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1、会计学1热处理电阻炉的设计热处理电阻炉的设计第一页，编辑于星期二：三点 十分。热处理电阻炉的设计是一项综合性的技术工作：热处理电阻炉的设计是一项综合性的技术工作：热处理电阻炉的设计是一项综合性的技术工作：热处理电阻炉的设计是一项综合性的技术工作：所所所所需需需需知知知知识识识识：炉炉炉炉子子子子知知知知识识识识；热热热热处处处处理理理理工工工工艺艺艺艺；机机机机械械械械设设设设计计计计；电电电电工工工工及及及及温温温温度控制等有关内容；度控制等有关内容；度控制等有关内容；度控制等有关内容；设计原则：密切结合生产实际，综合运用有关知识。设计原则：密切结合生产实际，综合运用有关知识。设计原则：密切
2、结合生产实际，综合运用有关知识。设计原则：密切结合生产实际，综合运用有关知识。设计准备：详尽收集有关原始资料：设计准备：详尽收集有关原始资料：设计准备：详尽收集有关原始资料：设计准备：详尽收集有关原始资料：包包包包括括括括：生生生生产产产产任任任任务务务务(公公公公斤斤斤斤或或或或件件件件/小小小小时时时时或或或或年年年年)及及及及作作作作业业业业制制制制度度度度(一一一一、二二二二班班班班或或或或连连连连续续续续生生生生产产产产)；加加加加热热热热工工工工件件件件的的的的材材材材料料料料、形形形形状状状状、尺尺尺尺寸寸寸寸和和和和重重重重量量量量；工工工工件件件件的的的的热热热热处处处处理理
3、理理工工工工艺艺艺艺规规规规程程程程和和和和质质质质量量量量要要要要求求求求；电电电电源源源源及及及及车车车车间间间间厂厂厂厂房房房房等等等等条条条条件；炉子的制造维修能力和投资金额等。件；炉子的制造维修能力和投资金额等。件；炉子的制造维修能力和投资金额等。件；炉子的制造维修能力和投资金额等。第1页/共64页第二页，编辑于星期二：三点 十分。热处理电阻炉的设计内容热处理电阻炉的设计内容(1)(1)(1)(1)炉型的选择；炉型的选择；炉型的选择；炉型的选择；(2)(2)(2)(2)炉膛尺寸的确定；炉膛尺寸的确定；炉膛尺寸的确定；炉膛尺寸的确定；(3)(3)(3)(3)炉体结构设计炉体结构设计炉体
4、结构设计炉体结构设计(包括炉衬、构架、炉门等包括炉衬、构架、炉门等包括炉衬、构架、炉门等包括炉衬、构架、炉门等)；(4)(4)(4)(4)电阻炉功率的计算及功率分配；电阻炉功率的计算及功率分配；电阻炉功率的计算及功率分配；电阻炉功率的计算及功率分配；(5)(5)(5)(5)电热元件材料的选择；电热元件材料的选择；电热元件材料的选择；电热元件材料的选择；(6)(6)(6)(6)电热元件材料的设计计算；电热元件材料的设计计算；电热元件材料的设计计算；电热元件材料的设计计算；(7)(7)(7)(7)炉用机械设备和电气、控温仪表的设计与选用；炉用机械设备和电气、控温仪表的设计与选用；炉用机械设备和电气
5、、控温仪表的设计与选用；炉用机械设备和电气、控温仪表的设计与选用；(8)(8)(8)(8)技术经济指标的核算；技术经济指标的核算；技术经济指标的核算；技术经济指标的核算；(9)(9)(9)(9)绘制炉子总图、砌体图、零部件图、安装图和编制绘制炉子总图、砌体图、零部件图、安装图和编制绘制炉子总图、砌体图、零部件图、安装图和编制绘制炉子总图、砌体图、零部件图、安装图和编制电炉使用说明书等随机技术文件。电炉使用说明书等随机技术文件。电炉使用说明书等随机技术文件。电炉使用说明书等随机技术文件。第2页/共64页第三页，编辑于星期二：三点 十分。5 51 1 1 1 炉型的选择与炉膛尺寸的确定炉型的选择与
6、炉膛尺寸的确定炉型的选择与炉膛尺寸的确定炉型的选择与炉膛尺寸的确定一、炉型的选择一、炉型的选择 正正正正确确确确地地地地选选选选择择择择炉炉炉炉型型型型关关关关键键键键是是是是：满满满满足足足足工工工工艺艺艺艺及及及及产产产产量量量量的的的的要要要要求求求求；保保保保证炉型在技术上是先进的；保证经济上是合理的。证炉型在技术上是先进的；保证经济上是合理的。证炉型在技术上是先进的；保证经济上是合理的。证炉型在技术上是先进的；保证经济上是合理的。1 1 1 1、工工工工件件件件的的的的特特特特点点点点：形形状状、尺尺寸寸、质质量量和和材质材质例如：细长轴类工件，为防止变形宜用井式炉；例如：细长轴类工
