目录
一设计任务 (2)
二炉型的选择 (2)
三炉膛尺寸的确定 (2)
&
四炉体结构设计与材料选择 (4)
五电阻炉功率的计算 (8)
六电热元件的设计 (14)
七参考资料 (20)
】
炉膛长度：
L砌=L效+=+=1900mm
取L砌=51×36+200=2036mm
炉膛内高度：
H砌=（～）B砌
H砌=×1320=854mm
、
取H砌=67×12+35+37=876mm
选择12层
四、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。炉体通常用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，"
H砌=876mm n=12层
~
@
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，功率30kw，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：2011-12-26~2011-1-8
课程设计任务及评语
目录 一、炉型的选择.................................................................................................. - 4 - 二、确定炉体结构和尺寸.................................................................................. - 4 - 三、砌体平均表面积计算.................................................................................. - 5 - 四、计算炉子功率.............................................................................................. - 6 - 五、炉子热效率计算.......................................................................................... - 8 - 六、炉子空载功率计算...................................................................................... - 8 - 七、空炉升温时间计算...................................................................................... - 8 - 八、功率的分配与接线...................................................................................... - 9 - 九、电热元件材料选择及计算.......................................................................... - 9 - 十、电热体元件图............................................................................................ - 10 - 十一、电阻炉装配图........................................................................................ - 10 - 十二、电阻炉技术指标（标牌）.................................................................... - 10 - 参考文献............................................................................................................. - 11 -
高温箱式电阻炉使用说明书
SX2系列 1300℃ 高温箱式电阻炉 使 用 说 明 书 一、概述 本系列1000℃中温箱式电阻炉为周期作业式电炉。以镍铬铝电阻丝为加热元件，炉膛额定温度为1000℃。供实验室、工矿企业、科研等单位作合金钢的热处理及金属烧结、熔解、分析等高温加热之用。
