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1、箱箱式式热热处处理理电电炉炉类型名称已知参数炉子生产能力G最高炉温工件加热温度tb炉子生产方式工件环境温度用途确定炉膛尺寸和炉膛砌体尺寸取炉子生产率P炉底面积A炉底长宽比L/B炉底宽度B炉底长度L炉膛高度h炉子内表面积A炉顶内表面积At1炉墙内表面积Aw1炉底内表面积Ab1炉子内表面积A经验公式计算功率按经验公式P按耐火砖取功率分配与接线84kW功率分别布置在炉膛内两侧面和炉底上，其面积为AWAb炉墙布置66kW,其平均表面积功率炉墙布置18kW,其平均表面积功率一般车间供电为380V,可组成、Y或、YY炉墙电阻丝计算选用丝状0Cr25Al5铁铬铝合金，采用Y星接线950时的电阻系数t确定电热
2、元件单位表面积功率相功率P电热元件端电压U在工作温度下的电阻Rt电热元件直径d每相电热元件长度L总长Lt校核炉底电阻丝计算选用丝状0Cr25Al5铁铬铝合金，采用电源电压220V单相串联接线950时的电阻系数t相功率P电热元件端电压U在工作温度下的电阻Rt电热元件直径d每相电热元件长度L校核电热元件在炉膛内的布置炉膛长1.856m，取布置长度为1.8m。每侧墙分8层，则每段炉丝长L当电热元件工作温度大于1000，螺旋节径D螺旋体圈数N螺旋节距hh/d电热元件在炉底的布置在选用范围内，炉底分8段，而每段长每段炉丝长L当电热元件工作温度大于1000，螺旋节径D炉墙电阻丝计算螺旋体圈数N螺旋节距hh
3、/d，在选用范围内电热元件在炉底的布置公式结果单位电热元件材料在下列炉温时允许的单位表面功率(W/cm2)170kg/h6009500Cr17Al52.63.29000Cr25Al5_周期式成批装料,长时间连续生产Cr15Ni602.520Cr20Ni803.0中、小型中碳钢、低合金钢毛坯或零件的热处理（淬火、正火及调质等），无定型产品，处理批量为多品种小批量Cr20Ni80Ti3_120kg/(m2.h)A=G/（PK）1.7m2炉底电热元件表面功率降低率0.5炉底板材料耐热钢B=（A/2）0.50.913取0.928m单位表面功率降低(%)2030L=A/B1.796取1.856m丝状螺旋
4、体电热元件结构尺寸h=0.8B0.7424取0.769m项目At1=2x0.928/6x1.8561.80m2Aw1=2x0.645x(1.856+0.928)3.59m2螺旋节径D(mm)Ab1=1.856*0.9281.72m2螺旋节距h(mm)A=At1+Aw1+Ab17.116m2P=CA0.9(t/1000)1.55-0.5a84kW最大波纹高度值C=25,=4ht=950a=1.25安装方式AW=2x1.856x0.6452.39m2垂直悬挂Ab=4x0.125x1.8560.928m2w=66/2.3927.62kW/m2b=18/0.92819.40kW/m2垂直悬挂t=0(1
5、+at)1.47.mm2/m箱箱式式热热处处理理电电炉炉84kW功率分别布置在炉膛内两侧面和炉底上，其面积为一般车间供电为380V,可组成、Y或、YY选用丝状0Cr25Al5铁铬铝合金，采用Y星接线=1.6W/cm2P=66/322 KwU=380/30.5220VRt=U2/Px1032.20d=4x105P2t/(2U2)1/37mmL=Rtd2/(4t)57.6mLt=3L173m=103xP/Lxxd,在许用范围内1.69W/cm2t=0(1+at)1.47.mm2/mP=1818 KwU=220V220VRt=U2/Px1032.69d=4x105P2t/(2U2)1/36.29取7
6、mmL=Rtd2/(4t)70.5m=103xP/Lxxd,在许用范围内1.29W/cm2L=Lt/1610.81mD=5d35 mmN=L/d98.34圈h=LL/N18.30mm2.54L=Lt/88.82mD=5d35 mm选用丝状0Cr25Al5铁铬铝合金，采用电源电压220V单相串联接线炉膛长1.856m，取布置长度为1.8m。每侧墙分8层，则h/d在选用范围内，炉底分8段，而每段长N=L/d80.22圈h=LL/N22.44mm3.12h/d，在选用范围内70080090010001100120013002.02.61.62.01.11.5 0.81.0 0.50.7_3.03.7
7、2.63.22.12.6 1.62.0 1.21.5 0.81.0 0.50.72.01.50.8_2.52.01.51.10.5_2.21.71.30.70.5_刚玉碳化硅粘土砖304030404050铁铬铝合金铬镍合金10001000950950750750(46)d(68)d(56)d(68)d(812)d(24)d(24)d(24)d(24)d(24)d电阻带宽度b(mm)铬镍铁铬铝合金铁铬铝合金100012001100120013001030020025015013020400300270230200304503504202802501020016018014012020270220
