高溫箱式熱處理爐設(shè)計1DOC

1、高溫箱式熱處理爐設(shè)計摘要金屬熱處理是在機(jī)器的制造中的重要過程， 與其它處理相比， 熱處理通常不改變整體形狀，并在工件的化學(xué)成分， 但通過改變工件的內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)， 或改變化學(xué)成分的給予或提高工作績效的表面。其特點是提高了工件，這是一般不是肉眼能看到的內(nèi)在品質(zhì)。本文介紹了常見的熱處理爐用耐火材料，保溫材料， 類型和特點。 的結(jié)構(gòu)，設(shè)計和相關(guān)計算熱處理爐。與此同時，它描述了在加熱元件材料的一般性能，以及相關(guān)的計算和設(shè)計。為了達(dá)到節(jié)能效果，本文簡要介紹了今天的我是一個主要的節(jié)能灶具的方式和手段。關(guān)鍵詞 ：箱式，熱處理和節(jié)能。目錄第一章 緒論第二章熱處理基礎(chǔ)知識2.1 熱處理原理2.2 熱處理的主要工藝

2、2.3熱處理設(shè)備第三章爐體材料3.1 耐火材料3.2 輕質(zhì)耐火材料和絕熱材料第四章高溫箱式熱處理爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計4.1爐子結(jié)構(gòu)設(shè)計4.1.1爐膛尺寸的確 定4.1.2爐墻的砌筑4.1.3爐頂?shù)钠鲋?.1.4爐門的設(shè)計4.1.5爐襯材料和厚 度的確定4.2鋼結(jié)構(gòu)的確定第五章熱處理爐電熱體設(shè)計5.1電熱元件材料5.1.1電 熱元件材料應(yīng) 具有 的性能5.1.2各種電熱材料 的特性5.2 電爐功率的確定5.3 電熱體尺寸及位置的確定5.3.1電阻爐的接線 方法的設(shè)計5.3.2電熱體的確定5.3.3電熱體的布置第六章箱式熱處理爐的節(jié)能結(jié) 論致 謝參考文冊第一章緒論金屬熱處理是在機(jī)器的制造中的重要過程，與其

3、它處理相比，熱處理通常不改變整體形狀，并在工件的化學(xué)成分， 但通過改變工件的內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)， 或改變化學(xué)成分的給予或提高工作績效的表面。其特點是提高了工件，這是一般不是肉眼能看到的內(nèi)在品質(zhì)。在各種箱式電阻爐熱處理機(jī)械制造工廠的應(yīng)用非常廣泛用于各種小批量的大，中，小零件，如熱處理：退火，正火，回火和固體滲碳。箱式電阻爐腔馬弗因此，可以使用特殊的實芯焊絲，鋁，及光亮退火， 因為使用比較廣泛， 人們通常稱它為通用電阻爐。 根據(jù)各種工作要求，箱式電阻爐爐底各種配置中，常見的有以下幾點：1.固定在該箱式電阻爐號底部的最大的實際應(yīng)用中，該容量可從幾千瓦手動處理，以數(shù)百千瓦狗工件。2.提起箱式電阻爐底部主要用

4、于大型鑄造，熱處理，鍛造和回火鋼，主要是在數(shù)百狗以千瓦底物加熱是一種耐熱合金平車中， 工件是真正放置在頂部， 推沿下表封面的軌道， 由一個電動馬達(dá)或液壓裝置上升到爐內(nèi)。 在與爐接觸水平體可以與沙子或由液體被密封成各種其他的保護(hù)氣體，以防止在工件所希望的脫碳的氧化。此罐 3 可拆卸式電阻爐爐底部分制成的耐熱合金磚塊和平車，但與電梯箱式電阻爐底部平車不同的是， 這個平坦的車從水平方向軌道方向通過爐子露出推在爐中，臺車爐， 一般輪子上的爐中，車軸只在底面上。在下面的平車最牽引電動機(jī)，以便有足夠的熱量從爐的，通常在工件平車裝載，它配備有電氣部件，它可以在與爐部分砂接觸被用于汽車車身面封。此球爐箱式電阻

5、爐結(jié)構(gòu)， 幾乎所有的箱式電阻爐的底部固定，除非這個問題確實是在壁爐耐熱合金， 以及在軌道上的幾首曲目， 我們已經(jīng)把幾件耐熱鋼球裝載工件耐熱鋼板，鋼粒置于上面， 重力可以大大減少。當(dāng)工件被裝載時，微波爐的熱和固體滲碳大，中型鍛模的主要目的是不適用于小零件的熱處理。隨著社會主義建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，熱處理設(shè)備正呈現(xiàn)越來越重要的作用。通過設(shè)計和制造的新設(shè)備， 改造舊設(shè)備， 以滿足工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展的需要，以及對氣體滲碳爐的改造，主要集中在提高產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)備的性能，改善勞動條件，消除污染。具體來說有以下幾個方面：1.改善爐裝置和合理的加熱元件的結(jié)構(gòu)，以提高密封水平，加強(qiáng)空氣對流爐中加熱，以提高質(zhì)量。2.增加