本系列电阻炉需与KSY 型或ZK-3型温度控制器及铂铑－铂热电偶配套使用，由此进行电炉温度的测量、指示及自动控制。 电炉型号 SX 2-4-1000 SX 2-6-1000 SX 2-8-1000 SX 2-10-1000 额定功率（KW ） 4 6 8 10 额定电压（V ） 0～220 0～380 0～380 0～380 相数 1 3 3 3 额定温度℃ 1000 1000 1000 1000 升温时间（分） ≤200 ≤150 ≤350 ≤180 空损功率（KW ） ≤3.6 ≤3.6 ≤5.5 ≤5.5 炉膛尺寸 L ×B ×H （mm ） 250× 150×100 250×150×100 500×200×180 400×200×160 外形尺寸 L ×B ×H （mm ） 670×520×500 665×605×600 800×550×650 840×660×675 重量（kg ） 130 100 230 150 价格 2900 5600 5600 6400 备注 程序控制的另加1400元/台 三、结构简介 本系列电阻炉炉壳用薄钢板经折边焊接制成。炉膛由一高铝耐火材料制成的箱形整体炉衬构成。加热元件－硅碳棒插入炉膛内部，两边并有保护罩，以确保安全SX2-6/10-13炉膛底部装有可拆卸的碳化硅炉底板，便于维修、更换。炉衬与炉壳之间砌筑是用硅酸铝纤维毡和高铝泡沫砖等作保温层。
加热设备及车间设计复习总结 第一章热处理设备常用材料及基础构件 热处理设备常用的材料有砌筑炉墙用的耐火材料、保温材料，炉内金属构件所需的耐热金属材料，电热原件所需的电热材料，炉壳所需的金属材料。 耐火材料——凡是能够抵抗高温、并能承受高温物理和化学作用的材料。 耐火材料的主要性能： 耐火度：是耐火材料抵抗高温作用的性能，指耐火材料受热后软化到一定程度时的温度。 （反映的是一种高温抗软化性能，耐火度不是材料的熔点。） 普通耐火材料1580-1770℃ 高级耐火材料1770-2000℃ 特级耐火材料≥2000℃ 荷重软化温度：是指耐火材料试样在0.2 MPa压力下，以一定的升温速度加热至开始软化变形0.6%的温度，此外也标注4%和40%的软化点。荷重软化点反应材料的高温结构强度。 热稳定性: 是指耐火制品抵抗耐急冷急热而不破坏的能力 标准测定方法：加热850 ℃，保温40 min，然后在流动的冷水中冷却3 min，重新加热冷却，直至试样破坏。 高温化学稳定性：是指在高温下抵抗炉气、熔盐、金属氧化物等侵蚀的能力。 重烧线变化（体积稳定性）：耐火制品加热至高温，制品尺寸（长度）发生的不可逆变化，以%表示，正值表示膨胀，称重烧线膨胀；负值表示收缩，称重烧线收缩。 它是将耐火制品加热到规定温度，保温一定时间，冷却至室温后其长度所产生的残余膨胀或收缩。 常用的耐火制品（定型）： 1 ）粘土质耐火砖：是以耐火粘土作原料。 特点：热稳定性好（10-15次），耐火度1580-1770℃，中性、偏弱酸，荷重软化温度不高，使用温度不超过1350 ℃。 使用范围：各种加热炉、热处理炉和干燥炉的炉体，不宜做电热元件的搁砖，不宜做高碳气氛炉的内衬。 2 ）高铝砖：是有高铝矾土、硅线石、天然或人造刚玉、工业氧化铝等经配料、混合、成形等工序最后经高温焙烧而成。 特点：耐火度、荷重软化温度都高于粘土砖，使用温度可达1400-1650℃（高于粘土砖），中性，抗渣性和热震稳定性较好。重烧收缩较大，价格较贵。 使用范围：高温炉的（1000 ℃以上）内衬，电热元件的搁砖。 4 ）石墨制品: 普通石墨制品：是用天然石墨做原料，添加耐火粘土做结合剂制成的产品 优质石墨、高强石墨、高纯石墨等可制作电热元件，使用温度可达2200-3000℃。 特点：高的耐火度和荷重软化温度；机加工性能好，强度随着温度的升高而加强， 1700 ℃时，强度超过所有氧化物和金属材料；大气中加热易氧化。 使用范围：具有保护气氛或真空系统的高温炉。 5）抗渗碳砖：用于砌筑渗碳砖，可以为粘土质也可以为高铝质，严格控制氧化铁含量（Fe 2 O 3 低于1%，H 2 和CO使Fe 2 O 3 还原产生Fe、Fe 2 C、C等产物，使体积膨胀） 用途：可控气氛炉内衬材料。 重质抗渗碳砖：炉膛内表面和负荷大、易磨损部位 轻质抗渗碳砖：隔热层
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 (3) 1.型的选择 (3) 2.炉膛尺寸的确定 (3) 3.炉子砌砖设计 (4) 4.中温箱式电阻炉功率的计算 (4) 5.电热元件 (5) 6.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： 1)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。 2)生产率：160 kg/h 3)工作温度：最高使用温度950℃ 4)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P 0 ,取P =100[kg/(m2·h)] （2）炉底面积采用加热能力指标法计算，F 效= P P0 =125 100 =1.25 m2 炉底有效面积炉底总面积=F 有效 F 总 = 0.75 - 0.85，取上限，0.85，炉底总面积： 1.25 F 总 = 0.85 F 总 = 1.5625 m2 炉底板宽度 B =1 2F 总 =1 2 ?1.5625 =0.88 m 炉底板长度 L =2F 总 =2?1.5625 =1.77 m （3）.炉膛高度的确定炉膛高度H与宽度B之比H B =0.52– 0.9，取0.7 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
