热处理炉

十一、炉子技术指标

额定功率：50kW 额定电压：380V

最高使用温度：800℃生产率：100kg/h

相数：3 接线方法：YY

炉膛有效尺寸：1624×692×484mm

炉子外形尺寸：1982×1280×1454.4mm

湘潭大学

课程设计

2017年 1月 8日

1. 炉型的选择

根据给出的技术条件和产品特点，可以选用普通箱式电阻炉。

2.炉膛尺寸的确定

2.1确定炉底面积

根据技术要求生产无定型产品，无法使用实际排料法确定炉底面积，只能用炉底强度指标法计算确定。已知炉子的生产率g 是100kg/h ，根据表3.10[1]选择箱式炉用于正火和淬火的单位面积生产率g 0为120kg/(m2·h),故可以计算求得炉底的有效面积为

A 1/m 2=g g 0=100120≈0.83

取炉底面积利用系数K=0.75，则由式

A 有效

A 实际=0.75可得，炉底的实际面积为

A 实际/m 2=

A 有效0.75=0.830.75≈1.11

2.2确定炉底的长度与宽度 当炉底长度小于2m 时，其长宽比可取 L/B =2/1。又知，L ×B =1.11，可以解得L ≈1.490m ，B ≈0.745m 。为了便于砌砖，

取L=1.624m，B=0.692m。

2.3确定炉膛的高度

根据统计资料，炉膛高度与宽度之比在0.59-0.9之间。一般取在0.7左右。现按照电热元件布置要求，根据标准砖尺寸，选定炉膛高度为H=0.484m。因此确定炉膛的尺寸为：长L=1.624m；宽

B=0.692m；高H=0.484m。

3炉体结构的设计

两侧墙、前后墙的结构基本相同，可以选择相同的结构，耐火层为115mm厚的QN-1.0轻质黏土砖，+65mm厚的、密度为100kg/m3的普通硅酸铝纤维毡，+115mm厚的A级硅藻土砖，保温层外面覆一层5mm厚的石棉板，使用石棉板的目的是防止炉体受潮。

炉顶采用115mm厚的QN-1.0轻质黏土砖，+80mm厚的、密度为100kg/m3的普通硅酸铝纤维毡，+115mm厚的膨胀珍珠岩，保温层外面覆一层5mm厚的石棉板。

炉底采用B级硅藻土保温砖砌筑方格子，内填充蛭石粉的复合炉衬，其厚度为182mm，在其上面铺一层50mm厚的密度为100kg/m3的普通硅酸铝纤维毡，在纤维毡上面平铺四层QN-1.0轻质耐火黏土砖，在四层轻质耐火黏土砖的上面用230mm厚的耐火黏土砖做支架，在支架间隙处放置炉底电热元件的搁砖，电热元件搁砖采用重质高铝砖。然后在支架上放置炉底板。同时在保温层和炉壳之间放一层10mm厚的石棉板。

炉门材料选用65mm厚的QN-1.0轻质耐火黏土砖，+80mm厚的、密度为100kg/m3的普通硅酸铝纤维毡，+65mm厚的A级硅藻土砖。炉门口的边缘要采用重质耐火砖砌筑。

炉底板材料采用耐热铸件，根据炉底实际尺寸分为三块或四块，厚度为20mm。炉壳和炉底支架使用普通低碳钢板，炉墙和炉底钢板厚度取5mm，炉底外壳钢板取8mm，炉子支架及加强筋采用4号或5号角钢或槽钢。

4炉壳外表面温度的校核

4.1炉墙各界面温度及炉壳外表面温度的校核

由于炉子侧墙和前后壁炉衬结构相似，故作统一数据处理，简化计算，将炉门包括在前墙内。

所设计的三层平壁炉墙的结构见图1.首先假设三层炉墙各界面及炉壳外表面的温度分别为t2=660℃,t3=500℃，t4=60℃，则耐火层s1的平均温度为

=730

t m1/℃=800+660

2

硅酸铝纤维层s2的平均温度为

=580

t m2/℃=660+500

2

硅藻土砖层s3的平均温度为

t m3/℃=500+60

2

=280

s1

图1