6、了爐子的功率，以加強(qiáng)該設(shè)備，利用新型燃燒器筑爐材料，電器部件和結(jié)構(gòu)的加熱效率的加熱過程。3.提高機(jī)械化，自動化設(shè)備，提高實驗室效率和改善工作條件。4.利用受控氣氛爐，無熱和化學(xué)氧化處理，以增強(qiáng)療效。5.使用耐熱鋼可以改善，耐火材料，絕緣材料和新材料等的節(jié)能效果。第二章熱處理基礎(chǔ)知識2.1 熱處理原理80的熱處理產(chǎn)物的是熱處理件的鋼產(chǎn)品，包括鋼鐵生產(chǎn)鋼和鋼，鑄件，鍛件，焊接部件，加工件，軋制，沖壓件，拉伸件或擠出部件。熱處理的鋼： 所述實心鋼是為所需的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的加熱，冷卻和加熱的合適方式。它不僅可以用來加強(qiáng)鋼的熱處理以提高機(jī)械部件的性能，但這個過程可用于改善鋼的性能。它們的共同點是：僅改變內(nèi)部

7、組織結(jié)構(gòu)，不改變表面外觀和尺寸。熱處理的目的是改變鋼的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以提高鋼的性能， 通過適當(dāng)?shù)臒崽幚恚?以改善鋼的機(jī)械性能顯著延長機(jī)器零件的使用壽命。的熱處理過程的材料性質(zhì)的潛力， 不僅加強(qiáng)了金屬材料，充分挖掘，減輕結(jié)構(gòu)重量，節(jié)約能源，因此，它可以提高機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量，大大延長了機(jī)器零件的壽命。熱處理類別：1，整體熱處理：包括退火，正火，淬火，回火和淬火;2，表面熱處理，包括：表面硬化，物理氣相沉積和化學(xué)氣相沉積;3，化學(xué)處理：滲碳，滲氮，碳氮共滲等。2.2 主要熱處理工藝退火鋼鋼被加熱到合適的溫度，保持一定時間， 然后緩慢冷卻， 得到所謂的退火處理平衡組織附近。退火效果：降低硬度，改善可塑性;細(xì)

8、化晶粒，消除結(jié)構(gòu)性缺陷，消除內(nèi)應(yīng)力，硬化組織準(zhǔn)備。 退火可以劃分。 根據(jù)加熱溫度高于或低于退火的臨界溫度時，前者被稱為相變的再結(jié)晶退火，其中包括完全退火，擴(kuò)散退火，均質(zhì)化退火，不完全退火，球化退火;再結(jié)晶退火，其中包括和消除應(yīng)力退火。正火鋼鋼 Ac3 以上相加熱到30? 50， 保持適當(dāng)?shù)臅r間之后;在安靜的空氣冷卻的熱處理工藝稱為正火。正火的目的：細(xì)化晶粒，硬度均勻調(diào)整。正火保溫時間和完全退火相同，應(yīng)該通過燃燒的工件，和熱溫度所需的核心達(dá)加主題，應(yīng)考慮鋼， 其原始組織， 裝爐量和加熱設(shè)備及其他因素。硬化鋼或鋼加熱到Ac3 以上的 Ac 1 相的溫度下，為了保持一定的時間周期。然后得到相應(yīng)的速度

9、組織的熱處理工藝M 或者 B 的冷卻。淬火效果：顯著提高鋼的強(qiáng)度和硬度。淬火介質(zhì)是水基或油基。單一媒體淬火，雙液淬火介質(zhì)，淬火，淬火馬氏體，馬氏體淬火溫度：淬火的主要方法。硬化鋼，回火鋼，然后加熱至小于A 1 的溫度下，保持一定的時間，然后冷卻至室溫，稱為回火的熱處理工序。回火效應(yīng)：一個穩(wěn)定的組織，消除淬火應(yīng)力;調(diào)整硬度，強(qiáng)度，延展性和韌性?；鼗鹬饕椒ㄓ校夯鼗?，回火溫度與回火。2.3 熱處理設(shè)備在機(jī)械制造工藝，熱處理，占領(lǐng)它，以確保產(chǎn)品的質(zhì)量，提高了機(jī)器的效率，延長機(jī)器壽命的工作中扮演著非常重要的地位具有重要作用。在任何類型的熱處理只能通過適當(dāng)?shù)脑O(shè)備來實現(xiàn)。目前， 該品種已在其職責(zé)范圍非常廣

10、泛的熱處理設(shè)備，熱處理生產(chǎn)工藝， 熱處理設(shè)備一般分為兩大類設(shè)備和輔助設(shè)備。為了增加產(chǎn)量，提高質(zhì)量，改善工作條件，水的生產(chǎn)和自動化生產(chǎn)執(zhí)行，并組合成許多綜合處理設(shè)備- 熱處理聯(lián)合機(jī)。主要設(shè)備用于完成主要設(shè)備， 包括熱處理工藝加熱和冷卻設(shè)備。熱處理設(shè)備和產(chǎn)品質(zhì)量在搜索效果起著決定性的作用，同時也是兩個主要的加熱設(shè)備，包括熱處理爐和供暖設(shè)備之間。輔助設(shè)備完成各種輔助工序和在輔助設(shè)備和各種工具的操作中使用的主要過程。包括清洗設(shè)備，校準(zhǔn)設(shè)備，材料處理設(shè)備，可控氣氛設(shè)備及各種工作裝置。熱處理爐是最重要的熱處理設(shè)備。為了方便選擇和使用分析和比較，通常歸類。 根據(jù)以下特點：1.發(fā)熱源類型：分為電阻爐，加熱爐燃