一、设计任务书 题目：设计一台中温箱式热处理电阻炉； 炉子用途：中小型零件的热处理； 材料及热处理工艺：中碳钢毛坯或零件的淬火、正火及调制处理； 生产率：160kg/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950℃，不通保护气氛。 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160kg/h，按照教材表5-1选择箱式炉用于正火和淬火时的单位面积生产率p0为 120kg/(m2﹒h)，故可求得炉底有效面积： F1=P = 160 =1.33 m2 由于有效面积与炉底总面积存在关系式F1F=0.75~0.85，取系数上限，得炉底实际面积： F= F1 0.85 = 1.33 0.85 =1.57 m2 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L B=2，因此，可求得： L===1.772 m B=L2=1.7722=0.886 m 根据标准砖尺寸，为便于砌砖，取L=1.741 m，B=0.869 m，如总图所示。 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H B通常在0.5~0.9之间，根据炉子工作条件，取H B=0.64Om。 因此，确定炉膛尺寸如下： 长L=230+2×7+230×1 2 +2=1741 m 宽B=120+2×4+65+2+40+2×2+113+2×2=869 mm 高H=65+2×9+37=640 mm 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 效 =1500 mm B 效 =700 mm H 效 =500 mm 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 kg m3的普通硅酸铝纤维毡，+113mm B级硅藻土砖。 炉顶采用113 mmQN?1.0轻质粘土砖，+80 mm密度为250 kg m3的普通硅酸铝纤维毡，
试验设计及计算数据及结果 一、设计任务 设计要求： 1、50800 Φ?碳钢淬火用炉中温淬火炉； 2、最高使用温度900℃，生产率70g h K； 3、画出总装图、画出炉衬图、炉壳图、电热元件图。 二、炉型的选择 因为工件材料为碳钢，热处理工艺为淬火，对于碳钢最高温度为 900℃，选择中温炉（上限900℃）即可，同时工件为圆棒长轴类工件， 因而选择井式炉，并且无需大批量生产、工艺多变，则选择周期式作业。 综上所述，选择周期式中温井式电阻炉，最高使用温度900℃。 三、炉膛尺寸的确定 1、炉膛有效尺寸（炉底强度指标法） 1.1确定炉膛有效高度H 由经验公式可以得知，井式炉炉膛有效高度H应为所加热元件（或 者料筐）的长度的基础上加0.1~0.3m。 H效=800+300=1100mm 由于电阻炉采用三相供电，放置电热元件的搁砖应为3n层， H砌=3n×(65+2)+67,取整后取n=5，得H砌=1072mm 1.2确定炉膛内径D 工件尺寸为Φ120×1700，装炉量每炉9根,生产率245.3㎏/h,对 长轴类工件，工件间隙要大于等于工件直径；工件与料框的间隙取 100~200。 D料=4×120×+120+2×（100~200） =999~1199，取D料=1000 D 砌比D效大100mm至300mm，取D 砌 =1350mm。 查表[1]得可用砌墙砖为8S L·427·446(A,B,R,r)=(168,190.8,765, 675)型轻质粘土扇形砖。 由该砖围成的炉体的弧长为 S=πD砌=3.14×1350=4239mm H 砌 =1072mm D 砌 =900mm
北华航天工业学院《热处理设备课程设计》 课程设计报告 报告题目：950℃115kg/h的箱式电阻炉设计 作者所在系部：材料工程系 作者所在专业：金属材料工程 作者所在班级：B10821 作者姓名： 作者学号：20104082204 指导教师姓名：陈志勇、范涛 完成时间：2013年月日
《热处理设备》课程设计任务书
内容摘要 本次课程设计的设计对象是RX3系列950℃ 115Kg/h箱式电阻炉，以“优质、高效、低耗、清洁、灵活”为设计指导方针。首先，根据箱式炉的生产率为80Kg确定炉子的炉膛尺寸为1277×698×537。进而对炉体砌体结构、总体尺寸、各部件结构及尺寸的设计。根据经验公式及热平衡对炉子的功率进行设计，最终功率定为30KW。最后通过图表和理论计算将电热元件分布于炉侧壁和炉底。完成了课程设计报告书的编写、电阻炉的总体装配图、电热元件图、炉门结构图以及砌体结构图的绘制。 关键词：热处理箱式电阻炉结构设计功率计算
