井式炉设计说明书(蒋)
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干井炉使用说明书1. 引言欢迎使用我们的干井炉!本使用说明书将为您提供详细的操作指南,以确保您正确、安全地操作干井炉。
在开始使用之前,请务必仔细阅读本手册,并按照指南进行操作。
2. 产品概述干井炉是一种用于干燥物品的设备,适用于工业生产和实验室等场景。
它采用高温加热原理,能够快速、均匀地将物品表面的水分蒸发掉,从而实现干燥效果。
主要特点: - 高温加热:干井炉可提供高温加热功能,最高温度可达到XXX℃。
- 均匀加热:采用优质发热体和设计合理的内部结构,确保物品能够得到均匀的加热。
- 温度控制:配备精确的温度控制器,可以根据需要调整并保持所需温度。
- 安全防护:设有多重安全保护装置,如过温保护、电流过载保护等。
3. 安全须知在使用干井炉之前,请务必遵守以下安全须知:•请确保干井炉的电源连接正确,接地可靠。
•在操作过程中,请勿触摸加热室内部,以免烫伤。
•使用高温手套和防护眼镜等个人防护装备。
•在打开或关闭干井炉时,请小心操作,避免造成意外伤害。
•使用完毕后,请先将温度调到最低并断开电源,待设备冷却后再进行清洁和维护。
4. 操作步骤步骤1:准备工作1.确保干井炉所放置的场所通风良好,并且没有易燃物品。
2.检查电源连接是否正常,并确保接地可靠。
步骤2:设置温度和时间1.打开干井炉的控制面板,按下电源按钮以启动设备。
2.使用温度控制器上的按钮设置所需的加热温度。
根据您需要干燥的物品类型和要求,选择适当的温度范围。
3.设置加热时间。
根据物品的湿度和大小,选择适当的加热时间。
步骤3:放置物品1.将待干燥的物品放置在干井炉的加热室内。
确保物品均匀分布,不要堆叠或覆盖。
2.关闭加热室门,并确保门锁紧。
步骤4:开始加热1.确认温度和时间设置正确无误后,按下启动按钮开始加热。
2.加热过程中,请注意观察温度变化,并确保温度稳定在所需范围内。
步骤5:停止加热1.加热时间到达后,干井炉将自动停止加热。
此时,您可以打开加热室门,取出已干燥的物品。
井式炉操作作业指导书一、目的本指导书旨在为井式炉操作人员提供清晰、规范的操作流程和注意事项,确保井式炉的安全、高效运行,提升产品质量和生产效率。
二、适用范围本指导书适用于所有参与井式炉操作的人员,包括但不限于操作人员、维护人员及管理人员。
三、操作前准备1.检查井式炉及其附件是否完好无损,如发现异常应及时报告维修。
2.确保井式炉周围无易燃易爆物品,保持工作区域整洁。
3.熟悉井式炉控制面板及各项参数设置,确保了解各功能键的作用。
四、操作步骤1.启动:打开井式炉电源开关,观察控制面板显示是否正常。
按照工艺要求设置炉温、炉压等参数。
2.升温:启动加热系统,观察炉温变化。
根据工艺要求调整加热功率,确保炉温稳定。
3.投料:待炉温达到预设值时,按照工艺要求投入物料。
注意投料速度和方式,避免对炉内温度造成过大影响。
4.保温:保持炉温在预设范围内,定期观察炉内物料状态,确保产品质量。
5.出料:按照工艺要求,待物料处理完成后,进行出料操作。
注意出料速度和方式,避免对炉内温度造成过大影响。
6.停机:关闭加热系统,待炉温降至安全范围后,关闭井式炉电源开关。
五、安全注意事项1.操作过程中应佩戴防护眼镜、手套等劳保用品,确保个人安全。
2.严禁在炉体周围放置易燃易爆物品,保持工作区域整洁。
3.如发现异常情况或故障,应立即停机并报告维修,严禁擅自拆卸或修理。
4.操作过程中应保持注意力集中,禁止在操作时玩手机、看书等分散注意力的行为。
六、维护与保养1.定期对井式炉进行清洁,保持炉体及其附件的干净整洁。
2.定期检查炉体密封性能,确保无泄漏现象。
3.按照厂家要求定期更换易损件,确保井式炉的正常运行。
4.定期对井式炉进行性能检测和调试,确保各项参数符合工艺要求。
七、记录与反馈1.操作人员应如实记录每次操作的炉温、炉压、投料量等关键参数,以便后续分析和改进。
2.如发现异常情况或故障,应及时向相关人员报告,并记录故障现象、原因和处理方法。
