【導讀】井式爐；加工大中型鑄、鍛毛坯件的退火、正火、回火等處理，則宜用臺車爐；小型軸承鋼球、滾子等則選用滾筒式爐等。對產量不大、品種多、工藝變化大的，則可考慮使用箱式爐或箱式多用爐?；?，并防止污染。等有特殊要求時也應考慮在內。勻性；減少熱損失和便于電熱元件、爐內構件更換以及爐子維修等。元件或工件與爐膛前、后壁之間應保持一定距離，一般為～。爐底寬度B與長度L之比一般應保持在2/3～1/2范圍內。于2m時，接近1/2。爐底面積的確定分實際排料法和加熱能力指標法。本設計應采用加熱。100kg/m2·h，故可得爐底有效面積。爐膛高度指爐底面至爐頂拱角的距離。范圍內變動，近年來有降低爐膛高度的趨勢，對上述比值常取中下限。的普通硅酸鋁纖維氈+182mmB級硅藻土磚和膨脹珍珠巖復合爐襯。爐底板材料選用Cr-Mn-Ni耐熱鋼，根據爐底實際尺寸給出，分三塊或四塊，

　　

【正文】 =106(1+1051 000)=106? m ② 電熱組件單位表面積功率： 根據所選的電熱組件 [8]， 由 圖 取 允W = W/㎝ 2。 ③ 每根電熱組件功率： 因為爐子的加熱功率為 75kW，且均勻分布。由于每組功率以 30～ 75kW 為宜，即每相 功率在 10～ 75kW 之間，這樣可使每一電熱組件的功率不致過大，便 于布置安裝， 圖 2 FeCrAl合金電熱元件允許表面負荷 表 1 電熱組件 0Cr13A16Mo2合金的化學成分和性能 性能 數值 主要化學成分 （ %） Cr Al Ni Mo Fe ～ 14 5～ 7 ≤ ～ 余量 工作溫度（ ℃ ） 正常 1050～ 1200 最高 1300 密度（ g/cm3） 20℃ 時電阻系數（ ? m ） （ 177。） 106 電阻溫度系數（ 105/℃ ） （ 0～ 1000℃ ） 線膨脹系數（ 106/℃ ） （ 0～ 1000℃ ） 熱導率（ W/(m℃ )） 比熱容（ J/(g℃ )） 熔點（ ℃ ） 1500 且電熱組件的尺寸也較合適?，F將爐內的電熱組件分為三組三相雙星形接 法。本工藝選取爐子功率為 75 kW，選取爐子加熱組件數為 6，可以求出每根組件功率為 p=P/ n =75/6= kW ④ 每組電熱組件電壓： 由于采用 YY 接法，車間動力網端電壓為 380V，故每組電熱組件端電壓即為每組電壓 組U = 3380 =220V ⑤ 線狀電熱組件直徑計算： d = 3 2212 /104 ）（ 允組 WUp t ??? ?? = 3 22212 )/(104 允組 WUp t ??? = 3 226212 ）（ ?????? ? ? = 取 d=5mm。 ⑥ 電熱組件的長度 每組電熱組件長度： 組L =922 10??tpdU ??組 = 9622 5220 ?? ??? ?? ?= 電熱組件總長度： 總L =6 組L =6= ⑦ 電熱組件的重量 由上表查得，電熱組件 0Cr13A16Mo2 的密度 M? = g/cm3 則每組電熱組件重量： 組G = MLd ?? 組24 =52105/4= 總G =8 組G =6= ⑧ 校核電熱組件 實W 實W =組dLp?310 = ??? =由于 實W ＜ 允W ，所以計算結果是合理的。 7 等溫淬火槽計算 淬火槽設計的基本步驟是根據工件的材料、形狀、尺寸、重量和技術要求，淬火槽的作業(yè)方式、生產率和投料批量等，先確定淬火介質種類和需要量，然后確定淬火槽的形狀、尺寸、介質冷卻裝置和機械化裝置，并選擇各種附屬設施。 周期作業(yè)爐工件的淬火冷卻過程，實質上就是工件和淬火介 質之間的熱交換過程，因此，可利用熱平衡的方法計算出淬火介質的體積 介V 。