箱式电阻炉(材料热处理课程设计说明书)

箱式电阻炉课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解箱式电阻炉的基本结构、工作原理及其在工业中的应用。

2. 学生能掌握箱式电阻炉的操作步骤、安全使用规范及相关维护保养知识。

3. 学生能了解箱式电阻炉的温度控制原理，掌握相关计算公式。

技能目标：1. 学生能够独立操作箱式电阻炉，完成简单的加热实验。

2. 学生能够分析并解决箱式电阻炉使用过程中出现的问题。

3. 学生能够运用所学知识，对箱式电阻炉进行简单的维护和故障排查。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对物理实验的兴趣，激发探究科学技术的热情。

2. 学生树立安全意识，养成严格遵守操作规程的好习惯。

3. 学生学会团队合作，培养沟通协调能力和解决问题的能力。

课程性质：本课程为物理实验课，通过箱式电阻炉的操作与实验，使学生将理论知识与实际应用相结合。

学生特点：初三学生，具备一定的物理知识和实验操作能力，好奇心强，善于动手实践。

教学要求：结合学生特点，注重实践操作，提高学生的实际动手能力，强调安全意识，培养学生对物理实验的兴趣。

在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。

二、教学内容1. 箱式电阻炉基本结构及工作原理- 箱式电阻炉的构造、主要部件及其功能- 电阻炉的工作原理，包括电阻加热、温度控制等2. 箱式电阻炉的操作与安全规范- 操作步骤及注意事项- 安全使用规范，如用电安全、防火防爆等3. 箱式电阻炉的温度控制- 温度控制原理，包括PID控制、热电偶等- 相关计算公式及实际操作4. 箱式电阻炉的维护保养- 常见故障分析及排除方法- 定期维护保养方法及注意事项5. 实践操作- 简单加热实验，如熔化金属、烘干材料等- 操作过程中的问题分析及解决教学内容安排与进度：第一课时：箱式电阻炉基本结构及工作原理第二课时：箱式电阻炉的操作与安全规范第三课时：箱式电阻炉的温度控制第四课时：箱式电阻炉的维护保养第五课时：实践操作教材章节及内容列举：第一章：物理实验基本知识第三节：箱式电阻炉的结构、原理与操作教学内容紧密结合课程目标，注重科学性和系统性，循序渐进地组织教学，使学生在掌握知识的同时，提高实际操作能力。

箱式电阻炉使用说明书生产商：宁国沙鹰科学仪器有限公司运营商：沙鹰科学仪器（上海）有限公司地址：上海市浦东新区东方路971号钱江大厦18G电话：************************传真：************感谢您购买本公司仪器，在您启用箱式电阻炉之前，请详细阅读使用说明书，相信它会让您的箱式电阻炉发挥最大的功用。

阅读完本说明书后，请将其妥善保管，以便随时阅读。

目录装箱清单 (2)安全提示 (3)产品概述 (4)产品特点 (4)使用前准备 (4)常用产品参数表 (5)技术指标 (5)仪表简介 (5)电阻炉使用 (6)无程序升温设置 (6)程序升温设置...............................................................第6-7页烘炉 (7)P、I、D自整定 (7)注意事项及常见故障处理 (8)装箱清单（请您开箱后及时核对配件是否齐全）主机（炉体）……………………………………………………1台电源线（含插头，已安装在炉体上）…………………………1根使用说明书………………………………………………………1份合格证保修卡……………………………………………………1份产品编号贴纸……………………………………………………2张尊敬的用户，您好：感谢您选用本公司产品，为使您获得满意的使用效果，请在开机前仔细阅读产品使用说明书。

如有疑问请及时与我们联系，我们将竭诚为您服务。

本产品使用说明书经过公司技术人员努力编撰、修改完成。

因能力所限，难免出现本意表达不详及有遗漏之处，您在使用中发现问题或建议请及时反馈，在此我们表示衷心的感谢。

安全提示！危险（有可能构成财产严重损失或人员伤亡）1、请使用独立的专用电源，并确定插头、插座接地良好(切不可以零线或中线作地线)2、请勿在不关闭电源开关的情况下任意拔掉或插上电源插头3、请勿擅自进行修理；如受本公司委托修理时，必须由专业人员进行指导4、请远离电磁干扰源，否则易造成程序混乱、数据错误5、请在工作环境温度10℃--45℃，相对湿度≤80%的工作环境中使用6、请在无粉尘，易燃、易爆气体的环境中使用7、不能加热含水分、氟化物、氯化物（如塑料、橡胶）、硫化物等物品。