数据及结果试验设计及计算一、设计任务设计要求:1、50800Φ⨯碳钢淬火用炉中温淬火炉;2、最高使用温度900℃,生产率70g hK;3、画出总装图、画出炉衬图、炉壳图、电热元件图。
二、炉型的选择因为工件材料为碳钢,热处理工艺为淬火,对于碳钢最高温度为900℃,选择中温炉(上限900℃)即可,同时工件为圆棒长轴类工件,因而选择井式炉,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,选择周期式中温井式电阻炉,最高使用温度900℃。
三、炉膛尺寸的确定1、炉膛有效尺寸(炉底强度指标法)1.1确定炉膛有效高度H由经验公式可以得知,井式炉炉膛有效高度H应为所加热元件(或者料筐)的长度的基础上加0.1~0.3m。
H效=800+300=1100mm由于电阻炉采用三相供电,放置电热元件的搁砖应为3n层,H砌=3n×(65+2)+67,取整后取n=5,得H砌=1072mm1.2确定炉膛内径D工件尺寸为Φ120×1700,装炉量每炉9根,生产率245.3㎏/h,对长轴类工件,工件间隙要大于等于工件直径;工件与料框的间隙取100~200。
D料=4×120×+120+2×(100~200)=999~1199,取D料=1000D砌比D效大100mm至300mm,取D砌=1350mm。
查表[1]得可用砌墙砖为8S L·427·446(A,B,R,r)=(168,190.8,765,675)型轻质粘土扇形砖。
由该砖围成的炉体的弧长为S=πD砌=3.14×1350=4239mm砖的块数为:4239÷168=25.2块,取整后N=25,对D进行修正得:D砌=25×168÷3.14=1350mm,取1350mm 选用代号为SND-427-09的扇形搁砖每层搁砖数目为N=πD砌÷50=84.78,取整为84块。
目录一、设计任务1、专业课程设计题目 (1)2、专业课程设计任务及设计技术要求 (1)二、炉型的选择 (1)三、炉膛尺寸的确定 (1)1、炉膛有效尺寸(排料法) (1)1.1确定炉膛内径D (1)1.2确定炉膛有效高度H (2)1.3炉口直径的确定 (2)1.4炉口高度的确定 (3)四、炉体结构设计 (3)1、炉壁设计 (3)2、炉底的设计 (5)3、炉盖的设计 (6)4、炉壳的设计 (7)五、电阻炉功率的确定 (7)1、炉衬材料蓄热量Q7 (8)蓄 (9)2、加热工件的有效热量Q件3、工件夹具吸热量Q (10)夹 (10)4、通过炉衬的散热损失Q散5、开启炉门的辐射热损失Q (12)辐 (12)6、炉子开启时溢气的热损失Q溢7、其它散热Q (13)它8、电阻炉热损失总和Q (13)总9、计算功率及安装功率 (13)六、技术经济指标计算 (13)1、电阻炉热效率 (13)2、电阻炉的空载功率 (14)3、空炉升温时间 (14)七、功率分配与接线方法 (14)1、功率分配 (14)2、供电电压与接线方法 (14)八、电热元件的设计 (15)1、I区 (15)2、II区和III区 (16)3.电热元件引出棒及其套管的设计与选择 (18)4.热电偶及其保护套管的设计与选择 (18)参考书目 (19)一、设计任务1、专业课程设计题目:《中温井式电阻炉设计》2、专业课程设计任务及设计技术要求:(1)Φ130×1800低合金钢调质用炉;(2)每炉装12根;(3)画出总装图(手工);(4)画出炉衬图;(5)画出炉壳图;(6)画出电热元件接线图;(7)撰写设计说明书。
二、炉型的选择因为工件材料为低合金钢,热处理工艺为调质,对于低合金钢调质最高温度为[900+(30~50)]℃,所以选择中温炉(上限950℃)即可,同时工件为圆棒长轴类工件,因而选择井式炉,并且无需大批量生产、工艺多变,则选择周期式作业。