11、料。2.工作溫度分類：分為低烤箱（650），高溫爐（ 650? 1000），高溫爐（ 1000）。3.按爐媒體分類：分為天然培養(yǎng)基烤箱，浴爐，可控氣氛爐，真空爐。4.程序類型：分裂周期操作爐，連續(xù)爐操作。第三章爐體材料3.1 耐火材料二手建材統(tǒng)稱為爐筑爐材料，包括：耐火材料， 保溫，筑爐磚， 基礎(chǔ)材料和金屬材料。具有較高的溫度的物理和物理化學(xué)共同產(chǎn)生高溫耐火材料。耐火材料的基本特性可以通過其物理性質(zhì)和性能的表達(dá)來生產(chǎn)。耐火物理性質(zhì)包括體積密度，真比重，孔隙率，吸水率，透氣性，壓縮強(qiáng)度，熱膨脹系數(shù)，導(dǎo)熱性，導(dǎo)電性和熱容量。一個重要的指標(biāo)來判斷的耐火耐火，載荷軟化點，熔渣性，耐極端寒冷或炎熱，重?zé)?/p>

12、結(jié)收縮的性能。熱處理爐用耐火材料的性能要求：其中，1）不會熔化或軟化在高溫下;2）可承受高溫脅迫和其他機(jī)械載荷的面部變形;3）在高溫下長期使用應(yīng)保持一定的體積穩(wěn)定性;4）如果沒有開裂和剝落快速溫度變化;5）耐化學(xué)腐蝕金屬和爐氣等侵蝕。6）產(chǎn)品必須具備一定的規(guī)模;7）用于電阻熱處理爐，并因此需要高的溫度具有良好的隔熱性能。由于由人體產(chǎn)生的漏熱量不接觸。需要的 Sametime 在耐火材料高溫和電加熱器不能海誓山盟化學(xué)反應(yīng) ; 8）不影響的情況下的強(qiáng)度，密度應(yīng)盡可能地小，所以它可以降低人體的再生磚襯，但是這降低了熱傳導(dǎo)損耗爐。幾種常見的磚，輕質(zhì)耐火磚，高鋁磚，高鋁磚，硅磚，碳化硅制品：各種熱處理爐

13、這是難治性較為常見。1.主要原料是粘土耐火粘土，高嶺土等，其主要礦物成分是高嶺石（鋁2Si2O H2O ）。耐火粘土和粘土總不同的地方，雜質(zhì)含量，耐火度高（大于1580 度）。磚很廣泛的應(yīng)用，可用于熱處理爐修砌室，燃燒室，煙道，煙囪等高溫爐襯和暴露在空氣中。2.高鋁磚包含在其耐火度 1750? 1920 ，極端高溫和冷渣電阻阻值所以很好的比例有高氧化鋁，氧化鋁通用產(chǎn)品 （氧化鋁） 45? 75的無機(jī)或合成材料。 高鋁磚浴加熱器經(jīng)常用于各種電阻爐膛和加熱元件支架。3.剛玉磚高鋁磚屬于一類耐火磚，它采用氧化鋁剛玉，鋁礬土等材料，耐火粘土作為粘合劑的煅燒。通常用作貨架及各種加熱元件電路板耐火度和強(qiáng)度

14、要求比較高的地方。該磚含有二氧化硅的耐火材料氧化物超過 93。它是由青石板粉碎石灰或其他粘合劑。在評估硅磚，堆積密度，比重和實際載荷軟化點的質(zhì)量是三個主要指標(biāo)。5.碳化硅耐火材料燒制碳化硅形成和少量的附加材料。碳化硅是一種純石英砂和焦炭，并在2000? 2200的高溫下在特殊的爐中添加木屑和 1-2鹽混合物的 5-10。當(dāng)碳化硅制品時的溫度為 1300以上易被氧化，并且容易被侵蝕堿性爐渣。使用碳化硅制品，馬弗爐和在高耐火性，等等，熱交換器部件的制造爐中。3.2 輕質(zhì)耐火隔熱向外熱處理爐的支出，再生，并通過爐熱壁爐本身的墻體熱損失，占了很大的比例。為了減少熱損失在這方面，在熱處理爐內(nèi)砌筑加熱設(shè)備

15、，瑜珈使用一些輕質(zhì)耐火和絕緣材料。輕質(zhì)耐火和絕緣性能是堆積密度，孔隙率，因此將大大的存款本身降低了其擴(kuò)散到周圍的熱和熱。增加爐溫和降低燃料消耗，但這可以減少為改善在室溫下工作條件。三種方法目前用于制造輕耐火材料：1）燃燒加成方法： 生產(chǎn)輕質(zhì)的粘土， 含有約 35的耐火粘土， 熟料的 20，在另外的成分，木頭，無煙煤或焦炭 45在其端部被添加。燒成在氧化氣氛中之后形成。在燒制過程中，所添加的材料被燒掉， 從而導(dǎo)致大量的磚孔的， 所以不存在耐火通過的尺寸和重量的堆積密度。生產(chǎn)硅磚和方法與之類似輕質(zhì)鋁磚。2）發(fā)泡方法：松香，松香皂制成燒堿，加水成乳膏，泡沫加入到泥漿和粘土熟料和刨花和芯片的 5，攪拌

16、成泡沫磚材料。為了穩(wěn)定的泡沫，可以使用少量的鋁鉀明礬溶液。鑄鐵磚，這些材料模具成型，取出干窯燒制。3）化學(xué)方法：燒結(jié)磚和泥土中添加少量的化合物配成白云石或石灰石。面對如此激烈的腫脹或石灰石釋放二氧化碳處理后立即稀硫酸溶液，哈巴狗鑄造工藝，白云石磚材料。 使土坯穩(wěn)定的體積膨脹， 并添加氧化鋁水泥，石膏等， 復(fù)合瓷磚后， 硬化材料磚膨脹之后以及緊接。它說輕質(zhì)耐火磚可以作為高溫隔熱材料。當(dāng)溫度低于900，使用保溫材料： 石棉， 硅藻土，礦渣棉和蛭石。 這些都是一些包含大量的小孔隙的材料，越孔隙率小， 熱傳導(dǎo)率低。各種絕緣材料可以在散裝物料可以直接使用，這樣你就可以加水成由磚或使用泥涂抹或隔熱板。選擇

