热处理炉课程设计
热处理炉温度控制系统组态课程设计
太原理工大学现代科技学院组态软件技术及应用课程设计设计名称热处理炉温度控制系统组态专业班级学号姓名指导教师目录第1章概述 (1)1、1课程设计目的 (1)1、2课程设计任务 (1)1、3课程设计要求 (1)第2章监控系统分析和总体设计 (3)2、1工程分析 (3)2、2总体设计 (3)第3章组态设计 (4)3、1系统的IO点表 (4)3、2实时数据库效果如图 (4)3、3用户窗口 (5)3、4主控窗口菜单组态 (5)3、5运行策略 (10)第4章监控界面设计 (10)4、1工艺流程画面 (10)4、2 运行时画面 (11)4、3实时数据 (12)4、4实时曲线 (12)4、5历史数据 (13)4、6历史曲线 (13)4、7实时报警画面 (13)4、8报警信息浏览 (14)4、9存盘数据浏览 (14)第5章运行策略 (15)5、1循环策略 (15)5、2报警数据 (16)5、3历史数据 (17)第6章安全策略 (18)6、1本系统安全机制要求 (18)6、2用户及用户组 (18)6、3系统权限管理 (19)6、4保护工程文件 (20)6、5打开时画面 (20)第7章课程设计总结 (22)第8章参考资料 (22)附录（任务分配） (22)专业班级 学号 姓名 成绩 第1章 概述 1、1课程设计目的 组态综合练习是一项综合性的专业实践课程，目的是让学生将所学的基础理论和专业知识运用到具体的工程实践中，以培养学生综合运用知识的能力、实际动手能力和工程实践能力，为此后的毕业设计打下良好的基础。
1、2课程设计任务 本课程设计要求在修完《监控系统程序设计技术》课程后，运用工业监控系统组态软件（MCGS ），结合一个热处理炉温度监控系统，完成该控制系统的上位机监控系统组态设计。
1、3课程设计要求 1．基本要求 （1） 监控系统总体设计： 了解系统设计要求，进行需求分析，确定组态软件输入输出点、内部变量等，构思监控系统的组态框架。
热处理设备课程设计
目录1 热处理设备课程设计的意义和目的 ---------------------------------------------------- 12 热处理设备课程设计的任务 ------------------------------------------------------------- 13 炉型的选择 ---------------------------------------------------------------------------------- 14 确定炉体结构和尺寸 ---------------------------------------------------------------------- 24.1 炉底面积的确定-------------------------------------------------------------------- 24.2 炉底长度和宽度的确定----------------------------------------------------------- 24.3 炉膛高度的确定-------------------------------------------------------------------- 34.4 炉膛尺寸的确定-------------------------------------------------------------------- 34.5 炉衬材料及厚度的确定----------------------------------------------------------- 35 砌体平均表面积计算 ---------------------------------------------------------------------- 45.1 砌体外廓尺寸----------------------------------------------------------------------- 45.2 炉顶平均面积----------------------------------------------------------------------- 45.3 炉墙平均面积----------------------------------------------------------------------- 45.4 炉底平均面积----------------------------------------------------------------------- 56 计算炉子功率 ------------------------------------------------------------------------------- 56.1 根据经验公式法计算炉子功率-------------------------------------------------- 56.2 根据热平衡法计算炉子功率----------------------------------------------------- 66.3 炉子的安装功率------------------------------------------------------------------- 107 炉子热效率计算 --------------------------------------------------------------------------- 117.1 炉子正常工作时的效率---------------------------------------------------------- 117.2 在保温阶段，关闭炉门时的效率---------------------------------------------- 118 炉子空载功率计算 ------------------------------------------------------------------------ 119 空炉升温时间计算 ------------------------------------------------------------------------ 119.1 炉墙和炉顶蓄热------------------------------------------------------------------- 119.2 炉底蓄热计算---------------------------------------------------------------------- 139.3 炉底板蓄热 ------------------------------------------------------------------------- 149.4 整个炉子蓄热量------------------------------------------------------------------- 149.5 空炉升温时间---------------------------------------------------------------------- 1410 功率的分配与接线----------------------------------------------------------------------- 1511 电热元件材料的选择及计算----------------------------------------------------------- 1512 课程设计感想----------------------------------------------------------------------------- 18 附图：箱式电阻炉剖视图25Cr2MoV车床变速器齿轮回火热处理箱式电阻炉设计1 热处理设备课程设计的意义和目的热处理设备课程设计是在学生较为系统地学习了热处理原理与工艺、传热基本原理、气体力学、燃料与燃烧、耐火材料、电热原理、炉子构造等专业基础知识上开设的。
井式热处理炉课程设计
井式热处理炉课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解井式热处理炉的基本结构、工作原理及其在工业中的应用。
2. 掌握井式热处理炉的操作步骤、工艺参数及其对材料性能的影响。
3. 熟悉井式热处理炉的维护保养知识，了解安全操作规程。
技能目标：1. 培养学生运用井式热处理炉进行材料热处理的能力，能够独立完成热处理工艺的编制和操作。
2. 提高学生分析井式热处理过程中出现的问题，并提出解决方案的能力。
3. 培养学生运用现代信息技术手段，收集、整理井式热处理相关资料的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对井式热处理炉及其工艺的尊重和热爱，激发学生的学习兴趣。
2. 培养学生的团队协作精神，增强沟通与交流能力，提高合作完成任务的能力。
3. 增强学生的安全意识，培养严谨的科学态度和良好的职业道德。
本课程针对高年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，明确以上课程目标，旨在使学生在掌握井式热处理炉相关知识的基础上，提高实际操作能力，培养严谨的科学态度和良好的职业素养，为将来的职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. 井式热处理炉概述- 介绍井式热处理炉的发展历程、结构特点及其在工业中的应用。
- 教材章节：第一章第一节2. 井式热处理炉的工作原理与性能参数- 讲解井式热处理炉的工作原理，分析影响热处理质量的因素。
- 介绍井式热处理炉的主要性能参数，如温度均匀性、装载量等。
- 教材章节：第一章第二节3. 井式热处理工艺及其对材料性能的影响- 详细讲解井式热处理炉的常见工艺，如淬火、回火、退火等。
- 分析不同热处理工艺对材料性能的影响。
- 教材章节：第二章4. 井式热处理炉的操作与维护- 介绍井式热处理炉的操作步骤、安全规程及注意事项。
- 讲解井式热处理炉的维护保养方法，预防设备故障。
- 教材章节：第三章5. 实践操作与案例分析- 安排学生进行井式热处理炉的实践操作，提高实际操作能力。
- 分析实际生产中井式热处理炉的典型案例，培养学生解决问题的能力。
热处理炉课程设计产量60
热处理炉课程设计产量60一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解热处理炉的基本工作原理和结构组成；2. 学生能够掌握热处理炉在工业生产中的应用及其对产量影响的关键因素；3. 学生能够描述热处理炉操作中的安全规程和节能措施。
技能目标：1. 学生能够运用数学和物理知识分析热处理炉的热效率，并优化操作参数以提高产量；2. 学生能够设计简单的热处理炉加热方案，通过实验或模拟验证方案的有效性；3. 学生能够运用团队合作和沟通技巧，完成热处理炉操作相关的模拟生产任务。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对材料科学和制造业的探究兴趣，认识到热处理技术在现代工业中的重要性；2. 学生能够在学习和操作过程中形成安全意识和环保意识，理解遵守操作规程的必要性；3. 学生通过小组合作，培养团队协作精神，增强解决复杂工程问题的自信心。
本课程针对高年级学生，旨在通过热处理炉的相关知识学习，结合实际操作和模拟生产案例，提高学生理论联系实际的能力。
课程强调知识的应用性和操作的规范性，注重培养学生科学探究和问题解决的能力，以及在工程实践中所必需的团队合作和责任意识。
通过具体的学习成果的分解，课程旨在使学生在理解工业生产实际的同时，激发他们对科学研究的兴趣和对工程技术职业的向往。
二、教学内容1. 热处理炉的基本原理：- 热处理工艺的分类及作用；- 热处理炉的热传递方式和热效率；- 热处理炉的燃烧与控制原理。
2. 热处理炉的结构与操作：- 热处理炉的主要结构部件及其功能；- 热处理炉的操作流程与维护保养；- 热处理炉的安全生产规程。
3. 热处理炉在工业生产中的应用：- 热处理炉在不同工业领域的应用案例；- 热处理炉对产量影响的关键因素分析；- 提高热处理炉产量的措施和方法。