材料加热炉基础课程设计指导老师:刘志学作者:袁勃学号:080303123专业:金属材料工程日期:2011.12.20目录1、原始资料收集和炉型的选择 (2)2、炉膛尺寸的确定 (2)3、炉子砌砖体的设计3.1炉衬材料的选择 (4)3.2炉墙设计 (4)3.3炉底设计 (5)3.4炉顶设计 (5)3.5炉门设计 (6)4、炉子功率计算和分配4.1有效热Q件计算 (8)4.2辅助构件热损失Q辅计算 (8)4.3炉衬热损失Q散 (8)4.4 Q辐计算 (9)4.5炉门溢气热损失Q溢 (10)4.6其它热损失Q它 (10)4.7炉子安装功率计算 (10)4.8炉子热效率计算 (10)4.9炉子空载功率 (11)4.10炉子升温时间计算 (11)4.11功率分配 (11)5、电热元件的设计5.1电热元件材料的选择 (11)5.2元件单位表面功率的确定 (11)5.3元件直径及长度的确定 (12)5.4电热元件重量的计算 (12)5.5电热元件在炉膛内的布置 (12)6、炉温仪表的选择 (13)7、炉子技术指标(标牌) (13)8、参考资料 (14)1、原始资料收集和炉型的选择:综合所设计炉子的工作条件:(1)炉子的生产任务:60㎏/h (2)作业制度:一般制生产;(3)加热工件的材料、形状、尺寸和重量:Ø30×1000的轴类、杆件和长管类工件的回火加热;(4)工件的热处理规程和质量要求;等方面的内容,确定加热炉为:低温井式电阻炉。
我国生产的低温井式电阻炉最高工作温度为650℃。
2、炉膛尺寸的确定:炉膛尺寸主要根据工件形状、尺寸、技术要求、装卸料方式、操作方法和生产率等来确定,同时还应考虑工件在炉内对方方式和运动方式、传热条件与炉温分布、电热元件及炉内构件的维修等问题,包括炉膛空间尺寸和有效加热区尺寸。
本次所设计电阻炉,工作对象为Ø30×1000的轴类、杆件和长管类低碳钢、低合金钢工件的回火加热。
热处理炉课程设计说明书炉型:低温井式电阻炉学院:材料与冶金学院专业班级:金属材料工程2010级02班学号:201002127066学生姓名:朱琼森指导教师:周日期:2013年6月10日目录前言井式电阻炉设计任务书––––––––––––––––––1设计计算过程–––––––––––––––––––-–-2(一)炉型选择–––––––––––––––––––-2(二)确定炉体结构和尺寸–––––––––––––2 1.炉底面积的确定2. 炉底半径的确定3. 炉膛高度的确定4.炉衬材料及厚度的确定(三)计算砌体表面积–––––––––––––––21.炉顶平均面积2. 炉墙平均面积3. 炉底平均面积(四)计算炉子功率–––––––––––––––31.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1 加热工件所需的热量Q件2 通过炉衬的散热损失3 开启炉门的辐射热损失4 开启炉门溢气热损失5 其他热损失6 热量总损失7 炉子安装功率(五)炉子热效率计算–––––––––––––––– 61. 正常工作时的功率2. 在保温阶段,关闭炉门时的功率(六)炉子空载功率计算––––––––––––––– 6(七)空炉升温时间计算––––––––––––––– 61. 炉墙及炉顶蓄热2. 炉底蓄热3. 炉底板蓄热(八)功率的分配与接线––––––––––––––– 9(九)电热元件材料选择及计算–––––––––––– 91. 图表法2. 理论计算法1 求1200时电热元件的电阻率t2 确定电热元件表面功率3 每组电热元件功率4 每组电热元件端电压5 电热元件直径6 每组电热元件长度和重量7 电热元件的总长度和总重量8 校核电热元件表面负荷9 电热元件在炉膛内的布置(十)炉架和炉壳的设计–––––––––––––––12(十一)炉子总图,主要零部件图及外部接线图,砌体图– 13(十二)炉子技术指标(标牌)–––––––––––– 13设计小结–––––––––––––––––––––– 13参考文献––––––––––––––––––––––13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,市场竞争更趋白热化,商家们的眼光不仅仅盯住如何提高产品质量上,而且还在如何提高效率、效益、保护环境、适应用户需要方面提出了更高的要求。
井式退火炉安全操作规程
一.装炉操作
1.缠满铁丝的工字轮装在料架上时要堆放整齐,稳固。
每个架子堆放4盘工字
轮,两盘中间用4块擦拭块间隔.每一炉装7个料架。
装料过程中要避免碰伤
