热处理电阻炉设计
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。
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。
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。
热处理电阻炉设计
热处理电阻炉设计嘿，朋友们！今天咱来聊聊热处理电阻炉设计这档子事儿。
你说这热处理电阻炉像不像个魔法盒子呀！把东西放进去，经过一番奇妙的过程，出来就不一样啦！那要设计好这个魔法盒子可不简单哦。
咱先得想好它的大小，太小了放不下咱要处理的宝贝，那可不行；太大了又太占地方，还浪费能源呢。
这就跟咱买衣服一样，得合身才舒服嘛。
然后就是温度啦！这可是关键中的关键。
温度太高，东西可能就被烤坏了；温度太低，又达不到咱想要的效果。
这就好比做饭，火候掌握不好，做出来的菜能好吃吗？所以得精心调试，找到那个最合适的温度点。
还有那电阻丝，就像是魔法盒子的核心力量。
得选质量好的，不然用着用着断了，那不就抓瞎啦！这就像咱家里的电器，质量不好老出毛病，多烦人呐！再说说这保温材料，就像是给魔法盒子穿上了一件棉袄，能让里面的温度不轻易跑掉，这样才能节能呀！你想想，要是棉袄不保暖，那得多冷呀，得多费能源呀！设计的时候还得考虑安全性呢。
可不能让它变成一个小炸弹呀！各种保护措施都得安排上，这就跟我们出门要带好钥匙、手机一样重要，不能马虎。
你看，这热处理电阻炉设计是不是挺有讲究的？要是随随便便弄一下，那可不行。
咱得用心，就像给自己家装修一样，得弄得舒舒服服、漂漂亮亮的。
你说要是设计得不好，那会咋样？那不就跟盖房子没打好地基一样，说不定哪天就塌了。
那多吓人呀！所以呀，咱可得认真对待，不能掉以轻心。
咱中国人做事儿，不就讲究个认真负责嘛。
这热处理电阻炉设计好了，能给咱带来多大的好处呀！能让咱的产品质量更好，能让咱的工作更有效率。
这不就是我们想要的嘛！总之，热处理电阻炉设计可不是一件小事儿，得好好琢磨，好好研究。
咱得把它当成一件艺术品来打造，让它发挥出最大的作用。
大家一起加油吧！让我们的热处理电阻炉设计得越来越好，为我们的生活和工作增添更多的精彩！。
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。
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
热处理炉设计
热处理炉设计热处理炉（箱式电阻炉）是用于加热金属材料并进行热处理的设备。
箱式电阻炉通常由一个外壳、绝缘层、电炉线圈、控制系统和加热室组成。
在设计热处理炉时，需要考虑到温度控制、加热均匀性、安全性和能源效率等因素。
首先，温度控制是热处理炉设计的一个重要因素。
热处理过程中需要精确控制加热室内的温度，以确保金属材料达到所需的热处理温度。
在设计过程中，需要选择合适的温度传感器并将其安置在加热室内。
控制系统会根据传感器读数自动调整电炉线圈的电流，以控制加热室内的温度。
其次，加热均匀性也是设计热处理炉时需要考虑的因素之一、金属材料在加热过程中需要保持均匀加热，以确保整个材料的性能都能得到改善。
为了实现加热均匀性，可以在电炉线圈周围安装多个加热元件。
此外，还可以通过控制电炉线圈内部的绝缘材料的厚度，来调整加热室内的温度分布。
第三，热处理炉设计时需要考虑到安全性。
由于炉内温度较高，设计时必须采取安全措施以防止人员或设备受伤。
例如，可以在加热室上安装传感器和报警设备，以监控温度。
如果温度超过设定范围，报警装置会发出警报并停止加热。
最后，热处理炉设计还需要关注能源效率。
为了提高能源利用率，可以采用节能型电炉线圈，如高效电炉线圈或感应加热技术。
此外，还可以将炉体进行隔热处理，以减少能量散失。
总体而言，热处理炉（箱式电阻炉）设计需要考虑温度控制、加热均匀性、安全性和能源效率等因素。
通过合理的设计和选择合适的技术，可以确保热处理炉的稳定运行，提高金属材料的质量和生产效率。
箱式热处理电阻炉设计方案
h–炉底强度，115kg/（m·h）。
因为有效面积与炉底实际面积存在关系式K=F1/F= 0.85，得炉底实际面积
F = F1/0.85= 2.87/ 0.85=3.38m2
2.2
对于箱式热处理电阻炉，炉底长度与宽度之比约为3:2，所以由炉底长度公式
L=
可知L= =2.25m
2.炉底
炉底在高温下承受工件的压力，装出料时常受到工件的冲击或磨损，因此，要求有较高的耐压强度，砌层厚度也要求比炉墙厚一些。一般电阻炉的炉底结构是在炉底钢板上用硅藻土砌成方格子做支撑，格子内再填充蛭石粉，上面在铺几层硅藻土或轻质砖，再往上为耐火砖。
3.炉顶
由于侧墙、前墙及后墙以及炉顶的工作条件相似，采用相同炉衬结构，即一层：耐火纤维毡厚度200mm。炉宽小于3.5 – 4.0 m的电阻炉采用拱顶。本设计炉采用拱顶60°拱角。
材料科学与工程141
课程设
计题目
箱式热处理电阻炉的设计
生产率330kg / h，额定工作温度600℃，炉底强度115kg / m·h；
炉底强度系数0.85；纤维毡保温材料
