中温箱式电阻炉设计
任务书2-箱式炉
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(使用说明书)
中温箱式电阻炉使用说明书上海科恒实业发展有限公司内容：1 SX-4-10系列：箱式电阻炉为周期作业式电炉，供试验室作化学分析物理测定和一般小型钢件热处理时加热之用。
配有温度控制器及镍铬-镍硅电偶，能对炉膛温度进行测量，指示和自动控制。
2 技术参数：额定功率4千瓦，额定电压220V，相数为单相，额定温度1000℃加热元件接法为并联，空炉温升时间≤60，空炉损耗功率≤1.2千瓦,积蓄热≤8千瓦时,炉温均匀性≤15℃。
3 结构简介3.1 电炉炉壳用薄钢板经折边焊接制成，内炉衬为碳化硅耐火材料制成的矩形整体炉衬，由镍铬合金丝绕制成螺旋状的加热元件穿于内炉衬上、下、左、右的丝槽中，炉衬为密封式结构，电炉的炉口砖，炉门砖采用轻质耐火材料，内炉衬与炉壳之间耐火纤维膨胀珍珠岩制品切筑为保温层。
3.2 电炉炉门通过铰链固定在电炉面板上。
炉门转动灵活。
关闭时，旋转手把，扣住门钩，炉门就能紧贴于炉口上，开启时，只需旋转手把，脱钩后，将炉门置于左侧即可。
3.3 为了减少炉口的热损偌，提高炉膛内温度的均匀性，工作时必须把门关紧，并且使用时接上地线，以保证安全。
3.4 测温时用热电偶通过开在炉后的热电偶孔插入，并由固定座固定。
4 安装与使用4.1 室内平整的地面或工作台（架）上均可安放，但配套之温度控制器应避免受震动,且放置位置电炉不宜太近，防止过热而影响控制部分的正常工作。
4.2 将热电偶从热电偶固定座的小孔中插入炉膛，孔与热电偶之间间隔用石棉花绳填塞，然后旋紧螺幅固定。
4.3 根据电阻炉的功率，选择足够电流的导线，按“电阻炉与温度控制器电气联接接线示意图”联接电源，电炉及所配热电偶，并检查是否牢固可靠。
联接电源时，相线和中心线不可接反，否则温度控制器正常工作，并有触电危险，在电源线的前提，需另处安装开关，以便控制总电源。
连接热电偶至温度控制器的导线应用补偿导线，以消除冷端温度变化所引起的影响，连接时正负极不可接反。
为了保证安全操作，电炉、温度控制器外壳均须可靠接地。
中温箱式电阻炉设计
中温箱式电阻炉设计(共20页) --本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--目录一设计任务 (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 (14)七参考资料 (20)故L效=1390-100=1290mm，B效=550mm 2、炉膛内腔砌墙尺寸取直行砖炉膛宽度：B砌=B效+2×（～）⇒B砌=+2×=580mm取B砌=120×8+40×9=1320 mm炉膛长度：L砌=L效+=+=1900mm取L砌=51×36+200=2036mm炉膛内高度：H砌=（～）B砌⇒H砌=×1320=854mm取H砌=67×12+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；（3）要保证炉壳表面温升小于50℃，否则会增大热损失，使环境温度升高，导致劳动条件恶化。
（二）、炉体结构设计和尺寸本炉设计为三层炉壁（如右图所示）内层选用型轻质粘土砖，其厚度S1=115mm；中间层选用密度为120 kg/ m3硅酸铝耐火纤维，其厚度为S2=40mm；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：型轻质粘土砖：密度ρ1=800【kg/ m3】B砌=1320mm L砌=2036mmH砌=876mm n=12层参考文献1、华小珍.《热处理炉》.南昌航空大学出版.20082、华小珍、崔霞.《热处理炉课程设计指导》.南昌航空大学出版.20083、吉泽升.《热处理炉》.哈尔滨工业大学出版.2000。
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。
(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。
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用途概述:
用途概述:
用途概述:
本系列电阻炉系周期作业式, 供实验室、工矿企业、科研单位作元素分析测定和一般小型钢件淬火、退火、回火等热处理时加热用,高温炉还可作金属、陶瓷的烧结、溶解、分析等高温加热用。
产品特点：
本系列电炉外型均为长方形，炉壳采用优质钢板折边焊接制成。
表面静电喷涂工艺，工作室为耐火材料制成的炉膛，加热元件置于其中，炉膛与外壳之间用保温材料砌筑。
炉门通过多组铰链固定于电炉面板上，炉门关闭是利用炉门手把的自重，通过杠杆作用将炉门紧贴于炉口，开启时只需将手把稍往上提，脱钩后往外拉开，将炉门置于左侧即可。
主要技术参数
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目录
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 (14)
七参考资料 (20)
炉膛内高度：
H砌=（0.5～0.9）B砌
H砌=0.7×1320=854mm
取H砌=67×12+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；
（3）要保证炉壳表面温升小于50℃，
否则会增大热损失，使环境温度升高，
导致劳动条件恶化。
（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S1=115mm；
中间层选用密度为120 kg/ m3硅酸L砌=2036mm
H砌=876mm n=12层
.
资料. 参考文献
1、华小珍.《热处理炉》.南昌航空大学出版.2008
2、华小珍、崔霞.《热处理炉课程设计指导》.南昌航空大学出版.2008
3、吉泽升.《热处理炉》.哈尔滨工业大学出版.2000。