或划伤铁丝.(用叉车装料)
2.装好的料架用电动葫芦吊入炉内时,应摆下对准中心吊入,避免碰撞。
3.吊装完成后盖上炉盖,用均匀的力对角将盖上的固定螺丝拧紧。
二.抽真空
连接抽真空软管,开启真空泵,打开真空隔离阀门进行抽真空。
真空负压
0.05MP
三.升温,保温
1.抽完真空后打开控制电源,打开仪表开关,打开冷却水泵,循环风机,设
定烘炉温度(300度),打开加热开关进行烘炉,持续时间3-4小时。
2.烘炉结束后进行升温,设定温度640度(根据实际情况而定)。
一般情况
下3-3.5小时就从300度升到640度。
在升温过程中炉内压力随着温度提
升不断上升,待压力达到0.025MPa时打开放气阀进行放气减压,控制范
围(0.005—0.025MPa)
3.炉温达到640度后保温12小时,过程中炉内压力也会增大,到0.025MPa
时也要放气。
(方法同上)
四.冷却
1.保温时间结束后,关闭加热电源,拔出炉外壁两个堵塞,打开冷却风机,
进行冷却。
2.冷却过程中炉内压力开始下降,(防止铁丝氧化必须保证炉内正压)用氮
气补充压力使炉内压力一直保持正压。
0.01MPa左右。
3.待降温至250度左右可以打开炉盖,吊出料架。
井式炉标准一、炉体结构1.井式炉应由耐火材料砌筑而成,其结构应符合GB/T9978-2008的规定。
2.炉膛应设置进料口、出料口、观察窗、温度计等附属设施,以满足工艺要求。
3.炉体应设置可靠的保温层,以减少热量损失。
二、炉衬材料1.炉衬应采用优质耐火材料砌筑而成,其性能应符合相关标准的规定。
2.炉衬应能承受高温、高压和化学腐蚀等条件。
3.炉衬应定期检查和维护,发现损坏应及时修补或更换。
三、炉膛尺寸1.炉膛尺寸应根据所处理物料的工艺要求进行设计,并符合相关标准的规定。
2.炉膛应保持适当的横截面积,以便于进料、出料和观察等操作。
3.炉膛内部应保持平滑,以避免物料粘附和积聚。
四、加热元件1.加热元件应采用耐高温、抗氧化、抗腐蚀的材料制成,如Cr20Ni80合金。
2.加热元件的布置应合理,以实现均匀加热。
3.加热元件应定期检查和维护,发现损坏应及时更换。
五、温度控制1.温度控制应采用智能温度控制器或P1C控制系统实现,精度应达到±I c C。
2.温度控制仪表应定期校准和维护,以确保准确控制温度。
3.应设置超温报警装置,以防止温度过高引起安全事故。
六、气氛控制1.井式炉应具备气氛控制功能,可以调节炉内氧气含量,以实现物料的不同处理效果。
2.应设置气氛分析仪器,以监测和控制炉内氧气含量和还原气氛的浓度。
3.应定期对气氛控制系统进行检查和维护,确保其正常运行。
七、炉子密封1.井式炉应设置可靠的密封装置,以防止空气进入炉膛。
2.密封装置应定期检查和维护,以确保其正常运转。
3.当物料在炉膛内反应需要隔绝空气时,应能够实现快速关闭密封装置。
八、操作规程1.使用前应详细检查炉体结构、加热元件、温度控制器等部件是否正常。
2.根据物料处理要求,设定适当的加热温度和气氛条件。
3.将待处理物料送入炉膛,注意避免堵塞进料口或损伤加热元件。
4.在处理过程中,应密切关注温度、气氛等参数的变化,及时调整控制条件。
5.当物料处理完毕时,应关闭加热元件和气氛控制系统,并打开出料口将物料排出。
热处理炉课程设计说明书炉型:低温井式电阻炉学院:专业班级:材料工程学号:学生姓名:指导教师:日期:目录前言井式电阻炉设计任务书––––––––––––––––––1设计计算过程–––––––––––––––––––-–-2(一)炉型选择–––––––––––––––––––-2 (二)确定炉体结构和尺寸–––––––––––––2 1.炉底面积的确定2. 炉底半径的确定3. 炉膛高度的确定4.炉衬材料及厚度的确定(三)计算砌体表面积–––––––––––––––2 1.炉顶平均面积2. 炉墙平均面积3. 炉底平均面积(四)计算炉子功率–––––––––––––––3 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1)加热工件所需的热量Q件2)通过炉衬的散热损失3)开启炉门的辐射热损失4)开启炉门溢气热损失5)其他热损失6)热量总损失7)炉子安装功率(五)炉子热效率计算–––––––––––––––– 61.正常工作时的功率2.在保温阶段,关闭炉门时的功率(六)炉子空载功率计算––––––––––––––– 6 (七)空炉升温时间计算––––––––––––––– 61.炉墙及炉顶蓄热2.炉底蓄热3.炉底板蓄热(八)功率的分配与接线––––––––––––––– 9 (九)电热元件材料选择及计算–––––––––––– 91.图表法2.理论计算法1)求1200错误!未找到引用源。
