本科毕业设计电阻炉.doc

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1、课程设计题目普通电阻加热炉学院专业无机非金属材料班级姓名孙剑峰学号2010年7月2日第一章绪论1.1、普通加热电阻炉的简介：（本上）1.2、普通加热电阻炉的分类：第27页课程设计 我们所讲的普通电阻加热炉属于工业炉，而非是锅炉，常见的锅炉不属于此类高温工业炉范畴，锅炉属于能源转化设备，例如：采暖锅炉是将煤转化为热能。而工业炉是利用其它能源对工件或物料进行加热，以达到对工件或物料进行处理的目的。例如：为改善机械零件性能的热处理炉，需要对特殊零件进行焊接的钎焊炉，对粉末冶金类零件进行烧结的烧结炉等等…..相关这些炉子一般称为工业炉。 

2、   根据工业炉所用能源供给形式通常分为两类：一是燃料加热炉，二是电阻加热炉。获得高温的设备一般称高温炉，现在使用高温炉的能源大部分是电能。由于当前全球环境不断恶化的要求，各国限制CO2的排放几乎成为共识，因此对于使用燃气的工业炉而言，其发展前景暗淡，所以一般高温炉在某种实际意义上就是指电阻加热炉。    根据加热方式的不同，电炉又分为电阻炉、电弧炉、电子束炉等等。其中用得比较多的是电阻炉。在电阻炉中又分为管式炉、坩埚炉、马弗炉等等。    电阻炉按传热方式又分为辐射式、对流式及传导式。辐射式电阻炉是以辐射传热为主，对流较少。对流

3、式电阻炉是以对流传热为主，辐射为辅，这些炉型一般称作空气循环炉，此类炉型常用于650℃以下的低温。当工件加热时加热介质不是空气而为其它介质时，如：加热介质是融化的盐、碱或流动粒子时，此种状态是以传导和对流两种方式对工件加热。此类炉型是我们常见的盐浴炉、碱浴炉。第27页课程设计    依据热工制度工业炉又分周期炉和连续炉。周期炉一般是按单班、两班生产。连续炉一般是按三班连续生产。   依据炉内气氛，又细分出了氧化性气氛状态下的电阻炉、真空状态下的真空电阻炉、气氛状态下的可控气氛电阻炉、流动粒子炉等等。依据装料形式，电阻炉又分为卧式电

4、阻炉、立式电阻炉等炉型。1.3一般电阻炉的结构  工业电阻炉一般由炉衬部分即隔热+耐火层、炉架、加热元件、测温及控温系统、供电系统、机械传达系统、导流系统等部分组成，无论那种形式，它们结构基本一致。如图1-1所示。第27页课程设计 图1-1一般工业电阻炉炉体结构 如上图所示，图中加热元件是用来将电能转换成热能的主要部件，耐火及绝热材料起隔热保温作用。为了使炉膛达到所期望的温度并在有效工作区域有合适的温度均匀性，例如：期望炉内温度到达1200℃，温度均匀性要求控制在±5℃以内，此时炉子设计时除了要考虑布置合理的加热元件以外，还需要增

5、设循环对流导流系统，以便达到最佳的效果温度场。此外，炉体还包括炉架、炉壳、料车、接线柱等。炉壳内包容了耐火及绝缘隔热材料，炉胆支撑炉体。一般工业炉大多含机械传动系统，如炉门升降机构，物料传送机构等等。接线柱用于将电源和电热元件连接。测温及控温系统是炉子温度精度保证的核心内容，一般由二次仪表保证。1.4电阻炉主要部件电阻炉：三大部件：加热器、炉衬、耐热构件电热炉可使用金属发热体或非金属发热体来产生热源，其构造简单，用途十分广泛是它的主要特色，可广泛应用於退火、正常化、淬火、回火、渗碳及渗碳氮化等。主要的金属发热体包括Ni-Cr电热线

6、（最常见，最高用至1200℃第27页课程设计）、Mo-Si合金及W、Mo等纯金属；非金属发热体包括SiC（最常见，最高可加热至1600℃）、LaCrO3及石墨棒（真空或保护气氛下可加热至2000℃）。  第二章普通电阻加热炉初步设计2.1产品技术参数设计原始数据额定温度：1100℃最高使用温度：1060℃有效加热区尺寸：1500mm×890×800炉温均匀度：≦±5℃加热区数：1区炉温升温时间：升至1100℃≦炉壳表面温升：≦40℃2.2炉型选择炉型的选择应根据不同的加热工艺要求要求及被加热物（工件）的类型来决定，对于所需加热的工

7、件，不能批定型生产的。工件大小不相等的，种类较多时，要求在加热工艺上具有多用性通用性的，可选用箱型电阻炉。炉型选择原则一般要考虑如下方面：（1）工艺技术要求（2）被加热物的特点第27页课程设计（1）生产量的大小（2）经济效益（3）劳动条件从以上五个方面综合考虑，，被加热物非特殊形状和特殊尺寸，箱式电阻炉的使用范围广，不同温度下可采用不同的电热元件，且制品的烧成范围也比较广，适用于的烧成范围也比较广，适用于大，中，小型的各类制品的生产加工，箱式电阻炉的炉膛是方形的，根据具体要求的尺寸不同可以定做不同的规格。形状为放倒的箱型，中间的空

8、心部分为炉膛本初步设计属电阻加热炉最高使用温度1060℃，可用于单个小批量的中小型制品的烧成。且选用箱式电阻炉经济实惠，制造工艺较简单，能有较长的使用寿命，性价比较高。考虑炉的成本，故选一般的箱式电阻炉。2.3炉体结构设计一·炉膛尺寸的确定:对一般