电阻炉设计
热处理箱式电阻炉设计
热处理箱式电阻炉设计热处理是一种常见的金属加工方法，它通过控制材料的加热和冷却过程来改变材料的性能和组织结构。
箱式电阻炉是热处理领域中常用的设备之一，它具有结构简单、操作方便、加热均匀等优点。
本文将从箱式电阻炉的结构设计、加热方式、温度控制、安全性等方面进行探讨。
首先，箱式电阻炉的结构设计是其设计的重要方面之一、箱式电阻炉一般由炉体、加热元件、电控系统和保温材料组成。
炉体通常采用优质钢板焊接而成，具有良好的密封性能和耐高温性能。
加热元件一般采用镍铬合金电阻丝或电阻片，通过电流通过加热元件发热，实现对材料的加热。
电控系统一般由温度控制器和电源组成，用于控制加热元件的加热功率和温度的控制。
保温材料一般采用耐高温陶瓷纤维或石棉棉等材料，用于保持炉体内部的高温。
其次，加热方式是箱式电阻炉设计中需要考虑的重要问题之一、常见的加热方式包括顶部加热和底部加热。
顶部加热是指在箱式电阻炉的炉膛顶部布置加热元件，通过上方向下辐射热传导到炉膛内的材料上。
底部加热是指在箱式电阻炉的底部布置加热元件，通过下方向上辐射热传导到炉膛内的材料上。
两种加热方式各有优缺点，根据具体的工艺要求选择合适的加热方式。
在温度控制方面，箱式电阻炉设计需要考虑如何实现对温度的精准控制。
一般情况下，箱式电阻炉采用PID控制方式，即比例-积分-微分控制方式。
PID控制器可以根据温度的反馈信号自动调整加热功率和温度的设定值，从而实现对温度的精准控制。
此外，在箱式电阻炉设计中还需要考虑如何解决温度梯度的问题，以保证加热均匀性。
通常采用设置多个加热区域或者采用电磁感应加热的方式来解决温度梯度的问题。
最后，在设计箱式电阻炉时，安全性也是需要考虑的重要因素。
箱式电阻炉在加热过程中会产生高温，因此需要采取一系列的安全措施来防止事故的发生。
比如，在炉体外部设置保护层，以避免烤伤。
在电控系统中设置过温报警器和断电保护装置，以及温度超限自动切断电源，以确保炉体温度在安全范围内。
窑炉设计——设计实验室电阻炉
实验室电阻炉设计一、设计要求设计一座容积为0.001M3，使用温度为1400℃的实验室电阻炉。
二、关于电阻炉1. 电阻炉（马弗炉）概念利用流经元件本身的电流，由于自身的电阻产生的焦耳热，从而使整个封闭炉膛的温度达到需要的温度，制品则放入炉膛中完成升温、烧结的过程，该种烧结炉，我们称之为马弗炉（muffle furnace）或电阻炉。
2. 电热窑炉特点（与火焰窑炉相比）易获得高温；精密控温；易实现真空、气氛、加压等烧结工艺；产品质量好、稳定；传热效率高，污染少；结构简单，劳动强度小，使用寿命长；生产成本较高。
其产量小，规模小，只适合实验室或小型试验、生产。
3. 电热窑炉的结构电热窑炉的结构包括：炉壳、炉衬、电热元件及辅助设备。
对于电热窑炉的炉壳要求气密性良好，而对炉衬的要求是耐高温、低蓄热、热损少、电绝缘性好。
电热元件则需要综合电阻炉的使用温度、升温速率、使用气氛、调压范围、恒温带范围、元件寿命及电器设备安全使用来考虑其材料、布局和连接方式。
辅助设备包括动力机械，电、水、气路系统，控温、调压装置，观察窗，测温孔和防暴器等。
图1.电热窑炉外观及结构4. 电阻炉的选型原则(1)烧成制品工艺要求（温度、气氛、温度均匀性）(2)烧成制品的形状、尺寸、装炉方式(3)生产规模、使用寿命、通用性5. 电阻炉的使用和维护(1)保护加热元件--机械损伤、超载使用、连接方式、安装间距、低熔有害物质的侵蚀等；(2)保护砌炉材料--使用温度、抗热震性、有害物质的侵蚀等；(3)保护热工仪表--防震、可靠接地、正常运行等；(4)保证水路、气路、电路的正常工作、便于维修等。
6. 常用电阻炉合金丝电阻炉、SiC电阻炉、MoSi2 电阻炉三、设计方案1. 确定炉型、炉膛尺寸容积为0.001M3 (1L)；炉膛尺寸设计为100mm*100mm*100mm；2. 选择电热元件元件材料t（℃）t max（℃）Ni-Cr合金1000 ~ 1100 1100 ~ 1200Fe-Cr-Al合金1200 ~ 1350 1300 ~ 1450SiC 1350 ~ 1450 1450 ~ 1550MoSi2∥1550 1650MoSi2⊥1600 ~ 1700 1700 ~ 1800Mo 真空1600 ~ 1650 1650Mo H2内绕1650~1750 2000Mo H2外绕1500~1600 2000表1.常用电热元件的最高使用温度（t max）和一般工作温度（t）所要设计的实验室电阻炉的使用温度喂1400℃，因此根据电热元件的使用温度（见表1）选择使用SiC棒加热（如图2）。