4. 热处理炉加热方案设计与优化：- 加热方案设计的基本原则；- 加热参数的优化方法；- 实验或模拟验证加热方案的有效性。
5. 热处理炉的节能与环保：- 热处理炉的节能措施；- 环保要求与排放标准；- 热处理炉操作中的环保意识培养。
正火热处理炉课程设计
正火热处理炉课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握正火热处理炉的基本结构及其工作原理；2. 学生能够描述正火热处理炉在不同工业领域的应用及其重要性；3. 学生能掌握正火热处理炉操作流程中的关键参数及其对材料性能的影响。
技能目标：1. 学生能够分析正火热处理炉的操作手册，独立完成设备的启停和简单故障排除；2. 学生通过实验及模拟操作，能够设计简单的热处理工艺流程，并对结果进行初步分析；3. 学生能够运用所学知识，针对特定材料提出合理的热处理方案，并进行小组讨论。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习，培养对材料科学和工业制造的兴趣，增强对工程技术的尊重和责任感；2. 学生能够在小组合作中展现团队精神，学会倾听、交流、协作和互相尊重；3. 学生通过了解正火热处理炉在环保和资源利用方面的要求，培养节能减排的意识和责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的专业课程，旨在帮助学生将理论知识与工程实践相结合，提升解决实际问题的能力。
学生特点：高二年级学生，具备一定的物理和化学基础，对工程技术和实际操作有较高的兴趣和好奇心。
教学要求：结合学生的知识水平和兴趣点，通过理论与实践相结合的教学方法，引导学生主动参与，注重培养学生动手能力和创新能力。
教学过程中，强调安全意识与环保意识的培养。
通过具体的学习成果的分解，使学生在完成课程后能够达到上述课程目标。
二、教学内容1. 正火热处理炉概述- 炉型结构与分类- 工作原理及特点- 应用领域及重要性2. 正火热处理工艺流程- 加热、保温、冷却的基本过程- 工艺参数对材料性能的影响- 常见材料的热处理工艺实例3. 正火热处理炉操作- 设备启停及安全操作规程- 炉内气氛控制与调节- 热处理过程中的质量控制4. 热处理工艺设计- 实验室热处理工艺设计与实施- 模拟操作软件的应用- 小组讨论与方案优化5. 节能与环保- 正火热处理炉的能效与节能减排- 环保要求与措施- 绿色热处理技术的发展趋势教学内容安排和进度：第一周：正火热处理炉概述及工作原理第二周：正火热处理工艺流程及工艺参数影响第三周：正火热处理炉操作与安全规程第四周：热处理工艺设计及实验操作第五周：节能与环保，绿色热处理技术探讨教材章节关联：本教学内容与教材中“金属材料热处理”、“热处理设备与工艺”、“现代热处理技术”等章节密切相关，为学生提供了系统的正火热处理知识体系。
热处理炉课程设计CAD
热处理炉课程设计CAD一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握热处理炉的基本结构及其在工业中的应用。
2. 使学生了解CAD软件在热处理炉设计中的应用，掌握基本的热处理炉设计参数和流程。
3. 帮助学生理解热处理工艺对材料性能的影响，以及热处理炉在设计中的关键因素。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件进行热处理炉设计的能力，能独立完成热处理炉的平面布局和三维模型构建。
2. 提高学生在热处理炉设计中的问题分析、解决方案设计的能力，具备一定的创新意识和实践操作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对热处理炉设计及其在制造业中重要性的认识，激发学生的学习兴趣和探究精神。
2. 引导学生关注热处理炉设计在实际生产中的应用，培养其良好的工程意识和职业道德。
3. 通过团队协作完成课程任务，培养学生的沟通能力和团队合作精神。
课程性质：本课程为专业技术课程，以实践操作为主，结合理论知识，培养学生的热处理炉设计和CAD软件应用能力。
学生特点：学生已具备一定的机械制图和CAD软件基础，具有一定的动手能力和独立思考能力。
教学要求：结合课本内容，以实际操作为主，注重培养学生的实践能力和创新精神，将理论知识与实际应用紧密结合，提高学生的综合素质。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为将来的职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. 热处理炉基本结构及工作原理：讲解热处理炉的组成、分类及各部分功能，使学生了解热处理炉的基本工作原理。
2. CAD软件在热处理炉设计中的应用：介绍CAD软件在热处理炉设计中的作用，学习CAD软件的基本操作和常用功能。
- 教材章节：第二章第三节- 内容列举：CAD软件安装与启动、界面认识、基本绘图命令、修改命令、标注及文字注释等。
3. 热处理炉设计参数与流程：学习热处理炉设计中的关键参数和设计流程，使学生掌握热处理炉设计的基本要求。
- 教材章节：第三章第二节- 内容列举：热处理炉设计规范、热处理工艺参数、炉膛尺寸计算、加热元件选型等。
热处理炉课程设计说明书.
热处理炉课程设计说明书班级：材料物理111班学生姓名：张昊天学号：1320111964指导教师：王操江西理工大学材料科学与工程学院2015 年01 月06 日目录一、序言 (3)二、设计任务书 (4)三、炉型选择 (5)四、确定炉体结构和尺寸.................................. (5)五、计算砌体平均表面积 (6)六、炉子功率的计算 (7)七、炉子热效率计算 (10)八、炉子空载是的功率计算 (10)九、空炉升温时间计算 (10)十、功率的分配与接线 (12)十一、炉子技术指标（标牌） (13)十二、设计小结 (14)一、序言热处理炉课程设计是在我们学完了大学的这门专业课、以及大部分专业课之后进行的。