目录 一、前言 (4) 1.1本设计的目的 (4) 1.2本设计的技术要求 (4) 二设计说明 (5) 2.1确定炉体结构和尺寸 (5) 2.1.1 炉底面积的确定 (5) 2.1.2 确定炉膛尺寸 (5) 2.1.3 炉衬材料及厚度的确定 (5) 2.2砌体平均表面积计算 (6) 2.2.1 炉顶平均面积 (6) 2.2.2 炉墙平均面积 (6) 2.2.3 炉底平均面积 (6) 2.3根据热平衡计算炉子功率 (7) 2.3.1 加热工件所需的热量Q件 (7) 2.3.2 通过炉衬的散热损失Q散 (7) 2.3.3 开启炉门的辐射热损失 (9) 2.3.4 开启炉门溢气热损失 (9) 2.3.5 其它热损失 (10) 2.3.6 热量总支出 (10) 2.3.7 炉子安装功率 (10) 2.4炉子热效率计算 (10) 2.4.1 正常工作时的效率 (10) 2.4.2 在保温阶段，关闭时的效率 (10) 2.5炉子空载功率计算 (10) 2.6空炉升温时间计算 (10) 2.6.1 炉墙及炉顶蓄热 (11) 2.6.2 炉底蓄热计算 (12) 2.6.3 炉底板蓄热 (12) 2.7功率的分配与接线 (13) 2.8电热元件材料选择及计算 (13) 2.8.1 图表法 (13) 2.8.2 理论计算法 (13) 2.9炉子技术指标（标牌） (15)
3）工件有效厚度的确定： 下表为不同形状和尺寸的工件加热计算时的特征尺寸及形状系数表，有此可计算出工件的有效厚度为： D=直径×形状系数=25×1.0=25mm。 3.2.3所选热处理工艺的目的 （1）锻造W18Cr4V属于莱氏体钢，铸态组织中含有大量呈鱼骨状分布的粗大共晶碳化物M6C，大大降低钢的力学性能，特别是韧度。这些碳化物不能用热处理来消除，只能依靠锻打击碎，并使其均匀分布。因此W18Cr4V作为高速钢，它的锻造具有成形和改善碳化物的两重作用，是非常重要的加工过程。为了得到小块均匀的碳化物，高速钢需经反复多次镦拔。高速钢的塑性、导热性较差，锻后必须缓冷。（2）球化退火球化退火的目的是获得满意的可加工性，为淬火作好组织准备，即球化退火可降低硬度，改善切削加工性能和获得均匀的组织，改善热处理工艺性能。W18Cr4V毛坯成批球化退火采用往复球化退火的工艺，这是一种周期退火，目的是加速球化过程。加热温度取860℃，保温温度取740℃，加热温度+保温时间是2～4h，因为冷挤压杆有效厚度为25mm，较小，故取球化退火时间为3h。退火后随炉冷却到550℃后出炉空冷，以减少残余应力，提高切削加工性能。球化退火后的组织为索氏体基体和均匀分布的细小粒状碳化物。
（3）去应力退火去应力退火的目的是消除模具淬火或精加工前的残余应力，避免高速钢在加工过程中出现裂纹。对于精度要求的模具在粗加工之前，常进行600-700℃的去应力退火，时间为2-4h。因为冷挤压杆工作条件苛刻，精度要求高，故采用650℃去应力退火4h的工艺。冷却过程采用随炉冷却到500℃后出炉空冷，减少残余应力。 （4）淬火淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或下贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而赋予工件以需要的综合机械性能。 二次预热保温目的：高合金的高速钢导热性差，为防止工件加热时变形、开裂和缩短加热的保温时间以减少脱碳。预热温度分别为550℃（介质为31BaCl2+48CaCl2+21NaCl）和820℃（介质为50BaCl2+30KCl+20NaCl），根据公式可计算加热时间，预热时间为加热时间的2倍。 奥实体化加热温度选择为1260℃。W18Cr4V钢的奥氏体化温度很高，是因为M23C6：900℃开始溶解，1090℃全部溶解；M6C：1037℃开始溶解；MC：1100℃开始溶解，为使奥氏体中合金度含量较高，应尽可能提高淬火温度至晶界熔化温度偏下，淬火后获得高合金的M 组织，具有很高抗回火稳定性；在高温回火时析出弥散的合金碳化物产生二次硬化，使钢具有高的硬度和热硬性。但是高速钢奥实体化温度过高易使晶粒粗大，冷却过程中易变形开裂。 在淬火冷却过程中采用分级淬火。分级淬火是把加热好的工件先投入温度稍高于Ms点的盐浴或碱中快速冷却停留一段时间，待其表面与心部达到介质温度后取出空冷，使之发生马氏体转变。它比双液淬火进一步减少了应力和变形，操作较易。但由于盐浴、碱浴的冷却能力较小，故只适用于形状较简单、尺寸较小的工作。 （5）回火高速钢对热硬性的要求较高，在淬火后，材料里还有大量的残余奥氏体存在，其硬度较低（40～50HRC),后经560℃回火3次，由于回火时残余奥氏体分解及碳化物弥散硬化，硬度可升高到
中温箱式电阻炉 使 用 说 明 书 上海科恒实业发展有限公司
内容： 1 SX-4-10系列：箱式电阻炉为周期作业式电炉，供试验室作化学分析物理测定和一般小型钢件热处理时加热之用。配有温度控制器及镍铬-镍硅电偶，能对炉膛温度进行测量，指示和自动控制。 2 技术参数：额定功率4千瓦，额定电压220V，相数为单相，额定温度1000℃加热元件接法为并联，空炉温升时间≤60，空炉损耗功率≤1.2千瓦,积蓄热≤8千瓦时,炉温均匀性≤15℃。 3 结构简介 3.1 电炉炉壳用薄钢板经折边焊接制成，内炉衬为碳化硅耐火材料制成的矩形整体炉衬，由镍铬合金丝绕制成螺旋状的加热元件穿于内炉衬上、下、左、右的丝槽中，炉衬为密封式结构，电炉的炉口砖，炉门砖采用轻质耐火材料，内炉衬与炉壳之间耐火纤维膨胀珍珠岩制品切筑为保温层。 3.2 电炉炉门通过铰链固定在电炉面板上。