文档介绍：无锡职业技术学院课程设计说明书
课题名称:“材料成型工装设计”课程设计
姓名: 阳纯曜
班级:材料11131
学号:1040113135
学院/系:机械学院
指导教师: 徐年宝
2013年月日
无锡职业技术学院课程设计说明书
设计任务书
姓名: 班级:
课程设计题目:设计一箱式电阻炉
基本技术条件:
组数
第一组
第二组
第三组
第四组
第五组
用途
回火
工件
合金钢
最高温度/℃
700℃
生产率(kg/h)
90
学号(按班级)
按班级
学生应完成下列工作:
一﹑设计说明书一份(包括论述和计算)
1﹑说明目录
2﹑按技术条件要求确定炉型,炉膛及外形的主要尺寸;
3﹑炉衬材料与炉衬尺寸的确定;
4﹑通过热平衡计算,确定炉子功率及接线方法;
5﹑电热元件的选择,并且计算电热元件的基本尺寸和安装尺寸;
6﹑确定炉体金属构架及炉门启动装置;
7﹑炉子主要数据及主要指标计算并列表;
8﹑对所有炉子评价及必要的说明。
二﹑图纸部分
1﹑绘制炉子断面总图一张(2—3个视图)(A1图纸)
2013-11-11
目录
一、炉型的选择 2
二、确定炉体结构和尺寸 2
三、砌体平均表面积设计 4
四、计算炉子功率 5
五、炉子热效率计算 7
六、炉子空载功率计算 7
七、空炉升温时间计算 7
八、功率分配与接线 9
九、电热元件材料选择与计算 9
十、电热体元件图 11
十一、电阻炉装配图 11
十二、炉子技术指标 11
参考文献 12
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退火,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:90kg/ h;
(3)工作温度:最高使用温度700℃;
(4)生产特点:周期式成批装料,长时间连续生产。
一、炉型的选择
根据工件的特点与设计任务的要求及产量大小选择合适的炉型。由于小批量生产,品种多和工艺稳定的要求拟选用箱式热处理电阻炉,不通保护气氛。
二、确定炉体结构和尺寸
炉底面积的计算方法有两种。一种是根据一次装料量计算,另一种是根据炉底强度指标计算[1]。因工件的加热周期和装炉量不明确,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。已知生产率为150kg/h,按表5—1[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
F=p/p0=150/120=
由于有效面积与炉底总面积存在关系式F/F1=~,,得到炉底实际面积:
F=F/= =
对于热处理箱式电阻炉,设计时考虑装出料的方便,根据长度与宽度之比,取L/B=2:1,因此,可求得炉底宽度 L==
B=L/2== 为方便砌砖L=2205mm B=1048mm
根据统计的资料,炉膛高度(H)对炉底宽度(B)之比H/~,,根据炉子工作条件,取H/B=,选定炉膛高度H=707mm。因此,确定炉膛尺寸如下
长 L=(230+2)×9+(230/2+2)=2205mm
宽 B=(120+2)×5+(50+2)×4+(113+2)×2=1048mm
高 H=(65+2)×10+37=707mm
为防止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,在一般情况下,要保证炉料上部有200~300mm的空间,有利于辐射与对流传热,由此确定工作室有效尺寸为
L效=2000mm
B效=950mm
H效=500mm
砌体结构如图1所示:
轻质粘土砖硅藻土砖重质粘土砖耐热钢
图1砌体结构示意图
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,即两层:113mmQN—。
炉底采用耐火层314mm,材料为113mmQN—,绝热层硅藻土砖和蛭石粉厚180mm。
炉门用65mmQN—+65mmA级硅藻土砖。
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。
炉底隔砖采用重质粘土砖[2]。
三、砌体平均表面积计算
砌体外廓尺寸如图1所示。
L外=L+2×(113+180)=2791mm
B外=B+2×(113+180)=163