课程设计（论文）要求与任务
(1)炉型的选择
(2)确定炉体结构与尺寸
(3)计算砌体平均表面积
(4)计算加热炉功率
(5)计算炉子热效率
2.1
根据炉底强度指标计算炉底面积。因为零件产品为无定型产品，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。根据已知的生产率p为280 kg / h，炉底强度h为110kg/m2·h，故可求得炉底有效面积
F1=p / h=330/ 115=2.87m2
式中F1–炉底有效面积，2.87m2；
（4）功率的分配；电热元件尺寸、布置，绘制电热元件示意图。1天
热处理电阻炉设计计算举例
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 阻加热炉，不通保护气氛。
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。已知生产率p为160kg/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p0为
120kg/(m2﹒h)，故可求得炉底有效面积
=95117 kJ/h
（ p每小时装炉量）
(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。
根据式(1—15）
Ｑ散
t1 t n1 n si
i1 i F
对于炉墙散热，如图5—16所 示，首先假定界面上的温度及炉
壳温度，
t′2 墙 = 780℃ ， t′3 墙 = 485℃， t′4 墙=60℃则
热处理电阻炉设计计算举例
主讲教师：管登高
1 2021/4/5
§5—8 热处理电阻炉设计计算举例
重
点： 设计方法与步骤
教学要求：掌握箱式电阻炉的设计内容、方法与步骤。
一、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淬火、正 火及调质处理。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：160kg/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。
t2底=782 .2℃，t3底568 .54℃，t4底=53.7℃， q底=572 . 2 W/m2 炉顶通过炉衬散热
Q顶散=q顶·F顶均=485.4×2.29=1111.6 W 炉底通过护衬散热
第五章-热处理电阻炉的设计备课讲稿
电热元件材料应便于加工成各种形状并具备良好的焊接性。
二、常用电热元件材料及特点
电热元件材料可分为金属材料和非金属材料两大类。
1．金属电热元件材料
金属电热元件材料包括合金和纯金属两种， 合金材料中又分为铁铬铝系和镍铬系。
(1)铁铬铝系
优点：熔点比镍铬合金高，耐热性好；电阻率大，电 阻温度系数小，功率稳定，，在含硫氧化性气 氛中无影响，价格便宜（应用广泛）；
编制电炉使用说明书等随机技术文件。
§5－1 炉型的选择与炉膛尺寸的确定
一、炉型的选择
正确地选择炉型关键是：满足工艺及产量的要求；保证 炉型在技术上是先进的；保证经济上是合理的。
1、工件的特点：形状、尺寸、质量和材质
例如：细长轴类工件，为防止变形宜用井式炉； 大中型铸、锻毛坯件的退火、正火、回火等处理，则 宜用台车炉；
6 ~10
400
P=(35~50)V 2/3
4 ~7
§5－3 功率的分配及电热元件的接线
自习，60
§5—4 常用电热元件材料及其选择
电热元件是热处理电阻炉的关键部件，电阻炉性能的好 坏和使用寿命的长短与所选用的电热元件材料密切相关。
一、电热元件材料性能要求
1、良好的耐热性及高温强度
电热元件的工作温度一般比炉温高100－200℃，所用材料 必须具有良好的耐热性和一定的高温强度，以保证电热元件 在高温下不熔化，不氧化，不挥发和不发生明显的蠕变变形 和坍塌。
优点：热膨胀系数小，电阻率大，易加工，耐急冷急热性 好，价格低廉。
(3)硅钼系（MoSi2） 优点：耐高温，不易老化，最高使用温度可达
第五章 热处理电阻炉的设计
★热处理电阻炉的设计内容
(1)炉型的选择； (2)炉膛尺寸的确定； (3)炉体结构设计(包括炉衬、构架、炉门等)； (4)电阻炉功率的计算及功率分配； (5)电热元件材料的选择； (6)电热元件材料的设计计算； (7)炉用机械设备和电气、控温仪表的设计与选用； (8)技术经济指标的核算； (9)绘制炉子总图、砌体图、零部件图、安装图和
热处理炉课程设计40
F F1 0.5 0.625m2 0.80 0.80
（2） 确定炉膛的长度和宽度 炉底长度和宽度之比 L 在 3/2～2 之间选择。考虑到炉子使用时装、出料
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
2