这是我们在进行课程设计对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年大学生活中占有重要的地位，本次课程设计旨在培养我们实际设计热处理炉及相关设备的能力，通过这次设计我将使我们获得综合运用过去所学知识，为将来搞好毕业设计、走上工作岗位打下坚实基础。
就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次锻炼。
此次课程设计对给定的生产率分析并进行技术指标设计，其中考察了炉体材料选择，不同结构部位尺寸的选择，能量与实际结构的院系及实际要求，热力学，电学相关知识，历时两个星期的设计加深了对所学知识的理解，有助于今后能够熟练地运用于工作中。
设计过程中遇到一些疑问经过老师的悉心指导都得以解决，在此对老师表示忠心地感谢。
适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后工作打下一个良好的基础。
由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指教。
二、设计任务书江西理工大学材料学院2011级材料物理专业热处理炉课程设计任务书І、课程设计名称：热处理炉设计П、课题名称：箱式电阻炉的设计Ш、课程设计使用的原始资料（数据）及设计技术要求：设计题目：为某厂实际一台热处理炉，其技术条件如下。
热处理设备课程设计指导书
热处理设备及控制课程设计指导书课程类别：必修课适用专业：金属材料工程学时：2周学分：教研室主任：大纲执笔人：大纲审批人：一、课程设计的性质、目的与任务课程设计是学生在完成基础课、技术基础课和大部分专业课学习后的一个教学环节，是培养学生应用已学到的理论知识来解决实际工程问题的一次训练，并为毕业设计奠定基础。
通过本次课程设计培养学生具有热处理炉的初步设计能力。
设计能力是通过设计人员的设计思想、设计原则和设计方法体现出来的。
学生通过较典型的具有代表性的热处理炉设计，了解和掌握热处理炉的设计方法，使学生在校学习期间即能掌握设计要领，又具有一定的设计能力；通过设计使学生们对热处理炉及所学过的相关课程进行必要的复习，并在实践中检验学生综合掌握，灵活运用的程度和效果；通过设计培养学生熟练运用手册和参考资料的能力。
本课程旨在为学生将来从事设计和设备维护工作打下一个坚实的理论基础。
二、选题类型热处理电阻炉：中、高温箱式电阻炉；中、高、低温井式电阻炉；中、高温台车式炉；中、高温箱式气体保护电阻炉；井式气体渗碳、碳氮共渗电阻炉；井式气体渗氮、氮碳共渗电阻炉；真空电阻炉。
每名学生由教师指定题目，每人一题。
三、课程设计基本内容及要求1、指导教师发放题目，学生根据各自题目查找有关资料和书籍，在同课题组的同学对于某些难点、关键问题可以互相讨论，共同研究。
2、具体内容：①学生根据自己的题目和有关参考资料，独立进行构思和分析，制订整体设计方案，要求确定的设计方案要科学、合理；②根据设计方案进行炉体结构及电热元件的设计计算，计算要准确；③进行画炉体图和零部件图，画图时要保持图面清洁、完整；④选择控制部分所需要的控温仪表、热电偶等；⑤编写设计说明书，控温部分的工作原理等方面的内容，条理要清晰。
3、编写设计说明书的要求设计说明书是存档文件，是设计的理论计算依据。
说明书的格式如下：采用统一购买的课程设计专用本手写，任务内容抄写在本中的任务书一页内。
热处理炉课程设计
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，低合金钢等的淬火，调质以及退火，正火；（2）工件：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：60kg/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） 计算炉子功率，进行热平衡计算，并与经验计算法比较；（4） 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）；（5） 选择和计算电热元件，确定其布置方法；（6） 写出技术规范。
二、 炉型选择根据设计任务给出的生产特点，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。
已知炉子生产率h kg P 60=，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)(12020h m kg p ⋅=。
因此，炉子的炉底有效面积（可以摆放工件的面积）1F 可按下式计算：2015.012060m 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。
本设计取值0.85，则炉底总面积F 为： 21588.085.05.085.0m F F === （2） 确定炉膛的长度和宽度 炉底长度和宽度之比BL 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 L B m F L 542.02084.12084.15.0588.05.0======（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 379.0542.07.07.0=⨯==2. 实际确定炉膛尺寸为方便砌筑炉子，需根据标准砖尺寸（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便布置电热元件等要求，进一步确定炉膛尺寸。
热处理炉课程设计毕业设计论文