8、25017515030320270300200170在下列炉温时允许的单位表面功率(W/cm2)炉底电热元件表面功率降低率丝状螺旋体电热元件结构尺寸最大波纹高度值钢钢材材加加热热时时间间简简易易计计算算(1.92m(1.92m2 2室室式式加加热热炉炉）序号类型名称公式参数1已知最高工作温度t13002最大工件直径d1(45#钢）2003602003最大工件单重G188.17124最小工件直径d2(45#钢）90150905最小工件单重G29.919266炉底面积A1.927炉子生产率P(kg/m2.h)3008炉子生产能力G(kg/h)G=PA5769最多装入量SS=1.92/(d1*L)2
9、6.6666710炉子最大装载量Z（kg）Z=G1*S149911工件进炉温度t12012工件出炉温度t2125013厚薄钢材计算导出辐射系数加热温度900，取3.5414炉温TL TL=t+273157315开始时工件的表面温度TsTst1+27329316终了时工件的表面温度TzTzt2+273152317钢材的平均表面温度Tjb2(Tjb/100)4=(Ts/100)4+(Tz/100)4761.76118辐射系数f(TL/100)4+(Tjb/100)4/(TL-Tjb)287.15819对流系数d5.8+3.959.7520综合给热系数=f+d296.90821低碳钢t2时的热导率2
10、9.522最大工件加热厚度1=/20.123最小工件加热厚度2=/20.04524最大工件毕欧准数Bi1Bi1=S1/,Bi0.5为厚钢材1.00625最小工件毕欧准数Bi2Bi2=S2/，Bi5压延面5.8+3.95 7.140.78M2粗糙面6.16+4.19 7.520.78kg/m2.h磨光面5.58+3.95 7.120.78kg/h件17kgW/(m2k4)3.75KKKKW/(m2*)W/(m2*)W/(m2*)W/(m*)查表mm厚钢材过渡范围kg kj/(kg*)查表m2查表钢钢材材加加热热时时间间简简易易计计算算(1.92m(1.92m2 2室室式式加加热热炉炉）查表hhk
11、g查表查表查表hh查表得碳钢单放加热时间：4mm/分钟查表得碳钢间距d放加热时间：3.3mm/分钟 查表得碳钢间距(d/2)放加热时间：2.5mm/分钟查表得碳钢紧靠放加热时间：2mm/分钟侧墙传热计算(稳定态）已知炉膛最高温度()1250室温()序号名称及单位厚度设定温度热导率mw/m*1高铝低水泥耐火浇注料0.212044.3734472高铝纤维针刺毯0.19750.37686683硅藻土保温砖0.231190.2324514石棉板0.01690.171178结果侧墙厚度m/散热密度q(w/m2)/炉表温升0.5486925计算温度误差%1210.24-0.5182724979.53746
12、-0.46538119.26371-0.221606268.472063 0.7651253943拱顶耐火层厚232、隔热层厚116时的Vn和Vg值拱顶中心角修正系数K2序号中心角6090拱顶中心角60体积VgVnVgVnK21.866跨度B(mm)温度系数K113480.077 0.113 0.096 0.132炉温()常温24640.09 0.141 0.111 0.162K1135800.105 0.169 0.125 0.192钢材的许用应力(Mpa)46960.119 0.197 0.14 0.222应力种类符号69280.146 0.254 0.169 0.281抗拉、抗压、抗弯7
13、10440.16 0.282 0.184 0.311抗剪811600.174 0.31 0.199 0.341端面承压cd912760.188 0.338 0.213 0.371B=1508、1300、60时的拱顶水平推力P1013920.202 0.366 0.228 0.401序号名称1115080.216 0.394 0.243 0.4311侧支柱柱距L1216240.23 0.423 0.258 0.4612耐火材料密度n1317400.244 0.451 0.272 0.4913隔热材料密度g1418560.258 0.479 0.287 0.5214最大柱距水平推力P1519720
14、.272 0.507 0.302 0.551按简支结构侧支柱受力计算1620880.286 0.535 0.316 0.5811炉膛拱角高H1722040.299 0.564 0.331 0.6112地面到拱角梁的距离h11823200.313 0.592 0.346 0.6413拱角梁到炉顶的距离h21924360.327 0.620.36 0.6714侧支柱最大弯矩Mmax2025520.341 0.648 0.375 0.7015截面系数Wj2126680.355 0.676 0.39 0.7316选用国标14#工字钢,Wx=102cm32227840.369 0.705 0.404 0