65KW高温台车式电阻炉设计
目录1 前言 (1)1.1 本设计的目的、意义 (1)1.1.1 本设计的目的 (1)1.1.2 本设计的意义 (1)1.2 本设计的技术要求 (1)1.2.1 技术要求 (1)1.3 热处理炉的发展现状 (2)1.3.1 国外热处理行业的能源利用情况 (2)1.3.2 我国热处理行业存在的问题 (2)2 设计说明 (3)2.1 炉型选择 (3)2.2 确定炉体结构和尺寸 (3)2.2.1 根据经验公式法计算炉子的炉膛砌砖体内腔的尺寸L*B*H (3)2.2.2 确定工作室有效尺寸L效B效H效 (3)2.2.3 炉衬材料及厚度的确定 (3)2.2.4 砌体平均表面积计算 (4)2.2.5 炉顶平均面积 (4)2.2.6 炉墙平均面积 (4)2.2.7 炉底平均面积 (4)2.3 计算炉体的热散失 (4)2.3.1 求热流量 (5)2.3.2 验算交界面上的温度T2墙T3墙 (5)2.3.3 验算炉壳温度T4墙 (5)2.4 计算炉墙散热损失Q墙散 (5)2.4.1 计算炉墙散热损失 (5)2.4.2 开启炉门的辐射热损失Q辐 (6)2.4.3 开启炉门溢气热损失Q溢 (6)2.4.4 其它热损失Q它 (6)2.4.5 工件吸收的热量 (7)2.5 炉子生产率的计算 (7)2.5.1 炉子生产率计算 (7)2.5.2 正常工作时的效率 (7)2.5.3 保温阶段关闭炉门时的效率 (7)2.6 炉子空载功率计算 (7)2.7 空炉升温时间计算 (7)2.7.1 炉墙及炉顶蓄热 (7)2.7.2 炉底蓄热计算 (8)2.7.3 炉底板蓄热 (9)2.8 功率的分配与接线 (9)2.9 电热元件材料选择及计算 (9)2.9.1 求950℃时电热元件的电阻率PT (9)2.9.2 确定电热元件表面功率 (9)2.9.3 每组电热元件功率 (9)2.9.4 每组电热元件端电压 (10)2.9.5 电热元件直径 (10)2.9.6 每组电热元件长度和重量 (10)2.9.7 电热元件的总长度和总重量 (10)2.9.8 校核电热元件表面负荷 (10)2.9.9 电热元件在炉膛内的布置 (10)2.10 炉子技术指标 (11)3 附录 (12)3.1 装配图 (12)3.2 电阻丝 (13)3.3 电阻丝接线示意图 (14)4 参考文献 (15)1前言1.1本设计的目的、意义1.1.1本设计的目的设计一台电阻加热炉，额定功率为65KW，使其加热温度在1000℃，周期式成批装料，长时间连续生产。
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。
热处理电阻炉设计
热处理电阻炉设计一、设计任务设计一箱式电阻炉，计算和确定主要项目，并绘出草图。
基本技术条件：（1）用途：碳钢、低合金等的淬火、调质以及退火、正火；（2）工作：中小型零件，小批量多品种，最长0.8m；（3）最高工作温度为950℃；（4）炉外壁温度小于60℃.（5）生产率：105Kg/h。
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，确定炉体外形尺寸；（3）用热平衡法计算炉子功率；（4）选择和计算电热元件，确定其布置方法；（5）写出技术规范。
二、炉型选择根据设计任务给出的生产的特点，选用中温（650~1000℃）箱式热处理电阻炉，炉膛不通保护气氛，为空气介质。
三、确定炉膛尺寸1.理论确定炉膛尺寸（1）确定炉底总面积炉底总面积的确定方法有两种：实际排料法和加热能力指标法。
本设计用加热能力指标法来确定炉底面积。
已知炉子生产效率P=105Kg/h 。
按教材表5-1选择适用于淬火、正火的一般箱式炉，其单位炉底面积生产率P 0=100~120Kg/（m 2·h ）。
因此，炉子的炉底有效面积（即可以摆放工件的实际面积）F 1可按下式计算：2011105105m P P F ===通常炉底有效面积和炉底总面积之比值在0.75~0.85之间选择。
炉子小取值小值；炉子大取值大值。
本设计取中值0.8，则炉底总面积F 为：2125.18.018.0m F F ===（2）确定炉膛的长度和宽度炉底长度和宽度之比B L在3/2~2之间选择。