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，力根保通据护过生高管产中线工资敷艺料设高试技中卷术资配0料不置试仅技卷可术要以是求解指，决机对吊组电顶在气层进设配行备置继进不电行规保空范护载高高与中中带资资负料料荷试试下卷卷高问总中题体资，配料而置试且时卷可，调保需控障要试各在验类最；管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况中卷下，安与要全过加，度强并工看且作护尽下关可都于能可管地以路缩正高小常中故工资障作料高；试中对卷资于连料继接试电管卷保口破护处坏进理范行高围整中，核资或对料者定试对值卷某，弯些审扁异核度常与固高校定中对盒资图位料纸置试，.卷保编工护写况层复进防杂行腐设自跨备动接与处地装理线置，弯高尤曲中其半资要径料避标试免高卷错等调误，试高要方中求案资技，料术编试交写5、卷底重电保。要气护管设设装线备备置敷4高、调动设中电试作技资气高，术料课中并中3试、件资且包卷管中料拒含试路调试绝线验敷试卷动槽方设技作、案技术，管以术来架及避等系免多统不项启必方动要式方高，案中为；资解对料决整试高套卷中启突语动然文过停电程机气中。课高因件中此中资，管料电壁试力薄卷高、电中接气资口设料不备试严进卷等行保问调护题试装，工置合作调理并试利且技用进术管行，线过要敷关求设运电技行力术高保。中护线资装缆料置敷试做设卷到原技准则术确：指灵在导活分。。线对对盒于于处调差，试动当过保不程护同中装电高置压中高回资中路料资交试料叉卷试时技卷，术调应问试采题技用，术金作是属为指隔调发板试电进人机行员一隔，变开需压处要器理在组；事在同前发一掌生线握内槽图部内纸故，资障强料时电、，回设需路备要须制进同造行时厂外切家部断出电习具源题高高电中中源资资，料料线试试缆卷卷敷试切设验除完报从毕告而，与采要相用进关高行技中检术资查资料和料试检，卷测并主处且要理了保。解护现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
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。
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。
箱式电阻炉设计
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 -设计任务：按工作要求可设计一台热处理电阻炉，其技术要求为：(1)用途：中低碳钢、合金钢毛坯或零件的淬火、正火处理，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：110kg/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。
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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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。
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：mm L 16247)2230(=⨯+=mm B 7934)2110(3)2113(=⨯++⨯+=mm H 573378)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内壁、电热元件和放置电热元件的搁砖发生碰撞，应使工件与炉内壁保持一定的距离。
工件应放置的炉膛的有效尺寸内。
炉膛有效尺寸确定如下：L 效=1500mmB 效=700mmH 效=450mm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。
在炉墙内壁温度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）S 1，S 2，S 3确定S 1，S 2，S 3分别是轻质粘土砖、硅酸盐耐火纤维毡和A 级硅藻土砖的厚度（m ）。
若考虑它们之间2mm 的砌缝宽度，则S 1，S 2，S 3得厚度为：mm S 11521131=+=； mm S 602=； mm S 23222303=+=。
2）1λ，2λ，3λ，∑α的确定1λ，2λ，3λ分别是轻质粘土砖、硅酸盐耐火纤维毡和A 级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1λ，2λ，3λ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C t ︒=850'2，硅酸盐耐火纤维毡和硅藻土砖之间的界面温度C t ︒=620'3，炉墙外壳温度C C t ︒<︒=6055'4。
如图所示：⏹ 求轻质粘土砖的平均热导率查教材附表3，可得轻质粘土砖（QN —0.8）的平均导热率为： 为平均温度）p p t t (10212.0294.031-⨯+=λ)2850950(10212.0294.0)2(10212.0294.03'2131+⨯+=+⨯+=--t t λ =0.485W/m ·℃⏹ 求硅酸盐耐火纤维毡的平均热导率 硅酸盐耐火纤维毡的平均温度C t t t p ︒=+=+=73526208502'3'2。