7、件，为防止变形宜用井式炉；例如：细长轴类工件，为防止变形宜用井式炉；例如：细长轴类工件，为防止变形宜用井式炉；大大大大中中中中型型型型铸铸铸铸、锻锻锻锻毛毛毛毛坯坯坯坯件件件件的的的的退退退退火火火火、正正正正火火火火、回回回回火火火火等等等等处处处处理理理理，则则则则宜用台车炉；宜用台车炉；宜用台车炉；宜用台车炉；小型轴承钢球、滚子等则选用滚简式炉等。小型轴承钢球、滚子等则选用滚简式炉等。小型轴承钢球、滚子等则选用滚简式炉等。小型轴承钢球、滚子等则选用滚简式炉等。第3页/共64页第四页，编辑于星期二：三点 十分。2 2 2 2、技术要求和精度、技术要求和精度 加加加加热热热热温温温温度度度度
8、、炉炉炉炉腔腔腔腔介介介介质质质质、冷冷冷冷却却却却速速速速度度度度、冷冷冷冷却却却却方方方方式式式式、表面状态、允许变形量等；表面状态、允许变形量等；表面状态、允许变形量等；表面状态、允许变形量等；例如：高合金钢模具淬火需要用高温炉；例如：高合金钢模具淬火需要用高温炉；例如：高合金钢模具淬火需要用高温炉；例如：高合金钢模具淬火需要用高温炉；精精精精加加加加工工工工零零零零件件件件表表表表面面面面要要要要求求求求不不不不氧氧氧氧化化化化则则则则需需需需要要要要保保保保护护护护气气气气氛炉、真空炉；氛炉、真空炉；氛炉、真空炉；氛炉、真空炉；有表面硬度及化学热处理要求的则需渗碳、有表面硬度及化学热
9、处理要求的则需渗碳、有表面硬度及化学热处理要求的则需渗碳、有表面硬度及化学热处理要求的则需渗碳、渗渗渗渗氮氮氮氮炉等。炉等。炉等。炉等。3 3、产量大小、产量大小、产量大小、产量大小生产量大、品种单一、工艺稳定情况下，可考虑生产量大、品种单一、工艺稳定情况下，可考虑生产量大、品种单一、工艺稳定情况下，可考虑生产量大、品种单一、工艺稳定情况下，可考虑使用连续炉；使用连续炉；使用连续炉；使用连续炉；对产量不大、品种多、工艺变化大的，则可考对产量不大、品种多、工艺变化大的，则可考对产量不大、品种多、工艺变化大的，则可考对产量不大、品种多、工艺变化大的，则可考虑使用箱式炉或箱式多用炉。虑使用箱式炉或箱
10、式多用炉。虑使用箱式炉或箱式多用炉。虑使用箱式炉或箱式多用炉。第4页/共64页第五页，编辑于星期二：三点 十分。4 4、劳动条件、劳动条件所所所所选选选选炉炉炉炉型型型型应应应应尽尽尽尽可可可可能能能能改改改改善善善善劳劳劳劳动动动动条条条条件件件件及及及及工工工工作作作作环环环环境境境境，提提提提高高高高机机机机械械械械化化化化和和和和自自自自动化水平，并防止污染。动化水平，并防止污染。动化水平，并防止污染。动化水平，并防止污染。5 5、炉子性能、炉子性能炉温均匀性、准确性、控制精度以及升降温速度、能耗指标等。炉温均匀性、准确性、控制精度以及升降温速度、能耗指标等。炉温均匀性、准确性、控制精
11、度以及升降温速度、能耗指标等。炉温均匀性、准确性、控制精度以及升降温速度、能耗指标等。6 6、所所采采用用的的能能源源、气气氛氛和和淬淬火火介介质的物质条件和操作人员的技能质的物质条件和操作人员的技能7 7、其它、其它车间厂房结构、地基、炉子建造维修、维护、投资等。车间厂房结构、地基、炉子建造维修、维护、投资等。车间厂房结构、地基、炉子建造维修、维护、投资等。车间厂房结构、地基、炉子建造维修、维护、投资等。总总总总之之之之，应应应应综综综综合合合合考考考考虑虑虑虑各各各各方方方方面面面面的的的的因因因因素素素素，以以以以“优优优优质质质质、高高高高效效效效、低低低低耗耗耗耗、清清清清洁洁洁洁、
12、灵灵灵灵活活活活”为为为为目目目目标标标标，切切切切实实实实满满满满足足足足热热热热处处处处理理理理生生生生产产产产的的的的要求。要求。要求。要求。第5页/共64页第六页，编辑于星期二：三点 十分。几种常见的炉型选用情况：几种常见的炉型选用情况：汽车齿轮等渗碳零件汽车齿轮等渗碳零件大批量：推杆式渗碳炉及其组成的生产线；大批量：推杆式渗碳炉及其组成的生产线；大批量：推杆式渗碳炉及其组成的生产线；大批量：推杆式渗碳炉及其组成的生产线；中批量：转底式炉或密封箱式炉及其组成的生产线；中批量：转底式炉或密封箱式炉及其组成的生产线；中批量：转底式炉或密封箱式炉及其组成的生产线；中批量：转底式炉或密封箱式炉
