中温箱式电阻炉设计

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任务书2-箱式炉

山东建筑大学课程设计任务书
班级
学生姓名
指导教师
张保议、王献忠
设计题目
题目二60KW中温箱式电阻炉的设计
设计
原始
参数
工件材料和类型：中碳钢及低合金钢的中小型工件、品种繁多。
热处理工艺要求：淬火、正火及调质。
最大装炉量为：700kg
最高工作温度：950℃
空炉升温时间为：≤3h
车间供电电压：380V
生产特点：周期式装料、长时间连续生产。
2．计算确定耐火层，保温层厚度，保证炉壳表面温升在国标范围内。
3.通过热平衡计算，验证设备功率、计算空炉升温时间（平衡状态）、空炉损耗功率及设备效率。
4.计算标准设备（泵、风扇、电机等）选用参数，查产品样本，确定设备型号。
5.绘制设备总装及砌体图
6.选择电热元件材料，设计电热元件的尺寸及结构。
工作
计划
第14~15天，撰写课程设计说明书，完成课程设计的全部任务。
教务处制
和进度安排
进度要求：
第1天，下达设计任务，学生选题，借阅设计资料。
第2~3天，理解课程设计内容，理论计算设备热工参数、结构参数。
第4~5天，确定，撰写课程设计说明书草稿。
第8~10天，绘制设备总装图。
第11~12天，绘制砌体图。
第13天，绘制加热元件图。
4．在老师的指导下，独立完成规定的设计内容。认真书写课程设计说明书、绘制相关图纸。
完成以下设计文件
1）设计说明书一份（不少于8000字）。
2）设备总装图（1号图纸）、砌体图（1号图纸）、加热元件图（3号图纸）。
设计
内容
步骤
1．依据设备功率、最大一次装炉量，确定炉膛有效尺寸（盐浴炉按标准炉膛尺寸、箱式炉按标准炉底板尺寸、渗碳炉按标准炉罐尺寸圆整）。

中温箱式电阻炉设计说明

中温箱式电阻炉设计说明一、设计目标：1.温度控制精度高，能够达到所需的温度范围；2.加热均匀，温度分布均匀，避免温度梯度对样品造成影响；3.安全可靠，具有过温保护和过载保护等安全功能；4.操作简便，控制界面友好。

二、设计原则：1.结构设计合理：箱体结构稳定，材料耐高温、绝缘性能好，保证外壳不会过热和存在漏电的情况。

2.保温设计良好：箱体内外壁之间应具有一定的保温材料，减小热量损失。

3.温度控制系统先进：采用PID控制系统，能够精确控制温度，减小温度波动；4.安全保护系统完善：具备过载保护、过温保护等安全功能，确保操作安全。

三、具体设计方案：1.结构设计：2.保温设计：内外壁之间填充保温材料，如岩棉、石膏板等，有效减小能量损失。

箱体底部及门缝处设置密封条，确保箱体内外不会有空气对流和热量泄露。

3.加热元件选择和布局：采用电阻丝作为加热元件，通过布线和固定在箱体内腔的支架上。

加热元件分布均匀，保证整个箱体内温度均匀。

4.温度控制系统：采用PID控制系统，设定温度和实际温度可通过显示屏进行监控。

在设定温度达到后，自动停止加热以保持恒温状态，避免温度超过所需范围。

5.安全保护系统：设备设置过温保护和过载保护装置。

一旦温度超过设定范围或电流过载，系统会自动切断电源以保护设备和样品。

6.操作控制系统：设备的操作控制界面应简单明了，易于操作。

温度、时间等参数可以根据需要进行设定并显示在控制面板上。

综上所述，中温箱式电阻炉的设计需要考虑结构稳定、保温设计、温度控制系统、安全保护系统和操作控制系统等因素。

合理的设计方案能够确保电阻炉的使用安全、方便和效果稳定。

中温箱式电阻炉设计说明

中温箱式电阻炉设计说明
加热元件是箱式电阻炉的核心组成部分，常见的加热元件有电阻丝、
电炉坩埚等。

电阻丝是较为常见的加热元件，可以分成两个或四个部分，
分别放置于炉箱四个角落，以均匀加热炉内物体。

电阻丝可以采用镍钢合
金丝或铬铁丝等耐高温材料制成。

另外，为了提高加热效率，还可以在炉
箱内部设置辅助反射板，以最大限度地反射热能，提高加热效果。

控温系统是中温箱式电阻炉的重要组成部分，其主要功能是监控和调
节炉内温度。

控温系统通常由温度传感器、控制器和电源组成。

温度传感
器可以选择热电偶或红外线温度计等，它的作用是实时感应炉内温度，并
将温度信号传递给控制器。

控制器根据温度信号进行判断和调节，通过控
制电源来控制加热元件的供电情况，以保持炉内温度稳定。

另外，在设计中还需要考虑炉箱的通风系统，以保证炉内温度均匀，
并排除产生的有害气体。

通风系统可以包括风机、排气管道和过滤设备等。

风机可以通过循环热空气来提高温度均匀性，排气管道用于排出炉膛内产
生的有害气体，过滤设备则可以有效去除有害气体，提供一个良好的工作
环境。

综上所述，中温箱式电阻炉的设计需要考虑炉体结构、加热元件、控
温系统、通风系统等方面。

设计合理的中温箱式电阻炉可以提高热处理工
艺的效率和产品质量，确保安全生产。

中温箱式电阻炉设计说明书

热处理炉课程设计炉型：中温箱式电阻炉学院：专业班级：材料工程学号：学生姓名：指导教师：日期：中温箱式电阻炉设计任务书编号：03材料冶金学院专业年级班级：材料工程学号：姓名：一、基本条件1. 炉型：中温箱式电阻炉2.用途：中碳钢、低合金钢的中小型毛坯工件的正火、淬火及调质，无定型产品，多品种小批量。