17、絕緣材料應(yīng)考慮到其最高工作溫度，溫度超過絕緣材料將失去強(qiáng)度或斷裂。第四章的箱式熱處理爐溫度的結(jié)構(gòu)設(shè)計4.1 窯爐設(shè)計的基本技術(shù)條件和爐的設(shè)計是基于原始數(shù)據(jù)應(yīng)包括：技術(shù)要求的名稱，典型工件喜歡的大小和形狀;典型器物曲線或熱處理加工; 產(chǎn)量和生產(chǎn)率化程度 ;投資金額。4.1.1 確定在爐的大小的圖，材質(zhì)， 重量和;其他質(zhì)量要求 ;機(jī)械底爐的大小是一個重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計。它是形狀在爐和其它因素的工業(yè)爐生產(chǎn)工藝操作，材料，尺寸和排列。中國生產(chǎn)電阻爐已被標(biāo)準(zhǔn)化?？瞻?，加熱溫度，在選擇過程中需要的生產(chǎn)力。這里是 110-30 箱式爐技術(shù)規(guī)格技術(shù)規(guī)格爐子 型號 110-30額定功率 （千 瓦）30電壓 （伏

18、 ）380/220相數(shù)3最 高工作 溫度（ ）1300空載損失功率（ 千瓦）12 10生 產(chǎn)率（公斤 / 時）50爐膛尺寸 （毫 米）長400寬300高250電 爐連 耐火磚爐襯共（ 噸）2.34.1.2 爐墻砌筑豎爐爐壁，超過兩塊磚厚。其中耐火材料襯里是絕熱的1.5 至 2 外層，外觀為 5?10mm 厚的鋼板作為保護(hù)殼。爐煉鋼爐外的目標(biāo)關(guān)心是使該公司，而且要保證工業(yè)爐氣密性好。最經(jīng)濟(jì)的爐壁的厚度應(yīng)確定為根據(jù)材料和燃料費用的成本再生熱損失引起砌筑進(jìn)行優(yōu)化。設(shè)置烤箱門上墻， 使裝載和加熱材料和觀察的卸載和責(zé)任的分配。爐壁也離開了窺視孔， 測量孔， 并設(shè)置在燃燒設(shè)備，具體情況和工業(yè)爐的結(jié)構(gòu)，以方

19、便為門開口的這些數(shù)量，大小和位置以及設(shè)備最多的材料的尺寸安排，則處理操作可能，并且不影響堅固和緊密爐。4.1.3 屋頂砌筑屋頂以便在爐中的薄弱環(huán)節(jié)的組成。屋頂是牢固可靠， 工業(yè)爐工作由顯著的影響。由于損壞屋頂和減少工業(yè)爐等的開工率，因此屋頂?shù)目煽啃员仨毥o予足夠的重視工業(yè)爐設(shè)計。屋頂結(jié)構(gòu)可以根據(jù)自己的金庫和天花板（暫停頂部）進(jìn)行劃分。簡單的小穹頂結(jié)構(gòu)，施工方便，成本低。當(dāng)爐寬（工業(yè)窯爐跨度）為小于4m，你可以使用穹頂結(jié)構(gòu)?？捎眯ㄐ未u建筑的圓頂或撞擊不定形耐火材料。圓頂?shù)闹行慕鞘峭ǔ?0， 90， 180， 60圓頂通常稱為標(biāo)準(zhǔn)的圓頂，其半徑R 等于工業(yè)爐跨越B，拱頂矢量高度h = 0.134B

20、 。圓頂?shù)闹亓渴峭ㄟ^與一個磚拱和拱梁圓頂?shù)幕A(chǔ)上達(dá)到了一個鋼分解成水平推力和垂直重力。根據(jù)拱磚拱頂和拱頂角耐火層厚度相匹配的光束的拱的尺寸的中心被計算基于強(qiáng)度決定。拱頂?shù)暮穸群筒牧弦约肮I(yè)爐跨越的爐溫條件。具有增加的一般工業(yè)爐跨越，拱頂厚度可以適當(dāng)?shù)卦龊?，爐拱頂厚度通常選擇230? 300 毫米。爐拱頂一般采用砌筑粘土質(zhì)耐火材料。是否覆蓋上述絕緣材料的圓頂取決于溫度條件和圓頂可以。 絕緣材料可以輕質(zhì)保溫磚， 板或塊狀物料。自約 40至 60的工業(yè)爐砌體的熱損失的屋頂熱，更重要的是比加強(qiáng)爐頂絕緣壁絕緣。4.1.4 門設(shè)計該設(shè)計必須能夠關(guān)上了門嚴(yán)密，重量輕， 強(qiáng)度高，良好的散熱性能。 所謂絕熱這兒

21、性質(zhì)包括在高溫下的能力和機(jī)械強(qiáng)度。常見的形式的基礎(chǔ)門氣動提升型，并且可以被分成兩個鉸鏈。除非小或在烘箱中在爐外留置集電極加熱，一般與電梯門。除了爐門的熱輻射屏蔽的門，也可把爐膛密封效果。 如果限于嚴(yán)格冷空氣不僅會增加的熱損失，增加氧化脫碳的程度， 也影響到加熱箱式爐的均勻性和爐門框接觸面應(yīng)加工，以確保良好的密封。 門的厚度不是因為里面的門框必須填寫難治性實體，該材料必須具有良好的絕緣性，應(yīng)采用超輕耐火材料，精心砌筑。為了減少熱損失可以緊緊關(guān)閉，門必須比較與門開口大時，門的任何部分和該壁的重疊。重疊至少 65 毫米每一側(cè)，通常為130mm 每側(cè)和 200 毫米以上一般不采用的尺寸。門密封方法，有