目录1 设计任务 (1)2 炉型的选择 (1)3 确定炉体结构和尺寸 (1)3.1炉底面积的确定 (1)3.2炉底长度和宽度的确定 (2)3.3炉膛高度的确定 (2)3.4炉衬材料及厚度的确定 (3)4 砌体平均表面积计算 (3)4.1砌体外廓尺寸 (3)4.2炉底的平均面积 (4)4.3炉墙平均面积 (4)4.4炉底平均面积 (4)5 计算炉子功率 (4)5.1根据经验公式计算炉子功率[1] (4)5.2根据热平衡计算炉子功率 (5)5.2.1加热工件所需的热量Q件 (5)5.2.2通过炉衬的散热损失Q散 (5)5.1炉墙结构示意图 (6)5.2.3开启炉门的辐射热损失 (8)5.2.4开启炉门溢气热损失 (9)5.2.5其他热损失 (9)5.2.6热量总支出 (9)5.2.7炉子安装功率 (9)5.2.8炉子热效率计算 (10)5.2.9炉子空载功率计算 (10)6 空炉升温时间的计算 (10)6.1炉墙及炉顶蓄热 (10)6.2炉底蓄热计算 (11)6.3炉底板蓄热 (12)6.4升温时间 (12)7 电热元件的选用与功率计算 (13)7.1功率计算 (13)7.2电热元件材料选择及计算 (13)7.3理论计算法 (13)7.3.1 求950℃时电热元件的电阻率ρt (13)7.3.2 确定电热元件表面功率 (14)7.3.3 每组电热元件功率 (14)7.3.4 每组电热元件端电压 (14)7.3.5 电热元件直径 (14)7.3.6 每组电热元件长度和重量 (15)7.3.7 电热元件的总长度和总重量 (15)7.3.8 校核电热元件表面负荷 (15)7.3.9 电热元件在炉膛内的布置 (15)热处理箱式电阻炉课程设计1 设计任务设计一台箱式电阻热处理炉。
其技术条件：用途：处理对象为20CrMnMo齿轮轴热处理淬火处理；生产率：180 kg/h；工作温度：最高使用温度≤950˚C；特点：长时间连续生产；批量：每次5件2 炉型的选择根据设计任务给出的生产特点，拟选用箱式热处理电阻炉，不通保护气氛。
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
箱式热处理炉课程设计;doc
河北工程大学《热处理工程基础课程设计》课程设计报告10级金材三班目录1 前言..............................................................................................................错误！未定义书签。
1.1本设计的目的 .................................................................................... 错误！未定义书签。
1.2本设计的技术要求 ............................................................................ 错误！未定义书签。
2 设计说明 ..........................................................................................................错误！未定义书签。
2.1确定炉体结构和尺寸 (3)2.1.1 炉底面积的确定......................................................................... 错误！未定义书签。
2.1.2 确定炉膛尺寸 (3)2.1.3 炉衬材料及厚度的确定 (3)2.2砌体平均表面积计算 (4)2.2.1 炉顶平均面积 (4)2.2.2 炉墙平均面积 (4)2.2.3 炉底平均面积 (4)2.3根据热平衡计算炉子功率 (5)2.3.1 加热工件所需的热量Q件 (5)2.3.2 通过炉衬的散热损失Q散 (5)2.3.3 开启炉门的辐射热损失 (7)2.3.4 开启炉门溢气热损失 (7)2.3.5 其它热损失 (7)2.3.6 热量总支出 (7)2.3.7 炉子安装功率 (8)2.4炉子热效率计算 (8)2.4.1 正常工作时的效率 (8)2.4.2 在保温阶段，关闭时的效率 (8)2.5炉子空载功率计算 (8)2.6空炉升温时间计算 (8)2.6.1 炉墙及炉顶蓄热 (8)2.6.2 炉底蓄热计算 (9)2.6.3 炉底板蓄热 (10)2.7功率的分配与接线 (10)2.8电热元件材料选择及计算 (11)2.8.1 图表法 (11)2.8.2 理论计算法 (11)2.9炉子技术指标（标牌） (13)一.设计任务设计一台高温电阻炉，其技术条件为：（1）.用途：中碳钢、低合金钢毛坯或零件的淬火、正火、调质处理及回火。
热处理炉课程设计指导书
热处理炉课程设计任务书设计题目：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：(2)生产率：(3)工作温度：(4)生产特点：一、热处理炉结构图1张二、设计说明书1份学生姓名：班级；指导教师：（签字）教研室主任：（签字）成绩；指导教师：（签字）教研室主任：（签字）热处理炉课程设计说明书设计题目：姓名：班级学号指导教师：热处理炉课程设计指导书一、课程设计的目的任务课程设计是培养本专业学生工艺及工装设计能力的实践性教学环节，是培养专业技术人员的基本训练之一。
按教学计划规定，学生应在两周内完成箱式电阻炉的结构及部分工装设计任务，在规定时间内完成箱式电阻炉结构图艺图一张和设计说明书各一份。
二、设计进度安排1.布置设计题目，学生准备制图工具，借阅与设计相关的专业书籍和资料。
（1天）2.设计箱式电阻炉的筑结构及材料。
（2天）3.设计电阻炉的电热元件的结构及材料。
（1天）4.绘制电阻炉结构图（3天）5.结合设计过程和参数选择和计算，书写说明书。
（2天）6.最后检查，进行设计封装，五点前交指导教师。
（1天）三、热处理炉设计的步骤（一）炉型的选择根据设计任务给出的生产特点，拟选用箱式热处理电阻加热炉，不通保护气氛。
（二）确定炉体结构和尺寸1．炉底面积的确定可以用实际排料法确定炉底面积，或用加热能力指标法。
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装出料方便，取L/B=2：1，而F=L·B=0.5L2。
3、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=0.7左右，根据标准砖尺寸，选定炉膛高度。
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，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。
