题 目 热处理炉设计
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专 业
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学生姓名
完成日期
一、设计任务
1、中碳钢、低合金钢毛坯或零件的淬火、正火及调质处理；
2、最大生产率150Kg/h；
3、工作温度：最高使用温度≤1200℃；
4、生产特点：周期式成批装料，长时间连续生产。
2、炉型的选择
因为工件材料为中碳钢、低合金钢，热处理工艺为淬火、正火及调质处理，且最高温度为1200℃，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。
3、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。
查上表得，P0 =120Kg/（m2·h）
F有效 = P/P0 = 150/120 = 1.25（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=1.25/0.85=1.471m2
2.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=
=1.72m B=L/2=0.86m
为方便砌砖L=1856mm，B=920mm
附表如下:
3.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=0.7m。因此，确定炉膛尺寸如下
长 L=(230+2)*8=1856mm
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=1600mm
B效=700mm
H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=3170mm
B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=1.79m2