22、的采用斜面重量壓在門，斜面角度大小對門封條有直接影響。中等烤箱可選2.5 ?3.5 ;大熔爐可以選擇 1.5。一個損壞的主門被打開和關(guān)閉時磨損， 所以在設(shè)計時， 我們可以開始啟動后， 立即打開門并離開爐壁， 從而減少磨損期間打開和關(guān)閉， 以滿足這一要求， 門可用于設(shè)計或門加楔裝置的傾斜。以及確定所述襯里材料4.1.5 的厚度當(dāng)在生產(chǎn)沒有特殊要求，爐內(nèi)的表面溫度的外觀一般不超過40? 60。表面溫度過高。爐的熱損失大，也襯厚度要大，增加了整個爐的體積。側(cè)壁，所述耐火層厚度350 毫米的前壁和后壁， 絕緣 250 毫米，石棉 10 毫米 ;底層耐火層300毫米，硅藻土磚310 毫米，門耐火層230

23、 毫米，硅藻土磚130 毫米。耐火層由鋁磚和輕粘土選擇，被選擇蛭石絕緣層。4.2 測定鋼工業(yè)爐鋼結(jié)構(gòu)的特點是高的溫度接近爐內(nèi)， 在其中高環(huán)境溫度， 工作溫度經(jīng)常變化， 所以工作條件都比較嚴(yán)重。 此外， 還有的使用的活動連接的特殊要求， 工業(yè)爐的金屬部件的連接通常使用焊接。由于鋼材是固定死的， 因此所需的零件留下伸縮縫砌筑， 所以鋼架變形熱。為了最大限度地利用標(biāo)準(zhǔn)模型的所有元素，不需要熱軋鋼板特殊訂貨。鋼結(jié)構(gòu)計算如下圖 2 顯示了力量的圓頂， 發(fā)生拱磚壓的屋頂。 這個力可以分為水平分量 （推）和垂直力 P（重量）的力 G / 2，簡化計算，不包括拱剪力和彎矩，沒有軸向變形，扭轉(zhuǎn)力矩不可避免的兩個

24、相等部分。因此，在水平推力立柱之間的兩列圓頂（N）的作用P KBG1KG（4-1）14hK222式中： G 為兩 個立 柱之間拱頂?shù)闹亓浚?Kg）； B 為拱頂?shù)目缍?(mm) ； H 為拱頂?shù)?矢高 （ mm）； K1 為溫度系數(shù)，參 考下表 1； K2 為拱頂中心角 修正系數(shù)， K2 = B ,參考下表 2.4h表 1 推力 隨溫度增加的溫度 系數(shù) K1爐溫 常 溫 900900 11001100 1300 1300K11 02 02 53.03.5表 2拱頂 中心 角修正系數(shù) K2拱 頂 中 心 角6090120180K21.8661.2070.8660.5經(jīng)計算兩 個立柱之間拱頂 的重

25、量 G 為 1012Kg,拱頂 的跨度 為 300mmP= 1012x3.5x1.866/2=3305N拱 腳梁 所受水平方向的彎 矩（ N mm）M y =Pl（4-2）8式中， l 為 兩立柱之間的 距離 （ cm）My=3305x124/8=51227.53拱 腳梁 水平方向的界面系 數(shù)（ mm）M l y =M y（4-3）Mly=51227.5/1600=32.0立 柱的 破環(huán)主要是由于彎 曲應(yīng)力起作用 。 其最大彎 矩（ N mm）式中： h1 、 h2 、 h 為立柱主要 尺寸（ mm），M = 330554.497.5 =115403151.93截 面系 數(shù)（ mm）MmaxW

26、j =W=115403/1600=72爐 頂上 拉桿的破壞主要是 拉力在起作用。 所受拉力Ph 2P1hP1=3305 54.4/151.9=1183.6要求上拉桿的斷面積可由拉力決定（4-4）（4-5）f1P1（4-6）f1 =1183.6/470=0.8依據(jù)上述計算可確定所用材料的截面積，并選定所需鋼材。拱腳梁為 10 號槽鋼立柱為 14 號槽鋼上拉桿為 5 號等邊角鋼第五章 熱處理爐電熱體設(shè)計5.1 加熱元件 材料當(dāng)?shù)缆?的電 阻加熱元件體 ，它是在爐的一 個非 常重要的部分。無 論是在熱爐，電氣材 料和 結(jié)構(gòu)使用的，因此 ，設(shè)計 要經(jīng)過計算和 選擇 電氣材料的細(xì)節(jié) ，以 達(dá)到合理的經(jīng)

27、濟(jì)和 技術(shù)要求。間接電 阻爐 電加熱元件可 分為 兩大類：金屬 加熱機(jī)構(gòu)和 非電 加熱元件。常用金 屬加 熱元件包括金屬，如 相對較高 的電 阻：鉬 ，鎢 ，鉭 ，以 及各種高電 阻合 金，如 ：鉻 鎳鐵合金，鋁和銅 - 鎳 - 鉻 - 鎳 - 錳 合金 。非金屬 電極 包括石，碳， 碳化 硅。5.1.1加熱元件材 料應(yīng)具有性能加熱元 件通 常為 100 ? 200 的工 作溫 度比爐內(nèi)溫度高， 因此 要求使用的材料 應(yīng)具 有以下特征：1. 為了 獲得 合適的元件尺 寸的 更高的電阻率 ;電阻以 免引 起大的變化， 在爐 子的功率波動 2. 小的溫度系 數(shù)的溫度 ;3. 高化 學(xué)穩(wěn) 定性，高溫