热处理炉课程设计炉型中温实验箱式电阻炉学院专业学号学生姓名指导教师日期目录一设计任务书二炉型的选择三确定炉体结构尺寸3.1 炉膛尺寸3.2 炉体材料及结构3.3 炉衬尺寸四砌体平均表面积计算4.1 炉顶平均面积4.2 炉墙平均面积4.3 炉底平均面积五验证炉体结构设计的合理性5.1 求热流5.2 验算界面温度5.3 验算炉壳温度六炉子热效率计算七空炉升温时间的计算8.1 体积计算8.2 蓄热量的计算八电热元件的选择及计算九参考文献十设计小结一、热处理炉设计任务书编号：05专业年级班级：学号：姓名：(一)、基本条件1.炉型：中温实验箱式电阻炉2.最高工作温度：850℃3.炉壁外壳温度≤65℃4.炉膛尺寸（L×B×H）mm：400×250×200；5.空炉升温时间：≤60分钟7.额定功率4KW8.电源：三相，380V9.加热组件接法：星形(二)、设计要求1.砌体部分2.电热组件及接线部分、炉盖、炉壳构架3.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）电热组件接法（6）炉膛有效尺寸（7）炉膛尺寸（8）空炉升温时间（9）外形尺寸4.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(AutoCAD绘制)，幅面：A1mm 240==胆外耐内H H mm344252220H H mm 394252220B B mm 49252220L L =⨯+⨯+==⨯+⨯+==+⨯+=耐内耐外耐外 保温层尺寸：尺寸比较复杂，中间有支撑材料，这里只给出其厚度。

上、下、左、右、后面，包括炉门，厚度mm 115=温H四、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。

将炉门做为前墙处理，结构与其他部分的炉墙结构一样如下图：1s =52mm,2s =115mm 根据书[1] P 24公式（1-63） ∑++⋯++-=212211a s s s t t q nnn λλλ对于炉墙散热，先假设界面上的温度及炉壳温度，℃600′2=tmm 290B =耐内 mm 240=耐内Hmm344H mm 394B mm 492L ===耐内耐外耐外mm 115=温H'2t 满足要求。

箱式电阻炉使用说明书一、概述本厂生产的ＳＸ系列电阻炉是对老产品的改造和升级换代产品，配有国内首家注册生产的新颖自动化仪表ＸＭＴ系列控温仪及相应的热电偶，使电炉的温度控制精确度更高，更自动化。

广泛用于各类实验室，工矿企业，科研单位作元素分析测定及一般小型件淬火，退火，回火等热处理作业。

二、结构简介本系列电阻炉外型均为长方体，炉壳采用优质冷轧钢板折边焊接制成，工作室有优质碳化硅耐火材料制成，炉膛与炉壳之间用优质保温材料作保温层。

为了减少炉口的热量散失，提高炉膛内温度的均匀性，在炉门内侧装有优质耐火材料制成的挡热板。

炉内温度的测量，指示和调节自动控制系统由XMT系列温度控制仪来完成。

仪表内设断偶保护装置，在加热过程中当测温热电偶断路时，可自动切断电源,以保证电炉及被处理工件的安全。

三、安装与使用1．电炉不需特殊安装,只需平放在室内地面或台架上。

控制器应放在工作台上，工作台面的倾斜度不得超过5度。

控制器离电炉最小距离不得少于0.5米，控制器不宜放在电炉上面,以免影响控制器正常工作。

2．与控制器及电炉相连的电源线，开关及熔断器的负载能力应稍大于电炉的额定功率。

3．接线时,首先转松控制器外壳左右两侧的螺钉，然后将罩壳上翻，按图示接好电源线。

控制器与电炉的连线及热电偶连接线(最好使用补偿导线)。

将热电偶从热电偶固定座的小孔中插入炉膛，孔与热电之间间隙用石棉绳堵塞,然后固定。

(注意:电源的相与中线不可接反，为了操作安全，控制器和电炉均需可靠接地)。

4．检查接线无误后即可通电，首先合上电源开关，然后将控制器面板上的钮子开关拔向开的位置，调节设定按钮，把温度设定到您所需要的度数上，如果把设定开关拔向测量位置上，红灯灭(NO)，亦有接触器的吸合声响，电炉通电，电流表指示加热电流值，温度随炉内温度升高而徐徐上升,说明工作正常。

