Comment calculer le taux de fusion et la productivité du four de fusion à induction?

It should be pointed out that the melting capacity data of the electric furnace provided by the general four de fusion par induction fabricant dans l’échantillon ou la spécification technique est le taux de fusion. Le taux de fusion du four électrique est la caractéristique du four électrique lui-même, il est lié à la puissance du four électrique et au type de source d’alimentation, et n’a rien à voir avec le système d’exploitation de la production. La productivité du four électrique n’est pas seulement liée à la performance du taux de fusion du four électrique lui-même, mais également au système d’opération de fusion. Habituellement, il y a un certain temps auxiliaire à vide dans le cycle de fonctionnement de la fusion, tel que : alimentation, écrémage, échantillonnage et test, attente des résultats des tests (liés aux moyens de test), attente du versement, etc. L’existence de ces temps auxiliaires à vide réduisent la puissance absorbée de l’alimentation, c’est-à-dire réduisent la capacité de fusion du four électrique.

For clarity of description, we introduce the concepts of electric furnace power utilization factor K1 and operating power utilization factor K2.

Le facteur d’utilisation de la puissance du four électrique K1 fait référence au rapport entre la puissance de sortie de l’alimentation électrique et sa puissance nominale pendant tout le cycle de fusion, et il est lié au type d’alimentation électrique. La valeur K1 d’un four à induction à fréquence intermédiaire équipé d’une alimentation solide à onduleur parallèle à pont complet contrôlé au silicium (SCR) est généralement d’environ 0.8. L’Institut de technologie mécanique et électrique de Xi’an a ajouté le contrôle de l’onduleur à ce type d’alimentation (généralement, ce type d’alimentation n’a qu’un contrôle de redresseur), la valeur peut être proche de 0.9 environ. La valeur K1 du four à induction à fréquence intermédiaire équipé d’une alimentation solide à onduleur série demi-pont (IGBT) ou (SCR) peut théoriquement atteindre 1.0.

La taille du coefficient d’utilisation de la puissance de fonctionnement K2 est liée à des facteurs tels que la conception du processus et le niveau de gestion de l’atelier de fusion, et le schéma de configuration de l’alimentation électrique du four. Sa valeur est égale au rapport entre la puissance de sortie réelle de l’alimentation et la puissance de sortie nominale pendant tout le cycle de fonctionnement. Généralement, le coefficient d’utilisation de puissance K2 est choisi entre 0.7 et 0.85. Plus le temps de fonctionnement auxiliaire à vide du four électrique est court (tel que : alimentation, échantillonnage, attente de test, attente de coulée, etc.), plus la valeur K2 est élevée. En utilisant le tableau 4 schéma 4 (alimentation double avec système à deux fours), la valeur K2 peut théoriquement atteindre 1.0, en fait, elle peut atteindre plus de 0.9 lorsque le temps de fonctionnement auxiliaire à vide du four électrique est très faible.

Par conséquent, la productivité N du four électrique peut être calculée par la formule suivante :

N = P·K1·K2 / p (t/h)…………………………………………………………(1)

Où :

P — puissance nominale du four électrique (kW)

K1 — Facteur d’utilisation de la puissance du four électrique, généralement compris entre 0.8 et 0.95

K2 — Operating power utilization factor, 0.7 ~ 0.85

p — consommation de l’unité de fusion du four électrique (kWh/t)

Prenons l’exemple d’un four de fusion par induction à fréquence intermédiaire de 10 t équipé d’une alimentation solide à onduleur parallèle à pont complet contrôlé au silicium (SCR) de 2500 kW produite par l’Institut de génie mécanique et électrique. La consommation unitaire de fusion p indiquée dans les spécifications techniques est de 520 kWh/t, et le facteur d’utilisation de la puissance du four électrique La valeur de K1 peut atteindre 0.9, et la valeur du facteur d’utilisation de la puissance de fonctionnement K2 est prise égale à 0.85. La productivité du four électrique peut être obtenue comme suit :

N = P·K1·K2 / p = 2500·0.9·0.85 / 520 = 3.68 (t/h)

Il convient de souligner que certains utilisateurs confondent le sens du taux de fusion et de la productivité, et les considèrent comme le même sens. Ils n’ont pas tenu compte du coefficient d’utilisation de la puissance du four électrique K1 et du coefficient d’utilisation de la puissance de fonctionnement K2. Le résultat de ce calcul serait N = 2500/520 = 4.8 (t/h). Le four électrique sélectionné de cette manière ne peut pas atteindre la productivité prévue.