考虑到炉子使用时装、出料的方便，本设计取2=BL,则炉子炉底长度和宽度分别为：m F L 581.15.025.15.0===m L B 791.02581.12===（3）确定炉膛高度 炉膛高度和宽度之比BH在0.5~0.9之间选择，大炉子取小值，小炉子取大值。
本设计取中值0.7，则炉膛高度为：m B H 554.0791.07.07.0=⨯==2.确定实际炉膛尺寸为方便砌筑炉子，需要根据标准砖尺寸（230×113×65mm ），并考虑砌缝宽度（砌砖时两块砖之间的宽度2mm ），上下砖体应互相错开以及在炉底方面布置电热元件等要求，进一步确定炉膛尺寸。
电阻炉设计举例
电阻炉技术发展趋势
高效节能技术
采用先进的保温材料、优化炉膛结构 和智能控制技术，降低能耗和提高能 源利用效率。
环保技术
采用低氮氧化物燃烧器、废气处理装 置等，降低废气排放对环境的影响。
智能化技术
采用物联网、大数据和人工智能等技 术，实现电阻炉的远程监控、故障诊 断和预测性维护。
多功能化技术
开发适用于不同行业的专用电阻炉， 满足不同生产工艺的需求。
电阻炉温度均匀性改善
温度均匀性定义
电阻炉的温度均匀性是指炉内各点温度的一致性，是保证产品质 量和节能减排的重要因素。
温度均匀性改善方法
通过合理布置发热元件、优化炉膛气流组织、采用智能控制算法等 手段，提高温度均匀性。
产品质量稳定性
改善温度均匀性可以减少产品在加热过程中的变形和开裂，提高产 品合格率和稳定性。
电阻炉设计举例
目 录
• 电阻炉概述 • 电阻炉设计基础 • 电阻炉设计举例 • 电阻炉性能优化 • 电阻炉的应用与发展趋势
01 电阻炉概述
电阻炉的定义与特点
01
电阻炉是一种利用电阻加热原理 的工业炉，通过电流在导电材料 中产生的热能来加热工件或物料 。
02
电阻炉具有能源利用率高、环保 、安全可靠等特点，广泛应用于 冶金、机械、化工、陶瓷等工业 领域。
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电阻炉安全性能提升
安全性能定义
人身财产安全
电阻炉的安全性能是指炉子在使用过 程中对操作人员和设备的安全保障能 力。
提升安全性能可以减少事故发生，保 障操作人员的人身安全和企业的财产 安全。
安全性能提升方法
通过加强炉子密封、设置安全保护装 置、制定安全操作规程等措施，提高 安全性能。
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。
电阻炉设计手册
电阻炉设计手册
电阻炉设计手册
1. 引言
电阻炉是一种将电能转化为热能的设备，广泛应用于工业、科研和日
常生活中。
本手册介绍了电阻炉的设计原理、设计步骤和相关注意事项，为电阻炉的设计提供一定的指导。
2. 设计原理
电阻炉利用电能通过导体时所产生的热量来加热物体，其基本原理是
欧姆定律，即电流经过电阻产生热量，利用热量来加热物体。
电阻炉
主要由电路系统、加热室、保护系统和控制系统四部分组成。
3. 设计步骤
电阻炉的设计步骤如下：
（1）根据加热物体的性质和加热需求确定加热室的大小和形状；
（2）根据所需的加热功率和电压确定电路系统的结构和参数；
（3）根据加热室的材料和形状来设计适合的保护系统；
（4）通过控制系统对电路系统进行控制，以达到理想的加热效果。
4. 相关注意事项
在电阻炉的设计过程中，需要注意以下事项：
（1）根据加热需求和材料的特性来选取合适的加热器材料；
（2）合理安排加热室的大小和形状，以充分利用加热器的热能；
（3）电阻炉的电路系统设计要符合安全操作规范，确保操作人员的安全；
（4）加热室和电路系统要进行有效的绝缘和隔离，防止电路漏电和人
身安全事故；
（5）定期对电阻炉进行维护和保养，确保其长期稳定运行。
以上是关于电阻炉的设计手册，详细介绍了电阻炉的设计原理、
步骤和注意事项。
在实际设计中，需要根据具体情况进行调整和改进，以达到更好的加热效果。
热处理箱式电阻炉课程设计
(2) 炉子损失热量 ①通过炉衬散热损失 Q 散 假设炉外壁温度为 50℃ 查表得 侧墙综合换热系数 炉顶综合换热系数
侧 顶
=11.5 W/㎡·℃ =13.1 W/㎡·℃
炉底综合换热系数
底
=9.4 W/㎡·℃
a. 侧墙 耐火层为轻质粘土砖，热导率：0.29+0.256 10 t,厚度：113mm
3
t ，最高使用温度为 900℃