3.最高工作温度：950℃4.炉壁外壳温度≤70℃5. 生产率：80kg/h6．空炉升温时间：≤2.5小时7.生产特点：周期式成批装料，长时间连续生产8.电源：三相二、设计要求1.设计内容1) 砌体部分2）炉门及启闭机构电热元件及外部接线炉壳构架部分2.标定主要技术数据（1）额定功率（2）额定电压（3）额定温度（4）电源相数（5）电热元件接法（6）炉膛有效尺寸（7）炉膛尺寸（8）空炉升温时间（9）外形尺寸3.提交资料（1）纸质和电子版本的《设计计算说明书》，规格：A4（2）纸质和电子版本的炉子总图(AotuCAD绘制)，幅面：A1指导教师：前言随着基础工业的不断现代化，即传统的制造技术与计算机技术、信息技术、自动化技术、新材料技术、现代管理技术的紧密结合，市场竞争更趋于白热化，商家们的眼光不仅盯在如何提高产品质量，而且在如何提高效率、效益、保护环境、适应用户需要方面提出了更高的要求。

对热处理行业来说，“优质、高效、低耗、清洁、灵活”是现代热处理技术的标志，着10个字应该成为热处理工作者不断追求的总目标。

要实现热处理技术的现代化，需要靠热处理设备的现代化来保证。

现代热处理设备包括：大型连续热处理生产线、密封箱式多用炉生产线、真空热处理设备、无人化感应加热设备等。

热处理电阻炉的设计是一项综合性的技术工作，除需炉子知识外，还包括热处理工艺、机械设计、电工及温度控制等有关内容，必须密切结合生产实际综合运用有关知识。

一般设计炉子的顺序遵循：1．炉子的生产任务；2．作业制度（一班制、两班制或连续生产）；3．加热工件的材料、形状、尺寸、重量；4．工件热处理工艺规程和质量要求；5．电源及车间的厂房条件；6．炉子建造维修能力和投资金额等当然热处理炉的课程设计所包含的内容有所不同，但是一些技术上的要求必须要在设计过程中通过运用所学的知识设计达标。

中温电阻炉设计

RX-18-9中温箱式电阻炉设计设计者：尹宏林一、箱式电阻炉的工作原理：是利用电流通过电热元件时所产生的热效应，采取热辐射和炉膛内气体对流作用的形式将热量传递到被加热的工件上，使工件加热。

结构及特点：箱式电阻炉由炉体、测温系统和电控系统组成。

二、基本技术条件：1）箱式电阻炉；2）额定功率18kw；3）最高工作温度950℃；4）炉外壁温度小于60℃；设计计算的主要项目：1）确定炉膛尺寸；2）选择炉衬材料及厚度，确定炉体外型尺寸；3）计算炉子主要经济技术指标（热效率，空载功率，空炉升温时间）；4）选择和计算电热元件，确定其布置方法；5）写出技术规范三.炉体结构和尺寸确定1、炉体材料及结构炉胆材料：轻质粘土砖电阻丝是内置式，买入炉衬材料中，除了保证其有足够的耐热度外，以为要放加热工件，故还要保证其强度。

炉衬材料：耐火材料：轻质粘土砖紧贴炉衬，包裹在其周围保温材料：膨胀珍珠岩炉外壳与保温材料之间支撑材料：轻质粘土砖下方炉体材料，保温层和炉壳之间为膨胀珍珠岩。

必须江保温层支撑起来，故加支撑材料。

炉外壳材料：3mm厚的钢板表炉衬温度与炉衬厚度及结构2、炉衬尺寸因为功率及炉温一定，利用经验计算法计算出炉子的内表面积。

根据其功率以及工作温度，计算其炉膛的内表面积，公式如下：P=cτ-0.5F0.9（t／1000）1.55式中P——炉子功率kwτ——空炉升温时间hF——炉膛内壁面积m2t——炉温℃c——系数（热损失较大的炉子取30~35）要求设计的箱式电阻炉额定功率为为18kw，炉温为950℃，空炉损耗功率≤5已知p=18kw，空炉升温时间≤2h，炉温950℃，系数取30~35算得F=考虑箱式电阻炉装出料方便，同时参考RX3-15-9中温电阻炉的尺寸（热处理手册；机械工业出版社，第三卷、热处理电阻炉，表3-5），取L/B=2 H/B=0.83 得L=600mm，B=300mm，H =250mm验证炉体结构设计的合理性由于炉子结构比较对称，故作统一数据处理。

