105KW中温箱式电阻炉设计（可编辑）.doc

105KW中温箱式电阻炉设计 2.9 电热元件材料选择及计算 12 2.9.1 求950℃时电热元件的电阻率pt 12 2.9.2 确定电热元件表面功率 12 2.9.3 每组电热元件功率 12 2.9.4 每组电热元件端电压 12 2.9.5 电热元件直径 13 2.9.6 每组电热元件长度和重量 13 2.9.7 电热元件的总长度和总重量 13 2.9.8 校核电热元件表面负荷 13 2.9.9电热元件在炉膛内的布置 13 2.10 炉子技术指标 14 参 考 文 献 15 不要删除行尾的分节符,此行不会被打印 前 言 本设计的目的、意义 1.1.1 本设计的目的 设计一台电阻加热炉,额定功率为105KW,使其加热温度在650℃~1000℃之间,周期式成批装料,长时间连续生产。 用于中碳钢,低合金钢毛坯或零件的淬火,正火及调质处理,处理对象为中小型零件,无定型产品,处理批量为多品种,小批量。 1.1.2 本设计的意义 通过本次热处理炉设计,了解中温热处理炉的基本结构,掌握热处理炉设计的基本方法,熟悉热处理炉在工厂中的实际应用以及进一步熟练工程制图的方法,为以后的工厂实际奠定基础。 本设计的技术要求 1.2.1 技术要求 1用途:中碳钢,低合金钢毛坯或零件的淬火,正火及调质处理,处理对象为中小型零件,无定型产品,处理批量为多品种,小批量。 2额定功率:105KW。 3工作温度:中温(650℃-1000℃)。 4生产特点:周期式成批装料,长时间连续生产。 国外热处理行业的能源利用情况 在国外推出的热处理节能措施中,主要考虑的就是改进设备和革新工艺的技术措施,主要措施有以下几个方面: 加强合理利用热能的理论研究和实际应用。 采用直接控制炉内气氛碳势、氮势、氧势的传感器和执行机构,可以 获得一定的节能效果。 采用新型的保温材料,可减少20%以上的热损失。 采用直接加热工件的方法,可减少蓄热损失和辐射损失,也可有效的 节约能源。 改进料盘、夹具的结构,减轻耐热钢构件的重量,增加强度,减少料 盘夹具的无效加热损失。 我国热处理行业存在的问题 由于我国工业起步较晚,现行的热处理装备水平普遍落后,主要有以下几个方面: 设备负荷率低,装炉量不足。 设备的利用率低。 加热设备落后。 无效热消耗多。 工艺落后。目前,我国的热处理工艺普遍落后,过于保守。 设计说明 炉型选择 根据设计任务给出的生产特点,拟选用中温箱式热处理电阻炉,不通保护气氛。 确定炉体结构和尺寸 2.2.1 根据经验公式法计算炉子的炉膛砌砖体内腔的尺寸L*B*H 经验公式: P安Ct升0.5F0.9(T/1000)1.55 由于炉门为开启式,故散热量较大,取C30[kw*h0.5/m1.8*℃1.55],空炉升温时间假定为4h,炉温为T1000℃,故 10530*4-0.5*F0.9*(1000/1000)1.55 计算得 F8.69m2 根据炉膛面积计算公式 F2*B*H+2*L*H+B*L+2*∏*B*L* 1 根据经验一般有L2B H0.7B 2 根据1、2式计算得 L2.05m B1.03m H0.72m 根据标准热处理炉砖尺寸(230mm*113mm*65mm)及在各方向上砖缝不能重合,以保持其强度,必须用半块砖,故取 L1.96m B0.9m H0.68m 考虑每块砖之间的缝隙2mm,确定最后尺寸 L230+2*8+230*0.5+21973mmB120+2*4+113+2+65+2*2+113+2*2967mm H65+2*10+37707mm 2.2.2 确定工作室有效尺寸 L效 B效 H效 为避免工件与炉内壁或电热元件砖相碰撞,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L效1700mmB效700mmH效500mm。 2.2.3 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 113mmQN-1.0轻质黏土转+50mm密度为250kg/m3的普通硅酸铝纤维毡+113mmB级硅藻土砖。 炉顶采用113mmQN-1.0轻质黏土砖+80mm密度为250kg/m3的普通硅酸铝 纤维毡,+115mm膨胀珍珠岩。炉底采用三层QN-1.0轻质黏土砖(67*3)mm+50mm密度为250kg/m3的普通硅酸铝纤维毡+182mmB级硅藻土砖和膨胀珍珠岩复合炉衬。炉门用65mmQN-1.0轻质黏土砖+80mm密度为250kg/m3的普通硅酸铝纤维毡+65mmA级硅藻土砖。炉底隔砖采用重质黏土砖,电热元件搁砖选用重质高铝砖。炉底板材料选用Cr-Mn-N耐热钢,根据炉底实际尺寸给出,分三块或四块,厚20mm。 2.2.4 砌体平