（2）炉墙： 耐火层：QN—1.0 轻质耐火粘土砖，规格为 230×113×65mm，热导率为
1 0 . 29 0 . 256 10
3
《热处理设 备课程设计 指导书》附表 2
t ，厚度 1 113 mm
保温层：B 级硅藻土砖，规格为 230×113×65mm，热导率为
2 3
3
1 . 8 10 kJ
5
3
Q 底 8 . 2 10 kJ
4
1 6
×（1.4＋0.113×2＋0.23×2）＝0.26 ㎡
1 6
V2＝[π （1＋0.113＋0.23） －π （1＋0.113） ] × ＝0.62 ㎡
2
2
×（1.4＋0.113×2＋0.23×2） 蓄热量 Q 蓄 ＝ 5 . 8 10 kJ
m 0 . 3 [( 0 . 035 2 ) (
2
0 . 02 2
) ] 7 . 8 10
2
3
1 . 5 kg
因 Q 辅＝G 辅 C（t 终－t0）
（ 故 Q 辅 1 40 1 . 5 0 . 649 850 - 20 ） 3 . 23 10 kJ
4
② 垫铁：高 300mm，外径 50mm，内径 40mm 每个垫铁的质量
小型电阻丝炉的设计
1600℃下小型电阻丝炉的设计一、电阻丝炉示意图及电热体的选择1、电阻丝炉示意图2、电热体的选择二硅化钼适用于空气，氮气，惰性气体中，有极好的高温抗氧化性，抗氧化温度高达1600℃以上，在1200℃—1650℃时没有老化现象，在空气中长时间使用而电阻率不变。
而电阻炉的工作温度是1600℃，工作气氛为氧化气氛，故选择二硅化钼作为电热体（注意：1.不能用于还原性气氛和真空中2.避免低温（500℃-700℃）空气中使用，以防Mo 被大量氧化）二、 电阻丝直径和长度的计算已知炉管尺寸要求：mm 8007060⨯⨯φ，炉膛工作温度为1600℃，电源电压为220V ，氧化性工作气氛，炉体中等保温，加热带长500mm1、加热面积计算π=S DL=2cm 94250614.3≈⨯⨯其中，D 为炉管内径，L 为加热带长度2、功率计算由表查得1600℃时，1002cm 炉管面积所需功率450W W S P k 2.41001042.94501002≈⨯⨯==σ3、电热体参数的确定2iO o S M 电热体在1600℃工作温度允许表面负荷为622cm 11~cm W W ，为安全，取其下限62cm W ，查表得其1600℃时电阻率为=t ρ 3.73m mm2Ω，4、电热体直径≈⨯⨯⨯⨯⨯=••⨯=3222532225620014.32.473.3104.104d W U P t πρ 2.2mm 5、电热体长度Ω≈⨯==5.92.410200103232P U R f 2d 785.0=≈3.8mm 2 L==t f ρR 73.38.35.9⨯≈9.7m 6、对电热体进行核算2cm 327.610W W dL P =⨯=π 与设计时选用表面负荷相近，故可保证安全使用。
三、电阻炉制作过程1、确定电阻炉的功率2、电热体的选择3、计算电热体的直径和长度4、选择合适的电热体，绝热材料和耐火材料。
5、按照规格，将电热丝缠绕，固定，并将引线加粗；然后再在外层用耐火材料和保温材料按照规定包围；安装控温热电偶；最后再在外层用碳素钢板焊接圆筒状外壳（钢板厚度要足以抵挡由于炉体爆炸的冲击）；最后再安装炉架。
箱式电阻炉课程设计完整版
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；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选择箱式炉用于退火和回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f=131.052。
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。
3.炉底平均面积五、计算炉子功率1.根据经验公式法计算炉子功率由教材式取式中系数K为保温系数，取值为11，炉温，炉膛面积所以由经验公式法计算得2.根据热平衡计算炉子功率（1）加热工件所需的热量由资料附表得，工件在及时比热容分别为，，根据式（2）通过炉衬的散热损失的热量I.炉墙的散热损失由于炉子侧壁和前后墙炉衬结构相似，故作统一数据处理，为简化计算，将炉门包括在前墙内。
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。