13、及其组成的生产线；小批量：井式气体渗碳炉；小批量：井式气体渗碳炉；小批量：井式气体渗碳炉；小批量：井式气体渗碳炉；轴承零件轴承零件大批量：辊底式炉及其生产线；大批量：辊底式炉及其生产线；大批量：辊底式炉及其生产线；大批量：辊底式炉及其生产线；中批量：震底炉或网带炉及其生产线；中批量：震底炉或网带炉及其生产线；中批量：震底炉或网带炉及其生产线；中批量：震底炉或网带炉及其生产线；小批量：我国常用盐炉；小批量：我国常用盐炉；小批量：我国常用盐炉；小批量：我国常用盐炉；滚珠，标准件：滚珠，标准件：滚筒式连续炉及其生产线或间隙滚筒式连续炉及其生产线或间隙滚筒式连续炉及其生产线或间隙滚筒式连续炉及其生产线
14、或间隙炉炉炉炉长轴件长轴件大批量：辊底式炉及其生产线大批量：辊底式炉及其生产线大批量：辊底式炉及其生产线大批量：辊底式炉及其生产线小批量：井式炉小批量：井式炉小批量：井式炉小批量：井式炉第6页/共64页第七页，编辑于星期二：三点 十分。大件及长板件大件及长板件步进炉或台车炉步进炉或台车炉步进炉或台车炉步进炉或台车炉中小零件和标准件中小零件和标准件铸链炉、网带炉、震底炉、真空炉、盐浴炉和箱式炉铸链炉、网带炉、震底炉、真空炉、盐浴炉和箱式炉铸链炉、网带炉、震底炉、真空炉、盐浴炉和箱式炉铸链炉、网带炉、震底炉、真空炉、盐浴炉和箱式炉钢丝钢丝牵引式炉及其生产线牵引式炉及其生产线牵引式炉及其生产线牵引式
15、炉及其生产线模具及刃具模具及刃具真空炉、盐浴炉真空炉、盐浴炉真空炉、盐浴炉真空炉、盐浴炉钢带等退火件钢带等退火件罩式炉、井式炉、箱式炉罩式炉、井式炉、箱式炉罩式炉、井式炉、箱式炉罩式炉、井式炉、箱式炉铸铁、铸钢退火、正火件铸铁、铸钢退火、正火件推杆式炉推杆式炉推杆式炉推杆式炉铝合金：铝合金：强风循环箱式炉强风循环箱式炉强风循环箱式炉强风循环箱式炉第7页/共64页第八页，编辑于星期二：三点 十分。二、炉膛尺寸的确定二、炉膛尺寸的确定炉膛尺寸确定依据炉膛尺寸确定依据炉膛尺寸确定依据炉膛尺寸确定依据工工工工件件件件的的的的形形形形状状状状、尺尺尺尺寸寸寸寸、技技技技术术术术要要要要求求求求、装装装装
16、卸卸卸卸料料料料方方方方式式式式、操作方法和生产率；操作方法和生产率；操作方法和生产率；操作方法和生产率；考考考考虑虑虑虑造造造造成成成成炉炉炉炉膛膛膛膛内内内内良良良良好好好好的的的的热热热热交交交交换换换换条条条条件件件件，保保保保证证证证炉炉炉炉内内内内温温温温度均匀性；度均匀性；度均匀性；度均匀性；减减减减少少少少热热热热损损损损失失失失和和和和便便便便于于于于电电电电热热热热元元元元件件件件、炉炉炉炉内内内内构构构构件件件件更更更更换换换换以以以以及炉子维修等。及炉子维修等。及炉子维修等。及炉子维修等。第8页/共64页第九页，编辑于星期二：三点 十分。以箱式炉为例以箱式炉为例以箱式炉
17、为例以箱式炉为例炉膛尺寸包括炉膛有效尺寸（指装载工件的尺寸炉膛尺寸包括炉膛有效尺寸（指装载工件的尺寸炉膛尺寸包括炉膛有效尺寸（指装载工件的尺寸炉膛尺寸包括炉膛有效尺寸（指装载工件的尺寸B B B B效效效效LLLL效效效效HHHH效效效效）炉膛砌砖体内腔尺寸炉膛砌砖体内腔尺寸炉膛砌砖体内腔尺寸炉膛砌砖体内腔尺寸BLHBLHBLHBLH；第9页/共64页第十页，编辑于星期二：三点 十分。1 1 1 1、炉底面积、炉底面积、炉底面积、炉底面积一般原则：一般原则：工工件件与与电电热热元元件件或或工工件件与与炉炉膛膛前、后壁之间应保持一定距离；前、后壁之间应保持一定距离；（原原原原因因因因：防防防防止
18、止止止工工工工件件件件装装装装、出出出出料料料料时时时时碰碰碰碰撞撞撞撞电电电电热热热热元元元元件件件件和和和和保保保保证证证证工工工工件件件件温温温温度度度度的均匀性，一般为的均匀性，一般为的均匀性，一般为的均匀性，一般为0.10.10.10.10.15m0.15m0.15m0.15m）B B一一般般为为L L的的一一半半左左右右（L2mL2m），其余维持在其余维持在1/31/31/21/2。(1)(1)实际排料法实际排料法适适用用于于生生产产批批量量不不大大，形形状状特特殊的工件。殊的工件。第10页/共64页第十一页，编辑于星期二：三点 十分。（2 2）加热能力指标法）加热能力指标法当工件
19、加热周期和装炉量不明当工件加热周期和装炉量不明确时，炉底面积可根据炉底单确时，炉底面积可根据炉底单位面积生产率位面积生产率p p0 0来计算。来计算。炉炉底底单单位位面面积积生生产产率率：炉炉子子在在单单位位时时间间内内单单位位炉炉底底面面积积所所能能加热的金属重量。加热的金属重量。教教材材p67p67页页表表4242所所示示的的不不同同工工艺艺、不不同同炉炉型型的的单单位位面面积积炉炉底生产率。底生产率。经验计算方法：经验计算方法：第11页/共64页第十二页，编辑于星期二：三点 十分。2 2 2 2、炉膛高度、炉膛高度、炉膛高度、炉膛高度炉腔高度：炉底面至炉顶拱角的距离。炉腔高度：炉底面至炉