28、， 易氧 化或化學(xué)襯里 材料和窯爐 氣氛 下反應(yīng)4. 改善 加工 性能和高溫強(qiáng) 度，易加工成各種形 狀，易于 焊接，容易 變形，在高溫 下 ;5 ，熱膨脹系數(shù)小， 高溫 避免過度細(xì)長部件 辛勤工作。各類電 熱材 料 5.1.2特點1. 鉬熔 點 2630 ，最高溫度 可達(dá) 到 1600 。 國 家很容易被氧 化， 在高溫下，什 么 時候 600 時，氧 化空 氣，產(chǎn) 生氧 化鉬（ 氧化鉬）氣體 揮發(fā)，所以用 鉬作 為電熱材料，我們必須在高溫 下考 慮其穩(wěn)定性，空氣必須被保護(hù)或疏散 。 鉬 大電 阻率 ，所 述的 t= 5.5 10-3 ，電 阻率 = 0.045 歐姆毫 米 2 / 米 2 鉬

29、隨溫 度大 大增加阻力 ; 為了 穩(wěn)定爐子電源 電路 必須具有安 全變 阻器或變壓器 電壓 調(diào)節(jié)。鉬 可 以由 于鉬絲，絲 帶或 棒狀的性質(zhì)制成 ，是 非常脆，硬 烤螺旋。通 常鉬絲，所 以聚焦包圍 立式 爐。鉬 在高溫下 與各 種耐火材料將 工作，以避免提 供鉬 爐耐火材料，優(yōu)選接觸支撐或鉤 ，以 支持電加熱元 件鉬 。 1350 ? 1600 電爐 一般 是由鉬材料 。2. 鎢鎢 熔點 3410 ， 2000 ? 2500 的溫 度， 酒吧可達(dá)到 2500 。 鎢和鉬作為 一個 非常容易被氧 化，在高溫下，因 此必須有一個 保護(hù) 氣體或真空的使用 。 鎢和 鉬大 致相 同的 電阻 溫度系數(shù)

30、， = 5.5 10-3 的 t ，小于電阻 率 = 0.05 歐 姆毫米 2 / 米，使用時 ，也必須是安 全的 ，以容納一個變 阻器 或變壓器。 為 了保 持穩(wěn)定，并增 加拉絲爐功 率其使用 壽命 。在高溫 下，鎢 應(yīng)避 免與耐火材料接觸 。鎢 是一種珍 貴的金屬，鎢是 比較小的，在工業(yè) 電加 熱元件，通常 是一 個小實驗室爐 ，在使用中的爐內(nèi)溫度在 1600 ? 2200 。3. 鎳鉻 合金 熔化 的鎳鉻合金和 合金 組合物點的可能 。 低于 1000 爐中可以使 用鎳 鉻合金電材料 。鎳 鉻合金的最 大優(yōu) 點是容易被氧化，在高溫下，因 為氧 化鉻 生成（ Cr2O？ 3） 在其 表面上

31、薄膜，其內(nèi) 部由 鎳鉻合金的氧化 保護(hù) 。所 以 ，你不需要任 何氣 體。鎳 鉻合金電阻率 是相 當(dāng)高的 = 1-1.45 歐 姆 毫 米 2 / 米 ， 電 阻 溫 度 系 數(shù) 小 ， 所 述 的 t=0.3x10-3-0.3x10-4 ，所以當(dāng) 溫度 升高 時，電功率是更穩(wěn)定 。 鎳鉻 合金發(fā)熱體 通常 包括長絲和色 帶。 經(jīng)常纏繞成螺 旋帶狀。非金屬 材料 是電非金屬材 料元 件，最常用 的是 碳化硅，它 是由 碳化硅工廠止血 帶方 法，從 碳化 硅半導(dǎo)體的化學(xué)組 成看 到幾乎之一。電 阻與溫度成反比 的碳 化硅加熱元件 ，但必 須具 有耐熱性的特 性，即 在 900 從負(fù)特性曲 線變

32、為正時，一 個功能，它可以 防止 電壓浪涌被燒 毀碳 化硅加熱元件 。 使用 60? 80 小 時后，電阻 從 15 提高 到 20，然后逐 漸緩 慢，人們把 這種 現(xiàn)象被解釋為 增加 電阻元件“ 老化 ”。顯 然 ，狀態(tài)電壓穩(wěn)定 ，這將減 少電 流，從 而降 低功耗，為了保持一 定的溫度也必須增 加跨 越沃爾特元 件上 的電壓。在 實際使用中的高溫 電阻 爐碳化硅的器件，通常配備有調(diào) 節(jié)變 壓器。5.2 判斷電源的大小 和爐 子的生產(chǎn)率，加 熱時 間，爐 的 尺寸 ，爐結(jié)構(gòu)中，工 件的熱處理和其 它因 素的功率。 設(shè) 計算 法和設(shè)計理論 。理論設(shè) 計算 法：1. 加熱 所需 的工件的熱：Q