第五章 热处理电阻炉的设计
§5－1 炉型的选择和炉膛尺寸的确定
（4）经济效益 应选择节能效果较好的炉型，选用造 价低的炉型以及生产效率高又能减少各种 工艺材料消耗的炉型。
（5）劳动条件 选择设备应尽量防止对环境的污染，减 轻劳动强度，提高机械化和自动化水平。
1.9
§5－1 炉型的选择和炉膛尺寸的确定
二、炉膛尺寸的确定 以箱式炉为例： 炉膛尺寸包括炉膛有效尺寸（指 工件实际摆放所占的面积作为炉 底板有效面积）宽度B效和长度L效 以及堆放工件的有效高度H效和炉 膛砌砖体内腔的尺寸B×L×H两个 部分如图左图。 确定炉膛尺寸依据：工件尺寸、 形状、技术要求、生产率等。还 要考虑炉内温度均匀性、传热特 性以及装出料和检修方便。一般 在保证有足够的生产效率的前提 下，应尽量减小炉膛尺寸。
1.31
§5－2 电阻功率的计算
（6）、通过开启炉门或炉壁缝隙的溢气或吸气热损失Q溢或Q吸 对于一般箱式电阻炉，开启炉门时，通常以加热吸 入的冷空气所需要的热量作为该项热损失，即
Q q c( -t V a a at g' a) t 吸
q B H v a q 吸 入 炉 内 的 空 气 流 量 （ m / h ） ； 3 V a
Q p ( c t c t ) ( k J / h ) 2 2 1 1 辅 辅
p辅—每小时加热辅助构件的重量kg/h； t1、t2－辅助构件加热的初始和终了温度； c1、c2－辅助构件在t1、t2时的比热容〔kJ/(kg. ℃)〕
1.28
§5－2 电阻功率的计算
（3）、加热控制气体所需热量Q控
炉膛尺寸及砌体结构
1.10
§5－1 炉型的选择和炉膛尺寸的确定
1、炉底面积 实际排料法（炉子一次装炉量）：（对生产量不大 、工件尺寸较大而且形状特殊者） 原则：工件与电热元件或工件与炉膛前、后壁之 间应保持一定距离，一般为0.1－0.15m。
第三章热处理电阻炉设计
第三章热处理电阻炉设计§3.1电阻炉的基本特点热处理电阻炉是以电为能源，通过炉内电热元件将电能转化为热能而加热工件的炉子。
按照电阻炉的结构特点可分为箱式电阻炉、井式电阻炉、台车式炉等。
这里我们主要介绍一般企业均有的箱式电阻炉和井式电子炉的类型和特点。
一、箱式电阻炉1.箱式电阻炉的分类和命名按工作温度不同，箱式电阻炉可分为高温箱式电阻炉（>1000℃）、中温箱式电阻炉（650-1000℃）和低温箱式电阻炉三类。
一般企业的箱式电阻炉通常均是中温箱式电阻炉。
因而这里仅介绍中温箱式电阻炉。
箱式电阻炉的型号和命名方式为：RX+设计序号— +功率（KW）—— +最高工作温度/100，如RX2——45——9中，R表示是电阻炉，X表示是箱式，2为设计序号，45表示箱式电阻炉的额定功率为45KW，9表示箱式电阻炉的最高工作温度为950℃2.中温箱式电阻炉的用途及结构中温箱式电阻炉在企业主要用于工件的退火、正火、淬火（一般主要用于调质处理的淬火）、回火和固体渗碳（目前固体渗碳已很少用，只在一些特殊情况下使用，如油嘴的渗碳）等。
中温箱式电阻炉炉体主要由炉壳、炉衬、加热元件等组成。
炉壳一般由角钢和钢板焊接而成。
炉衬：标准炉一般均是由耐火层和保温层两层结构。
耐火层一般用体积密度大于1.0g/cm3的轻质耐火粘土砖砌筑，保温层则用保温砖砌筑骨架，然后填充蛭石粉、膨胀珍珠岩粉等组成。
非标准炉当炉温较低时如750-800使用的炉子，也有采用轻质粘土砖+普通硅酸铝纤维毡组成。
加热元件：通常是铁铬铝或镍铬合金丝绕成的螺旋体，布置在炉膛两侧和炉底的搁砖上。
炉底通常覆盖耐热钢板，也有使用普通钢板的。
二、井式电阻炉：1.特点和分类特点：1）外形为圆型；2）一般置于地坑中；3）炉温通常分区控制；4）适用于细长工件热处理。
分类：按工作温度和工作性质分为高、中、低温井式电阻炉和井式气体渗碳炉、井式气体C-N共渗炉、井式气体N-C共渗炉、气体氮化炉等。
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。
箱式电阻炉设计
箱式电阻炉设计首先，外形结构设计是箱式电阻炉设计的重要环节。
箱式电阻炉通常由箱体、保温层、加热元件和控制面板等组成。
箱体一般采用钢板焊接成型，以保证炉腔的密封性。
保温层采用高温保温材料，如陶瓷纤维棉或高铝石棉板，以减少能量损耗和热传导。
加热元件一般采用电阻丝或电加热器，根据需求选择合适的功率和数量。
控制面板安装在箱体外侧，用于控制炉温和其他参数。