20、顶拱角的距离。炉腔高度：炉底面至炉顶拱角的距离。炉腔高度：炉底面至炉顶拱角的距离。炉膛高度常决定于装料高度和电热元件的安装位置；炉膛高度常决定于装料高度和电热元件的安装位置；炉膛高度常决定于装料高度和电热元件的安装位置；炉膛高度常决定于装料高度和电热元件的安装位置；装料上方一般应保持装料上方一般应保持装料上方一般应保持装料上方一般应保持200200200200300mm300mm300mm300mm的空间。的空间。的空间。的空间。对对对对长长长长周周周周期期期期作作作作业业业业的的的的退退退退火火火火炉炉炉炉和和和和渗渗渗渗碳碳碳碳炉炉炉炉，炉炉炉炉膛膛膛膛应应应应高高高高一一一一些些些些，对
21、对对对短短短短周周周周期期期期作作作作业业业业的的的的淬淬淬淬火火火火炉炉炉炉和和和和正正正正火火火火炉炉炉炉以以以以及及及及强强强强制制制制气气气气流流流流循循循循环环环环的的的的炉炉炉炉子炉膛应低一些。子炉膛应低一些。子炉膛应低一些。子炉膛应低一些。依依依依统统统统计计计计资资资资料料料料，炉炉炉炉膛膛膛膛高高高高度度度度与与与与宽宽宽宽度度度度之之之之比比比比多多多多数数数数在在在在0.50.50.50.50.90.90.90.9的的的的范范范范围围围围内内内内变变变变动动动动近近近近年年年年来来来来有有有有降降降降低低低低炉炉炉炉膛膛膛膛高高高高度度度度的的的的趋趋趋趋势势势势，对对对
22、对上上上上述述述述比比比比值常取中下限。值常取中下限。值常取中下限。值常取中下限。井井井井式式式式炉炉炉炉的的的的炉炉炉炉膛膛膛膛尺尺尺尺寸寸寸寸通通通通常常常常按按按按工工工工件件件件和和和和夹夹夹夹具具具具的的的的实实实实际际际际布布布布置置置置情情情情况况况况确确确确定定定定。工工工工件件件件之之之之间间间间的的的的距距距距离离离离一一一一般般般般不不不不少少少少于于于于其其其其直直直直径径径径或或或或厚厚厚厚度度度度，工工工工件件件件至至至至电电电电热热热热元元元元件件件件的的的的距距距距离离离离应应应应保保保保持持持持在在在在0.10.10.10.10.2m0.2m0.2m0.2m，
23、至至至至炉炉炉炉底和炉顶的距离为底和炉顶的距离为底和炉顶的距离为底和炉顶的距离为0.150.150.150.150.25m0.25m0.25m0.25m。第12页/共64页第十三页，编辑于星期二：三点 十分。三、炉体结构设计1、炉底第13页/共64页第十四页，编辑于星期二：三点 十分。2、炉壁第14页/共64页第十五页，编辑于星期二：三点 十分。炉壁第15页/共64页第十六页，编辑于星期二：三点 十分。炉壁第16页/共64页第十七页，编辑于星期二：三点 十分。3、炉顶拱顶第17页/共64页第十八页，编辑于星期二：三点 十分。3、炉顶平顶第18页/共64页第十九页，编辑于星期二：三点 十分。四、
24、炉衬厚度计算四、炉衬厚度计算以炉外壁面温度为标准进行计算，以炉外壁面温度为标准进行计算，一般要求炉顶面和炉外侧墙温升一般要求炉顶面和炉外侧墙温升不超过不超过5060。设炉内壁温度为设炉内壁温度为设炉内壁温度为设炉内壁温度为t t1 1；外壁温度为；外壁温度为；外壁温度为；外壁温度为t t2 27070；室温；室温；室温；室温t ta a=20=20；则通；则通；则通；则通过过过过1m1m2 2炉壁的热流密度为（参见附表炉壁的热流密度为（参见附表炉壁的热流密度为（参见附表炉壁的热流密度为（参见附表8 8）：）：）：）：第19页/共64页第二十页，编辑于星期二：三点 十分。a a）当采用单层炉衬，
25、厚度为：）当采用单层炉衬，厚度为：）当采用单层炉衬，厚度为：）当采用单层炉衬，厚度为：b)b)当采用双层炉衬结构时，一般需选定耐火层的厚度，求出接触面温当采用双层炉衬结构时，一般需选定耐火层的厚度，求出接触面温当采用双层炉衬结构时，一般需选定耐火层的厚度，求出接触面温当采用双层炉衬结构时，一般需选定耐火层的厚度，求出接触面温度，然后在求出另一层的厚度。度，然后在求出另一层的厚度。度，然后在求出另一层的厚度。度，然后在求出另一层的厚度。C）当采用三层炉衬结构时，要先假设确定两层厚度后，再求第三层。第20页/共64页第二十一页，编辑于星期二：三点 十分。5 52 2 2 2 电阻炉的功率计算电阻炉