炉门转动灵活。关闭时，旋转手把，扣住门钩，炉门就能紧贴于炉口上，开启时，只需旋转手把，脱钩后，将炉门置于左侧即可。 3.3 为了减少炉口的热损偌，提高炉膛内温度的均匀性，工作时必须把门关紧，并且使用时接上地线，以保证安全。 3.4 测温时用热电偶通过开在炉后的热电偶孔插入，并由固定座固定。 4 安装与使用 4.1 室内平整的地面或工作台（架）上均可安放，但配套之温度控制器应避免受震动,且放置位置电炉不宜太近，防止过热而影响控制部分的正常工作。 4.2 将热电偶从热电偶固定座的小孔中插入炉膛，孔与热电偶之间间隔用石棉花绳填塞，然后旋紧螺幅固定。 4.3 根据电阻炉的功率，选择足够电流的导线，按“电阻炉与温度控制器电气联接接线示意图”联接电源，电炉及所配热电偶，并检查是否牢固可靠。联接电源时，相线和中心线不可接反，否则温度控制器正常工作，并有触电危险，在电源线的前提，需另处安装开关，以便控制总电源。连接热电偶至温度控制器的导线应用补偿导线，以消除冷端温度变化所引起的影响，连接时正负极不可接反。为了保证安全操作，电炉、温度控制器外壳均须可靠接地。 4.4 旋动温度指示仪面部转盘，将温度指示仪之设定指针调整至所需工作温度的位置。4.5 检查各部接线正确无误后，便可通电升温。首先按电源开关，ON表示开，指示灯亮，电压表指示您所接电压值，电流表指示为本电阻炉功率，温度控制仪也同时工作。 4.6 关机，按电源开关，指示灯灭，电压、电流表为零，并关掉外接总电源开关。
目录 1.摘要 (1) 1.设计任务 (1) 2.炉型的选择 (1) 3.确定炉体结构和尺寸 (1) 4.砌体平均表面积计算 (2) 5.计算炉子功率 (3) 6.炉子热效率计算 (8) 7.炉子空载功率计算 (8) 8.空炉升温时间计算 (8) 9.功率的分配与接线 (11) 10.电热元件材料选择及计算 (11) 11.炉子构架、炉门启闭机构和仪表图 (13) 12.炉子总图，主要零部件图及外部接线图，砌体图 (13) 13.炉子技术指标 (13) 14.编制使用说明书 (13)
一 设计任务 设计一台年生产220吨的井式热处理电阻炉 炉子用途：碳钢、低合金钢等的淬火、退火及正火。 热处理工件：中小型零件，小批量多品种，零件最大长度小于0.5m 。 热处理炉最高工作温度：950℃ 炉外壁最高温度：60℃ 二 炉型的选择 根据设计任务给出的生产特点，拟选用中温井式电阻炉 三 确定炉体结构和尺寸 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 由已知年生产400吨，作业制度为二班制生产则生产率: h kg h kg P 67.91300 8102203 =??= 按表5-1选择井式炉用于淬火时的单位面积生产率2 0100m kg p = 故可求得炉底有效面积 2 192.0100 67.91m P P F === 由于有效面积与炉底总面积存在关系式 85 .0~75.01=F F 取系数上限 得炉底实际面积
2 108.185 .092.085 .0m F F == = 2.炉底直径的确定 由公式m F D D r F 17.114 .308.1444 2 2 =?= = ?= =π ππ 3.炉膛高度的确定 由于加热式工件的最大长度小于500mm ，工件距炉顶和炉底各约150mm~250mm 则炉深m mm H 0.11000250250500==++= 则炉膛高度： mm mm H 0.110423715)265(≈=+?+= 4.炉衬材料及厚度的确定 炉衬由耐火层和保温层组成，对于950℃的井式炉，用一层轻质粘土砖作为耐火层，硅藻土砖及蛭石粉作保温层，在炉膛底部应干铺一层粘土砖作为炉底。 对于深度较大的炉子，在耐火层与炉口砖之间应当留15~25mm 膨胀缝，炉膛底部应留有清除氧化皮的扒渣口，炉衬外有炉壳保护。 综上所述，炉墙采用113 mmQN-1.0轻质粘土砖+80mm 密度为250mm 3 m kg 普通硅酸铝纤维毡+113mmB 级硅藻土砖。 炉顶采用113mmQN-1.0轻质粘土砖+80mm 密度为2503 m kg 的普通硅酸铝纤维毡+230mm 蛭石粉。 炉底采用QN-1.0轻质粘土砖(267?)mm+50mm 密度为2503 m kg 的普通硅酸铝纤维毡+182mmB 级硅藻土砖和蛭石粉复合炉 衬。
S X2系列 箱式电阻炉 操 作 手 册
前言 感谢贵公司选择了本公司的产品，您成为我们的客户是我们莫大的荣幸。本公司不仅给贵公司提供质量优良的产品，而且将提供可靠的售后服务。为了您能更熟练地使用本试验箱，我们随机配备了说明书. 为确保使用人员之人身安全及仪器的完好性，在使用本仪器前请充分阅览此操作手册，确实留意其使用上的注意事项。本操作手册详细介绍此仪器之设计原理、依据标准、构造、操作规范、校正、保养、可能故障的情形及排除方法、电气图等内容。在本操作手册中如有提及之各种"试验规定"、"标准"时均只作参考用，如贵司觉得有异议请自行检阅相关标准或资料。 ★特别提示： 您所购买试验机随机配备的说明书以该试验机实际配备为准。在编写本手册时，我们难免有错误和疏漏之处，请多加包涵并热情欢迎您提出宝贵意见或建议。 本手册的内容如有变动，恕不另行通知。 本手册版权为重庆重标实验仪器有限公司所有;本手册的任何部分未经本公司书面许可，不得以任何方式影印、复印或翻译成其它语言。 ★特别声明：根据客户具体要求不同，具体配置见装箱单。 本说明书不能作为向本公司提出任何要求的依据。 本说明书的解释权在本公司。 重庆重标实验仪器有限公司
