罩式爐設(shè)計(jì)說(shuō)明書一，概述罩式爐屬與間斷式變溫爐，爐膛不分區(qū)供熱，爐溫按規(guī)定的加熱制度隨時(shí)間變化.罩式爐主要用于工件的光亮退火，也用于工件的一般熱處理.罩式電阻爐則主要用于高溫?zé)崽幚砑訜岷椭袦赝嘶?本次設(shè)計(jì)的就是中溫矩形電阻爐，功率為60千瓦，最高加熱溫度為850度.二，中溫矩形電阻爐能處理工件的類型尺寸形狀在罩式爐內(nèi)加熱的工件多為:成卷的帶材和線材，成捆的棒材和管材，成多的板材以及尺寸不大但形狀復(fù)雜的異型件.本次電阻爐的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以處理成卷的帶材為依據(jù).材料為08F鋼，含碳量為0.08%,帶材厚20毫米.三，材料的熱處理工藝，根據(jù)熱處理特點(diǎn),分析處理后的組織特點(diǎn)和所獲得性能把扎制后的工件放在爐內(nèi)加熱到700度，加熱大約2個(gè)小時(shí),然后爐冷到300度左右，爐冷2個(gè)小時(shí)左右,再出爐進(jìn)行空冷到室溫.根據(jù)回復(fù)再結(jié)晶的特點(diǎn)，得到與原組織一樣的組織，即球狀珠光體和鐵屬體.由于球狀珠光體的存在，所以退火后的工件有很好的延展性和切削性.工藝曲線如下：四，確定工件的年產(chǎn)量，爐子的每次最大出料量，爐子的實(shí)際的生產(chǎn)率1生產(chǎn)能力G=GM=2/4=0.5t/hG=G/(T+T)=2/(4+1)=0.4t/hG=GM=2/0.5=4t/h式中G一罩式爐的裝載量(t)G,G,G廠處理某工件時(shí)爐罩，爐臺(tái)及冷卻罩的生產(chǎn)能力(t/h);T1--整個(gè)生產(chǎn)周期占用外罩的時(shí)間，包括加熱，保溫,帶外罩冷卻及輔助作業(yè)時(shí)間(h)T2--揭外罩后繼續(xù)站用爐臺(tái)的時(shí)間，包括冷卻，裝卸料輔助時(shí)間(h)--快速冷卻罩占用的時(shí)間(h)32年產(chǎn)量Q=G*t=0.4*8400=3360(t)爐體結(jié)構(gòu)分析1外罩；外罩由鋼板，外殼，爐襯，爐頂?shù)趿航M成，爐襯下方加一層托板以支撐外罩下部爐襯.外罩下部焊有一對(duì)導(dǎo)向環(huán)，扣外罩時(shí)用以套在爐臺(tái)兩邊高度稍有不同的導(dǎo)向柱上以確保爐臺(tái)的中心線重合.外罩頂部有一個(gè)帶吊孔的橫梁.孔的位置與外罩的重心一致.根據(jù)功率的要求，外罩尺寸定為:長(zhǎng)X寬乂高=2600X1800X2000.2內(nèi)罩；內(nèi)罩的作用是將煙氣流動(dòng)空間與工作所處的可控氣氛流動(dòng)空間隔開，同時(shí)又是傳熱過(guò)程中的熱交換面，因此內(nèi)罩必須是密封的，耐溫抗氧化的,并且還有一定的剛度.內(nèi)罩一般用耐熱鋼板焊接.并有縱向波以增大換熱面積，同時(shí)能減少變形面積并延長(zhǎng)使用壽命.內(nèi)罩尺寸:長(zhǎng)X寬X高=2200X1400X1100.3爐臺(tái)；見設(shè)計(jì)圖.4密封結(jié)構(gòu)外罩和內(nèi)罩與爐臺(tái)之間要求密封.密封結(jié)構(gòu)形式有砂封，水封，膠封和耐火纖維密封等多種形式,通常組和使用.砂封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本底,能承受高溫，但嚴(yán)密性差，因而氣氛泄露量高于其他密封形式.