炉顶，炉底，炉门，炉底隔砖及电热元件搁砖、炉底板材料的选择。
（三）砌体平均表面积计算砌体外廓尺寸计算：1、炉顶平均面积2、炉墙平均面积3、炉底面积（四）计算炉子功率1．根据经验公式法计算炉子功率2.根据热平衡计算炉子功率（五）炉子热效率计算1．正常工作时的效率2.在保温阶段，关闭炉门时的效率（六）炉子空载功率计算（七）空炉升温时间计算由于所设计炉子的耐火层结构相似，而保温层蓄热较少，为简化计算，将炉子侧墙、前后墙及炉顶按相同数据计算，炉底由于砌砖方法不同，进行单独计算，因升温时炉底板也随炉升温，也要计算在内。
真空热处理炉_课程设计
真空热处理炉设计说明书（课程设计）一、设计任务说明说：WZC-60型真空淬火炉技术参数：㎜㎜㎜由于炉子四周具有相似的工作环境，我们一般选用相同的材料。
为简单起见，炉门及出炉口我们也采用相同的结构和材料。
这里我们选用金属隔热屏，由于加热炉的最高使用温度为1300℃，这里我们采用六层全金属隔热屏，其中内三层为钼层，外三层为不锈钢层。
按设计计算，第一层钼辐射屏与炉温相等，以后各辐射屏逐层降低，钼层每层降低250℃左右，不锈钢层每层降低150℃左右。
则按上述设计，各层的设计温度为：第一层：1300℃；第二层：1050℃；第三层：800℃；第四层：550℃；第五层：400℃；第六层：250℃；水冷夹层内壁：100℃最后水冷加层内壁的温度为100℃<150℃，符合要求。
3、各隔热层、炉壳内壁的面积及厚度（1）、隔热屏由于隔热层屏与屏之间的间距约8～15mm，这里我们取10mm。
钼层厚度0.3mm，不锈钢层厚度0.6mm。
屏的各层间通过螺钉和隔套隔开。
第一层面积：1F ＝2×()111111H B H L B L ⨯+⨯+⨯＝2×(1300×900＋1300×850＋900×850)＝6.08㎡ 1F =6.08㎡ 第二层面积：2F ＝2×()222222H B H L B L ⨯+⨯+⨯＝2×（1310×910＋1310×860＋910×860）＝6.2026㎡ 2F =6.2026㎡ 第三层面积：3F ＝2×()333333H B H L B L ⨯+⨯+⨯＝2×（1320×920＋1320×870＋920×870）＝6.3264㎡ 3F =6.3264㎡ 第四层面积：4F ＝2×()444444H B H L B L ⨯+⨯+⨯＝2×（1330×930＋1330×880＋930×880）＝6.4514㎡ 4F ＝6.4514㎡第五层面积：5F ＝2×()555555H B H L B L ⨯+⨯+⨯＝2×（1340×940＋1340×890＋940×890）＝6.5776㎡ 5F ＝6.5776㎡ 第六层面积：6F ＝2×()666666H B H L B L ⨯+⨯+⨯＝2×（1350×950＋1350×900＋950×900）＝6.7050㎡ 6F ＝6.705㎡ （2）、炉壳内壁炉壳采用双层冷冷却水结构，选用45号优质 碳素钢。
热处理炉课程设计摘要模板
热处理炉课程设计摘要模板一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解热处理炉的基本原理，掌握热处理工艺对材料性能的影响。
2. 学生能够描述不同类型的热处理炉结构及其特点，了解热处理炉的运行维护要点。
3. 学生能够解释热处理过程中温度控制、时间控制的重要性，并掌握相关计算方法。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的热处理工艺方案，并进行初步的参数计算。
2. 学生能够分析热处理过程中可能出现的问题，并提出合理的解决方案。
3. 学生能够运用热处理炉进行实验操作，熟练使用相关仪器设备，具备初步的实验能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到热处理技术在工业生产中的重要性，激发对材料学科的兴趣。
2. 学生通过学习热处理炉相关知识，培养严谨的科学态度和良好的团队合作精神。
3. 学生能够关注热处理行业的最新发展动态，树立创新意识和环保意识。
本课程旨在帮助学生掌握热处理炉的基础知识，提高实践操作能力，培养严谨的科学态度和创新精神。
结合学生年级特点，课程内容深入浅出，注重理论与实践相结合，使学生在学习过程中充分体验热处理技术的魅力。
在教学过程中，教师需关注学生个体差异，因材施教，确保课程目标的实现。
通过本课程的学习，学生将具备一定的热处理工艺设计、操作和问题解决能力，为未来从事相关工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 热处理基本原理- 热处理的概念与分类- 热处理对材料组织性能的影响- 热处理工艺参数的确定2. 热处理炉概述- 热处理炉的类型及特点- 热处理炉的构造与工作原理- 热处理炉的选型与使用3. 热处理工艺及操作- 常见热处理工艺及其应用- 热处理工艺参数的设定与计算- 热处理过程中的质量控制与问题解决4. 热处理炉的运行与维护- 热处理炉的启动、运行与停止- 热处理炉的维护与保养- 热处理炉的故障分析与处理5. 热处理实验操作- 实验室安全与环保知识- 常用热处理实验设备的使用方法- 实验操作步骤及注意事项教学内容按照教学大纲安排，结合教材相关章节进行组织。
热处理炉 设计
材料与冶金学院《加热设备课程设计书》姓名：专业：材料科学与工程学号：指导老师：设计时间： 2011年6月目录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 (7)7.炉子空载功率计算 (7)8.空炉升温时间计算 (7)9.功率的分配与接线 (10)10.电热元件材料选择及计算 (10)11.炉子技术指标 (12)设计一台年产160吨的热处理炉一、设计任务1、炉子用途：汽车齿轮调制处理。
2、材料及热处理工艺：45#钢淬火加热，齿轮直径小于400mm ，厚度小于80mm 。
3、生产特点：小批量多品种周期式生产，作业制度为一班制生产。
二、炉型的选择根据设计任务给出的生产特点，拟选用箱式热处理电阻炉，不通保护气氛。
炉子最高工作温度为900℃。