时电热元件的电阻率错误!未找到引用源。
t2)确定电热元件表面功率3)每组电热元件功率4)每组电热元件端电压5)电热元件直径6)每组电热元件长度和重量7)电热元件的总长度和总重量8)校核电热元件表面负荷9)电热元件在炉膛内的布置(十)炉架和炉壳的设计–––––––––––––––12(十一)炉子总图,主要零部件图及外部接线图,砌体图– 13(十二)炉子技术指标(标牌)–––––––––––– 13设计小结–––––––––––––––––––––– 13参考文献––––––––––––––––––––––13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,市场竞争更趋白热化,商家们的眼光不仅仅盯住如何提高产品质量上,而且还在如何提高效率、效益、保护环境、适应用户需要方面提出了更高的要求。
热处理设备设计说明书设计题目90kW中温井式炉设计说明书学院材料科学与工程年级2009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、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 (2)1.3本课题的发展现状 (2)1.4本领域存在的问题 (2)2 设计方案 (4)2.1炉型选择的原则 (4)2.2炉型选择 (4)3 设计说明 (5)3.1炉膛尺寸的确定 (5)3.1.1 炉膛有效尺寸(排料法) (5)3.1.2 炉膛高度的确定 (6)3.2炉体结构设计 (6)3.2.1 炉壁的设计 (7)3.2.2 炉底的设计 (9)3.2.3 炉盖的设计 (10)3.3炉壳的设计 (10)3.4电阻炉功率的确定 (11)3.5技术经济指标计算 (15)3.6功率分配与接线方法 (16)3.7电热元件的设计 (16)3.8电热元件引出棒及其套管的设计与选择 (18)3.9热电偶及其保护套管的设计与选择 (18)4 结论 (19)4.1炉子的技术指标 (19)4.2特色及不足 (19)致谢 (21)参考文献 (22)1前言1.1本设计的目的、意义课程设计是高等学校培养面向生产、建设、管理和服务第一线的高等技术应用型人才的最后一个教学环节。
是培养学生综合运用所学基础理论、基本知识、基本技能和专业知识的重要手段。
通过完成课题,可以进一步检验学生处理实际问题的能力;使学生掌握基本的设计(科研)方法,受到初步的工程技术训练。
并可综合衡量教学质量,以利于提高教学管理水平。
1.1.1本设计的目的通过本环节的训练,应达到以下目的:(1)使学生进一步加深对所学基础理论、基本技能和专业知识的理解与运用,迸逐步系统化、综合化;(2)努力培养学生独立工作、思考和解决实际工程技术问题的能力,进而达到培养学生独立获取新知识的能力;(3)使学生通过文献检索、数据收集与处理、工程制图、设计计算、说明书编写等基本技能的训练,掌握正确运用国家标准和技术语言撰写技术报告的能力;(4)通过设计过程的训练,培养学生严谨求实,刻苦钻研、勇于创新和严肃认真的科学态度。