15、.761拱脚梁计算2329000.383 0.733 0.419 0.7911拱脚梁最大弯矩Mmax2430160.397 0.761 0.434 0.8212截面系数Wj常用材料参数选用表3选用国标14a槽钢,Wx=80.5cm3序号名称b(mm)重量(kg/m)Wx/cm3112.6槽钢5312.31862.1214a槽钢5814.53580.5314b槽钢6016.73387.1416a槽钢6317.24108516槽钢6519.752117618a槽钢6820.174141718槽钢7023152820a槽钢7322.637178920槽钢7523.75225.781022槽钢7928
16、.4352341125a槽钢7827.412701225b槽钢8031.33528213 12.6工字钢7414.22377.51414工字钢8016.891021516工字钢8820.5131411618工字钢9424.1431851720a工字钢10027.9292371822a工字钢110333091925a工字钢11638.140220100方型钢514.4095421100方型钢616.9816222140方型钢520.689112.923140方型钢624.51713124160方型钢523.83150.325160方型钢628.285175.726100矩形钢508.594(4)
17、26.8227100矩形钢5010.484(5)31.6328120矩形钢6010.478(4)40.1229120矩形钢6012.839(5)47.8230140矩形钢8012.99(4)61.3731140矩形钢8015.979(5)73.8632160矩形钢8014.246(4)74.733160矩形钢8017.549(5)90.2134180矩形钢10020.689(5)124.935200矩形钢10022.1(5)144901201801.2070.8660.5130022.533.5Q215Q23516Mn151.9166.6235.293.198142.1225.2249.935
18、2.8公式数据单位一般取1-2m0.9m高铝耐火浇注料2700Kg/m3硅藻土保温砖550Kg/m3P=0.005K1K2L(Vnn+Vgg)30KN调用#REF!mh1=0.8+H#REF!mh2=0.134B+0.232+0.20.634mMmax=Ph1h2/(h1+h2)#REF!KN.mWj=(Mmax/)*1000#REF!cm3Mmax=PL/83.3515KN.mWj=(Mmax/)*100020cm3拱顶中心角修正系数K2温度系数K1钢材的许用应力(Mpa)B=1508、1300、60时的拱顶水平推力P按简支结构侧支柱受力计算选用国标14#工字钢,Wx=102cm3拱脚梁计算
19、选用国标14a槽钢,Wx=80.5cm31.9平方米双室式炉升降机构计算炉门重量计算名称宽(m)高(m)厚(m)壁厚(m)炉门面板1.0300.710.310.023炉门端板1.0300.324炉门侧板0.710.324炉门吊耳0.080.075横加强筋1.0300.050.0065竖加强筋0.710.050.0065和计名称长(m)宽(m)厚(m)高铝浇注料0.9840.6640.177高铝纤维针刺毯0.9840.6640.10石棉板0.9840.6640.010和计总计炉门提升力的计算非平衡（电动）名称炉门重量G（kg)()g(N/kg)数据676310传动机构安装位置炉前支柱侧面F=Gg
20、(cos+sin)轴径计算(按弯扭合成强度)轴的类型材料牌号弯曲应力(Mpa)轴受的最大拉力弯矩M(N.m)实心轴45#1606824969d=21.68(M/)1/3起重用短环链的选用类型材料牌号速度v(m/s)Fb(kN)安全系数K短环链20Mn20.10.1563.46Fmax=Fb/K公称直径(mm)优选节距(mm)优选外宽(mm)d82426导向链滑轮尺寸的选用材料牌号短环链d(mm)滑轮槽宽(mm)内槽壁厚(mm)滑轮内槽宽(mm)HT150842.45.237.2电动葫芦的选用型号起重量(t)起升速度(m/min)绳直径(mm)CD11-6D187.4滑轮尺寸的选用绳直径(mm)
21、结构型式滑轮直径d（mm)b(mm)11D-6x1919828内伸长度(m)数量(个)体积(m3)密度(kg/m3)重量(kg)0.03710.0177800131.195220.0157800119.738720.0106780082.5383520.0007578005.8780810.0003378002.6110510.0002378001.79985344面积(m2)单重(kg/m2)体积(m3)密度(kg/m3)重量(kg)0.1162700312.24840.065320013.067520.653376106.53376332676炉门提升力F 炉门提升力F(N)电动葫芦炉门与导板摩擦因数F=1.01Gg68241T0.3直径d(mm)有1个键槽取直径(mm)炉门提升速度(m/min)4042458Fmax(kN)炉门重力(kN)极限工作栽荷可行性11720(kN)可行1.9平方米双室式炉升降机构计算炉门提升力的计算F=Gg(cos+sin)轴径计算(按弯扭合成强度)起重用短环链的选用导向链滑轮尺寸的选用厚度(mm)9.8结构型式功率(KW)电压(V)6x37+11.5380a(mm)h(mm)轴径(mm)D1(mm)40254590电动葫芦的选用滑轮尺寸的选用