当温度上升至设定的所需要温度时，红灯灭(NO)，绿灯亮(YES)，电炉自动断电，停止升温.稍后，当炉内温度稍微下降，绿灯灭,红灯亮，电炉又自动通电。

箱式电阻炉使用说明书上海实研电炉有限公司（原上海实验电炉厂）目录一．概述 (1)二．主要技术参数................................1-2三．结构简介 (2)四．电阻炉与温度控制器电气联接接线示意图 (3)五．安装与使用 (4)六．维护与注意事项 (4)上海实研电炉有限公司一、概述SX2系列1000℃、1200℃箱式电阻炉为周期作业式电炉，可供工矿企业、科研等单位实验室作化学分析、物理测定和一般小型钢件热处理时加热之用。

本系列电阻炉配有KSG型温度控制器及镍铬--镍热电偶，能对炉膛温度进行测量，指示和自动控制及程序控温。

本系列产品执行标准编号为：JB4311.7-87二、主要参数1、SX2系列1000℃1 上海实研电炉有限公司2、SX2系列1200℃三、结构简介本系列电阻炉炉壳用薄钢板经折边焊接制成。

内炉衬为高铝质耐火材料制成的矩形整体炉衬。

由铁铬铝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。

为了能有效地加快炉膛升温速度，提高温度控制精度，炉衬采用敞开式结构。

电炉的炉口砖，炉门砖选用轻质耐火材料，内炉衬与炉壳之间用耐火纤维，炉门转动灵活。

关闭时，压下手把，扣住门钩，炉门就能紧贴于炉口上。

开启时，只需往上稍提手把，脱钩后，将炉门置于左侧即可。

为了减少炉口的热损失，提高炉膛内温度的均匀性，在炉口靠近炉门处安放有一块档热板（该板在送取工件时需先取出）。

炉口下端装有炉门联锁的行程开关。

当炉门开启时，电炉电源便自动切断，从而保证操作安全。

测温用热电偶通过在开炉后的热电偶孔插入，并由固定座固定。

2 上海实研电炉有限公司四、电阻炉与温度控制器1、单相箱式电阻炉与温度控制器电气联接接线示意图2、三相型箱式电阻炉与温度控制器电气联接接线示意图3 上海实研电炉有限公司四、安装与使用1、本系列电阻炉不需要特殊安装，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，且放置位置与电炉不宜太近，防止过热而影响控制部分的正常工作。

化学与材料工程学院材料热处理课程设计说明书学生：专业：金属材料工程学号：班级：材料金属指导老师：目录一、设计任务书 (3)二、工艺设计 (3)1.型的选择 (3)2.炉膛尺寸的确定 (3)3.炉子砌砖设计 (4)4.中温箱式电阻炉功率的计算 (4)5.电热元件 (5)6.电热元件的设计计算 (5)三、工艺流程图和设备装置图 (7)四、进度安排 (9)五、总结与体会 (9)一、设计任务书为某厂设计一台热处理电阻炉，其技术条件如下：1)用途:中碳钢、低合金钢毛坯或零件的淬火、正火及退火处理，处理对象为中小型零件，无定型产品，处理批量为多种，小批量。