目录一、设计任务1、专业课程设计题目 (1)2、专业课程设计任务及设计技术要求 (1)二、炉型的选择 (1)三、炉膛尺寸的确定 (1)1、炉膛有效尺寸(排料法) (1)1.1确定炉膛内径D (1)1.2确定炉膛有效高度H (2)1.3炉口直径的确定 (2)1.4炉口高度的确定 (3)四、炉体结构设计 (3)1、炉壁设计 (3)2、炉底的设计 (5)3、炉盖的设计 (6)4、炉壳的设计 (7)五、电阻炉功率的确定 (7)1、炉衬材料蓄热量Q7 (8)蓄 (9)2、加热工件的有效热量Q件3、工件夹具吸热量Q (10)夹 (10)4、通过炉衬的散热损失Q散5、开启炉门的辐射热损失Q (12)辐 (12)6、炉子开启时溢气的热损失Q溢7、其它散热Q (13)它8、电阻炉热损失总和Q (13)总9、计算功率及安装功率 (13)六、技术经济指标计算 (13)1、电阻炉热效率 (13)2、电阻炉的空载功率 (14)3、空炉升温时间 (14)七、功率分配与接线方法 (14)1、功率分配 (14)2、供电电压与接线方法 (14)八、电热元件的设计 (15)1、I区 (15)2、II区和III区 (16)3.电热元件引出棒及其套管的设计与选择 (18)4.热电偶及其保护套管的设计与选择 (18)参考书目 (19)一、设计任务1、专业课程设计题目:《中温井式电阻炉设计》2、专业课程设计任务及设计技术要求:(1)Φ130×1800低合金钢调质用炉;(2)每炉装12根;(3)画出总装图(手工);(4)画出炉衬图;(5)画出炉壳图;(6)画出电热元件接线图;(7)撰写设计说明书。
二、炉型的选择因为工件材料为低合金钢,热处理工艺为调质,对于低合金钢调质最高温度为[900+(30~50)]℃,所以选择中温炉(上限950℃)即可,同时工件为圆棒长轴类工件,因而选择井式炉,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,选择周期式中温井式电阻炉,最高使用温度950℃。
三、炉膛尺寸的确定1、炉膛有效尺寸(排料法)1.1确定炉膛内径D工件尺寸为Φ130×1800,装炉量为12根,对长轴类工件,工件间隙要大于或等于工件直径;工件与料筐的间隙取100~200mm。
炉膛的有效高度取工件的长度加150~250mm。
排料法如图所示:则:()()2226D d d d =++代入数据计算得D = 952.19mm D 效=D+2×(100~200)=1200mm 又因炉壁内径比料筐大200~300mm 故取:D 砌=1500mm 查表得可用砌墙砖为BSL ·427·138 (A=168,B=190.8,R=765,r=675)型轻质粘土扇形砖。
由该砖围成的炉体的弧长为: S=πD=3.14×1500=4710mm砖的块数为:4710÷168=28.04块,取整后N=28对D 进行修正得:D 砌=28×168÷3.14=1498.09mm ,取1500mm1.2确定炉膛有效高度H由经验公式可以得知,井式炉炉膛有效高度H 应为所加热元件(或者料筐)的长度的基础上加0.1~0.3m 。
H 效=1800+250=2050mm H= H 效+250=2300mm由于电阻炉采用三相供电,放置电热元件的搁砖应为3n 层, H 砌=3n ×(65+2)+67,取整后取n=11 再将n=11代入上式,得H 砌=2280mm 选用代号为SND-427-09的扇形搁砖每层搁砖数目为N=πD 砌÷50=94.2,取整为94块。
1.3炉口直径的确定D 效=1200mm ,由于炉口用斜行楔形砖故有(1132)D N π=+⨯,将D 效=1200mm 代入,得N=32.76,取整后N=33,再将N=33代回上式,则得到D 炉口=1210mm 。
D 效=1200mmD 砌=1500mm砖的块数: N=28 修正后:D 砌=1500mm搁砖33层H 砌=2280mm每层搁砖数目: N=94到D 炉口=1210mm 。
1.4炉口高度的确定按一般的设计原则,炉口可由斜行楔形砖和三层直行砖堆砌而成。
故H炉口=(65+2)×3+32=233mm四、炉体结构设计炉体包括炉壁、炉底、炉盖、炉壳几部分。
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)耐火、隔热保温材料的使用温度不能超过允许温度,否则会降低使用寿命;(4)要保证炉壳表面温升小于60℃,否则会增大热损失,使环境温度升高,导致劳动条件恶化。