26、的功率计算电阻炉的功率计算电阻炉的功率计算 热处理电阻炉功率的计算方法有热平衡计算法和经验计算法两种。热处理电阻炉功率的计算方法有热平衡计算法和经验计算法两种。热处理电阻炉功率的计算方法有热平衡计算法和经验计算法两种。热处理电阻炉功率的计算方法有热平衡计算法和经验计算法两种。一、热平衡计算法一、热平衡计算法热热热热平平平平衡衡衡衡计计计计算算算算法法法法：根根根根据据据据炉炉炉炉子子子子的的的的输输输输入入入入总总总总功功功功率率率率(收收收收入入入入项项项项)应应应应等等等等于于于于各各各各项项项项能量消耗能量消耗能量消耗能量消耗(支出项支出项支出项支出项)总和的原则确定炉子功率的方法。总和
27、的原则确定炉子功率的方法。总和的原则确定炉子功率的方法。总和的原则确定炉子功率的方法。1 1热热处处理理电电阻阻护护的的主主要要能能量量支出项支出项第21页/共64页第二十二页，编辑于星期二：三点 十分。电阻炉能量消耗的基本项电阻炉能量消耗的基本项有效热：有效热：有效热：有效热：工件吸收的热量工件吸收的热量工件吸收的热量工件吸收的热量Q Q Q Q件；件；件；件；无效热：无效热：无效热：无效热：通过炉壁散失的热量通过炉壁散失的热量通过炉壁散失的热量通过炉壁散失的热量Q Q Q Q散散散散；炉体蓄热量炉体蓄热量炉体蓄热量炉体蓄热量Q Q Q Q蓄蓄蓄蓄；炉内气体外溢损失热量炉内气体外溢损失热量炉
28、内气体外溢损失热量炉内气体外溢损失热量Q Q Q Q溢溢溢溢；对外辐射损失热量对外辐射损失热量对外辐射损失热量对外辐射损失热量Q Q Q Q辐辐辐辐；炉内金属构件伸出炉外的短路损失热量炉内金属构件伸出炉外的短路损失热量炉内金属构件伸出炉外的短路损失热量炉内金属构件伸出炉外的短路损失热量Q Q Q Q短短短短；辅助构件（料盘、夹具）消耗热量辅助构件（料盘、夹具）消耗热量辅助构件（料盘、夹具）消耗热量辅助构件（料盘、夹具）消耗热量Q Q Q Q辅辅辅辅；可控气体热损失可控气体热损失可控气体热损失可控气体热损失Q Q Q Q控控控控；供电损失热量供电损失热量供电损失热量供电损失热量Q Q Q Q电电
29、电电；第22页/共64页第二十三页，编辑于星期二：三点 十分。减少无效热常识：减少无效热常识：a a a a）连续作业炉增厚保温层；）连续作业炉增厚保温层；）连续作业炉增厚保温层；）连续作业炉增厚保温层；因因因因连连连连续续续续生生生生产产产产，炉炉炉炉子子子子蓄蓄蓄蓄热热热热损损损损失失失失是是是是一一一一次次次次性性性性损损损损失失失失，设设设设计计计计时时时时可可可可以以以以忽忽忽忽略略略略，所所所所以以以以应应应应降降降降低低低低Q Q Q Q散散散散。b b b b）周期式炉减少炉衬重量；）周期式炉减少炉衬重量；）周期式炉减少炉衬重量；）周期式炉减少炉衬重量；因周期式炉在反复升降温，
30、累计因周期式炉在反复升降温，累计因周期式炉在反复升降温，累计因周期式炉在反复升降温，累计Q Q Q Q蓄蓄蓄蓄大，所以减少大，所以减少大，所以减少大，所以减少Q Q Q Q蓄蓄蓄蓄能有效节能。能有效节能。能有效节能。能有效节能。c c c c）低电压大电流供电增大线路截面尺寸；）低电压大电流供电增大线路截面尺寸；）低电压大电流供电增大线路截面尺寸；）低电压大电流供电增大线路截面尺寸；d d d d）可控气氛炉加强密封和采用自动装卸料；）可控气氛炉加强密封和采用自动装卸料；）可控气氛炉加强密封和采用自动装卸料；）可控气氛炉加强密封和采用自动装卸料；第23页/共64页第二十四页，编辑于星期二：三点
31、 十分。电阻炉主要热量支出项目的计算方法：电阻炉主要热量支出项目的计算方法：电阻炉主要热量支出项目的计算方法：电阻炉主要热量支出项目的计算方法：（1 1 1 1）炉子能量消耗，包括：）炉子能量消耗，包括：）炉子能量消耗，包括：）炉子能量消耗，包括：加热工件的热量加热工件的热量加热工件的热量加热工件的热量(有效热量有效热量有效热量有效热量)；若将加热阶段作为热平衡时间单位，则：第24页/共64页第二十五页，编辑于星期二：三点 十分。（2 2 2 2）加加加加热热热热辅辅辅辅助助助助构构构构件件件件(料料料料筐筐筐筐、工工工工夹夹夹夹具具具具、支支支支承承承承架架架架、炉炉炉炉底扳及底扳及底扳及底