箱式电阻炉1200℃设计

箱式电阻炉1200℃设计简介箱式电阻炉是一种常用的实验设备，主要用于高温实验和热处理。

本文将介绍设计一个箱式电阻炉，能够达到1200℃的温度。

设计要求为了满足1200℃的工作温度，我们需要考虑以下设计要求：1.炉体材料应具备较高的耐高温性能；2.保温层要能有效减少热量的散失；3.控温系统要精确而稳定；4.安全性能要高，包括过热保护和漏电保护。

设计方案1. 炉体材料选择炉体材料需要具备较高的耐高温性能，一般可以选择使用耐火砖或高温陶瓷材料。

耐火砖具有良好的耐高温和隔热性能，但相对较重；高温陶瓷材料则轻盈且性能稳定。

根据实际需求和预算情况，可以选择适合的炉体材料。

2. 保温层设计保温层的设计可以采用多层结构，以确保热量的有效保持。

常用的保温材料包括氧化铝纤维、硅酸钙纤维、硅酸铝纤维等。

保温材料的厚度和密度需要根据实际情况进行调整，以达到理想的保温效果。

3. 控温系统控温系统是箱式电阻炉的核心组成部分，它决定了炉内温度的精确性和稳定性。

常用的控温系统包括PID控制器和温度传感器。

PID控制器能够根据温度误差自动调整炉内的加热功率，以达到设定的温度值。

温度传感器负责实时监测炉内温度，将数据反馈给PID控制器。

通过合理的参数设置和精确的传感器，可以实现精确控温。

4. 安全性能为了保证使用过程中的安全性，必须配置过热保护和漏电保护装置。

过热保护装置可以设置在温度传感器附近，一旦探测到异常高温，就会自动切断加热源的电源，以防止火灾发生。

漏电保护装置则用于检测漏电情况，一旦检测到漏电，将自动切断电源以保证人身安全。

总结设计一个能够达到1200℃的箱式电阻炉需要考虑炉体材料、保温层设计、控温系统和安全性能等方面的要求。

选择合适的耐火材料、设计适当的保温层、配置精确稳定的控温系统和安全保护装置，可以实现高温实验和热处理的需求，同时确保使用过程的安全性。

希望本文对设计1200℃箱式电阻炉有所帮助。

(完整word版)箱式电阻炉课程设计

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：160 kg/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，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160 kg/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120 kg/（m2﹒h)，故可求得炉底有效面积：由于有效面积与炉底总面积存在关系式，取系数上限，得炉底实际面积：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,因此，可求得：根据标准砖尺寸，为便于砌砖，取,如总图所示。

3。

炉膛高度的确定按照统计资料，炉膛高度与宽度之比通常在之间，根据炉子工作条件，取。

因此，确定炉膛尺寸如下:长宽高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：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,即轻质粘土砖,密度为的普通硅酸铝纤维毡，级硅藻土砖.炉顶采用轻质粘土砖，密度为的普通硅酸铝纤维毡，膨胀珍珠岩。

炉底采用三层轻质粘土砖,密度为的普通硅酸铝纤维毡，级硅藻土砖和膨胀珍珠岩复合炉衬.炉门用轻质粘土砖,密度为的普通硅酸铝纤维毡，级硅藻土砖。

炉底隔砖采用重质粘土砖,电热元件搁砖选用重质高铝砖。

炉底板材料选用耐热钢，根据炉底实际尺寸给出，分三块或者四块，厚.四、砌体平均表面积计算砌体外廓尺寸如下:试中——拱顶高度,此炉子采用60°标准拱顶，取拱弧半径,则f可由求得.1.炉顶平均面积2。

炉墙平均面积炉墙面积包括侧墙及前后墙，为简化计算，将炉门包括在前墙内。

箱式电阻炉课程教学设计

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：160 kg/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160 kg/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p 0为 120 kg/(m 2﹒h)，故可求得炉底有效面积：F 1=P P 0=160120=1.33 m 2 由于有效面积与炉底总面积存在关系式F 1F ⁄=0.75~0.85，取系数上限，得炉底实际面积：F =F 1=1.33=1.57 m 2 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 =√F 0.5⁄=√1.570.5⁄=1.772 mB =L 2⁄=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)=1741 m2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：=1500 mmL效=700 mmB效=500 mmH效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。