一、概述 本系列1000℃中温箱式电阻炉为周期作业式电炉。以镍铬铝电阻丝为加热元件，炉膛额定温度为1000℃。供实验室、工矿企业、科研等单位作合金钢的热处理及金属烧结、熔解、分析等高温加热之用。 本系列电阻炉需与温度控制器及铂铑－铂热电偶配套使用，由此进行电炉温度的测量、指示及自动控制。 三、结构简介 本系列电阻炉炉壳用薄钢板经折边焊接制成。炉膛由一高铝耐火材料制成的箱形整体炉衬构成。加热元件Ocr25A15铁铬铝合金丝绕成螺旋形后穿于炉衬上、下、左、右的丝槽中。丝槽与炉膛连通，使加热元件直接向炉膛辐射热量。这种敞开炉衬能有效地加快炉膛升温速度，提高温度控制精度。电炉的炉衬与炉壳之间砌筑是用硅酸铝纤维毡和硅藻、土砖等作保温层。 电炉门通过多级铰链的长臂固定在电炉面板上。炉门转动灵活。关闭时，压下或一推手把，扣住门钩，炉门就能紧贴于炉口上。开启时，只需往上或往里稍提手把，脱钩后，将炉
长春理工大学 热工课程设计说明书题目箱式电阻炉的设计 学院材料科学与工程学院 专业无机非金属材料（建筑材料）班级0706121 姓名向仕君学号18
2009 年7 月5 日 设计任务书 一、题目：箱式电阻炉的设计 二、原始数据： 电路形势：箱式电阻炉 炉膛尺寸：120 ?mm 170 260? 使用温度：1000℃ 表面温度：60℃ 电源电压：220V 三、设计要求： 1、设计认真，积极思考，独立完成，有所创新。 2、设计说明书：一份 思路清晰，论述充分；设计参数选择合理，设计计算步骤完整，结果准确；著名参考文献。 3、设计图纸：2＃图纸1—3张 图画布置合理，比例适当，图画清洁；绘图线
条类型正确，位置准确；尺寸标注正确、齐全。 摘要 本说明书重点阐述箱式电阻炉的具体设计过程。设计过程包括高温炉的简介，炉膛尺寸的确定，材料选择，电阻炉尺寸和结构设计，功率计算，供电电路的选择，电热提的尺寸确定及安装，以及热电偶使用，涉及到热量计算，功率计算，电热元件规格计算。 本设计说明书可供实验电阻和工业电阻炉的维修和设计提供理论参考导和指导。
引言 陶瓷工业在社会主义建设，国防科学和人民生活都占重要的地位，它不仅与人类的日常生活存在密切的关系，而且随着科学技术的发展，已经超越了日用，建筑及一般的工业用途的范围，而应用与电子，原子能等尖端材料中。 生产陶瓷中一个重要的过程就是烧结，烧成时在热工设备中进行的，这里的热工设备指的是窑炉及其附属设备。 窑炉从生产方式上分为间歇式和连续式，按电能转化为热能形式分为：电阻炉，感应炉，电弧炉，等离子炉等，在使用热源上又分为火焰式和电热式。目前，电子陶瓷，高温陶瓷及其他特种陶瓷的生产和科研处于火热期。 在实验中，使用较多的是间歇式的电阻炉。
操作规程编号：YTO-FS-PD975 中温井式电阻炉安全操作规程通用版 In Order T o Standardize The Management Of Daily Behavior, The Activities And T asks Are Controlled By The Determined Terms, So As T o Achieve The Effect Of Safe Production And Reduce Hidden Dangers. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
中温井式电阻炉安全操作规程通用 版 使用提示：本操作规程文件可用于工作中为规范日常行为与作业运行过程的管理，通过对确定的条款对活动和任务实施控制,使活动和任务在受控状态，从而达到安全生产和减少隐患的效果。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 1 目的 本规程用于指导操作者正确操作和使用设备。 2 适用范围 本规程适用于指导本公司中温井式电阻炉的操作与安全操作。 3 管理内容 3.1 操作规程 3.1.1 设备检查：开炉前应对设备各部分是否正常作一次全面检查。 3.1.1.1 检查液压站油位及管路应正常，然后启动液压泵起、闭炉盖，检查液压升降机构动作是否正常、坩埚
应无烧裂或严重变形。 3.1.1.2 电热元件的接线柱、安全防护罩、设备接地装置是否正确有效。 3.1.1.3 风扇运转是否正常、炉子起、闭联锁开关是否安全可靠。 3.1.1.4 测控温装置是否完好、准确。 3.1.2 炉子启动： 3.1.2.1 经全面检查设备确认无任何隐患和问题后，打开控温仪表和启动加热和风扇开关并按工艺卡所规定的工艺参数设定炉温。 3.1.2.2 操作人员要坚持做好升温过程检查，防止仪表跑温或其它事故。 3.1.3 装炉： 3.1.3.1 按轴承套圈的大小和工艺文件的规定，将工件摆平、摞直、放稳在专用的工装、吊具上。然后使用行车稳、准地将工件吊入井式炉炉膛中的支承平座架上。 3.1.3.2 若两人装吊，应密切配合，专心操作，防止装炉不稳、防止发生碰坏设备事故。 3.1.3.3 为了防止工件在加热时产生严重氧化脱碳，工件装架入炉前，可浸涂硼酸酒精饱和溶液。或在工件装炉后，待炉温达到800℃时，通入适量比例的甲醇与丙酮作为保护气氛，以防止工件产生氧化脱碳。
