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辽宁工业大学

热工过程与设备课程设计（说明书）

题目：热处理箱式电阻炉的设计

（生产率110kg/h，温度≤600

院（系）：

材料科学与工程学院

专业班级：

材料083

学号：

学生姓名：

指导教师：

起止时间：

2011-12-26~20

课程设计任务及评语

院（系）：材料科学与工程教研室：材料科学与工程

学号

学生姓名

专业班级

材料083

课程设计题目

热处理箱式电阻炉的设计

生产率110kg/h，工作温度≤

课程设计（论文）任务

设计任务：设计热处理箱式电阻炉，生产率110kg

工作温度≤600

(一)炉型的选择

(二)确定炉体结构与尺寸

(三)砌体平均表面积计算

(四)计算加热炉功率

(五)炉子热效率计算

(六)炉子空载功率计算

(七)空炉升温时间计算

(八)功率分配与接线

(九)电热元件材料选择与计算

(十)电热体元件图

(十一)电阻炉装配图

(十二)炉子技术性能指标

(十三)参考文献

指导教师评语及成绩

成绩：指导教师签字：

年月日

目录TOC\o1-3\h\z\u

一、炉型的选择 1

二、确定炉体结构和尺寸 1

三、砌体平均表面积计算 2

四、计算炉子功率 2

五、炉子热效率计算 5

六、炉子空载功率计算 5

七、空炉升温时间计算 5

八、功率的分配与接线 5

九、电热元件材料选择及计算 6

十、电热体元件图 7

十一、电阻炉装配图 7

十二、电阻炉技术指标 7

参考文献 7

设计任务：

按工作要求可设计一台热处理电阻炉，其技术要求为：

(1)用途：中低碳钢、合金钢毛坯或零件的淬火、正火处理，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)生产率：110kg/

(3)工作温度：最高使用温度≤600℃；

(4)生产特点：周期式成批装料，长时间连续生产。

一、炉型的选择

根据设计任务给出的技术要求和生产特点，本设计宜选用箱式热处理电阻炉。

二、确定炉体结构和尺寸

1．炉底面积的确定

根据所学知识炉底面积用炉底强度来计算。生产率为110kg/h，即可选择箱式炉用于淬火和正火时的单位面积炉底强度h为115kg/(m2

F1=P/h=110/115=0.96

K为有效面积与炉底总面积的比例系数，K=F/F1=0.75~0.85，我们取系数为0.84，则炉底实际面积：

F=F1/0.84=0.96/0.84=1.14

2．炉底长度和宽度的确定

考虑到工作时的状态，长度与宽度之比L/B=3:2，因此可知B=930m，L=1310

又因为要考虑便于砌砖，根据标准砖尺寸，取L=1380mm，B=920m

3．炉膛高度的确定

炉膛高度可根据经验总结来计算，炉膛高度H与炉底宽度B之比H/B大约在0.8左右，本设计根据炉子工作条件并考虑利于辐射散热与对流传热等因素，这里取H/B=0.85，再根据标准砖尺寸，最终选定炉膛高度H=780mm。因此，确定炉膛尺寸如

长L=230×8=1380mm，宽B=115×8=920mm，高H=65×12=

为使工件在炉内正确安置，应保证工件与炉膛内壁之间有一定的距离，确定工作室有效尺寸大约为

L效=1320mm，B效=860mm，H效=

4．炉衬材料及厚度的确定

分析箱式电阻炉内部环境，可知侧墙、前墙及后墙以及炉顶的工作环境类似，可采用相同的二层炉衬结构，即115mm耐火的轻质粘土砖加上150mm保温的膨胀蛭石。轻质粘土砖使用牌号为QZ-13，密度为1.3g/cm3的。膨胀蛭石的密度为0.2g/cm3。炉底采用厚为115mm的搁砖和厚为

三、砌体平均表面积计算

砌体外廓尺寸如附图1所示：根据公式可知，

L外=L+2×(115+150)=1910m

B外=B+2×(115+150)=1450mm

H外=H+(115+150)+65+230+115+f=1579mm

式中f--拱顶矢高，采用60°标准拱顶，拱弧半径R=B，则f=R(1-cos30°)=124mm

1．炉顶平均面积

炉顶外面积：F顶外=B外×L外=2.770

炉顶内面积：F顶内=(2πR/6)×L