2)生产率：160 kg/h3)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。

二、工艺设计1.炉型的选择根据设计的具体要求和生产特点，进行综合技术经济分析。

决定选用箱式电阻炉，不通保护气体，炉子最高温度为950℃。

属中温箱式电阻炉。

2.炉膛尺寸的确定（1）查表，箱式电阻炉单位炉底面积生产率P0 ,取P0=100[kg/(m2·h)]（2）炉底面积采用加热能力指标法计算，F效= ==1.25 m2== 0.75 - 0.85，取上限，0.85，炉底总面积：= 0.85 F总= 1.5625 m2炉底板宽度 B ===0.88 m炉底板长度L ===1.77 m（3）.炉膛高度的确定炉膛高度H与宽度B之比=0.52– 0.9，取0.7高度H = 0.628 m（4）.炉膛有效尺寸（可装工件）L效×B效×H效=1.77m ×0.88m ×0.628m（5）.炉膛尺寸宽B =B效+2×（0.1-0.15）取0.1 B=0.88+2×0.1=1.08 m长L =L效+ 2×（0.1-0.2）取0.1 L=1.77+2×0.1=1.97 m高H=0.67×9+0.37=0.64m3.炉子砌砖设计耐火层选用体积密度为0.6g/cm3的轻质耐火粘土砖，保温层为硅藻土骨架填充蛭石粉。

一、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。

二、炉膛尺寸的确定1、用炉底强度指标法计算炉底有效面积：查表得炉底强度h G =100Kg/（m 2·h ）F 效=h gG 件=60100=0.6（m 2） 炉膛有效尺寸：L 效=效）（F 5.1~2L 效（m ）=960mm炉膛有效宽度：B 效=效（F 2/3)~2/1B 效选择 1000m m ×600mm ×45mm/12mm 的炉底板，取B 效=0.6m2、 炉膛内腔砌墙尺寸炉膛宽度：B 砌=B 效+2×（0.1～0.15）B 砌=0.6+2×0.125=0.85 (m)炉膛长度：L 砌=L 效+0.16 =1.12（m ）炉膛内高度：H 砌=（0.5～0.9）B 砌H 砌=0.8×0.85=0.68 (m )层数n=067.0108.03-⨯⨯砌B =10.1 选择10层∴炉膛高度H 砌=10×67+42+39=0.751(m)三、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两层炉壁内层选用RNG-0.6型轻质粘土砖，其厚度S 1=115mm ；外层选用硅酸铝耐火纤维，体积密度λ2=105Kg/m 3厚度S 2待计算；RNG-0.6型轻质粘土砖：ρ1=600【Kg/ m 3】λ1=0.165+0.194×10-3t 均【w/(m ·℃)】C 1=0.836+0.263×10-3t 均【KJ/（Kg ·℃）】耐火纤维当t 3=60℃时，由表查得α∑=12.17【W/(㎡·℃)】∴ q=12.17×（50-20）=486.8（W/㎡）将上述各数据代入公式得： ()[]115.08.486950165.095010194.05.010194.02165.0165.010194.01t 233232⨯-⨯+⨯⨯⨯⨯⨯++-⨯=---=782（℃）代入数据解得：纤维层厚度：()107.0607828.4861S 2⨯-⨯==228（mm ） 取S 2=230mm（三）、炉顶的设计炉膛宽度为850mm ，采用拱顶，拱角60°的标准拱顶，拱顶式炉子最容易损坏的部位，受热时耐火砖发生膨胀，造成砌筑拱顶时，为了减少拱顶向两侧的压力，应采用轻质的楔形砖与标准直角砖混合砌筑。

课程设计说明书箱式回火炉（电阻炉）设计说明书材料0702刘伟20071570目录绪言 (3)热处理电阻炉设计 (5)一．设计任务 (5)二．炉型的选择 (5)三．确定炉体结构和尺寸 (5)1. 炉底长宽高的确定 (5)2. 炉衬材料及厚度的确定 (6)四．砌体平均表面积计算 (6)1. 炉墙平均面积 (6)2. 炉底平均面积 (6)五．计算炉子功率 (6)1. 根据经验公式计算炉子功率 (7)2. 根据热平衡计算炉子功率 (7)六．炉子热效率计算 (10)1. 正常工作时的效率 (10)2. 在保温阶段，关闭炉门时的效率 (10)七．炉子空载功率计算 (11)八．空炉升温时间计算 (11)1. 炉墙及炉顶蓄热 (11)2. 炉底蓄热计算 (12)3. 炉底板蓄热 (13)九．功率的分配与接线 (13)十．电热元件材料选择及计算 (13)ρ (13)1. 求950℃时电热元件的电阻率tρ (13)2. 确定电热元件表面功率t3. 每组电热元件功率 (14)4. 每组电热元件端电压 (14)5. 电热元件直径 (14)6. 每组电热元件长度和质量 (14)7. 电热元件的总长度和总重量 (14)8. 校核电热元件表面负荷 (14)9. 电热元件在炉膛内的布置 (15)绪言热处理热处理是将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变材料表面或内部的金相组织结构,来控制其性能的一种金属热加工工艺，金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。

