法。∕mm 最高工作温度∕℃ 热处理工序 实际生产率kg∕h 箱式电阻炉 300×650×250 600×1200×500 900×1800×600 950 950 950 正火、淬火 正火、淬火 正火、淬火 20-25 70-85 160-190 滚底箱式炉 910×1820×600 860 淬火 170-200 井式炉 ?450×800 300×300×1200 300×300×2040 950 950 950 正火、淬火 正火、淬火 正火、淬火 50 50 100 井式渗碳炉 ?300×450 ? 300×600 ? 450×600 ? 450×900 ? 600×1200 950 950 950 950 950 渗层0.6-0.8mm 渗层0.6-0.8mm 渗层1.1-1.2mm 渗层1.1-1.2mm 渗层1.1-1.2mm 6-8 10-12 15-25 30-35 55-60 井式回火炉 ?400×500 ?950×1200 650 650 回火 回火 40-70 200-250 表1 常用热处理炉的实际生产率 已知生产率P=kg/h，选择式炉用于合金钢淬火时的单位面积生产率P0为kg/m2·h，故可得炉底有效面积 箱式 台车式 坑式 罩式 井式 退 火 ≥12h 40-60 35-50 40-60 100-120 ≤6h 60-80 50-70 锻件 40-60 50-70 可锻化 20-30 25-30 一般 100-120 90-140 100-120 80-120 锻件正火 110-120 120-150 合金钢淬火 80-100 500-600℃ 70-100 60-90 80-100 表2各种热处理炉的单位炉底面积生产率P0[kg/（m2·h）F1=P/P0=160/100 m2=1.6m2 由于有效面积与炉底面积存在关系式70﹪85﹪，取系数限，得炉底实际面积 F=F1/0.=1.6/0.85 m 2=1.882m 2 炉底长度分实际长度L和有效长度L炉底宽度分实际宽度B和有效宽度B。由于热处理炉设计时应考虑装出料方便，取L/B=21，因此可求得 L===m B=L/2=1.94/2=0.97m 考虑到砌砖的方便取L=1973mm,B=991mm。 2.2 炉膛高度的确定 炉膛高度指炉底面至炉顶拱角的距离。炉膛高度常决定于装料高度和电热元件的安装位置，装料上方一般应保持200～300mmH与宽度B之比多数在0.5～0.9H/B=0.7左右，根据标准砖尺寸，选定炉膛高度 H=（65+2）×+37=573 mm 因此炉膛尺寸如下L=（230+2）+（2301/2+2）=mm B=（120+2）+（65+2）+（40+2）+（113+2）=991mm H=（65+2）×+37=573 mm 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，