树脂砂铸造生产线新型热风循环干燥炉国产化研究

论文摘要

为了适应铸造生产线走向树脂砂自硬化，自动化，高效率和可控性作业，在砂型(芯)涂料工位前后设置预干燥和干燥工位，引进燃气(或电热)热风循环隧道式砂型(芯)烘干炉。随着热风循环技术的不断发展，国内各工厂和设计院也在不断的优化设计。依据机械工业科学技术改造计划，机械部第六设计院、自贡铸钢厂、洛阳一托研究所等单位的科技人员们都对热风循环的实际应用取得了一些成果，温度控制，炉体结构、能源消耗控制等技术也日趋成熟。本课题在前人的研究成果上对比国外技术，考虑各自的特点，尤其是国外采用多个加热室均匀加热的独特设计是炉体结构的一大变化。期望本课题在结构上使烘干炉在烘干不同对象时采用的方案更合理，在进口件国产化方面使以后的国内厂家在降低制造成本方面受益。本课题主要内容是：新型热风循环干燥炉的整体结构设计；热风循环干燥原理介绍；通过图例示意，详细解析了热风的产生，吹出，加热工件，吸回，重新加热的全过程。整体设计的改进；炉体新结构的设计介绍及与旧结构对比；风速、功率、风机选择及热效率等计算部分。通过本课题设计计算研究，及和原有旧型炉结构对比，可以看出该炉型热效率高，炉温自动控制，调节性能好，温差小，干燥质量可控，是目前树脂砂砂型(芯)烘干的最佳设备。新型板块式组合结构与旧式结构对比有如下优点：节省钢材，易于运输安装，表面可进行各种美化处理，提高烘干炉商品化程度。而新型结构的风机和加热器都是嵌在炉体内，风机在炉体内转动，对于保持热风温度，降低热损耗和设备噪音非常有利。符合现代企业装备节能、环保、集成、实用的要求。电机嵌入式结构的保温降噪功能，降低炉体高度的优点。最关键的是分单元加热，加热均匀，温度曲线平缓，精度高，有助于提高铸件干燥质量。本课题应用了传热原理、热风循环原理、表面干燥原理以及钢结构炉体一般设计原理。在工业炉设计应用领域中，节能降耗的热风循环原理的应用，新型炉体结构及整体优化设计使本课题设计达到了行业先进水平。随着新世纪来临，我国将成为世界工业生产基地的趋势日益显露。国内老工业基地的技改步伐在加快，新建铸造生产线如雨后春笋。当前的形势告诉我们必须加速完成树脂砂铸造生产线新型热风循环干燥炉国产化进程。另外进一步优化设计，以期达到更加节能、环保、提高工件干燥质量是我们设计者使用者不应停止的工作。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 本课题研究的学术领域、历史及现状
• 1.1.1 中国机械行业工业炉的现状
• 1.1.2 本课题研究的烘干炉的现状
• 1.2 课题的研究意义及应用价值
• 1.2.1 中国能源状况
• 1.2.2 能源节约的现代含义
• 1.2.3 节能降耗是本课题的价值所在
• 1.3 文献综述
• 1.4 课题来源及主要内容
• 1.4.1 课题来源
• 1.4.2 树脂砂的工艺简介
• 1.4.3 课题研究的主要内容
• 第二章 热风表面干燥技术
• 2.1 热量传递方式及干燥技术
• 2.2 强制对流热风循环干燥炉在树脂砂工艺中的应用
• 2.3 热风表干原理
• 2.4 热气流循环对水分干燥作用过程
• 本章小结
• 第三章 热风循环理论
• 3.1 热风循环的定义
• 3.2 热风循环技术现状
• 3.3 循环方式、循环路线
• 3.4 PID自动控制加热器功率过程介绍
• 本章小结
• 第四章 加热技术方案对比分析，设计思路和研究目标
• 4.1 加热方式技术方案对比分析
• 4.2 烘干炉类型技术方案对比分析
• 4.3 炉体结构技术方案对比分析
• 4.4 气体流动循环方式技术方案对比分析
• 4.5 型烘干炉设计思路与模式
• 4.6 存在的主要问题和技术关键
• 4.7 预期能够达到的研究目标
• 本章小结
• 第五章 新型炉体结构
• 5.1 新型板块式组合结构
• 5.1.1 新型板块式组合结构与旧式结构对比
• 5.2 均分成几个加热单元，加热室嵌在炉体内
• 第六章 热风循环干燥炉参数的确定及分析
• 6.1 炉内传热方式及常用计算公式
• 6.2 热风循环干燥炉热平衡分析
• 6.3 气体参数的计算和风机的选择
• 6.3.1 风机的选择
• 6.3.2 气体参数的计算
• 6.4 风机的节能
• 6.5 8米炉计算实例
• 6.5.1 有效装载体积和加热器功率计算
• 6.5.2 热空气循环总风量计算及风机风量、风压电机的选择计算
• 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