目录 一、设计任务 1、专业课程设计题目 (1) 2、专业课程设计任务及设计技术要求 (1) 二、炉型的选择 (1) 三、炉膛尺寸的确定 (1) 1、炉膛有效尺寸（排料法） (1) 1.1确定炉膛内径D (1) 1.2确定炉膛有效高度H (2) 1.3炉口直径的确定 (2) 1.4炉口高度的确定 (3) 四、炉体结构设计 (3) 1、炉壁设计 (3) 2、炉底的设计 (5) 3、炉盖的设计 (6) 4、炉壳的设计 (7) 五、电阻炉功率的确定 (7) 1、炉衬材料蓄热量Q 7 (8) 蓄 (9) 2、加热工件的有效热量Q 件 3、工件夹具吸热量Q (10) 夹 (10) 4、通过炉衬的散热损失Q 散 5、开启炉门的辐射热损失Q (12) 辐 (12) 6、炉子开启时溢气的热损失Q 溢 7、其它散热Q (13) 它 8、电阻炉热损失总和Q (13) 总 9、计算功率及安装功率 (13) 六、技术经济指标计算 (13) 1、电阻炉热效率 (13)
2、电阻炉的空载功率 (14) 3、空炉升温时间 (14) 七、功率分配与接线方法 (14) 1、功率分配 (14) 2、供电电压与接线方法 (14) 八、电热元件的设计 (15) 1、I区 (15) 2、II区 (16) 3.电热元件引出棒及其套管的设计与选择 (18) 4.热电偶及其保护套管的设计与选择 (18) 参考书目 (19)
一、设计任务 1、专业课程设计题目： 《中温井式电阻炉设计》 2、专业课程设计任务及设计技术要求： 1、φ90×1000中碳钢调质用炉. 2、每炉装16根 3、画出总装图 4、画出炉衬图 5、画出炉壳图（手工） 6、画出电热元件图 7、写出设计说明书 二、炉型的选择 因为工件材料为φ90×1000中碳钢调质用炉对于中碳钢调质最高温度为[870+(30~50)]℃，所以选择中温炉（上限950℃）即可，同时工件为圆棒长轴类工件，因而选择井式炉，并且无需大批量生产、工艺多变，则选择周期式作业。综上所述，选择周期式中温井式电阻炉，最高使用温度950℃。 三、炉膛尺寸的确定 1、炉膛有效尺寸（排料法） 1.1确定炉膛内径D 工件尺寸为φ90×1000,装炉量为16根，对长轴类工件，工件间隙要大于或等于工件直径；工件与料筐的间隙取100~200mm。炉膛的有效高度150~250mm排料法如图所示 则：根据几何关系，每根工件最小距离取90mm，则可以计算出 D=2×90×d=890mm
、 辽宁x x 大学 热工过程与设备课程设计# 题目：热处理箱式电阻炉的设计 （生产率150kg/h，功率39kw，工作温度≤600℃） 院（系）：） X X 专业班级：X X 学号：X X 学生姓名：X X 指导教师：· X X 起止时间：X X
课程设计（论文）任务及评语 &
目录 一、炉型的选择 (2) 二、确定炉体结构和尺寸 (2) 三、砌体平均表面积设计 (4) 四、计算炉子功率 (5) 五、炉子热效率计算 (7) 六、炉子空载功率计算 (7) 七、空炉升温时间计算 (7) 八、功率分配与接线 (9) 九、电热元件材料选择与计算 (9) 十、电热体元件图 (11) 十一、电阻炉装配图 (11) 十二、炉子技术指标 (11) 参考文献 (12)
设计任务： 为某厂设计一台热处理电阻炉，其技术条件为： (1)用途：中碳钢、低合金钢毛坯或零件的退火，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：150kg/ h； (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 根据工件的特点与设计任务的要求及产量大小选择合适的炉型。由于小批量生产，品种多和工艺稳定的要求拟选用箱式热处理电阻炉，不通保护气氛。 二、确定炉体结构和尺寸 1．炉底面积的确定 炉底面积的计算方法有两种。一种是根据一次装料量计算，另一种是根据炉底强度指标计算[1]。因工件的加热周期和装炉量不明确，故不能用炉子一次装料量确定炉底面积，只能用炉底强度指标法。已知生产率为150kg/h，按表5—1[1]选择箱式炉用于正火和淬火 为120kg/(m2·h)，故可求得炉底有效面积 时的单位面积生产率p =150/120=1.25m2 F=p/p =～，取系数上限，得到炉底实际面积：由于有效面积与炉底总面积存在关系式F/F 1 F=F/= =1.47m2 2．炉底长度和宽度的确定 对于热处理箱式电阻炉，设计时考虑装出料的方便，根据长度与宽度之比，取L/B=2:1，因此，可求得炉底宽度 F=2.059m L=5.0/ B=L／2=／2=1.030m 为方便砌砖L=2205mm B=1048mm 3．炉膛高度的确定 根据统计的资料，炉膛高度（H）对炉底宽度（B）之比H／B通常在0．52～0．9之间，大多数在左右，根据炉子工作条件，取H／B=左右，选定炉膛高度H=707mm。因此，确定炉膛尺寸如下 长 L=(230+2)×9+(230/2+2)=2205mm