32、扳及料盘等料盘等料盘等料盘等)所需热量所需热量所需热量所需热量Q Q Q Q辅辅辅辅第25页/共64页第二十六页，编辑于星期二：三点 十分。8 8 8 8平平平平第26页/共64页第二十七页，编辑于星期二：三点 十分。第27页/共64页第二十八页，编辑于星期二：三点 十分。第28页/共64页第二十九页，编辑于星期二：三点 十分。第29页/共64页第三十页，编辑于星期二：三点 十分。(8)(8)(8)(8)其它热损失其它热损失其它热损失其它热损失Q Q Q Q它它它它此此此此项项项项热热热热损损损损失失失失包包包包括括括括末末末末考考考考虑虑虑虑到到到到的的的的各各各各种种种种热热热热损损损损失
33、失失失及及及及一一一一些些些些不不不不易易易易精精精精确确确确计计计计算算算算的的的的热热热热损损损损失失失失，如如如如炉炉炉炉衬衬衬衬砖砖砖砖缝缝缝缝不不不不严严严严、炉炉炉炉子子子子长长长长期期期期使使使使用用用用后后后后保保保保温温温温材材材材料料料料隔隔隔隔热热热热性性性性能能能能和和和和炉炉炉炉子子子子密密密密封封封封性性性性能能能能降降降降低低低低以以以以及及及及热热热热电电电电偶偶偶偶、电电电电热元件引出棒的热短路等造成的热损失。热元件引出棒的热短路等造成的热损失。热元件引出棒的热短路等造成的热损失。热元件引出棒的热短路等造成的热损失。此此此此热热热热损损损损失失失失可可可可取取
34、取取上上上上述述述述各各各各项项项项热热热热损损损损失失失失总总总总和和和和的的的的某某某某一一一一近近近近似似似似百百百百分分分分数数数数。通通通通常常常常对对对对箱箱箱箱式式式式炉炉炉炉为为为为1010101020202020，对对对对机机机机械械械械化化化化炉炉炉炉为为为为25252525，对对对对敞开式盐浴炉为敞开式盐浴炉为敞开式盐浴炉为敞开式盐浴炉为3030303050505050。第30页/共64页第三十一页，编辑于星期二：三点 十分。2 2炉子所需功率炉子所需功率（1 1）Q Q总总的计算的计算连续作业炉：连续作业炉：Q Q总总Q Q件件十十Q Q辅辅十十Q Q控控十十Q Q散散
35、十十Q Q辐辐十十Q Q吸吸十十Q Q它它 （5 5 5 510101010）因因为为连连续续作作业业炉炉工工作作时时，可可认认为为炉炉体体已已处处于于热热稳稳定定状状态态，不不再再吸吸热热，所以无所以无Q Q蓄；蓄；周期炉：周期炉：Q Q总总Q Q件件十十Q Q辅辅十十Q Q控控十十Q Q散散十十Q Q辐辐十十Q Q吸吸十十Q Q蓄蓄Q Q它它 一一般般周周期期炉炉亦亦可可以以式式（5 51010）先先计计算算Q Q总总后后，再再考考核核空空炉炉升升温时间，根据情况作出调整。温时间，根据情况作出调整。第31页/共64页第三十二页，编辑于星期二：三点 十分。（2 2 2 2）炉子安装功率）炉子
36、安装功率）炉子安装功率）炉子安装功率 K K K K：功功功功率率率率储储储储备备备备系系系系数数数数，实实实实际际际际生生生生产产产产中中中中还还还还必必必必须须须须考考考考虑虑虑虑某某某某些些些些具具具具体体体体情情情情况况况况，如如如如炉炉炉炉子子子子长长长长期期期期使使使使用用用用后后后后炉炉炉炉衬衬衬衬局局局局部部部部损损损损坏坏坏坏引引引引起起起起热热热热损损损损失失失失增增增增加加加加；电电电电压压压压波波波波动动动动、电电电电热热热热元元元元件件件件老老老老化化化化引引引引起起起起的的的的炉炉炉炉子子子子功功功功率下降以及工艺变化要求提高功率等；率下降以及工艺变化要求提高功率等
37、；率下降以及工艺变化要求提高功率等；率下降以及工艺变化要求提高功率等；连续炉，连续炉，连续炉，连续炉，K K K K1.21.21.21.21.31.31.31.3；周期炉：；周期炉：；周期炉：；周期炉：K K K K1.41.41.41.41.51.51.51.5 Q Q Q Q总总总总：为维持炉子正常工作所必不可少的热量支出；：为维持炉子正常工作所必不可少的热量支出；：为维持炉子正常工作所必不可少的热量支出；：为维持炉子正常工作所必不可少的热量支出；第32页/共64页第三十三页，编辑于星期二：三点 十分。二、经验算法（常用）二、经验算法（常用）1 1、类比法、类比法 与与同同类类炉炉子子相
