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。
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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。