第一章 1、耐火材料需要考虑的性能指标； 耐火度、荷重软化温度、常温耐压强度、密度、热稳定性、高温化学稳定性、重烧线变化（体积稳定性） 2、常用的耐火制品； 粘土质耐火砖、高铝土、轻质耐火砖、石墨制品、抗渗碳砖、刚玉制品、碳化硅制品 3、耐火纤维的特点； 耐高温、热导率低（保温性能好）、密度小、蓄热量小、抗热震性能好、绝缘性能好、隔音效果良、化学稳定性好、耐压能力差 4、保温材料所具备的性能； 导热系数低、体积密度小（强度低）、比热小、使用温度较高、易于施工、价格便宜 5、电热材料所具备的性能； 耐热性和高温强度、电阻系数、电阻温度系数、热膨胀系数、机械加工性能、抗蚀性 6、常用的电阻元件； 金属电热材料：镍铬合金、铁铬铝合金、钼、钨； 非金属电热材料：碳化硅、硅钼棒、石墨； 红外电热材料：金属管（红外涂料）、陶瓷管、石英玻璃 7、电热元件中镍铬合金与铁铬铝合金的比较； 镍铬合金：标准产品Cr20Ni80、Cr15Ni60、0Cr23Ni13等，形成Cr2O3致密保护膜，耐蚀性好；塑性好，拉拔、绕制容易，焊接性容易；高温加热不易脆化，高温力学性能好；电阻大，电阻温度系数小，功率稳定；最高使用问题1100°C，抗氮气能力强。 铁铬铝合金：标准产品Cr13Al4、0Cr24AlRE、0Cr27Al7Mo2等；形成Al2O3致密保护膜，耐蚀性好；电阻大，电阻温度系数小，功率稳定；最高使用稳定可达1300°C；塑性差，加工性能差，弯曲需加热；高温强度低，元件易于变形、倒塌；高温晶粒粗化，脆性增加，可焊性差，不便返修；高温时不易在氮气中使用，不易在含硫的还原气氛使用； 第二章 1、常用热处理设备中主要涉及的热量传输过程； 加热工件：热源——炉膛——工件 热量散失：炉膛——炉墙（炉门）——环境 2、传热的基本方式有哪些？并进行比较说明其特点； 传导传热：热量从物体的一部分传至另一部分，或由一物体传至与其相接触的另一物体的传热现象； 固、液、气态中都能发生；要求物体相互接触；无能量形式变化。 对流传热：液体中不同部分的相对位移是不同部分的质点相互混合，或者在运动质点与一相接触的固体表面之间进行的热交换； 只能在流体宏观运动时才能发生；无能量形式的变化； 辐射传热：受热物体将热能部分转化成辐射能，以电磁波的形式向外放射，当投射到另一物体时部分被吸收转化成热能。 无需中间介质；既有热量的交换，也有能量形式的转化；不论温度高低任何物质都向四周放射辐射能。
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，并且无需大批量生产、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、 炉膛腔砌墙尺寸 炉膛宽度： B 砌=B 效+2×（0.1～0.15） 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。炉体通常用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 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
1序论 1.1 热处理工艺课程设计的意义 热处理工艺课程设计是高等工业学校金属材料工程专业一次专业课设计练习，是热处理原理与工艺课程的最后一个教学环节。其目的是： 1. 培养学生综合运用所学的热处理课程的知识去解决工程问题的能力，并使其所学知识得到巩固和发展。 2. 学习热处理工艺设计的一般方法、热处理设备选用和装夹具设计等。 3. 进行热处理设计的基本技能训练，如计算、工艺图绘制和学习使用设计资料、手册、标准和规范。 1.2 热处理课程设计的任务 进行零件的加工路线中有关热处理工序和热处理辅助工序的设计。根据零件的技术要求，选定能实现技术要求的热处理方法，制定工艺参数，画出热处理工艺曲线图，选择热处理设备，设计或选定装夹具，作出热处理工艺卡。写出设计说明书。 ①汽车热处理工艺设计。 ②制定热处理工序的工艺参数 ③分析各热处理工序中材料的组织和性能。 ④选择热处理设备。 ⑤选择与设计热处理工艺所需的挂具、装具或夹具。 ⑥填写热处理工艺卡片。 2 汽车板簧的工作要求、技术要求及选材 2.1工作要求和技术要求 汽车钢板弹簧式一种弹性元件，其作用式承受车厢以及载物（静载物）的作用，可传递垂直载荷，缓和及抑制不平路面所引起的冲击，限制车身和车轮的振动。作为弹性元件它既有缓冲、减振、贮能的功能，又负担传递力和导向的作用，在工作过程中，钢板弹簧承受高因道路不平所引起的冲击载荷，并由此或单向循环弯曲应力和振动的作用，同时也要受到泥水和泥沙等侵蚀。由此其结构简单、使用可靠、维修方便、因而被一般载重汽车广泛使用。 汽车钢板弹簧采用合金钢制造，硬度在380~460HBW，板簧达到最大的强度特性，即高的弹性极限，经过抛丸后处于表面压应力状态，然后进入初步机加工阶段。 有资料介绍重型汽车的“概率-应力曲线”表明，钢板弹簧的所受应力在 882~980Pa。汽车钢板弹簧的主要失效形式有腐蚀疲劳断裂、应力腐蚀断裂、脆性断