其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。

为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。

钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。

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：效效效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：外外外试中——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.炉顶平均面积顶内顶外外外顶内顶内顶外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。

箱式电阻炉的设计任务设计书1.电阻炉形式：箱式电阻炉2.炉膛尺寸：400×200×160mm3.使用温度：1100℃4.炉体表面温度：80℃5.电源电压：三相，220V，380V。

摘要本热工课程设计说明书根据教学计划的热工课程要求设计而成，着重在于阐述箱式电阻炉的具体设计过程。

设计包括：炉膛设计，容积的设计，炉体材料的选择和炉体机构设计，功率的计算，电热体布置及供电电路设计，电热体积尺寸计算，测温热电偶选择等六部分。

着重在于阐述电阻炉结构的确定、发热体材料的选择和供电电路的设计等一系列设计箱式电阻炉需要解决的问题。

本设计说明书可为实验室实用箱式电阻炉提供参考，亦可为实验室箱式电阻炉维护提供依据。

本设计是综合运用《热工过程与设备》课程所学的传热学、耐火材料、保温材料、电热体材料、窑炉结构等方面的知识进行电阻炉的设计，通过本设计使学生进一步的了解和掌握课程所学的知识，同时对学生进行查阅资料、参数的选择和确定、设计计算、制图等设计技能的训练。

引言电阻炉是利用电流使炉内电热元件或加热介质发热，从而对工件或物料加热的工业炉。

电阻炉在机械工业中用于金属锻压前加热、金属热处理加热、粉末冶金烧结、玻璃陶瓷焙烧和退火、低熔点金属熔化、砂型和油漆膜层干燥等。

电阻炉与火焰炉相比，它具有结构简单，占地面积少，加热空间紧凑，空间热强度高，热效率高，温度便于实现精确控制等特点。

本次课程设计的目的就是将热工课程的理论知识应用到电阻炉设计的实验中去，理论与实践相结合，从而了解电阻炉的各部分元件的性能要求、构造及设计方法。

通过本次设计增强了理论与实践相结合的能力，加强了动手动脑能力和逻辑思维能力，为今后的实验工作奠定了基础，积累了丰富的经验。

陶瓷工业在社会主义建设、国防科学和人民生活中都占有重要的地位，它不仅与人类的日常生活文化有密切的关系，而且随着科学技术的发展，运用于电子、原子能等尖端材料中。

第一章电阻炉的特点及其分类§1.1电热窑炉的简介电热窑炉是一种可以把电能转化为热能，使制品温度上升，并完成烧结过程的一种窑炉。

箱式电阻炉的设计任务设计书1.电阻炉形式：箱式电阻炉2.炉膛尺寸：400×200×160mm3.使用温度：1100℃4.炉体表面温度：80℃5.电源电压：三相，220V，380V。

摘要本热工课程设计说明书根据教学计划的热工课程要求设计而成，着重在于阐述箱式电阻炉的具体设计过程。

设计包括：炉膛设计，容积的设计，炉体材料的选择和炉体机构设计，功率的计算，电热体布置及供电电路设计，电热体积尺寸计算，测温热电偶选择等六部分。

着重在于阐述电阻炉结构的确定、发热体材料的选择和供电电路的设计等一系列设计箱式电阻炉需要解决的问题。

本设计说明书可为实验室实用箱式电阻炉提供参考，亦可为实验室箱式电阻炉维护提供依据。

本设计是综合运用《热工过程与设备》课程所学的传热学、耐火材料、保温材料、电热体材料、窑炉结构等方面的知识进行电阻炉的设计，通过本设计使学生进一步的了解和掌握课程所学的知识，同时对学生进行查阅资料、参数的选择和确定、设计计算、制图等设计技能的训练。

