中温箱式电阻炉课程设计说明书

中温箱式电阻炉课程设计说明书

一、炉型的选择

因为工件材料为低合金钢，热处理工艺为正火，对于低合金钢正火最高温度为【912+(30~50)】℃，选择中温炉（上限950℃）即可，同时工件没有特殊规定也不是长轴类，则选择箱式炉，而且无需大批量生产、工艺多变，则选择周期式作业。综上所述，选择周期式中温箱式电阻炉。

二、炉膛尺寸的确定

1、用炉底强度指标法计算

炉底有效面积：

查表得炉底强度h G =100Kg/（m 2·h ）

F 效=h g

G 件=60100

=0.6（m 2） 炉膛有效尺寸：

L 效=效）（F 5.1~2

L 效

（m ）=960mm

炉膛有效宽度：

B 效=效（F 2/3)~2/1

B 效

选择 1000mm ×600mm ×45mm/12mm 的炉底板，取B 效=0.6m 2、 炉膛内腔砌墙尺寸 炉膛宽度：

B 砌=B 效+2×（0.1～

B 砌=0.6+2×0.125=0.85 (m)

炉膛长度：

L 砌=L 效+0.16 =1.12（m ）

炉膛内高度：

H

砌=（0.5～0.9）B 砌

H 砌=0.8×0.85=0.68 (m)

层数n=067.0108.03

-??砌B =10.1 选择10层

∴炉膛高度H 砌=10×67+42+39=0.751(m)

三、炉体结构设计与材料选择

（一）、选择炉衬材料部分

炉体包括炉壁、炉底、炉底、炉门、炉壳架几部分。炉体一般见

耐火层和保温层构成，尺寸与炉膛砌筑尺寸有关。设计时应满足下列要求：

（1）确定砌体的厚度尺寸要满足强度要求，并应与耐火砖、隔热保温砖的尺寸相吻合；

（2）为了减少热损失和缩短升温时间，在满足强度要求的前提下，应尽量选用轻质耐火材料；

（3）要保证炉壳表面温升小于50℃，否则会增大热损失，使环境温度升高，导致劳动条件恶化。

（二）、炉体结构设计和尺寸

本炉设计为两层炉壁

内层选用RNG-0.6型轻质粘土砖，其厚度S 1=115mm ；

外层选用硅酸铝耐火纤维，体积密度λ2=105Kg/m 3厚度S 2待计

算；

RNG-0.6型轻质粘土砖：

ρ1=600【Kg/ m 3】

λ1=0.165+0.194×10-3t 均【w/(m ·℃)】

C 1=0.836+0.263×10-3t 均【KJ/（Kg ·℃）】

耐火纤维

当t 3=60℃时，由表查得α∑=12.17【W/(㎡·℃)】

∴ q=12.17×（50-20）=486.8（W/㎡）

将上述各数据代入公式得： ()[]115.08.486950165.095010194.05.010194.02165.0165.010194.01t 233232?-?+?????++-?=

---

=782（℃）

代入数据解得：

纤维层厚度：()107.0607828

.4861S 2?-?=

=228（mm ） 取S 2=230mm

（三）、炉顶的设计 炉膛宽度为850mm ，采用拱顶，拱角60°的标准拱顶，拱顶式炉子最容易损坏的部位，受热时耐火砖发生膨胀，造成砌筑拱顶时，为了减少拱顶向两侧的压力，应采用轻质的楔形砖与标准直角砖混合砌筑。故选用侧厚楔形砖（230,113,65,45）、厚230mm 体

积密度为105Kg/ m3的硅酸铝耐火纤维和轻质直形砖（230,113,65）.

（四）、炉底的设计

炉底采用一层113mm硅藻土砖填充蛭石粉，再平铺一层65mm的QN-0.6轻质粘土砖，最上层采用230mm的重质高铝砖支持炉底板+4块加热元件搁砖，炉底板采用Cr-Mn-N耐热钢厚度为12mm。

（五）、炉门框的设计

炉门框的壁炉膛稍小取其宽度为：

B框×H框 =800mm×650mm

采用230mm硅藻土砖和113mmRN-0.6轻质粘土砖。

（六）、炉门的设计

炉门采用113mmRNG-1.0轻质粘土砖和230mmB级硅藻土砖，炉门尺寸为B门×H门=900mm×780mm。

（七）、炉体框架与炉壳的设计

炉体外廓尺寸：

L外=L砌+（115+230）+230=1695（mm）

B外=B砌+2×（115+230）=1540（mm）

H弧=B砌- B砌Cos30°=114（mm）

H外=H砌+（115+20+230）+ H弧+（115+67+230）

H外=1571（mm）

四、电阻炉功率的计算