箱式電阻爐課程設(shè)計(jì)

1、一、設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)任務(wù)書題目：設(shè)計(jì)一臺(tái)中溫箱式熱處理電阻爐；爐子用途：中小型零件的熱處理；材料及熱處理工藝：中碳鋼毛坯或零件的淬火、正火及調(diào)制處理；生產(chǎn)率：160kgh；生產(chǎn)要求：無(wú)定型產(chǎn)品，小批量多品種，周期式成批裝料，長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)生產(chǎn)；要求：完整的設(shè)計(jì)計(jì)算書一份和爐子總圖一張。二、爐型的選擇二、爐型的選擇根據(jù)生產(chǎn)特點(diǎn)，擬選用中溫箱式熱處理電阻爐，最高使用溫度，不通保護(hù)氣氛。950℃三、確定爐體結(jié)構(gòu)及尺寸三、確定爐體結(jié)構(gòu)及尺寸1.爐

2、底面積的確定因無(wú)定型產(chǎn)品，故不能用實(shí)際排料法確定爐底面積，只能用加熱能力指標(biāo)法。已知生產(chǎn)率p為160kgh，按照教材表51選擇箱式爐用于正火和淬火時(shí)的單位面積生產(chǎn)率p0為120kg(m2﹒h)，故可求得爐底有效面積：F1=PP0=160120=1.33m2由于有效面積與爐底總面積存在關(guān)系式，取系數(shù)上限，得爐底實(shí)際面F1F=0.75~0.85積：F=F10.85=1.330.85=1.57m22.爐底長(zhǎng)度和寬度的確定由于熱處理箱式電阻爐設(shè)

3、計(jì)時(shí)應(yīng)考慮出料方便，取，因此，可求得：LB=2L=F0.5=1.570.5=1.772mB=L2=1.7722=0.886m根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)磚尺寸，為便于砌磚，取，如總圖所示。L=1.741m，B=0.869m3.爐膛高度的確定按照統(tǒng)計(jì)資料，爐膛高度與寬度之比通常在之間，根據(jù)爐子工作條件，取HBHB0.5~0.9。HB=0.64Om因此，確定爐膛尺寸如下：長(zhǎng)L=(2302)7(230122)=1741m寬B=(1202)4(652)(402)2

4、(1132)2=869mm高H=(652)937=640mm為避免工件與爐內(nèi)壁或電熱元件擱磚相碰撞，應(yīng)使工件與爐膛內(nèi)壁之間有一定的空間，確定工作室有效尺寸為：L效=1500mmB效=700mmH效=500mm4.爐襯材料及厚度的確定由于側(cè)墻、前墻及后墻的工作條件相似，采用相同爐襯結(jié)構(gòu)，即輕質(zhì)粘113mmQN?0.8土磚，密度為的普通硅酸鋁纖維氈，級(jí)硅藻土磚。80mm250kgm3113mmB爐頂采用輕質(zhì)粘土磚，密度為的普通硅酸鋁纖維11

5、3mmQN?1.080mm250kgm3氈，膨脹珍珠巖。115mm爐底采用三層輕質(zhì)粘土磚，密度為的普通硅QN?1.0（673）mm50mm250kgm3取式中系數(shù)，空爐升溫時(shí)間假定為，爐溫C=30[(kW?h0.5)(m1.8?℃1.55)]τ升=4h，爐膛面積t=950℃F避=2(1.7410.640)2（0.8690.640）1.7410.86923.140.869603601.741=6.440m2所以P安=Cτ?0.5升F0.9

6、（t1000）1.55=304?0.56.440.9(9501000)1.55=74.1kW由經(jīng)驗(yàn)公式法計(jì)算得P安≈75kW2.根據(jù)熱平衡計(jì)算爐子功率（1）加熱工件所需的熱量Q件由教材附表6得，工件在及時(shí)比熱容分別為，950℃20℃c件2=0.548kJ(kg?℃)c件1，根據(jù)式=0.486kJ(kg?℃)(5?1)Q件=p(c件2t1?c件1t0)=160(0.548950?0.48620)=81740.8kJh（2）通過(guò)爐襯的散熱損

7、失的熱量Q散I.爐墻的散熱損失由于爐子側(cè)壁和前后墻爐襯結(jié)構(gòu)相似，故作統(tǒng)一數(shù)據(jù)處理，為簡(jiǎn)化計(jì)算，將爐門包括在前墻內(nèi)。根據(jù)式（1?15）Q散=t1?tn1n∑i=1siλiFi對(duì)于爐墻散熱，如圖所示，首先假定界面上的溫度及爐殼溫度，，1?1t‘2墻=800℃t’3墻，，則=450℃t‘4墻=65℃耐火層的平均溫度，硅酸鋁s1ts1均=9508002=875℃纖維層的平均溫度，硅藻土磚層s2ts2均=8004502=625℃的平均溫度，層爐襯