內(nèi)罩中氣壓過(guò)大時(shí)，砂子易被吹走;過(guò)小，則易被氣帶動(dòng)并附著在工件表面.所用砂子多為河砂，或改用硅砂及鋯砂，外罩采用水封和砂封復(fù)合結(jié)結(jié)構(gòu)，效果較好。外罩上倒置一根U型管，一端開口位于砂封槽的上方，另一端開口插入外側(cè)水封槽的水內(nèi)，插入深度隨爐壓上限設(shè)定值而確定。由于本次設(shè)計(jì)的為中溫罩式電阻爐，氣壓差不大，所以用砂封即可。5、導(dǎo)向柱沿罩式爐的對(duì)角先在爐臺(tái)外側(cè)設(shè)置一對(duì)導(dǎo)向柱，供升降外罩和冷卻罩時(shí)導(dǎo)向和定位之用。一導(dǎo)向柱為140mm，壁厚8mm的無(wú)縫鋼管制成。頂端呈圓錐形，底部固定在基礎(chǔ)上，另一導(dǎo)向柱比它高200mm，便于套外罩時(shí)先后套入。在外罩和冷卻的相應(yīng)位置上沒有一對(duì)套筒，套筒下口呈喇叭形，較高的罩式爐將套筒換成半個(gè)圓環(huán)或使用一對(duì)小輥?zhàn)?，這樣在升降外罩和冷卻罩時(shí)，即使起重機(jī)帶鉤和爐罩重心位置有偏差也不至于卡住。6、冷卻罩冷卻罩分風(fēng)冷、水冷、和風(fēng)水雙冷三種。基本結(jié)構(gòu)是一個(gè)圓柱形的鋼板套筒，用型鋼加固下部開口，外面焊有支架可支撐在爐臺(tái)上。風(fēng)冷冷卻罩在罩頂裝軸流風(fēng)機(jī)，風(fēng)量達(dá)15000-60000m3/h，風(fēng)壓200-400Pa內(nèi)罩與冷卻罩之間的凈空約100-150mm內(nèi)罩外側(cè)空氣的風(fēng)速達(dá)15-20m/s。水冷冷卻罩在罩頂裝水噴頭或底面有小孔的水箱向內(nèi)罩頂噴水，同時(shí)在冷卻罩上部裝環(huán)行集管向內(nèi)罩壁面噴水，以期加速內(nèi)罩的冷卻。本爐采用風(fēng)、水雙冷卻罩，結(jié)構(gòu)是：冷卻罩頂部沒有冷卻水噴淋系統(tǒng)，在冷卻罩上側(cè)面傾斜安裝2-3臺(tái)軸流風(fēng)扇，通過(guò)風(fēng)扇向上軸取內(nèi)罩表面的熱空氣。六、電熱體的選擇及接線方法和功率與分配：電熱體選0Cr25Al5材料，類別為螺旋線，采用Y型聯(lián)接方式，根據(jù)爐膛尺寸，在外罩四個(gè)側(cè)墻安裝兩相，爐臺(tái)上安裝一相。相功率：P=60/3=20kw相電壓：U=P380/5=220V相電阻:R=2202/20x103=2.42Q，爐溫850度時(shí)電熱元件溫度為1000度，查表得0Cr25Al5的電阻系數(shù)p=1.506Qmm?/m,電熱元件允許的單位表面功率選定為W廣2.0w/cm2查表得電熱元件的直徑為d=34.43：乙之七=34.43；202x^06=9.1mm\Ux2WyV2202x2.0電熱元件長(zhǎng)度

L二里=2.42x0.785x9上頸皿XP1.506T電熱元件實(shí)際單位表面實(shí)際功率wb=—四苴—=0.67w/cm23.14x0.91x10450（＜wy，合適）螺旋直徑D=8x9.1=72.8mm（取D/d=8)每圈螺旋線的長(zhǎng)度l=3.14x72.8=228.6mm電熱元件圈數(shù)”1000/n=治=lq1000x104.5=457228.6長(zhǎng)度方向內(nèi)安放280圈，布置6層;寬度方向內(nèi)安放177圈，，也布置6層.