1、炉壁设计炉壁厚度可采用计算方法确定,下图为井式炉炉壁三层结构,第Ⅰ层为耐火层,其厚度一般为90mm,采用轻质粘土砖RNG-0.6;H炉口=233mm第Ⅱ层为耐火纤维层,其厚度设计为x mm ,采用3120kg m 的普通硅酸铝纤维毛毡; 第Ⅲ层为保温层,采用A 级硅藻土砖架构中间填充膨胀蛭石粉,其厚度设计为115mm 。
在稳定传热时,对各炉衬热流密度相同。
根据课本的公式结合查表,可得:()40q t t =-,炉壁温度60℃,室温20℃是()2=12.2w m C α∑,所以2q 486.8w m =RNG-0.6型轻质粘土砖: 密度31600kg m ρ=;热导率()310.1650.1910t w m C λ-=+⨯均 ; 比热容 ()31C 0.8360.26310t g KJ K C -=+⨯均。
硅酸铝纤维:密度31120kg m ρ=;热导率()3220.0320.2110t w m C λ-=+均﹙﹚ ;比热容()2C 1.1g KJ K C = 。
膨胀蛭石粉:密度31250kg m ρ= ;热导率()330.0770.2510t w m C λ-=+⨯均 ; 比热容 ()3C 0.6573g KJ K C =。
由2221111111111[2(0.5)t b b t t qS b λλλ=-+++-代入数据得:2332230.16520.1910(0.50.19109501[0.1650.19100.165950486.80.09)t ---+⨯⨯⨯⨯⨯=-+⨯+⨯-⨯ =820℃接下来使用迭代法计算t 3,先假设t 3=450℃。
190S mm =3115S mm =0t =20℃4t =60℃1t =950℃2t =820℃则有:()33450600.0770.25100.141w m 2C λ-+=+⨯⨯= 根据公式3343+s t t qλ=代入数据得:30.11560+486.84570.141t C =⨯=︒验证迭代结果:457450100% 1.59%450-⨯=<5%满足条件。
故取3450t C =︒所以得到:()319508200.1650.19100.333w m 2C λ-+=+⨯⨯= ()2234508200.0320.21()0.117w m 210C λ+=+=⨯()33450600.0770.25100.141w m 2C λ-+=+⨯⨯= ()23420.117(45060)0.0958486.8t t S qλ--=== 取整得:2s =100mm2、炉底的设计炉底结构通常是在炉底壳部的钢板上用珍珠岩砖或硅藻土砖砌成方格子,各格子中填充蛭石粉。
然后,在平铺三层硅藻土砖,最上面为一层重质粘土砖。
炉底砖的厚度尺寸可参照炉壁的厚度尺寸,一般为230~690mm 。
由于要承受炉内工件的压力,且装出炉有冲击的作用。
故炉底板要求又较高强度。
3t =450℃2s=100mm由底至上,第一层为膨胀蛭石粉和硅藻土砖复合层,第二层为硅藻土砖,第三层为轻质粘土砖。
结构:厚度∕mm材料:砌砖型号:Ⅰ115膨胀蛭石粉+硅藻土砖B级BSL·427·280Ⅱ201 硅藻土砖B级BSL·427·280Ⅲ67 轻质粘土砖RNG-1.0RNG-1.03、炉盖的设计炉顶的结构有平顶、拱顶和悬顶三种。
当炉子的宽度为600~3000mm 时,可采用拱顶,拱角可用60°和90°,其中使用最多的是60°,这种拱顶称为标准拱顶。
拱顶是炉子最容易损坏的部位,拱顶受热时耐火砖发生膨胀,造成砌拱顶时,为了减少拱顶向两侧的压力,应尽量采用轻质的楔形砖与标准直角砖混合砌筑。
第一层第二层炉盖结构图设计条件:炉膛温度950℃,壳体温度60℃,室温20℃。
上层采用普通硅酸铝纤维,下层用轻质粘土砖。
结构厚度(mm) 材料型号第一层180 普通硅酸铝纤维第二层115 轻质粘土砖RNG-0.6 BSL·427·4434、炉壳的设计炉壳的尺寸取决于炉子砌体的尺寸,炉子的砌体包在炉壳之内。
炉体框架要承受砌体和工件的重量以及工作时所产生的其它附加外力。
因此,框架要有足够用的强度,框架和炉壳一般通过焊接成型,构成整个整体,以保证强度和密封性的要求。
炉壳一般用3~5mm的Q235钢板,炉底用6~8mm的厚板,井式炉炉壳圈一般用6.3或7号角钢制作。
