Kako izračunati brzinu taljenja i produktivnost indukcijske peći za taljenje?

Valja istaknuti da podatke o kapacitetu taljenja električne peći daje op indukcijska peć za taljenje proizvođača u uzorku ili tehničkoj specifikaciji je stopa taljenja. Brzina taljenja električne peći je karakteristika same električne peći, povezana je sa snagom električne peći i vrstom izvora energije i nema nikakve veze sa sustavom proizvodnje. Produktivnost električne peći nije povezana samo s brzinom taljenja same električne peći, već je povezana i sa operativnim sustavom taljenja. Obično postoji određeno pomoćno vrijeme bez opterećenja u radnom ciklusu taljenja, kao što su: punjenje, obrađivanje, uzorkovanje i ispitivanje, čekanje rezultata ispitivanja (vezano za ispitna sredstva), čekanje na izlijevanje itd. ova pomoćna vremena bez opterećenja smanjuju ulaznu snagu napajanja, odnosno smanjuju kapacitet taljenja električne peći.

Radi jasnoće opisa uvodimo koncepte faktora iskorištenja snage električne peći K1 i faktora iskorištenja radne snage K2.

Faktor iskorištenja snage električne peći K1 odnosi se na omjer izlazne snage izvora napajanja i njegove nazivne snage tijekom cijelog ciklusa taljenja, a vezan je za vrstu napajanja. Vrijednost K1 srednjefrekventne indukcijske peći opremljene silikonskim kontroliranim (SCR) punim mostom paralelnog inverterskog napajanja obično je oko 0.8. Xi’an Institute of Mechanical and Electrical Technology je dodao invertersku kontrolu ovoj vrsti napajanja (obično ova vrsta napajanja ima samo kontrolu ispravljača), vrijednost može biti blizu 0.9 ili tako nešto. Vrijednost K1 srednjefrekventne indukcijske peći opremljene (IGBT) ili (SCR) polumostnim serijskim inverterom za dijeljenje čvrstog napajanja teoretski može doseći 1.0.

Veličina koeficijenta iskorištenja radne snage K2 povezana je s čimbenicima kao što su projektiranje procesa i razina upravljanja talionicom, te konfiguracijska shema napajanja električne peći. Njegova je vrijednost jednaka omjeru stvarne izlazne snage izvora napajanja i nazivne izlazne snage tijekom cijelog radnog ciklusa. Općenito, koeficijent iskorištenja snage K2 bira se između 0.7 i 0.85. Što je kraće vrijeme pomoćnog rada električne peći bez opterećenja (kao što je: punjenje, uzorkovanje, čekanje na ispitivanje, čekanje na izlijevanje, itd.), veća je vrijednost K2. Koristeći shemu 4 tablice 4 (dvostruko napajanje sa sustavom dvije peći), vrijednost K2 teoretski može doseći 1.0, u stvari, može doseći više od 0.9 kada je pomoćno vrijeme rada električne peći bez opterećenja vrlo malo.

Stoga se produktivnost N električne peći može izračunati sljedećom formulom:

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

Gdje:

P — nazivna snaga električne peći (kW)

K1 — Faktor iskorištenja snage električne peći, obično u rasponu od 0.8 ~ 0.95

K2 — Faktor iskorištenja radne snage, 0.7 ~ 0.85

p — potrošnja jedinice za taljenje električne peći (kWh/t)

Uzmimo za primjer 10t srednjefrekventnu indukcijsku peć za taljenje opremljenu silicij kontroliranim (SCR) punim mostom (SCR) s punim napajanjem proizveden u Institutu za strojarstvo i elektrotehniku. Jedinična potrošnja taljenja p navedena u tehničkim specifikacijama je 2500 kWh/t, a faktor iskorištenja snage električne peći Vrijednost K520 može doseći 1, a vrijednost faktora iskorištenja radne snage K0.9 je 2. Produktivnost električne peći može se dobiti kao:

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

Treba istaknuti da neki korisnici brkaju značenje brzine taljenja i produktivnosti, te ih smatraju istim značenjem. Nisu uzeli u obzir koeficijent iskorištenja snage električne peći K1 i koeficijent iskorištenja radne snage K2. Rezultat ovog izračuna bio bi N = 2500/520 = 4.8 (t/h). Ovako odabrana električna peć ne može postići predviđenu produktivnost.