引言电阻炉是利用电流使炉内电热元件或加热介质发热，从而对工件或物料加热的工业炉。

电阻炉在机械工业中用于金属锻压前加热、金属热处理加热、粉末冶金烧结、玻璃陶瓷焙烧和退火、低熔点金属熔化、砂型和油漆膜层干燥等。

电阻炉与火焰炉相比，它具有结构简单，占地面积少，加热空间紧凑，空间热强度高，热效率高，温度便于实现精确控制等特点。

本次课程设计的目的就是将热工课程的理论知识应用到电阻炉设计的实验中去，理论与实践相结合，从而了解电阻炉的各部分元件的性能要求、构造及设计方法。

通过本次设计增强了理论与实践相结合的能力，加强了动手动脑能力和逻辑思维能力，为今后的实验工作奠定了基础，积累了丰富的经验。

陶瓷工业在社会主义建设、国防科学和人民生活中都占有重要的地位，它不仅与人类的日常生活文化有密切的关系，而且随着科学技术的发展，运用于电子、原子能等尖端材料中。

第一章电阻炉的特点及其分类§1.1电热窑炉的简介电热窑炉是一种可以把电能转化为热能，使制品温度上升，并完成烧结过程的一种窑炉。

箱式电阻炉课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握箱式电阻炉的基本原理、结构和操作方法，能够运用所学知识对电阻炉进行简单的故障排查和维护。

具体目标如下：1.知识目标：（1）了解电阻炉的工作原理及其组成部分；（2）掌握电阻炉的启动、停止和运行调节方法；（3）了解电阻炉的故障类型及解决方法。

2.技能目标：（1）能够正确操作电阻炉，进行加热实验；（2）能够根据实验现象判断电阻炉的运行状态；（3）能够运用所学知识对电阻炉进行简单的故障排查和维护。

3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对科学实验的兴趣和好奇心；（2）培养学生动手操作能力和团队合作精神；（3）培养学生对安全生产的认识，提高安全意识。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.电阻炉的工作原理及其组成部分；2.电阻炉的启动、停止和运行调节方法；3.电阻炉的故障类型及解决方法；4.电阻炉的安全操作规程。

教学过程中，将通过讲解、演示和实验等多种方式，使学生掌握电阻炉的基本知识和操作技能。

三、教学方法为了提高教学效果，本节课将采用以下几种教学方法：1.讲授法：讲解电阻炉的工作原理、结构和故障处理方法；2.演示法：演示电阻炉的启动、停止和运行过程；3.实验法：学生动手操作电阻炉，进行加热实验；4.讨论法：分组讨论实验现象，分析故障原因。

通过多样化教学方法，激发学生的学习兴趣，提高学生的动手能力和解决问题的能力。

四、教学资源为了保证教学质量，本节课将准备以下教学资源：1.教材：提供电阻炉相关知识的教材，以便学生课后复习；2.参考书：推荐一些与电阻炉相关的参考书，拓展学生的知识面；3.多媒体资料：制作PPT、视频等多媒体资料，帮助学生更好地理解电阻炉的工作原理和操作方法；4.实验设备：准备电阻炉实验设备，让学生亲自动手操作，提高实践能力。

以上教学资源将有助于实现本节课的教学目标，提高学生的学习效果。

五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化的方式，以全面、客观地评价学生的学习成果。

长春理工大学热工课程设计说明书题目箱式电阻炉的设计学院材料科学与工程学院专业无机非金属材料（建筑材料）班级0706121姓名向仕君学号182009 年7 月5 日设计任务书一、题目：箱式电阻炉的设计二、原始数据：电路形势：箱式电阻炉炉膛尺寸：120⨯mm260⨯170使用温度：1000℃表面温度：60℃电源电压：220V三、设计要求：1、设计认真，积极思考，独立完成，有所创新。

2、设计说明书：一份思路清晰，论述充分；设计参数选择合理，设计计算步骤完整，结果准确；著名参考文献。

3、设计图纸：2＃图纸1—3张图画布置合理，比例适当，图画清洁；绘图线条类型正确，位置准确；尺寸标注正确、齐全。

摘要本说明书重点阐述箱式电阻炉的具体设计过程。

设计过程包括高温炉的简介，炉膛尺寸的确定，材料选择，电阻炉尺寸和结构设计，功率计算，供电电路的选择，电热提的尺寸确定及安装，以及热电偶使用，涉及到热量计算，功率计算，电热元件规格计算。