33、A = G成員（ c2t2-c1t1）（ 5-1 ）克的小 塊-工件裝爐 量（ kg ）T1， T2- 工件至高爐 溫度 ，最終的加熱溫度 （ ）C1， C2- 片 T1， T2 平均比熱容 （千卡 / （千 克 ）理查德 的相 關(guān)信息：G = 50千克C1 = 0.12KJ /（千克 ）， C2 = 0.162 KJ /（千克 ）所以， Q = 50 （ 0.162 1300-0.12 20 ）= 10410 （千卡 / 小時）通過磚 墻 2. 問熱損 失（ 5-2 ）由于爐 壁和 爐殼 在第一假設(shè)之 間的 界面的冷卻， T2= 1200 的溫度的溫度 ; T3= 900 ， T4 = 70

34、 ，然后該層 =（ 1300 + 1200） / 2 = 1250 的平均氣溫耐火粘 土 T2 （平 均值）輕質(zhì)耐 火磚 平均溫度 T3 層（ 全部） =（ 1200 + 900） / 2 = 1150在絕緣 層 S2 t4的平均溫度（ 全部） =（ 900 + 60） / 2 = 485 AL= 0.6 + 0.55 10-3 1250 = 1.29 千 卡 / 米 在 = 0.25 粘度 0.22 + 10-3 1100 = 0.492千 卡 / 米 在 為 Si = 0.113 + 0.2 10-3 480 = 0.21千 卡 / 米 在 當(dāng)爐殼 溫度 為 60 ，室 內(nèi)溫度為 20 時

35、 ，鋼板表面 總 10.4千卡 /米 2在 尋求 熱量 Q（ 5-3 ） 檢查 結(jié)溫 度 t21300-800 0.12 =120 4 （ 5-4） = 1200至 1198年 / 1200 = 0.3 5 ，因 此它不需要重新計 算 。1204-800 0.33 = 940 = 940-900 / 900 = 4.4 5 ，就 沒有必要重新計數(shù) 檢查 爐殼 溫度 T4940-800 1.1 = 60 計算 爐壁 的熱損失= Q F 墻（平均） = 800 1.85 = 1480同樣地 ，熱 損失可從頂部 和底 部進(jìn)行計算，=頂部 Q F（ 全） = 800 0.27 = 216= Q F 底

36、部（平均值 ） = 800 0.54 = 432爐殼熱 量的 整個外壁：Q = SAN + = 1480 + 216 + 432 = 2128（ 3）在熱損失時，門 開：當(dāng)形成為冷空氣進(jìn) 入所 造成的 爐熱損失開門 ，除了由 于輻 射損失的熱量 的對 流，以 及。所 需材料 假設(shè)約 六分 鐘，輻 射損耗的 時間（ 5-5 ）由于回 歸爐 = 1300 + 273 = 1573 K; 對 T 空氣 = 20 + 273 = 293 K;F = 0.3 0.25 / 2 = 0.0375米 2; = 0.1; = 0.61，因此626 千卡當(dāng)您打 開癟 車門，熱損失溢出 Q = V CT（ T -

37、t空氣）（ 5-6 ）V = 2200B H = 2200 0.3 0.25 =82.5立 方米 /通過 =1.29千克 / 米 3; C = 0.32千 卡 / 米 3 ; 回 歸的空 間 = 20 ;溫度 t 癟， 開標(biāo)時間的增加和 減少約平均， T =空氣 +（ T + T 空值 終止）* 2/3 = 20 +（ 1300 + 20 ） 2/3 = 900 ; 它Q = 溢 82.5 1.29 0.32 0.1（ 900-20） = 2997千卡 / 小時（ 4）其他的熱損失Q 吧 =（ 0.5? 1.0 ） 問粉 = 0.8 2128 = 1702.4總熱量 消耗Q = Q + Q 指

38、的是 散射 輻射 + Q + Q + Q溢出的所有 點= 10410 + 2128 + 626 + 2997 + 1702.4= 17863.4轉(zhuǎn)換成 功率 ：李 P = Q 總 /860=17863.4/860=20.8(5-7）取 K = 1.5P = K P真正原 因 = 1.5 20.8 = 31.2（ 5-8 ）爐熱效 率的 計算方法：1. 效率 ，打 開烤箱門 58.3 （ 5-9 ）在熱烈 的階 段，當(dāng)封閉 2 的效 率 。= 73.1 （ 5-10 ）爐負(fù)載 功率 3. 計算= 4.45 （ 5-11 ）5.3 確定電加 熱器 的大小和位置5.3.1 布線電阻爐 的設(shè)計一個大

39、的，易 于使 用的 TCR或低壓供 電過 程和安全要求，加熱元件“ 老化 ”， 在一般的幾種 情況 下，車間應(yīng)當(dāng)用于 高壓電網(wǎng)，即 220 伏或 380伏。當(dāng)爐內(nèi) 小于 25 千瓦時功 率 P， 通常 為 220 伏或 380 伏單相 串聯(lián) 。當(dāng)爐是 30-75 千瓦時電力，一般采用三 相 380 伏 或三相三角形連接 星形連接 220 。當(dāng)爐內(nèi) 功率 大于 75 千瓦時， 加熱 元件可以分成 380 伏星組的 兩個 或多個連接 的， 或三相 220 伏三角形連接 。 每個組的功 率為 30? 75 千 瓦為宜。這 允許 加熱元件的功率不 會過大，容 易調(diào)節(jié)和保 持一個均勻的溫度 ，在爐中 ，