箱式电阻炉及温控系统结构设计

箱式电阻炉及温控系统结构设计1.炉体结构设计：箱式电阻炉的炉体一般由钢板焊接而成，具有良好的耐高温性能和结构强度。

炉体需要具备良好的隔热性能，以减少能量损失。

为此，可以在炉体内外分别设置隔热材料层，如石棉、硅酸铝纤维、陶瓷纤维等，同时在隔热材料层外再设置一层不锈钢金属材料，以增加炉体的稳定性。

2.加热元件设计：箱式电阻炉的加热元件主要有电阻丝和加热管两种形式。

电阻丝是通过通电使其发热来加热炉体，常用的电阻丝材料有镍铬合金、铬铝合金等。

加热管是通过通过加热管内的导热介质来实现加热，加热管一般为不锈钢管内填充密度较高的酸钠玻璃丝，加热管具有更高的加热效率和更均匀的温度分布。

3.温控系统设计：温控系统是箱式电阻炉的重要组成部分，其主要功能是实时监测和控制炉内温度。

温控系统一般由控制器、温度传感器、继电器等组成。

控制器负责接收温度传感器的信号，并通过继电器控制加热元件的通断，以达到设定温度的目的。

在温控系统设计中，需要考虑控制精度、稳定性和可靠性等因素。

在箱式电阻炉及温控系统的结构设计过程中，需要注意以下几点：1.炉体结构紧凑合理，并具备良好的隔热性能；2.加热元件设计要考虑加热效率、温度均匀性等因素；3.温控系统的设计要考虑控制精度、稳定性和可靠性；4.安全性是设计中重要的考虑因素，需要考虑炉体的绝缘性能、过温保护等措施；5.设备维护方便，易于清洁和更换损坏的零部件。

总之，箱式电阻炉及温控系统的结构设计需要综合考虑炉体结构、加热元件和温控系统三个方面，以实现高效、稳定的加热和温度控制效果。

同时，设计中还要注意安全性和维护性，以确保设备的正常运行和使用寿命。

中温箱式电阻炉设计

中温箱式电阻炉设计1.箱体结构设计中温箱式电阻炉的箱体一般由耐高温材料制成，如不锈钢或钢板，具有良好的隔热性能。

为了方便操作和维护，炉门宜设计成可开启的结构。

箱体的尺寸需要根据加热件的尺寸确定，同时要考虑箱体内的空间利用率和加热均匀性。

2.加热元件设计为了实现中温范围内的温度控制，可以采用电阻丝作为加热元件。

电阻丝通常采用高温耐热性好的材料，如镍铬合金电热丝。

电热丝可以布置在箱体的四壁和底部，以保证加热的均匀性。

根据设计需求，可以设置多个加热区域，每个区域的电热丝可以独立控制。

3.温度控制系统设计温度控制系统是中温箱式电阻炉的关键部分。

常用的温度控制器主要有PID控制器和智能温控仪。

对于中温热处理，一般采用PID控制器来实现温度的精确控制。

PID控制器通常有设定温度、反馈信号和输出控制信号三个主要部分。

根据炉内温度的变化，PID控制器可以自动调节电阻丝的电流，以维持设定温度。

温度探头的选择是影响控制系统准确性的另一个关键因素。

可以选择热电偶或热电阻作为温度传感器，并安装在炉腔内，以实时反馈当前温度给PID控制器。

4.其他参数设置在设计中温箱式电阻炉时，还需要考虑一些其他参数的设置，以确保设备的正常运行和安全性。

例如，功率参数的选择决定了炉内的加热速度和工作效率；安全装置的设置可以包括过温报警器和保险丝等，以防止温度过高引发火灾或其他事故。

总结起来，中温箱式电阻炉的设计需要考虑箱体结构、加热元件、温度控制系统等多个方面的因素。

通过合理选择材料、设计尺寸、加热方式和温度控制方式等参数，可以实现中温范围内的温度控制和热处理需求。

中温箱式电阻炉设计

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......................................................................................... 1 4 七参考资料 ........................................................... 2 0L 效=1390mmB 砌=1320mmL 砌=2036mm取L 砌=51X 36+200=2036mmH 砌=876mm n=12 层炉膛内高度:H 砌二(0.5 〜0.9 ) B 砌H 砌=0.7 x 1320=854mm取 H 砌=67x 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;导致劳动条件恶化。

(3)要保证炉壳表面温升小于50 C,否则(二)、炉体结构设计和尺寸本炉设计为三层炉壁(如右图所示) 内层选用RNG-0.6型轻质粘土砖, 其厚度S=115mm中间层选用密度为120 kg/ m 3硅酸I 2 2■■- 012b] 0.5b|t 101右qs1 0.21 103铝耐火纤维，其厚度为S 2=40mrp最外层选用B 级硅藻土砖为骨架，膨胀蛭石粉进行填充。

查文献【2】表1-5、1-9知：RNG-0.6型轻质粘土砖：「密度P 1=800【kg/ m 3】 <热导率入 1=0.165+0.194 x 10-3t 均【w/(m •C )】I 比热容 C 1=0.836+0.263 x 10-3t 均【KJ/ (kg •C) J硅酸铝纤维：、、3「密度 P 2=120【kg/ m J <热导率入 2=0.032+0.21 ( 10-3t 均)2【w/(m •C) J 比热容 C 2=1.1【KJ/ (kg •C) J 膨胀蛭石粉：3 厂密度P 3=250【kg/ m J3千热导率入 3=0.077+0.25 x 10- t 均【w/(m •C ) J比热容 C 3=0.6573【KJ/ (kg •C) J •••「入 01=0.294 , b 1=0.21 X10-3 ；l 入。