其次，加热系统设计是箱式电阻炉设计的关键。
加热系统一般由电源供应单元、电阻丝或电加热器、接线盒和温度控制器等组成。
电源供应单元通过电源电缆将电能输入到电阻丝或电加热器中，产生高温加热。
接线盒将电源供应单元和加热元件连接起来，同时起到保护线缆作用。
温度控制器通过温度传感器感知炉腔内温度，并根据设定值调节电源供应单元输出功率，以实现精确控温功能。
同时，加热系统还应考虑通风系统，以确保炉内的温度均匀分布和热量传递。
最后，控制系统设计是箱式电阻炉设计的关键环节。
控制系统应具备可靠性、精准性和安全性。
一般情况下，控制系统包含温度控制器、报警系统、时间控制器和运行状态显示器等。
温度控制器可根据设定的温度自动调节炉内的功率输出，以实现精确控温。
报警系统能够在温度异常或其他故障发生时发出警报以及停止加热，保障设备和操作人员的安全。
时间控制器能够设定加热时间和持续时间，以满足不同工艺的需求。
运行状态显示器能够实时显示炉内温度、加热功率和工作状态等参数，方便操作和监控。
综上所述，箱式电阻炉的设计涉及到外形结构设计、加热系统设计和控制系统设计等方面。
合理的设计能够提高设备的效率和安全性，满足各种工业加热处理需求。
热处理电阻炉的设计
04 热处理电阻炉的节能与环 保设计
节材料
采用先进的保温材料，如 硅酸铝纤维毡、纳米陶瓷 纤维等，减少热量损失， 提高热效率。
智能控制系统
采用智能温度控制系统， 实现温度的精确控制，避 免过热和能源浪费。
炉膛材料
选择耐高温、耐腐蚀、保温性能好的材料。
通风设计
合理设计通风口的位置和大小，保证炉内温 度均匀和节能。
温度控制系统设计
温度传感器
选择合适的温度传感器，实现炉内温度的实 时监测。
温度控制仪表
选择高精度的温度控制仪表，实现温度的精 确控制。
控制算法
采用合适的控制算法，实现温度的快速、稳 定控制。
按照说明书逐步组装电阻炉，并确保所有电气和管道连接正确、牢固。
安装步骤与注意事项
遵守安全规定
准确测量与定位
在安装过程中，始终遵守国家和地方 的安全规定，确保人员和设备安全。
确保所有尺寸和定位准确，以免影响 正常使用和性能。
检查设备完整性
确保在运输过程中设备没有损坏，如 有损坏应及时联系供应商。
调试步骤与注意事项
热处理电阻炉的设计
目录
CONTENTS
• 热处理电阻炉概述 • 热处理电阻炉的设计要素 • 热处理电阻炉的材料选择 • 热处理电阻炉的节能与环保设计 • 热处理电阻炉的安装与调试
01 热处理电阻炉概述
定义与特点
定义
热处理电阻炉是一种利用电阻加热原 理，对金属材料进行加热处理的设备。
特点
具有加热速度快、温度均匀、节能环 保、操作简便等优点，广泛应用于金 属材料加工和制造行业。
注意观察与记录
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题目热处理炉设计学院专业班级学号学生姓名完成日期一、设计任务1、设计目的：设计可用于铸铁、碳钢、高合金钢高温退火、淬火的高温箱式电阻炉；2、设计参数：工件采用堆放，置于料筐中；周期性成批装料，长时间连续生产；最高使用温度：1250℃；额定温度：1200℃淬火时生产率70Kg/h；空炉升温时间（至1200℃）:5至7小时炉壳表面温度<60 ℃二、炉型的选择因为工件材料为铸铁、碳钢、高合金钢，热处理工艺为淬火、退火，且最高温度为1250℃，选择高温炉即可。
同时工件没有特殊规定并且需要小批量生产，则选择周期式箱式炉。
综上所述，选择周期式高温箱式电阻炉。
三、炉膛尺寸的确定1.炉底面积确定因无定型产品，故不能用实际排料法确定炉底面积，只能用炉底强度指标法计算。
查表得，P0 =110Kg/（m2·h）F有效 = P/P0 = 70/110 = 0.64（m2）由于有效面积与炉底总面积存在关系式F/F1=0.75～0.85，取系数上限，得炉底实际面积：F=F有效=0.64/0.85=0.75m22.炉膛底部的长度和宽度的确定L和B的比例为2~1.5（小炉子取上限），取L/B=2，因此F=L*B=0.5L2。
可得，L=2*F=1.28mB=L/2=0.64m为方便砌砖L=1392mm，B=760mm3.炉膛高度的确定按统计资料，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=0.8左右，选定炉膛高度H=0.6m。