本设计说明书可供实验电阻和工业电阻炉的维修和设计提供理论参考导和指导。

引言陶瓷工业在社会主义建设，国防科学和人民生活都占重要的地位，它不仅与人类的日常生活存在密切的关系，而且随着科学技术的发展，已经超越了日用，建筑及一般的工业用途的范围，而应用与电子，原子能等尖端材料中。

生产陶瓷中一个重要的过程就是烧结，烧成时在热工设备中进行的，这里的热工设备指的是窑炉及其附属设备。

窑炉从生产方式上分为间歇式和连续式，按电能转化为热能形式分为：电阻炉，感应炉，电弧炉，等离子炉等，在使用热源上又分为火焰式和电热式。

目前，电子陶瓷，高温陶瓷及其他特种陶瓷的生产和科研处于火热期。

在实验中，使用较多的是间歇式的电阻炉。

本设计结合我们所学的《硅酸盐工业热工基础》中的传热学，材料学等方面的只是进行了电阻炉的设计，通过设计使我们学会了查阅资料，熟悉知识，锻炼了设计和绘图等能力，提高了我们的设计思维水平。

目录第一章：高温炉的简介§1.1电热窑炉的简介§1.2电阻炉的简介§1.3选用箱式电阻炉的原因第二章：炉膛尺寸的确定§2.1炉膛容积的初步认识§2.2炉膛尺寸的确定第三章：材料的选择§3.1耐火材料的选择§3.2隔热材料的选择第四章：电阻炉尺寸及结构§4.1炉膛结构尺寸§4.2炉门结构和尺寸第五章：功率的计算§5.1电阻炉理论功率的确定§5.2时机功率的确定§5.3功率的校核第六章：供电电路及功率调节§6.1供电电路§6.2功率的调节第七章：电热元件的选择和确定§7.1电热元件材料的选择§7.2电热元件尺寸的计算§7.3电热元件的安装第八章：热电偶材料选择§8.1热电偶材料简介§8.2热电偶材料的确定设计心得参考文献第一章高温炉的简介随着科学技术的发展，原有的材料在很多情况下都不能适应，需要特种加工。

RX2系列箱式电阻炉使用说明书一、适用范围：本系列箱式电阻炉系周期作业式电阻炉,适用于一般金属零件的正火、退火、淬火及铝合金材料的固溶、时效等热处理加工之用。

二、基本结构：本系列箱式电阻炉主要由炉壳、炉衬、加热元件以及配套电气控制系统等组成。

炉壳由A3钢板及角钢、方通等型材焊接而成，炉壳内是一个由轻质耐火砖和硅酸铝耐火纤维等轻质耐火、保温材料砌成的炉膛，炉壳与炉膛之间的间隙部分填充优质保温岩棉。

加热元件是由高电阻合金丝绕成螺旋圈，均匀分布在炉膛两侧及底部。

炉门采用侧开式，炉门下装有一行程开关，与炉门开启联锁，当炉门打开时电炉电源即自行切断，以保证操作者的安全，在炉顶配有热电偶座，可插入热电偶，用来自动控温及超温保护。

配电箱安装在炉体的右侧面，方便操作。

（附：结构简图）三、主要技术参数：1、工作电源：380V ；频率：50HZ；2、额定功率：25KW；3、额定温度：950℃；4、有效尺寸：深600×宽400×高400mm；5、外形尺寸：6、加热元件：采用高电阻合金材料，材质OCr25AL5。