中温箱式电阻炉 SX-12-10

技术参数：
2
型号工作电压（V）额定功率(KW) 最高温度(℃) 工作室尺寸(mm) （深*宽*高) 外型尺寸(mm)（深* 宽*高）
SX-12-10 220/50Hz 12 1000
500*300*200
940*640*670 1040*740*830 244 265
包装尺寸(mm)（深* 宽*高）净重(kg)
中温箱式电阻炉SX-12-10
专业生产家：苏州江东精密仪器有限公司
产品展示：
产品用途：
箱式电阻炉专供工矿企业、大专院校、科研单位的实验室做为化学元素分析和小型钢件的淬火、退火、回火等高温热处理用，还可做金属，石器、陶瓷的烧结、溶解、分析等高温加热用。
产品特点
▲独特的门设计，使开门操作安全简便，确保炉内高温热气不外露。 ▲高精度智能数码显示仪表，控温系统采用微电脑芯片处理器，具有PID 调节特性，时间设定，温度修正，超温报警等功能，控温精度高。 ▲炉膛由高温耐火材料烧结而成，确保经久耐用。 ▲极好的门密封使得热量损失最小，增加了路内温度的均匀性。选购件：智能型程序温度控制器.1600
毛

热工设备课程设计-箱式电阻炉的设计

热工课程设计说明书题箱式电阻炉的设计学院:专业:姓名:班级: 学号: 指导教师:年月日格式说明1. 上、下页边距均为2.54厘米，左、右页面边距均为3.17厘米，全文1.25倍行距；2. 一级标题：宋体四号加粗；3. 二级（及二级以下）标题：宋体小四加粗；4. 正文文字：宋体小四；5. 参考文献：宋体五号；6. 所有英文字体用Times New Roman;7. A4纸单面打印。

热工课程设计任务书一、设计题目：箱式电阻炉的设计二、原始数据：1.电阻炉形式：箱式电阻炉2.炉膛尺寸：400mm×200mm×160mm3.使用温度： 1100℃4.炉体表面温度：80℃5.电源、电压：单相220V三、设计说明书内容：3.炉体材料选择和炉体结构设计。

4.功率计算。

5.电热体材料选择、电热体布置及供电电路设计。

6.电热体计算。

四、设计要求：1.认真设计，积极思考，刻苦专研，独立完成，有所创新。

2.设计说明书：1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；注明参考文献。

3.设计图纸：2＃图纸2张：图面布置合理，比例适当，图面清洁；绘图线条类型正确、位置准确；尺寸标注正确、齐全。

五、进度安排：周一、二：查阅资料，确定设计方案，进行设计计算。

周三、四、五：画图，编写设计说明书。

箱式电阻炉设计说明书摘要本文提出并设计了工作温度为1100℃的箱式电阻炉，其炉膛尺寸为400mm×200mm×160mm。

通过对炉体材料和炉体结构的对比分析，选择了适当的耐火材料和保温材料，即耐火材料粘土砖和保温材料轻质粘土砖，确定了炉门炉墙炉顶的结构，并进行了热量计算，计算出了整体尺寸。