三、确定炉体结构和尺寸1、炉底面积的确定已知年产量为160t ，一年里除了法定假日和双休日，将一年工作时间定为300天，根据作业制度，可算出生产率为：66.67kg/h,按表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100kg/(m 2·h),故可得炉底有效面积 F 1 =66.67/100 = 0.667m 2由于有效面积与炉底总面积存在关系 F 1/F = 0.75~0.85,取系数上限，得炉底实际面积F =85.0F = 0.784m 22、炉底长度和宽度的确定由于热处理箱式电阻炉设计时考虑装出料方便，取L/B = 2,因此，可求得 L =5.0/F =5.0784.0=1.252mB = L/2 = 1.252/2 = 0.626m根据标准砖尺寸，为便于砌砖，取L=1.277m,B=0.633m 。
3、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=0.7左右，根据标准砖尺寸，选定炉膛高度H = 0.439m 。
热处理炉课程设计说明书
二炉型的选择……………………………2
三炉膛尺寸的确定…………………………2～3
四炉体结构设计与材料选择………………3～5
五电阻炉功率的计算……………………5～9
六电热元件的设计………………………9～13
七 参考资料……………………………14
一、设计任务
设计要求：1、低合金钢正火用炉；
=1.06【KJ/（Kg·℃）】
C2=1.07【KJ/（Kg·℃）】
各层的蓄热量:
Q1=69×1.06[（950+782）÷2-20]=61876（KJ）
Q2=24.15×1.07[（782+60）÷2-20]=10362（KJ）
∑Q蓄总=Q1Fm1+ Q2Fm2=554398(KJ)
4、开启炉子的辐射热损失Q辐
2、最大生产率110Kg/h；
3、画出总装图（手工）；
4、画出炉衬图、炉壳图(计算机)、电热元件图
二、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。
H外=H砌+（115+20+230）+ H弧+（115+67+230）
H外=1642（mm）
五、电阻炉功率的计算
本炉采用理论设计法，通过炉子的热平衡来确定炉子的功率。其原理是炉子的总功率即热量的收入，应能满足炉子热量支出的总和。
具体计算如下：
1、加热工件的有效热量Q件
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热处理电阻炉设计一、 设计任务（见教材80页）二、 炉型选择根据设计任务给出的生产特点，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。
已知炉子生产率h kg P 60=，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)(12020h m kg p ⋅=。
因此，炉子的炉底有效面积（可以摆放工件的面积）1F 可按下式计算：2015.012060m 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。
炉子小取小值；炉子大取大值。
本设计取中值0.8，则炉底总面积F 为， 21625.080.05.080.0m 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 L B m F L 559.02118.12;118.15.0625.05.0======（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 391.0559.07.07.0=⨯==2. 实际确定炉膛尺寸为方便砌筑炉子，需根据标准砖尺寸（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便布置电热元件等要求，进一步确定炉膛尺寸。
依据理论计算的炉膛长度、宽度和高度，进一步确定炉膛尺寸如下：m mm L 16.111605)2230(==⨯+=；m mm B 539.053924031152572)238(3)2113(2)255(==⨯+⨯+⨯=⨯++⨯++⨯+= m mm H 402.04026)265(==⨯+=注意：实际确定的炉膛尺寸和理论计算的炉膛尺寸不要差别太大。
3. 确定炉膛有效尺寸为避免热处理工件与炉膛壁、电热元件和放置电热元件的搁砖发生碰撞，应使工件与炉膛壁保持一定的距离。
工件应放置的炉膛的有效尺寸。
炉膛有效尺寸确定如下：mm L 950=效mm B 450=效mm H 350=效四、 炉衬材料的选择及其厚度的确定炉衬材料的选择及其厚度的计算应满足在稳定导热的条件下，炉壳温度小于60℃。
由于炉子外壁和周围空气之间的传热有辐射和对流两种方式，因此辐射换热系数和对流换热系数之和统称为综合传热系数∑α。
炉壳包括炉墙、炉顶和炉底。
这三部分外壁对周围空气的综合传热系数不同（见教材附表2），所以三部分炉衬材料的选择及其厚度也不同，必须分别进行计算。
1. 炉墙炉衬材料的选择及其厚度的计算炉子的两边侧墙和前后墙可采用相同的炉衬结构，同时为简化计算，将炉门看作前墙的一部分。
设炉墙的炉衬结构如图所示，耐火层是113mm 厚的轻质粘土砖（QN —0.8），保温层是60mm 厚、密度为350kg/m ³的普通硅酸盐耐火纤维毡和230mm 厚的A 级硅藻土砖（耐火材料和保温材料的选择参照教材附表3和附表4）。
这种炉衬结构在稳定导热条件下，是否满足炉墙外壁温度小于60℃，应首先求出热流密度，然后计算进行验证。
在炉墙壁温度950℃、炉壳周围空气温度20℃的稳定导热条件下，通过炉墙向周围空气散热的热流密度为：∑+++-=αλλλ120950332211S S S q 1) 321,,S S S 的确定 321,,S S S 分别是轻质粘土砖、硅酸盐耐火纤维毡和硅藻土砖的厚度（m ）。
若考虑它们之间2mm 的砌缝宽度，则321,,S S S 的厚度为：mm S 11521131=+=；mm S 602=；mm S 23222303=+=。