7、加热元件接法：Y8、电器控制：采用数显智能仪表（PID）自动控温、恒温计时、3相电流电压显示、超温报警、漏电保护等功能。

四、使用环境：1、温度：0~50℃；2、相对湿度：≤85%；3、周围无强烈的振动和气流存在；4、无腐蚀性气体存在。

五、安装与使用：1、安装前必须先检查加热元件是否有折断、裂纹、严重弯曲及脱出搁砖等现象。

同时还应检查相与相、引出棒与炉壳之间是否有短路等不正常现象。

2、检查加热元件、控制柜、热电偶与补偿导线、断路安全装置等导线的接线端的接触是否良好。

3、接地装置螺栓上应接上可靠的地线（包括电炉配用的控制柜），以保证操作人员安全。

4、按要求接好炉体与控制箱连线。

5、炉体安装完毕后，应校正电炉工作台面、炉底板的水平度。

6、电炉安装完毕后，在开始使用前必须进行烘炉，以除去炉衬内水分，提高绝缘性能，并使炉衬灰缝烧结，增加炉衬强度。

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。

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，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：2011-12-26~2012-1-8课程设计任务及评语目录一、炉型的选择 (1)二、确定炉体结构和尺寸 (1)三、砌体平均表面积计算 (2)四、计算炉子功率 (2)五、炉子热效率计算 (5)六、炉子空载功率计算 (5)七、空炉升温时间计算 (5)八、功率的分配与接线 (6)九、电热元件材料选择及计算 (6)十、电热体元件图 (7)十一、电阻炉装配图 (7)十二、电阻炉技术指标 (7)参考文献 (8)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。

一、炉型的选择根据设计任务给出的技术要求和生产特点，本设计宜选用箱式热处理电阻炉。

二、确定炉体结构和尺寸1．炉底面积的确定根据所学知识炉底面积用炉底强度来计算。

生产率为110kg/h，即可选择箱式炉用于淬火和正火时的单位面积炉底强度h为115kg/(m2·h)，故可求得炉底有效面积F1 = P/h= 110/115 = 0.96m2K为有效面积与炉底总面积的比例系数，K=F/F1=0.75~0.85，我们取系数为0.84，则炉底实际面积：F = F1/0.84 =0.96/0.84 =1.14m22．炉底长度和宽度的确定考虑到工作时的状态，长度与宽度之比L/B=3:2，因此可知B =930m，L =1310m。

又因为要考虑便于砌砖，根据标准砖尺寸，取L =1380mm，B =920mm。

3．炉膛高度的确定炉膛高度可根据经验总结来计算，炉膛高度H与炉底宽度B之比H/B大约在0.8左右，本设计根据炉子工作条件并考虑利于辐射散热与对流传热等因素，这里取H/B = 0.85，再根据标准砖尺寸，最终选定炉膛高度H = 780mm。

热处理设备设计说明书设计题目750℃80kg/h的箱式电阻炉设计学院年级专业金属材料工程学生姓名学号指导教师目录1 前言 (1)1.1本设计的目的 (1)1.2本设计的技术要求 (1)2 设计说明 (2)2.1确定炉体结构和尺寸 (2)2.1.1 炉底面积的确定 (2)2.1.2 确定炉膛尺寸 (2)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 (3)2.2.1 炉顶平均面积 (3)2.2.2 炉墙平均面积 (3)2.2.3 炉底平均面积 (4)2.3根据热平衡计算炉子功率 (4)2.3.1 加热工件所需的热量Q件 (4)2.3.2 通过炉衬的散热损失Q散 (4)2.3.3 开启炉门的辐射热损失 (6)2.3.4 开启炉门溢气热损失 (6)2.3.5 其它热损失 (6)2.3.6 热量总支出 (7)2.3.7 炉子安装功率 (7)2.4炉子热效率计算 (7)2.4.1 正常工作时的效率 (7)2.4.2 在保温阶段，关闭时的效率 (7)2.5炉子空载功率计算 (7)2.6空炉升温时间计算 (7)2.6.1 炉墙及炉顶蓄热 (7)2.6.2 炉底蓄热计算 (8)2.6.3 炉底板蓄热 (9)2.7功率的分配与接线 (9)2.8电热元件材料选择及计算 (9)2.8.1 图表法 (9)2.8.2 理论计算法 (10)2.9炉子技术指标（标牌） (11)1前言1.1本设计的目的设计750℃80kg/h的箱式电阻炉设计1.2本设计的技术要求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。

（2）.工件：中小型零件，无定型产品，处理批量为多品种，小批量；（3）.最高工作温度：750；（4）.生产率：80kg/h；（5）.生产特点：周期式成批装料，长时间连续生产。

2 设计说明2.1 确定炉体结构和尺寸 2.1.1 炉底面积的确定因无定型产品，故不能使用实际排料法确定炉底面积，只能用加热能力指标法。