其次，进行了功率计算，并且对功率进行了校核。

计算结果验证了所选材料的合理，并预期能够运行保证运行温度。

然后对当前普遍采用的电热体材料进行了分析，选择硅碳棒作为电热体材料，使用合理的供电电路，保证了炉膛的热源供给，并计算出所需使用的数目。

箱式电阻炉的设计

箱式电阻炉的设计一、设计要求：1.加热效率高：箱式电阻炉使用电阻丝作为加热元件，电能会通过电阻丝发生热量的转化。

要提高加热效率，可以通过设计合理的加热元件布局来增大加热面积，增强传热效果。

2.均匀加热：为确保工件在电阻炉中能够得到均匀加热，应根据工件的尺寸及形状设计合适的加热元件布局。

同时，可在炉内配备风扇系统以提高空气循环，增强热量传递，使温度分布更加均匀。

3.温度控制精准：箱式电阻炉需要配备一套准确可靠的温度控制系统，可以使用PID控制器来实现温度的调控。

此外，还可设置多个温度探头来对不同位置进行实时监测，以确保整个炉腔温度的精确控制。

二、设计步骤：1.炉腔设计：根据工件的大小及数量确定炉腔的尺寸。

为了便于加热元件的安装和维护，炉腔应设计为可拆卸式，并合理考虑工件的进出口位置。

2.电阻丝布局：根据工件的形状及数量，设计合适的电阻丝布局。

可以将电阻丝分为多个相互独立的加热区域，每个区域的电阻丝布局应尽可能均匀且紧密，以实现加热效果的均匀性。

3.加热源设计：电阻炉的加热源主要是电阻丝。

要选择合适的电阻丝材料和规格，以及布局和连接方式。

电阻丝的连接点需要考虑其安全性和易于维护。

4.温度控制系统设计：设计合理的温度控制系统，可以选择PID控制器、温度传感器和放大器等元器件，根据工件的加热要求进行精确控制。

5.绝热材料选择：电阻炉为了减少热量损失，应选用具有良好绝热性能的材料。

常用的绝热材料有陶瓷纤维、耐高温板材等。

绝热材料的选择要考虑其耐高温性能、绝热效果以及工艺要求。

6.风扇系统设计：根据需要，可以设计风扇系统或风冷系统，以提高炉腔内空气的循环，增强热量传递，实现均匀加热。

7.安全性设计：设计时要考虑到设备的安全性，保证炉体结构牢固，防止温度逃逸或泄漏引发安全事故。

同时，在设备设计中应设置过温、漏电等保护装置，确保操作人员的安全。

8.操作人性化设计：对于箱式电阻炉的操作人员来说，易于操作和维护是一项重要的考虑因素。

箱式电阻炉课程设计

800℃/100kg/h的箱式电阻炉设计专业：材料科学与工程：天美学号：201002040424指导老师：周世杰善华素田目录一、设计任务书 (2)二、炉型的选择 (2)三、确定炉体结构及尺寸 (2)1.炉底面积的确定 (2)2.炉底长度和宽度的确定 (2)3.炉膛高度的确定 (3)4.炉衬材料及厚度的确定 (3)四、砌体平均表面积计算 (4)1.炉顶平均面积 (5)2.炉墙平均面积 (5)3.炉底平均面积 (5)五、计算炉子功率 (6)1.根据经验公式法计算炉子功率 (6)2.根据热平衡计算炉子功率 (7)六、炉子热效率计算 (14)1.正常工作时的效率 (14)2.在保温阶段，关闭炉门时的效率 (14)七、炉子空载功率计算 (15)八、空炉升温时间计算 (15)1.炉墙及炉顶蓄热 (15)2.炉底蓄热计算 (17)3.炉底板蓄热计算 (19)九、功率的分配与接线 (20)十、电热元件材料选择及计算 (20)1.图表法 (20)2.理论计算法 (21)十一、炉子构架、炉门启闭机构和仪表图（略） (24)十二、炉子总图，主要零部件图及外部接线图（略），砌体图 (24)十三、炉子技术指标（标牌） (24)十四、编制使用说明书（略） (24)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：碳钢、低合金钢等的淬火、调质以及退火、正火；工件：，小批量多品种，最长0.8m；生产率：100 kg/h；生产要求：无定型中小型零件，小批量多品种，最长0.8m周期式成批装料，长时间连续生产；要求：完整的设计算书一份和炉子总图一。

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，炉外壁温度为，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100 kg/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100 kg/(m2﹒h)，故可求得炉底有效面积：由于有效面积与炉底总面积存在关系式，取系数上限，得炉底实际面积：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，因此，可求得：根据标准砖（轻质耐火砖）尺寸，为便于砌砖，取，如总图所示。

箱式电阻炉课程设计(精编文档).doc

【最新整理，下载后即可编辑】一、设计任务书题目：设计一台中温箱式热处理电阻炉；生产能力：160 kg/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650℃，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160 kg/h ，按照教材表5-1选择箱式炉用于退火和回火时的单位面积生产率p 0为100 kg/(m 2﹒h)，故可求得炉底有效面积：F 1=P P 0=160100=1.6m 2 由于有效面积与炉底总面积存在关系式F 1F ⁄=0.60~0.85，取系数上限，得炉底实际面积：F =F 10.85=1.60.85=1.88m 2 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 =√F 0.5⁄=√1.880.5⁄=1.94mB =L 2⁄=1.942⁄=0.97 m根据标准砖尺寸，为便于砌砖，取L =1.970 m，B =0.978 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 ⁄=0.654m。

因此，确定炉膛尺寸如下：长L=(230+2)×8+(230×12+2)=1970m宽B=(120+2)×4+(65+2)×2+(40+2)×3+ (113+2)×2=978mm高H=(65+2)×9+37=640mm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=1700mmB效=700mmH效=500mm4.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，+80mm密度为250kg m3⁄的普通硅酸铝纤维毡，+113mm B级硅藻土砖。

中温箱式电阻炉设计

中温箱式电阻炉设计一、中温箱式电阻炉的设计要求1.温度控制精度高，能够稳定地控制在所设定的中温范围内；2.炉内空气流动均匀，确保加热温度的匀性；3.适应不同尺寸的加热物体，在炉膛内有足够的容量；4.安全可靠，能够防止高温下的温度波动和过热问题；5.外壳采用绝缘功能，避免人员触电；6.设备结构紧凑，体积小，易于使用和维修。