2) 321,,λλλ，∑α的确定321,,λλλ分别是轻质粘土砖、硅酸盐耐火纤维毡和硅藻土砖的平均热导率（W/m ·℃）;∑α是炉壳对周围空气的综合传热系数（W/m ·℃）。
要求出321,,λλλ和∑α，首先必须假定各层界面温度和炉壳温度。
设轻质粘土砖和硅酸盐耐火纤维毡之间的界面温度='2t 850℃，硅酸盐耐火纤维毡和硅藻土砖之间的界面温度='3t 620℃，炉墙外壳温度='4t 55℃<60℃。
如图所示。
求轻质粘土砖的平均导热率查教材附表3，可得轻质粘土砖（QN —0.8）的平均导热率为：p t 3110212.0294.0-⨯+=λ（p t 为平均温度） )2850950(10212.0294.0)2(10212.0294.032131+⨯+='+⨯+=--t t λ =0.485 W/m ·℃ 求硅酸盐耐火纤维毡的平均导热率硅酸盐耐火纤维毡的平均温度7352620850232=+='+'=t t t p ℃。
根据教材附表4查得，密度为350kg/m3的普通硅酸盐耐火纤维毡700℃、1000℃的热导率分别为0.121 W/m ·℃和0.122 W/m ·℃。
在700℃——1000℃温度围，可近似认为其平均导热率与温度成线性关系。
则有：121.0700735121.07001000121.0122.022=⇒--=--λλ W/m ·℃ 求硅藻土砖的平均导热率查教材附表3，可得A 级硅藻土砖的平均导热率为：p t 331023.0105.0-⨯+=λ)255620(1023.0105.0)2(1023.0105.034333+⨯⨯+='+'⨯⨯+=--t t λ =0.183 W/m ·℃求炉墙外壳对周围空气的综合传热系数当炉墙外壳温度为55℃，周围空气为20℃时，由教材附表2可查得，外壳为钢板或涂灰漆表面时，对周围空气的综合传热系数为：81.11=∑α W/m ²·℃3) 求热流密度将以上数据代入求热流密度的表达式中，可求得热流密度为：28.445086.293081.111183.0232.0121.006.0485.0115.020950m W q ==+++-= 4) 验算各界面温度和炉墙外壳温度是否满足设计要求轻质粘土砖和硅酸盐耐火纤维毡之间的界面温度2t 为：3.844485.0115.08.4459501112=⨯-=-=λS q t t ℃ 相对误差为%5%67.08508503.844222<=-=''-t t t ，满足设计要求，不必重算。
硅酸盐耐火纤维毡和硅藻土砖之间的界面温度为：2.623121.0060.08.4453.8442223=⨯-=-=λS q t t ℃； 相对误差为%5%52.06206202.623333<=-=''-t t t ，满足设计要求，不必重算。
炉墙外壳温度为：=⨯-=-=183.0232.08.4452.6233334λS q t t 58℃＜60℃； 因炉墙外壳温度小于60℃，故炉墙炉衬材料及其厚度的选择满足设计要求。
若实际计算后，外壳温度大于60℃，必须重新选择炉墙炉衬材料及其厚度。
2. 炉顶炉衬材料的选择及其厚度的计算设炉顶的炉衬结构为，耐火层是113mm 厚的轻质粘土砖（QN —0.8），保温层是厚度60mm 、密度350kg/m3的普通硅酸盐耐火纤维毡和厚度113mm 的膨胀珍珠岩。
在炉顶壁温度950℃、炉壳周围空气温度20℃的稳定导热条件下，通过炉顶向周围空气散热的热流密度为：∑+++-=αλλλ120950332211S S S q 1) 321,,S S S 的确定 321,,S S S 分别是轻质粘土砖（QN —0.8）、普通硅酸盐耐火纤维毡和膨胀珍珠岩的厚度。
若考虑它们之间2mm 的砌缝宽度，则321,,S S S 的厚度为：mm S 1151=；mm S 602=；mm S 1153=。
2) ∑αλλλ,,,321的确定321,,λλλ分别是轻质粘土砖、硅酸盐耐火纤维毡和膨胀珍珠岩的平均热导率（W/m ·℃）;∑α是炉顶外壳对周围空气的综合传热系数（W/m ·℃）。
要求出321,,λλλ和∑α，首先必须假定界面温度和炉壳温度。
设轻质粘土砖和硅酸盐耐火纤维毡之间的界面温度='2t 860℃，硅酸盐耐火纤维毡和膨胀珍珠岩之间的界面温度='3t 580℃，炉顶外壳温度='4t 55℃<60℃。
1λ的确定2λ的确定3λ的确定∑α的确定3) 热流密度的计算将以上数据代入求热流密度的表达式中，可求得热流密度为：22.502852.193052.131110.0115.0121.006.0486.0115.020950m W q ==+++-= 4) 验算界面温度和炉顶外壳温度轻质粘土砖和硅酸盐耐火纤维毡之间的界面温度2t 为：0.831486.0115.02.5029501112=⨯-=-=λS q t t ℃ 相对误差为%5%4.38608600.831222<=-=''-t t t ，满足设计要求，不必重算。
硅酸盐耐火纤维毡和硅藻土砖之间的界面温度为：582121.0060.02.5020.8312223=⨯-=-=λS q t t ℃； 相对误差为%5%32.0580580582333<=-=''-t t t ，满足设计要求，不必重算。
炉顶外壳温度为：=⨯-=-=110.0115.02.5025823334λS q t t 57℃＜60℃； 因炉顶外壳温度小于60℃，故炉顶炉衬材料及其厚度的选择满足设计要求。
若实际计算后，外壳温度大于60℃，必须重新选择炉墙炉衬材料及其厚度。
3. 炉底炉衬材料的选择及其厚度的计算设炉底的炉衬结构为，耐火层是（65+2）×3=201mm 厚的轻质粘土砖（QN —0.8），保温层是厚度80mm 、密度350kg/m3的普通硅酸盐耐火纤维毡和（113+2）+（65+2）×2=249mm 厚的A 级硅藻土砖。
在炉底壁温度950℃、炉壳周围空气温度20℃的稳定导热条件下，通过炉底向周围空气散热的热流密度为：∑+++-=αλλλ120950332211S S S q 1) 321,,S S S 的确定 321,,S S S 分别是轻质粘土砖（QN —0.8）、普通硅酸盐耐火纤维毡和A 级硅藻土砖的厚度。
若考虑它们之间2mm 的砌缝宽度，则321,,S S S 的厚度为：mm S 2011=；mm S 802=；mm S 2493=。