而連續(xù)作業(yè)爐淬火槽的 設計，一般不進行熱平衡計算，而是先確定機械裝置的結構大小，再根據其安裝方法以及操作、檢修的方便和其它附屬裝置的需要等確定淬火槽的形狀、尺寸，最后根據淬火槽尺寸、生產率和介質冷卻方法確定介質需要量，并選擇計算其它附屬裝置和輔助設備。 由于本設計選用的貝氏體等溫淬火設備 為連續(xù)作業(yè)爐，但淬火槽中利用升降臺轉移工件，因此采用周期作業(yè)淬火槽的設計計算。 淬火介質需要量 介V = )( )( 12 ttC tCtCG cchh ??? （ ） 式中： 介V —— 淬火介質需要量， m3； G —— 一批淬火工件的總重量， kg； th、 tc—— 工件冷卻的開始溫度（加熱溫度）和終了溫度，一般 tc=100～150℃ ； Ch、 C—— 工件由 0℃ 加熱到 th 和 tc溫度的平均比熱， kJ/kg?℃ （當鋼加熱到 870℃ 時， Ch≈?℃ ；冷卻溫度為 250℃ 時， Cc≈ kJ/kg?℃ ）； t t2—— 淬火介質開始溫度和終了溫度， ℃ （對于水， t1≈10～ 25℃ ，t2≈30～ 40℃ ；對于油， t1=20～ 50℃ ，最常用 30～ 40℃ ，t2=250℃ ）； C—— 淬火介質在 t2 和 t1 之間的平均比熱， kJ/kg?℃ ， [對于水， C= kJ/kg?℃ ；對于油， C=～ 2. 09 kJ/kg?℃ ；對于 20～ 40℃ 的NaOH 水溶液， C= kJ/kg?℃ ]。 ? —— 淬火介質密度， kg/ m3； 其中取 G=400kg， C=2 kJ/kg?℃ ， ? = kg/ m3， ， t1=35℃ ， t2=250℃ 。 則： 介V =)( )( 12 ttC tCtCG cchh ???=)35250( )(400 ?? ???= 淬火槽形狀與尺寸 （ 1） 淬火槽內淬火介質的深度 H1=L+△ h1+△ h2+△ h3 （ ） 式中： H1—— 淬火槽不工作時，淬火介質的深度， m； L—— 一批裝料中最長工件的長度， m； △ h1—— 淬火時，工件上 端至液面的距離，取 ～ m； △ h2—— 淬火時，工件下端至槽底的距離，取 ～ m； △ h3—— 淬火時，工件上下運動距離，短件取 ～ ，長件 ～ 。 則 H1=L+△ h1+△ h2+△ h3=+++= （ 2） 淬火槽的橫截面形狀和尺寸 淬火槽的橫截面積： F=1HV介 （ ） =長方形淬火槽橫截面邊長： a= nF （ ） b=nF （ ） 式中： a—— 淬火槽長度， m； b—— 淬火槽寬度， m； n—— 橫截面邊長比，通常 n=ba =～ 。 則 a= nF = ? = m； b=nF= = m （ 3） 淬火槽高度 H=H1+△ h4+△ h5+△ h6 （ ） 式中： H—— 淬火槽高度， m； △ h4—— 工件浸入介質后液面上升高度，其值等于一次淬火工件的體積 工V除 以淬火槽橫截面積 F △ h5—— 淬火介質熱膨脹使液面上升高度其值等于介質熱膨脹體積 介V? 除以淬火槽橫截面積 F △ h6—— 淬火介質液面至淬火槽上口邊緣距離，一般取 ～ ，取 由： 工V ＝ 7800G （ ） =400/7800=(m3)； 得： △ h4= FV工 （ ） =（ m） 即： △ H5=FV介?（ m） （ ） 其中： △ V介 =介V2 21??? ?(m3) （ ） 21,?? 為淬火前后淬火介質的密度。對于水， ?? 21 ?? 1；對于油類， 1? ≈（ 30～ 40℃ ）， 2? =（ 80～ 90℃ ） ，則： 介V? =介V2 21??? ? =（ ） △ H5= FV介? =由以上各式得： H=H1+△ h4+△ h5+△ h6=2+++= 因此淬火 油 槽的尺寸為： 長 a=；寬 b= m；高 H= 淬火水槽的尺寸： 長 a=；寬 b=；高 H=