二、中温箱式电阻炉的结构设计1.炉箱：炉箱通常采用不锈钢制作，具有较好的耐高温性能和防腐蚀性能。

炉箱内部应采用平整的设计，以确保炉内空气的流动均匀，并能够容纳加热物体。

2.加热元件：中温箱式电阻炉通常使用电阻丝作为加热元件。

电阻丝应选用耐高温、导电性能好的材料，如镍铬合金电阻丝。

电阻丝应以螺旋形或线圈形式布置在炉箱内，以实现均匀加热。

3.温度控制系统：温度控制系统应采用先进的温度控制仪，如PID控制器。

控制仪能够实时检测炉内温度，并通过调节加热功率来实现温度精确控制。

同时，应在炉箱内安装温度传感器，以反馈实际温度并实现控制闭环。

4.安全保护系统：中温箱式电阻炉应具备过热保护功能，当炉内温度超过设定值时，能够自动断开电源或启动冷却装置。

此外，炉箱应具备良好的隔热性能，避免外壳温度过高。

5.外观设计：外壳应具备绝缘性能，避免人员触电。

同时，外壳也应具备耐高温、耐腐蚀、易清洗等特性。

外壳的设计应紧凑，体积小，易于使用和维修。

三、中温箱式电阻炉的工作原理中温箱式电阻炉工作时，先将加热元件通电加热，使炉腔内的空气温度升高。

温度控制系统实时检测炉内温度，并通过调节加热元件功率来控制温度。

当炉内温度达到设定值时，控制系统会自动调整加热功率以保持温度稳定。

同时，安全保护系统也会监测炉内温度，当温度超过设定值时，会断开电源或启动冷却装置，以防止温度过高。

四、总结中温箱式电阻炉的设计要求包括温度控制精度高、炉内空气流动均匀、适应不同尺寸的加热物体、安全可靠等。

设计中需要考虑炉箱材料的耐温性能和防腐蚀性能，加热元件的布置方式和材料选择，温度控制系统的温度传感器和控制仪的选用，以及安全保护系统的设计。

高温箱式电阻炉设计

高温箱式电阻炉设计高温箱式电阻炉高温箱式电阻炉一、特点1、有较高的能量密度和温度。

2、能进行快速升温。

3、对温度及功率的控制比较容易。

4、对工件的加热均匀性好。

5、对被加热的工件污染小。

6、根据需要，炉内的气氛可以是真空或其他保护性气体。

7、操作方便、劳动条件好，对环境污染小。

二、箱式电阻炉和电热元件的主要参数举例说明箱式电阻炉和电热元件的主要参数见图1、表1、表2、表3、表4和表5所示:1-炉门 2-测温孔 3-炉壳 4-耐火层5-保温层 6-硅碳棒 7-调压变压器图1 非金属电热元件的高温箱式电阻炉的剖面结构1高温箱式电阻炉表1 金属电热元件的1200?箱式电阻炉的产品规格及技术参数最高工炉膛尺寸(长×宽炉温850?时的指标功率电压相型号作温度×高)(mm×mm×空炉损耗空炉升温最大装载数 (kW) (V) (?) mm) 功率(kW) 时间(h) 量(kg)650×300×250 ?7 ?3 RX3-20-12 20 380 1 1200 50950×450×350 ?13 ?3 RX3-45-12 45 380 3 1200 1001200×600×400 ?17 ?3 RX3-65-12 65 380 3 1200 2001500×750×450 ?20 ?4 RX3-90-12 90 380 3 1200 4001800×900×550 ?22 ?4 RX3-115-12 115 380 3 1200 600表2 非金属电热元件的高温箱式电阻炉的产品规格及技术参数炉温850?时的指标工作电最高工炉膛尺寸(长×功率电压相型号压范围作温度宽×高)(mm空炉损耗空炉升温最大装数 (kW) (V) (?) ×mm×mm) 功率(kW) 时间(h) 载量(kg) (V)520×220×89,215 ?5 ?2 RX2-14-13 14 380 3 1350 120 220185,600×280×?7 ?2.5 RX2-25-13 25 380 3 1350 200 405 300260,810×550×?10 ?2.5 RX2-37-13 37 380 3 1350 500 535 370表3 SX型实验用箱式电阻炉和电热元件的主要参数炉膛尺寸(长×宽额定功额定电压额定温度空炉损耗空炉升温型号×高)(mm×mm率(kW) (?) 功率(kW) 时间(min) (V) ×mm)0,360 250×150×100 ?3.6 ?150 SX-6-13 6 13000,360 400×200×160 ?5.5 ?180 SX-10-13 10 13000,75 300×150×120 ?4.8 ?300 SX-8-16 8 16000,95 400×200×160 ?6.5 ?330 SX-12-16 12 1600表4 SX型实验用箱式电阻炉配用的电热元件的主要参数配用电热元件型号型号元件尺寸(mm) 元件根数元件连接方式硅碳棒Φ14×150/Φ20×200 SX-6-13 9 Y硅碳棒Φ14×200/Φ22×200 SX-10-13 12 Y 二硅化钼棒300×150×6×40 串联 SX-8-16 10二硅化钼棒300×180×6×40 串联 SX-12-16 122高温箱式电阻炉表5 SX2型实验用箱式电阻炉主要参数炉膛尺寸(长×空炉损额定功率额定电额定温空炉升温型号宽×高)(mm×耗功率(kW) 压(V) 度(?) 