38、相比比较较，当当炉炉膛膛尺尺寸寸和和炉炉体体结结构构确确定定后后，依依据据生生产产率率、升升温温时时间间等等方方面面的的具具体体要要求求，与与性性能能较较好好的的同同类类炉炉子子相相比比较较，而而确确定定新新设设计计炉炉子子的的功功率率。如如果果所所设设计计的的炉炉子子与与参参考考炉炉子子在在尺尺寸寸、炉炉衬衬材材料料的的选选择择以以及及技技术术指指标标等等方方面面有有所所不不同同，可可依依据据实实际际情情况况适适当当增增减。减。第33页/共64页第三十四页，编辑于星期二：三点 十分。2 2经验公式法经验公式法 (a)(a)炉子功率可用下式计算：炉子功率可用下式计算：式中：空炉升温时间(h)；
39、F炉膛内壁面积(m2)t炉温()；C系数，热损失大的炉子，C3035；热损失小的炉子，C2025，单位为(kwh0.5)(m1.81.55)。这种方法适用于周期作业封闭式电阻炉，使用时需注意使用条件并参考有关文献。第34页/共64页第三十五页，编辑于星期二：三点 十分。（b）根据炉膛尺寸）根据炉膛尺寸最高工作温最高工作温度度（）根据炉膛容积根据炉膛容积V计计算安装功率算安装功率(KW)单位炉膛内表单位炉膛内表面积功率面积功率（KW/m2）1200P=(100150)V 2/315 201000P=(75100)V 2/310 15700P=(5075)V 2/36 10400P=(3550)V
40、 2/34 7第35页/共64页第三十六页，编辑于星期二：三点 十分。5 53 3 功率的分配及电热元件的功率的分配及电热元件的接线接线 自习，自习，606054 54 常用电热元件材料及其选常用电热元件材料及其选择择 电热元件是热处理电阻炉的关键部件，电阻炉性能的好坏和电热元件是热处理电阻炉的关键部件，电阻炉性能的好坏和电热元件是热处理电阻炉的关键部件，电阻炉性能的好坏和电热元件是热处理电阻炉的关键部件，电阻炉性能的好坏和使用寿命的长短与所选用的电热元件材料密切相关。使用寿命的长短与所选用的电热元件材料密切相关。使用寿命的长短与所选用的电热元件材料密切相关。使用寿命的长短与所选用的电热元件材
41、料密切相关。一、电热元件材料性能要求一、电热元件材料性能要求1 1 1 1、良好的耐热性及高温强度、良好的耐热性及高温强度、良好的耐热性及高温强度、良好的耐热性及高温强度 电电电电热热热热元元元元件件件件的的的的工工工工作作作作温温温温度度度度一一一一般般般般比比比比炉炉炉炉温温温温高高高高100100100100200200200200，所所所所用用用用材材材材料料料料必必必必须须须须具具具具有有有有良良良良好好好好的的的的耐耐耐耐热热热热性性性性和和和和一一一一定定定定的的的的高高高高温温温温强强强强度度度度，以以以以保保保保证证证证电电电电热热热热元元元元件件件件在在在在高高高高温温温温
42、下下下下不熔化，不氧化，不挥发和不发生明显的蠕变变形和坍塌。不熔化，不氧化，不挥发和不发生明显的蠕变变形和坍塌。不熔化，不氧化，不挥发和不发生明显的蠕变变形和坍塌。不熔化，不氧化，不挥发和不发生明显的蠕变变形和坍塌。第36页/共64页第三十七页，编辑于星期二：三点 十分。2 2、较大的电阻率、较大的电阻率 在在在在电电电电热热热热元元元元件件件件端端端端电电电电压压压压一一一一定定定定的的的的条条条条件件件件下下下下，电电电电热热热热元元元元件件件件发发发发出出出出的的的的功功功功率率率率与与与与其其其其电电电电阻阻阻阻成成成成反反反反比比比比，而而而而电电电电阻阻阻阻与与与与其其其其材材材材
43、料料料料的的的的电电电电阻阻阻阻率成正比，即：率成正比，即：率成正比，即：率成正比，即：式中：f电热元件截面积(mm2)；L长度(m)。当R与f不变时，越大，则 L越短，节省材料，便于安装；当R与L不变时，越大，则 f越大，提高强度，延长寿命。第37页/共64页第三十八页，编辑于星期二：三点 十分。3 3 3 3、较小的电阻温度系数。、较小的电阻温度系数。、较小的电阻温度系数。、较小的电阻温度系数。电电电电热热热热元元元元件件件件材材材材料料料料的的的的电电电电阻阻阻阻温温温温度度度度系系系系数数数数越越越越大大大大，则则则则电电电电热热热热元元元元件件件件在在在在不不不不同同同同温温温温度度
44、度度下下下下发发发发出出出出功功功功率率率率的的的的变变变变化化化化也也也也越越越越大大大大，电电电电阻阻阻阻炉炉炉炉功功功功率率率率就就就就不不不不稳稳稳稳。如如如如果果果果使使使使用用用用电电电电阻阻阻阻温温温温度度度度系系系系数数数数大大大大的的的的材材材材料料料料做做做做电电电电热热热热元元元元件件件件则则则则应应应应配配配配备备备备调调调调压压压压器器器器，保保保保证证证证炉炉炉炉子子子子功功功功率的稳定。率的稳定。率的稳定。率的稳定。4 4 4 4、较小的热膨胀系数、较小的热膨胀系数、较小的热膨胀系数、较小的热膨胀系数膨胀系数过大，则电热元件表面氧化膜易破坏，其氧化加速；膨胀系数过