40、并 在加熱元件的尺寸 可能是最常用的范圍內(nèi)。應(yīng)避免 在多 個串聯(lián)連接的 元件 的一個類的碳 化硅加熱元 件，但 應(yīng)在兩個元件的 并聯(lián) 或串聯(lián)布線方 法中 使用。這 是因 為每個碳化硅 的電 阻值之間的差通 常是 大的，多元件串聯(lián)連接的 ，每個桿功率 分布是不均 勻的 ，趨向于集 中在 大阻力桿，它 迅速 燃燒。周期性 作業(yè) 電阻爐加熱相 供電 ，發(fā)熱 少的階段。因 此，當(dāng) 溫度 三角形連接星形 連接 孵化元素時多 個組，也可以使 用加 熱階段，切 斷一 組兩個或溫暖的 階段 之一。然 而 ，當(dāng)改變爐布線 方法 調(diào)節(jié)使用功率 應(yīng)當(dāng) 用于確定基于所 述最 大功率布線加 熱元 件尺寸的方法 ，否則，

41、由于 元件 表面負(fù)荷率太高 而被 燒毀。另 外，無 論配 置在 電爐中，使每個組應(yīng)均勻 分布 在爐中，以 便不 切斷一組非均 勻的 溫度爐以引起 多區(qū)元件組 。在 AT2.6 歐 元 1400 碳 化硅 阻力當(dāng)三相 380 伏星型接法：=55.5 千瓦（ 5-12 ）暫定三 相 380 伏連接星形連接碳化硅 計算 在兩個方面：首 先，基于 該爐，爐的尺寸和現(xiàn) 有的 碳化硅的規(guī)格， 需要 確定 的碳化硅功率 的總 數(shù) ; 第二 個是基于電力，道 路的腔室大小， 計算 出的工作的碳 硅棒 直徑部分完成 他們的規(guī)格 。碳化硅 的數(shù) 量的計算（ 1）根據(jù)操作溫度 的爐 中，碳化硅電流規(guī) 格的，計算每

42、桿功 率：P = 酒吧使 dLW10-2 （ 千瓦 ）（ 5-13 ）其中：W允許 允許表面 負(fù)荷 率的工作溫度（ W / cm 2 ） 的 d 直徑碳化硅工作 部分 （毫米）L 碳化硅工作部分 長度 （ m）根據(jù)該 表來 查找當(dāng)爐內(nèi)溫 度為 1300 ， W =允 許 14 瓦 / 平方厘米 。酒吧 P = 3.14 14 0.4 14 10-2 = 2.46（ KW）（ 2）功率的基礎(chǔ)上 確定 的總量，碳化硅爐 ：（ 根）（ 5-14 ）接收 N = 30 / 2.46 = 12.2，取三 相法，它需要 15（ 3）計算的碳化硅 的端 電壓：（ V）（ 5-15 ）其中：在（ 歐盟）工作溫

43、度 Rt 碳化硅阻力 ; 在 1400 的正常的最大工作 溫度的電阻 值。查表碳 化硅 在 1400 的 電阻 值保留 時間 =歐洲 2.6 ， 所以80 伏（ 4）確定電壓調(diào)節(jié) 范圍 和變壓器模型音=（ 0.35 ? 2） U（ 5-16 ）音=（ 0.35 ? 2） U = （ 0.35 ? 2） 80 = 28? 160V 的根據(jù)本 原理和額 定容 量應(yīng) 大于 爐子 的功 率的 范 圍的 壓力 變壓 器可 以被選擇 ZUDOG-33 / 0.5變 壓器5.3.3電加熱元件 布置為了確 保所 述加熱元件具 有一 定的尺寸，并 因此在爐功率 和電 壓都受到一定的 限制 ，選 擇，以 使加熱元

44、件的尺寸，以 符合要 求的 電壓。對 于功率 15 ? 30KW爐，單相 380 伏系列 ，或 三相 220 伏星形連接 。 通常 ，每個組功 率的 30? 75KW最 合適 的加熱元件 。安裝在 墻面 上大多數(shù)電動 加熱 裝置上 。大 爐高度 h，電 加熱器可以 被安裝在屋 頂上 ，但現(xiàn) 在必 須找到電加熱元件 可安 裝爐。電 加 熱元 件被安裝在一個 絕緣 體，或者用絕緣隔 圈的 。這 樣 絕緣子應(yīng)爐 具有高的絕緣性能 ，機(jī)械強(qiáng) 度，耐 熱性，以 及簡單的結(jié)構(gòu)，成本 低的 工作溫度。電 動耐熱鋼主體鉤 可以支持 這種 方法 的缺 點是 電加 熱元 件 被支 撐在 高溫 下不 能總是保證 可

45、靠 的操作，因為該燃燒器耐火 磚的 表面緊固件可 以與 氧化在高溫下溶 解的 形式進(jìn)行交互 在殘 留物。有兩個 因素 ，選擇和電加 熱元 件的排列：首先， 如果 為了節(jié)省材料 ，這 是利用以下方 法，以減少 使用 電重量： 1. 采用 高電 壓 ;2. 增加 電極 組，電力分配 的號 碼 ;3. 用高 溫材 料相比，電加熱 器用 絲帶代替線性 電加 熱元件。其次， 如果 它是容易得到 配置 為電加熱元件 序列的熔爐 的方 式：1. 使用 一個 低電壓 ;2. 減少 電極 組，每個功率 增加 的數(shù)量 ;3. 使用 材料 具有高品質(zhì)和 高電 阻率 ;4. 在大 多數(shù) 情況下，身體 容易 排列成線性電 爐用電動帶 相比 較。第六章 箱式熱處理爐的節(jié)能. 有三個主要途徑 熱處 理爐 節(jié)能： 1