综上所述,炉壳采用5mm厚的Q235钢板,炉底选用8mm厚的钢板,炉壳圈选用三根7号角钢均匀分布,两根7号角钢横向分布,炉底五根槽钢通过焊接而成。
五、电阻炉功率的确定电阻炉的功率大小与炉膛容积、炉子结构、炉子所要求的生产率和升温时间等因素有关。
确定炉子的功率需要综合考虑各方面的要求,本次设计采用理论计算的方法计算电阻炉的功率。
理论计算发是通过炉子的热平衡计算来确定炉子的功率。
其基本原理是炉子的总功率即热量的吸收,应能满足炉子热量支出的总和。
热量的支出包括:工件吸热量Q 件、工件夹具吸热量Q 夹、炉衬散热量Q 散、炉衬蓄热量Q 蓄、炉门和缝隙溢气热量Q 溢、炉门和缝隙辐射散热量Q 辐、其他热损失Q 它等。
先预估算功率P 估,采用炉膛面积法,P 估=50D H ⨯⨯砌砌=165kw 1、炉衬材料蓄热量Q 蓄炉衬材料的蓄热量是指炉子从室温升到工作温度整个砌体所吸收的热量。
计算式为:2211Q ()V c t c t ρ=-蓄第Ⅰ层:3600Kg m ρ=;329508200.8360.26310=1.068KJ (g )2C K C -+⎛⎫=+⨯ ⎪⎝⎭; 320.8360.2631020=0.8417KJ (g )C K C -=+⨯⨯;()22121V r H r π=⨯-()221820+950Q 2.286000.840.75 1.068200.8417570849h2KJ π⎛⎫=⨯-⨯-⨯= ⎪⎝⎭蓄第Ⅱ层:3120Kg m ρ=;12 1.1KJ (g )C C K C ==;()22232V r H r π=⨯-()222450+820Q 2.286000.940.8420 1.1102609h2KJ π⎛⎫=⨯--⨯= ⎪⎝⎭蓄第Ⅲ层:3250Kg m ρ= ,120.66KJ (g )C C K C ==()22232V r H rπ=⨯-()22340+450Q 2.28600 1.0550.94200.6663688h2KJ π⎛⎫=⨯--⨯= ⎪⎝⎭蓄123=++=570849+102609+63688=737146h KJ Q Q Q Q 壁蓄壁蓄壁蓄壁蓄对于炉顶,采用=S Q Q S 顶顶蓄壁蓄壁的计算方式去近似值,代入数据得:2 1.149=737146=102278h 10.7388r KJQ Q dH ππ=炉口顶蓄壁蓄砌对于炉底的蓄热,同样取三层分别计算:123=++Q Q Q Q 底蓄底蓄底蓄底蓄材料 层数 体积密度()3gcm ρ热导率()w m c ︒⎛⎫⎪⋅⎝⎭ 比热容()kJ kg c ︒⎛⎫⎪⋅⎝⎭厚度(mm ) 第一层 1.8 -30.837+0.5810t ⨯均 -30.879+0.2310t ⨯均67 第二次 0.55 -30.105+0.2310t ⨯均30.8374+0.25110t -⨯均201 第三层 0.230.060.15710t -+⨯均0.7536115炉底的1950t C =︒,2221111111111[2(0.5)t b b t t qS b λλλ=-+++- 代入数据算得2926t c ︒=,同理可得3573t C =︒ 根据公式2211Q ()V c t c t ρ=-蓄,代入数据得到:219509260.750.0671800 1.0947200.88362154992kJ Q h π+⎛⎫=-= ⎪⎝⎭61.210hQ KJ=⨯蓄总225739260.840.201550 1.025200.84241839912kJQ h π+⎛⎫=-= ⎪⎝⎭23573600.940.1152000.7536200.7536142352kJQ h π+⎛⎫=-= ⎪⎝⎭由此得到 123=++Q Q Q Q 底蓄底蓄底蓄底蓄 =403725KJ h则=737146+102278+403725=1243149hKJ Q 蓄总2、加热工件的有效热量Q 件 估算空炉升温时间,1243149===2.2336003600165Q h P τ蓄升估,则估计取整3小时,工件升温时间用经验公式min 1mm⨯工件直径得到工件升温时间取2.4小时,保温时间0.5小时,装炉时间0.3小时。