因此，确定炉膛尺寸如下长L=(230+2)*6=1392mm宽B=(113+2)*8=920mm高H=(65+2)*11+37=774mm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=1600mmB效=700mmH效=700mm四、炉体材料选择与结构设计由于侧墙、前墙及后墙的工作条件相似，采用相同炉衬结构，应采用4层结构即耐火层为113mmLZ—48高铝砖+中间层为230mmQN —1.0轻质粘土砖+保温层为300mm硅藻土粉+10mm石棉板。
炉顶采用113mmLZ—48高铝砖+（65*3）mmQN—1.0轻质粘土砖+230mm硅藻土粉。
炉门用113mmQN—1.0轻质粘土砖做耐火层+200mm硅藻土砖为保温层。
炉底采用四层，即2层65mmLZ—48高铝砖+2层65mmQN—1.0轻质粘土砖+113mmB级硅藻土砖和200mm膨胀珍珠岩复合炉衬。
炉底隔砖采用重质高铝砖，电热元件搁砖选用重质高铝砖。
炉底板材料选用Cr-Mn-Ni耐热钢，根据炉底实际尺寸给出，分三块或四块，厚20mm。
砌体结构如图所示：五、砌体平均表面积计算砌体外廓尺寸上图所示。
L外=L+2*(115+232+300+10)=1856+1314=3170mmB外=B+2*(115+232+300+10)=920+1314=2234mm H外=H+f+(115+67*3+230)+67*4+113+200==2024mm式中：f—拱顶高度，此炉子采用60°标准拱顶，取拱弧半径尺R=B，则f可由f=R(1-cos30°)=123mm求得。
1.炉顶平均面积F顶内=（2πR/6）*L=1.79m2F顶外=B外*L外=6.97m2F顶均= 顶外F=3.53m2顶内F2.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。
F墙内=2L*H+2B*H=4.30m2F墙外=2H外（L外+B外）=21.713m2F墙均= 墙外墙内FF=9.66m23.炉底平均面积F底内=B*L=1.71m2F底外=B外*L外=6.97m2F底均=底外底内FF=3.45m2六、计算炉子功率1 ．根据热平衡计算炉子功率(1)加热工件在1200℃及20℃时比热容分别为C件2=0.678KJ/(kg·℃)，C件1=0.486KJ／(kg·℃)，根据Q件=p(C件2t1-C件l t0)=120*(0.678*1200-0.486*20)=96466KJ/h(2)通过炉衬的散热损失Q散由于炉子侧壁和前后墙炉衬结构相似，故作统一数据处理，为简化计算，将炉门包括在前墙内。
根据Q散=∑=+-niiFi Si tnt111λ对于炉墙散热，首先假定界面上的温度及炉壳温度，设t2'=1180℃，t3'=950℃，t4'=90℃，t5’=60℃则有：耐S1的平均温度ts1均=（1200+1800）/2=1190℃轻质粘土砖层S2的平均温度ts2均=（1180+950）/2=1065℃硅藻土粉S3的平均温度ts3均=（950+90）/2=520℃石棉板S4的平均温度ts5均=（90+60）/2=75℃则S1、S2、S3、S4层炉衬的热导率：λ1=2.09+1.86*10-3*ts1均=2.09+1.86*10-3*1190=4.303W/(m℃)λ2=0.29+0.256*10-3*ts2=0.29+0.256*10-3*1065=0.563W/(m℃)λ3=0.07+0.2*10-3*ts3均=0.07+0.2*10-3*520=0.174W/(m℃) λ4=0.163+0.174*10-3*ts4均=0.163+0.174*10-3*75=0.176W/(m℃)（3）计算炉墙散热损失Q墙散=q墙·F墙均=512.6*9.66=4952W同理可以求得Q顶散=q墙·F顶均=512.6*3.53=1809WQ底散=q墙·F底均=512.6*3.45=1768W整个炉体散热损失Q 散=Q 墙散+Q 顶散+Q 底散=4952+1809+1768=8529W 又因为1W=3.6KJ/h ，所以Q 散=8529*3.6=30704KJ/h（4）开启炉门的辐射热损失设装出料所需时间为每小时6分钟，则Q 辐射=])100()100[(675.5*6.344Ta Tg t A -φδ 因为Tg=1200+273=1473K ，Ta=20+273=293K ，由于正常工作时，炉门开启高度的一半，故炉门开启面积A=B*H/2=0.920*0.774/2=0.3560m 2 炉门开启率δt=6/60=0.1所以可得，Q 辐射=])100()100[(675.5*6.344Ta Tg t A -φδ=19828KJ/h (5)开启炉门溢气热损失根据Q 溢 =q V αραC α(t g ’—t α)δt ，其中q V α=442.3m 3/h 空气密度ρa =1.29kg/m 3，则C a =1.434KJ/（m 3·℃）t a =20℃ ，t g ’为溢气温度，t g ’=20+2/3（1200-20）=807℃所以Q 溢 =q V αραC α(t g ’—t α)δt=442.3*1.29*1.434*（807-20）*0.1 =64392KJ（6）其他热量损失其他热量损失约为上述热损失之和的10％～20％故 Q 它 = 0.12*（Q 件+Q 散+Q 辐+Q 溢）= 0.12*(96466+30704+19828+64392)= 25369KJ（7）热量总输出其中Q 辅=0，Q 控=0，所以Q 总=Q 件+Q 辅+Q 控+Q 散+Q 损+Q 溢+Q 它=236759KJ/h（8）炉子的安装功率P 安=3600总KQ 其中K 为功率储备系数，则P 安=（1.4*236759）/3600=92.07kW在安全范围内，为了减少损耗，取炉子功率为90kW 。
七、炉子热效率计算1．正常工作时的效率η=总件Q Q =96466/236759*100％=40.7％2．在保温阶段，关闭炉门时的效率η=Q 件/[Q 总-（Q 辐+Q 溢）]=96466/[236759-(19828+64392)]*100％ =63%八、炉子空载功率计算P 空=3600它散Q Q =（30704+25369）/3600=15.6kW九、功率的分配与接线90kW 功率均匀分布在炉膛两侧及炉底，组成Y 接线。
供电电压为车间动力电网380V 。
核算炉膛布置电热元件内壁表面负荷，对于周期式作业炉，内壁表面负荷应在15～35kw ／m 2之间。
F 电=2F 电侧+F 电底=2*1.856*0.774+0.920*1.856=3.66m 2 W=P 安/F 电=90/3.66=24.60kW/m2 十、电热元件材料选择及计算由最高使用温度1200℃，选用线状0Cr25Al5合金作电热元件，接线方式采用Y 。
理论计算法(1)求1200℃时电热元件的电阻率ρ当炉温为1200℃时，电热元件温度取1300℃，在20℃时电阻率ρ20=1.40Ω·mm 2/m ，电阻温度系数α=4*10-5℃-1，则1300℃下的电热元件电阻率为ρt =ρ20(1+αt)=1.40*(1+4*10-5*1300)=1.473Ω·mm 2/m(2)确定电热元件表面功率根据本炉子电热元件工作条件取W 允=0.7W/cm 2(3)每组电热元件功率由于采用Y 接法，即三相星形接法，每组元件功率P 组=90/n=90/3=30kW(4)每组电热元件端电压由于采用Y 接法，车间动力电网端电压为380V ，故每组电热元件端为每相电压U 组=380/3=220V 则，电压即为每相电压U 组=380/3=220V(5)电热元件直径线状电热元件直径 322)/(3.34允组组W U P d t ⋅=ρ=14.66mm 取d=15mm(6)每组电热元件长度和重量每组电热元件长度 tP d U L ρ组组组22310785.0-⨯==193.6m 取194m 每组电热元件重量 M L d G ρπ组组24==40.6k 式中，ρm=7.1g/cm 2(7)电热元件的总长度和总重量电热元件总长度L 总=3L 组=3*194=582m电热元件总重量G 总=3G 组=3*40.6=121.8kg(8)校核电热元件表面负荷W 实=P 组/πdL 组=0.33〈0.7W/cm 2W实<W允，结果满足设计要求(9)电热元件在炉膛内的布置按规定，h/d在2～4范围内满足设计要求，取h=3d=3*15=45mm布置电热元件的炉壁长度L′=L-50=1856-50=1806mm螺旋体圈数N =L′/h=1806/45=40圈丝状电热元件绕成螺旋状，当元件温度高于1200，螺旋节径D=(6—8)d，取D=7d=7*15=105mmL折=NπD=40*3.14*105*10-3=13.2mL组/L折=194/13.2=15根据计算，选用Y方式接线，采用d=15mm所用电热元件重量最小，成本最低。