时间(min) mm×mm) (kW) SX2-6-13 6250×150×100 ?2.4 ?70 50,360 1300 SX2-10-13 10 400×200×160 ?3.4 ?90 SX2-10-16 10 3,75 300×150×120 ?4.0 ?220 1600SX2-14-16 14 3,95 400×200×160 ?4.8 ?250三、工业炉体外表面温度标准见表6所示:表6炉内温度(?) 侧墙温度(?) 炉顶(?)700 65 80900 80 901100 95 1051300 105 1201500 120 140 四、电阻炉炉墙外表的最高允许温度见表7所示:表7名称最高允许温度(?)高温炉的侧墙、炉顶、后墙 80中温及低温炉的侧墙、炉顶、后墙 50高温炉的炉门 100中温及低温炉的炉门 50~80 五、电炉用的耐火材料参数1、电阻炉用耐火制品见表8所示:表8体积密度0.1MPa软重烧线变常温耐压热导率名称型号 3化温度(?) 化温度(?) (MPa) (W/m?K) (g/cm)粘土质隔热RGN-1.3~ 1.3~0.4 1320~1100 1350~1150 5~1.2 0.6~0.2 耐火制品 RGN-0.4高铝质隔热RLG-1.0~ 1~0.4 1320~1200 1400~1250 4~1 0.5~0.2 耐火制品RLG-0.4氧化铝质隔RYG-0.8~ ———— 0.8~0.4 1500~1400 2~0.6 热耐火制品 RYG-0.43高温箱式电阻炉2、隔热耐火砖见表9所示:表9重烧线变体积密度0.1MPa软常温耐压热导率名称型号化,2%的3化温度(W/m?K) (g/cm) (MPa) 温度(?) 粘土质隔热耐NG135-1.3~ 1.3~0.4 900~1500 1350~1150 4.5~1 0. 55~0.2 火制品 NG115-0.4普通高铝砖隔LG140-1.2~ 1.2~0.5 1400~1250 1400~1250 4.5~1.5 0.55~0.2 热耐火制品 LG125-0.5L硅藻土隔热制GG-0.7a~ 0.7~0.4 900 900 2.45~0.78 0.2~0.13 品 GG-0.43、氧化铝和氧化锆空心球及制品耐火材料见表10所示:表10常温耐压堆积密度长期使用热导率名称粒度(mm) 3温度(?) (W/(m?K)) ) (MPa) (g/cm氧化铝空心球—— 0.65~0.95 1800 0.2~5 氧化铝空心球制品—— 3~12 1.2~1.6 1790 0.93~1.16 氧化锆空心球—— 1.5~2.5 2200 0.5~0.2 4、耐火纤维及制品见表11所示:表113名称容重(g/cm) 长期使用温度(?) 热导率(W/(m?k))普通硅酸铝纤维 0.08,0.1 1000 0.12普通硅酸铝纤维毡 0.18,0.22 1000 0.12高铝耐火纤维 0.08,0.1 —— 1200高铝耐火纤维毡 0.3,0.4 1200 0.3氧化铝纤维 0.08,0.1 1450 0.12~0.36混合纤维制品 0.23,0.34 1250,1350 0.12,0.15普通硅酸铝纤维板 0.3,0.35 1000 0.1高铝纤维板 0.4,0.45 1200 0.094高温箱式电阻炉5、电阻炉用耐火材料见表12所示:表12 电阻炉用耐火材料允许使用温3名称密度(g/cm) 耐火度(?) 主要用途度(?)耐火粘土砖 1.8,1.9 1610,1730 电阻炉的炉底用砖和负荷用砖 1350轻质粘土砖 1670,1710 1200?电阻炉的炉膛内层 1.3 1300轻质或泡沫粘土砖 1000?电阻炉炉膛内层，1200,1.0 1670 1250泡沫粘土砖 2.6,0.8 1400?电阻炉砖体的中间层 1670 1200高铝砖 2.2,2.5 1750,1790 1300?以上电阻炉炉膛内层 1500氧化铝和刚玉制品 2.2,2.9 ,1780 1500,1700 高温电阻炉用耐火零件1200?及以上电阻炉的炉底板，碳化硅制品 2.3,2.6 1000,2200 1400,1500 实验室用电炉的成型炉芯，其他炉用耐火零件石墨制品 ,3000 高温电阻炉炉用耐火零件 1.6 20006、电阻用保温材料见表13所示:表13 电阻炉用保温材料密度最高使用名称主要用途 3(g/cm) 温度(?)硅藻土砖 0.5,0.7 900 电阻炉保温层用砖电阻炉炉底、炉壳、炉顶等石棉板 1.0,1.4 600 部分衬垫密封用材料矿渣棉 0.15,0.25 750 电阻炉保温层填料玻璃棉 0.02,0.2 450 低温电阻炉保温层填料蛭石 0.08,0.17 1100 电阻炉保温层填料膨胀珍珠岩散料 0.04,0.12 800 电阻炉保温层填料膨胀珍珠岩砖 0.2,0.35 600 电阻炉保温层用砖六、电阻炉安装功率的估算1、由炉膛内表面积来估算电炉的安装功率:Ps:电炉的安装功率 (kW)2S:炉膛内表面积 (m) 2K:炉膛内表面积功率系数 (kW/m) SK:安全系数 K=1.2,1.3,取K=1.2PsKKsSKsS,,,,,1.2 (kW)K的取值见表14所示: S5高温箱式电阻炉表142 KkWm/炉膛最高工作温度(?) ，，s400 4~7700 6~101000 10~151200 15~201350 15~20当炉膛尺寸大时，或者热损失大时，Ks取最大值。