根据教材附表4查得，密度为350Kg/m 3普通硅酸盐耐火纤维毡700℃、1000℃的热导率分别为0.121W/m ·℃和0.122W/m ·℃。
在700℃——1000℃温度范围内，可近似认为其平均导热率与温度成线性关系。
则有：C m W ︒⋅=⇒--=--/121.0700735121.07001000121.0122.022λλ ⏹ 求硅藻土砖的平均导热率查教材附表3，可得A 级硅藻土砖的平均热导率为p t 331023.0105.0-⨯+=λC m W t t ︒⋅=+⨯⨯+=+⨯⨯+=--/183.0)255620(1023.0105.0)2(1023.0105.03'4'333λ⏹ 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：C m W ︒⋅=∑2/81.11α3)求热流密度将以上数据代入求热炉密度的表达式中，可求得热流密度为：2/8.445086.293081.111183.0232.0121.006.0485.0115.020950m W q ==+++-= 4）验算各界面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材料纤维毡之间的界面温度t 2为：C S q t t ︒=⨯-=-=3.844485.0115.08.4459501112λ 相对误差为%5%67.08508503.844'2'22<=-=-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：C S q t t ︒=⨯-=-=2.623121.0060.08.4453.8442223λ; 相对误差为%5%52.06206202.623'3'33<=-=-t t t ，满足设计要求，不必重算。
⏹ 炉墙外壳温度为：C C S q t t ︒<︒=⨯-=-=6058183.0232.08.4452.6233334λ； 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/m 3的普通硅酸盐耐火纤维毡和厚度113mm 的膨胀珍珠岩。
在炉顶周围内壁温度为950℃、炉壳周围温度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 q1）S 1，S 2，S 3确定S 1，S 2，S 3分别是轻质粘土砖、硅酸盐耐火纤维毡和膨胀珍珠岩的厚度（m ）。
若考虑它们之间2mm 的砌缝宽度，则S 1，S 2，S 3得厚度为：mm S 11521131=+=； mm S 602=； mm S 11521133=+=。
2）1λ，2λ，3λ，∑α的确定1λ，2λ，3λ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1λ，2λ，3λ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C t ︒=860'2，硅酸盐耐火纤维和平膨胀珍珠岩之间的界面温度C t ︒=580'3，炉顶外壳温度C C t ︒<︒=6055'4。
⏹ 1λ的确定查教材附表3，可得轻质粘土砖（QN —0.8）的平均导热率为：为平均温度）p p t t (10212.0294.031-⨯+=λ)2860950(10212.0294.0)2(10212.0294.03'2131+⨯+=+⨯+=--t t λ =0.486W/m ·℃⏹ 2λ的确定 硅酸盐耐火纤维毡的平均温度C t t t p ︒=+=+=72025808602'3'2。
根据教材附表4查得，密度为350Kg/m 3普通硅酸盐耐火纤维毡700℃、1000℃的热导率分别为0.121W/m ·℃和0.122W/m ·℃。
在700℃——1000℃温度范围内，可近似认为其平均导热率与温度成线性关系。
则有：C m W ︒⋅=⇒--=--/121.0700720121.07001000121.0122.022λλ ⏹ 3λ的确定查教材附表3，可得膨胀珍珠岩的平均热导率为p t 331022.004.0-⨯+=λ)255580(1022.004.0)2(1022.004.03'4'333+⨯⨯+=+⨯⨯+=--t t λ =1.10W/m ·℃⏹ ∑α的确定当炉顶外壳温度为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：C m W ︒⋅=∑2/52.13α3)热流密度的计算将以上数据代入求热炉密度的表达式中，可求得热流密度为：2/2.502852.193052.131110.0115.0121.006.0486.0115.020950m W q ==+++-= 5）验算各界面和炉顶外壳温度是否满足设计要求⏹ 轻质粘土砖和硅酸盐耐火材料纤维毡之间的界面温度t 2为：C S q t t ︒=⨯-=-=0.831486.0115.02.5029501112λ 相对误差为%5%4.38608600.831'2'22<=-=-t t t ，满足设计要求，不必重算。