45、大，则电热元件表面氧化膜易破坏，其氧化加速；膨胀系数过大，则电热元件表面氧化膜易破坏，其氧化加速；膨胀系数过大，则电热元件表面氧化膜易破坏，其氧化加速；对热膨胀系数较大的电热元件安装时应留有充分的膨胀余地。对热膨胀系数较大的电热元件安装时应留有充分的膨胀余地。对热膨胀系数较大的电热元件安装时应留有充分的膨胀余地。对热膨胀系数较大的电热元件安装时应留有充分的膨胀余地。5 5 5 5、良好的加工性、良好的加工性 电热元件材料应便于加工成各种形状并具备良好的焊接性。电热元件材料应便于加工成各种形状并具备良好的焊接性。电热元件材料应便于加工成各种形状并具备良好的焊接性。电热元件材料应便于加工成各种形状
46、并具备良好的焊接性。第38页/共64页第三十九页，编辑于星期二：三点 十分。二、常用电热元件材料及特点二、常用电热元件材料及特点二、常用电热元件材料及特点二、常用电热元件材料及特点 电热元件材料可分为金属材料和非金属材料两大类。电热元件材料可分为金属材料和非金属材料两大类。电热元件材料可分为金属材料和非金属材料两大类。电热元件材料可分为金属材料和非金属材料两大类。1 1 1 1金属电热元件材料金属电热元件材料金属电热元件材料金属电热元件材料 金属电热元件材料包括合金和纯金属两种，金属电热元件材料包括合金和纯金属两种，金属电热元件材料包括合金和纯金属两种，金属电热元件材料包括合金和纯金属两种，合
47、金材料中又分为铁铬铝系和镍铬系。合金材料中又分为铁铬铝系和镍铬系。合金材料中又分为铁铬铝系和镍铬系。合金材料中又分为铁铬铝系和镍铬系。(1)(1)(1)(1)铁铬铝系铁铬铝系铁铬铝系铁铬铝系优点：熔点比镍铬合金高，耐热性好；电阻率大，电优点：熔点比镍铬合金高，耐热性好；电阻率大，电优点：熔点比镍铬合金高，耐热性好；电阻率大，电优点：熔点比镍铬合金高，耐热性好；电阻率大，电阻温度阻温度阻温度阻温度系数小，功率稳定，在含硫氧化性气系数小，功率稳定，在含硫氧化性气系数小，功率稳定，在含硫氧化性气系数小，功率稳定，在含硫氧化性气氛中无影响，价氛中无影响，价氛中无影响，价氛中无影响，价格便宜（应用广泛）
48、；格便宜（应用广泛）；格便宜（应用广泛）；格便宜（应用广泛）；缺点：塑性差，高温加热后晶粒粗大，脆性大，不抗缺点：塑性差，高温加热后晶粒粗大，脆性大，不抗缺点：塑性差，高温加热后晶粒粗大，脆性大，不抗缺点：塑性差，高温加热后晶粒粗大，脆性大，不抗渗碳、渗氮、含硫还原性气氛，渗碳、渗氮、含硫还原性气氛，渗碳、渗氮、含硫还原性气氛，渗碳、渗氮、含硫还原性气氛，常用牌号：常用牌号：常用牌号：常用牌号：0Cr25Al50Cr25Al50Cr25Al50Cr25Al5、0Cr27Al7Mo20Cr27Al7Mo20Cr27Al7Mo20Cr27Al7Mo2、0Cr23Al6Mo20Cr23Al6Mo20
49、Cr23Al6Mo20Cr23Al6Mo2、1Crl3Al41Crl3Al41Crl3Al41Crl3Al4、0Cr25Al6RE0Cr25Al6RE0Cr25Al6RE0Cr25Al6RE等。等。等。等。第39页/共64页第四十页，编辑于星期二：三点 十分。(2)(2)(2)(2)镍铬系镍铬系镍铬系镍铬系优优优优点点点点：高高高高温温温温加加加加热热热热不不不不脆脆脆脆化化化化，具具具具有有有有良良良良好好好好的的的的塑塑塑塑性性性性和和和和焊焊焊焊接接接接性性性性，便便便便于于于于加加加加工工工工和和和和维修，抗渗氮。维修，抗渗氮。维修，抗渗氮。维修，抗渗氮。缺点：电阻率小，电阻温度系数较
50、大，不抗硫蚀，价格昂贵。缺点：电阻率小，电阻温度系数较大，不抗硫蚀，价格昂贵。缺点：电阻率小，电阻温度系数较大，不抗硫蚀，价格昂贵。缺点：电阻率小，电阻温度系数较大，不抗硫蚀，价格昂贵。常用牌号：常用牌号：常用牌号：常用牌号：Cr20Ni80Cr20Ni80Cr20Ni80Cr20Ni80、Crl5Ni60Crl5Ni60Crl5Ni60Crl5Ni60、Cr23Nil8Cr23Nil8Cr23Nil8Cr23Nil8等。等。等。等。(3)(3)(3)(3)纯金属纯金属纯金属纯金属常用金属：钼、钨和常用金属：钼、钨和常用金属：钼、钨和常用金属：钼、钨和TaTaTaTa（高温易氧化，常需在氢气、