螺旋節(jié)距.S=6x2600=55.7mm（長(zhǎng)度方1280向）S=竺塑0=61.0mm（寬度方2177向）爐臺(tái)采用耐熱鋼底版，爐臺(tái)一項(xiàng)電熱元件的單位表面功率降低20%,W=2.0x0.8=1.6w/cm2爐臺(tái)電阻元件直徑為D=34.43：202xL506=6.8mm32202x1.6電熱元件長(zhǎng)度1.506l=2.42x0.785x6如=58.3m電熱元件實(shí)際單位表面功率1.50620x1033.14x0.68x5830=1.58w/cm2（＜W，合適）螺旋直徑D=6.8x8=54.4mm每圈螺旋線長(zhǎng)度l=3.14x54.4=170.8mm螺旋圈數(shù)n=58.3x1°3$170.8螺旋節(jié)距S=6x2600=45.7mm341耐火材料和保溫材料的選用1耐火材料的選用選黏土質(zhì)耐火磚作為耐火材料,黏土質(zhì)耐火磚SiO2含量<65%,Al2O3的含量25%-42%.黏土質(zhì)耐火磚的性能指標(biāo)品中牌號(hào)及等級(jí)體積密度(kg/m3)耐火度(0C)0.2荷重軟化開始溫度(0C)常溫耐火度(Mpa)重?zé)€度(%)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)試驗(yàn)溫度14000C,2hN-120701750140030.0+0.1-0.4GB4415-842保溫材料的選用硅藻土磚的理化指標(biāo)牌號(hào)密度-(g/cm3)常溫耐壓強(qiáng)度>(Mpa)重?zé)€-2%保溫8h的試驗(yàn)溫度(0C)熱導(dǎo)率[w/(w?0C)]-(平均溫度300+100C)GG-0.7a0.72.5900(最高使用溫度)0.2硅藻土粉的理化性能類別密度(g/cm3)不同溫度下的熱導(dǎo)率和熱導(dǎo)方程式粒度(mm)溫度(0C)熱導(dǎo)率熱導(dǎo)方程式[w/(m?C)]生料0.683500.2020.105+0.279x10-3t<1.5殘余水分20%-25%熟料0.603500.1560.083+0.209x10-3t<1.5殘余水分15%-20%八，說(shuō)明爐子的安裝和使用方法一般質(zhì)量檢查是指外觀質(zhì)量、元件制造質(zhì)量、砌磚質(zhì)量、密封性以及傳動(dòng)部分運(yùn)轉(zhuǎn)情況等的檢查（a）在爐子通電調(diào)試時(shí)要用火把進(jìn)行點(diǎn)燃檢驗(yàn)，法蘭處應(yīng)注意保證密封。（b）爐殼外裸漏帶電部分要設(shè)置防護(hù)殼。（c）為保證操作安全可靠，設(shè)置過(guò)流繼電器、壓力繼電器、自動(dòng)斷路開關(guān)等（d）爐子安裝在寬敞通風(fēng)的車間爐子烘干前先用萬(wàn)用表測(cè)量元件與爐殼間的電阻，不允許有短路現(xiàn)象；烘干后應(yīng)用500伏兆歐表測(cè)量其冷絕緣電阻，其值不小于0.5兆歐（e）注意電熱體的更換和爐子周圍的清潔工作'（f）額定功率的測(cè)量：在額定電壓下，當(dāng)爐溫達(dá)到額定溫度的瞬間，用功率表測(cè)量（g）空載功率的測(cè)定：首先確定電阻爐的熱穩(wěn)定狀態(tài)。用電度表測(cè)量耗電量，每隔一定時(shí)間讀數(shù)一次，求取平均值?？諣t升溫時(shí)間的測(cè)定：經(jīng)烘干的電阻爐從冷態(tài)接上額定電壓，記錄其達(dá)到額定溫度所達(dá)到的時(shí)間。測(cè)定時(shí)，電壓的波動(dòng)在+2%。九，參考書目：熱處理手冊(cè)機(jī)械工業(yè)出版