箱式电阻炉(材料热处理课程设计说明书)重点.docxVIP

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…….………………………………………………….31.型的选择…………………………………………………………….….32.炉膛尺寸的确定………………………………………………….….....33.炉子砌砖设计……………………………………………………...…..44.中温箱式电阻炉功率的计算…………………………………………....45.电热元件……………………………………………………………....56.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炉底有效面积炉底总面积 = F有效F总 = 1.25F总 = 0.85 F总 = 1.5625炉底板宽度 B =12F总 =12炉底板长度 L =2F总 =2*1.5625（3）.炉膛高度的确定炉膛高度H与宽度B之比 HB =0.52 – 0.9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=0.64m3.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)× （2）Q辅=0（3）Q件=0（4）通过炉衬的各项散热损失：Q散=∑t1-t0s（5）通过开启炉门的辐射热损失：Q辐=5.675×[(T1100)5.675×[(1233100)4-(293100)4] ×(6)通过开启炉门的溢气热损失：Q溢=2200BHHc(t2+=2200×0.95×0.20.2×1.4×(950+202)×0.05=6346(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（9）P总=Q总3600 =(10)P设=K·P总=1.3×62=80.6 KW取P设=80 KW(11)电阻炉的热效率：η= Q件Q总 ×100% = （12）空炉升温时间（τ升τ升 = Q蓄3600P5.电热元件：0Cr25Al5铁铬铝电热铝合金丝材6.电热元件的设计计算：（1）电阻炉的供电电压和接线供电电压为三相380V，单星形连接P=P设3n =80(2)电阻丝直径d、长度l和重量计算d=34.3×3P2ρtU2取d=8mmρt =ρ0 (1+αt) =1.4×(1+4×10-5×1050)=1.46 mmW允 = 1.6 W/cml = U2fρtP ×l总 = nl=64×M =3.14d24 lγ