箱式电阻炉课程设计报告.doc

一、设计任务书 题目：设计一台中温箱式热处理电阻炉； 生产能力：160 kg/h； 生产要求：无定型产品，小批量多品种，周期式成批装料，长时间连续生产； 要求：完整的设计计算书一份和炉子总图一张。 二、炉型的选择 根据生产特点，拟选用中温箱式热处理电阻炉，最高使用温度650℃ 三、确定炉体结构及尺寸 1.炉底面积的确定 因无定型产品，故不能用实际排料法确定炉底面积，只能用加热能力指标法。已知生产率p为160 kg/h，按照教材表5-1选择箱式炉用于退火和回火时的单位面积生产率p0为 100 kg/(m2﹒h)，故可求得炉底有效面积： F 由于有效面积与炉底总面积存在关系式F1F F= 2.炉底长度和宽度的确定 由于热处理箱式电阻炉设计时应考虑出料方便，取LB=2 L= B= 根据标准砖尺寸，为便于砌砖，取L=1.970 m 3.炉膛高度的确定 按照统计资料，炉膛高度H与宽度B之比HB通常在0.5~0.9之间，根据炉子工作条件，取H 因此，确定炉膛尺寸如下： 长 L= 宽 B= 高 H= 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，确定工作室有效尺寸为： L B H 4.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113mm QN-0.8轻质粘土砖，+80 mm 密度为250 kgm3 炉顶采用113 mmQN-1.0轻质粘土砖，+80 mm密度为250 kgm3的普通硅酸铝纤维毡，+115 mm 炉底采用三层QN-1.0轻质粘土砖67×3mm，+50 mm密度为250 kgm3的普通硅酸铝 炉门用65 mmQN-1.0轻质粘土砖，+80 mm密度为250 kgm3 炉底隔砖采用重质粘土砖（NZ-35），电热元件搁砖 炉底板材料选用Cr-Mn-N耐热钢，根据炉底实际尺寸给出，分三块或者四块，厚20mm。 四、砌体平均表面积计算 砌体外廓尺寸如下： L B H 试中 f——拱顶高度，此炉子采用60°标准拱顶，取拱弧半径R=B，则f可由f=R(1-cos30°)求得f=131.052。 1.炉顶平均面积 F F F 2.炉墙平均面积 炉墙面积包括侧墙及前后墙，为简化计算，将炉门包括在前墙内。 F =2×0.64 =3.77 F =2×1.441 =12 F = =6.74 3.炉底平均面积 F F F 五、计算炉子功率 1.根据经验公式法计算炉子功率 由教材式（ P 取式中系数K为保温系数，取值为11，炉温t=650℃ F 避=2×1.97×0.640 =5.7 所以 P = =27 由经验公式法计算得P 2.根据热平衡计算炉子功率 （1）加热工件所需的热量Q 由资料附表得，工件在650℃及20℃时比热容分别为c件2=1.051  Q =160× =107748.8 （2）通过炉衬的散热损失的热量Q = 1 \* ROMAN I.炉墙的散热损失 由于炉子侧壁和前后墙炉衬结构相似，故作统一数据处理，为简化计算，将炉门包括在前墙内。 根据式 Q 对于炉墙散热，如图1-1所示，首先假定界面上的温度及炉壳温度，t2墙‘=540℃ 耐火层s1的平均温度ts1均=650+5402=595 ℃，硅酸铝纤维层s λ = λ =0.160W（m?℃） λ 当炉壳温度为60℃，室温为20℃是，由教材附表2可得炉墙外表面对车间的综合传热系数 = 1 \* GB3 ①求热流  q墙=t = =417.5 = 2 \* GB3 ②验算交界面上的温度t2墙和t3 误差?5% t ?= 误差?5% = 3 \*