Come calcolare la velocità di fusione e la produttività del forno fusorio a induzione?

Si precisa che i dati sulla capacità di fusione del forno elettrico forniti dal generale forno fusorio ad induzione produttore nel campione o nella specifica tecnica è la velocità di fusione. La velocità di fusione del forno elettrico è la caratteristica del forno elettrico stesso, è correlata alla potenza del forno elettrico e al tipo di fonte di alimentazione, e non ha nulla a che vedere con il sistema operativo di produzione. La produttività del forno elettrico non è solo correlata alle prestazioni della velocità di fusione del forno elettrico stesso, ma è anche correlata al sistema operativo di fusione. Solitamente, nel ciclo dell’operazione di fusione è presente un certo tempo ausiliario a vuoto, come ad esempio: alimentazione, schiumatura, campionamento e prova, attesa dei risultati della prova (relativi ai mezzi di prova), attesa del versamento, ecc. L’esistenza di questi tempi ausiliari a vuoto riducono la potenza assorbita dall’alimentatore, ovvero riducono la capacità di fusione del forno elettrico.

Per chiarezza di descrizione, introduciamo i concetti di fattore di utilizzo della potenza del forno elettrico K1 e fattore di utilizzo della potenza di esercizio K2.

Il fattore di utilizzo della potenza del forno elettrico K1 si riferisce al rapporto tra la potenza di uscita dell’alimentatore e la sua potenza nominale durante l’intero ciclo di fusione ed è correlato al tipo di alimentazione. Il valore K1 di un forno a induzione a frequenza intermedia dotato di un alimentatore solido inverter parallelo a ponte intero controllato da silicio (SCR) è solitamente di circa 0.8. Xi’an Institute of Mechanical and Electrical Technology ha aggiunto il controllo dell’inverter a questo tipo di alimentazione (di solito questo tipo di alimentazione ha solo il controllo del raddrizzatore), il valore può essere vicino a 0.9 o giù di lì. Il valore K1 del forno a induzione a frequenza intermedia dotato di (IGBT) o (SCR) serie di inverter a semiponte con alimentazione solida per la condivisione della potenza può teoricamente raggiungere 1.0.

La dimensione del coefficiente di utilizzo della potenza operativa K2 è correlata a fattori quali la progettazione del processo e il livello di gestione dell’officina di fusione e lo schema di configurazione dell’alimentazione elettrica del forno. Il suo valore è uguale al rapporto tra la potenza di uscita effettiva dell’alimentatore e la potenza di uscita nominale durante l’intero ciclo di funzionamento. Generalmente, il coefficiente di utilizzazione della potenza K2 è selezionato tra 0.7 e 0.85. Minore è il tempo di funzionamento ausiliario a vuoto del forno elettrico (ad esempio: alimentazione, campionamento, attesa test, attesa colata, ecc.), maggiore è il valore di K2. Utilizzando la Tabella 4 Schema 4 (doppia alimentazione con sistema a due forni), il valore di K2 può teoricamente raggiungere 1.0, infatti può arrivare a più di 0.9 quando il tempo di funzionamento ausiliario a vuoto del forno elettrico è molto basso.

Pertanto, la produttività N del forno elettrico può essere calcolata con la seguente formula:

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

Dove:

P — potenza nominale del forno elettrico (kW)

K1 — Fattore di utilizzo della potenza del forno elettrico, generalmente compreso tra 0.8 e 0.95

K2 — Fattore di utilizzo della potenza operativa, 0.7 ~ 0.85

p — consumo dell’unità di fusione del forno elettrico (kWh/t)

Prendi ad esempio un forno fusorio a induzione a frequenza intermedia da 10 t dotato di un alimentatore solido inverter parallelo a ponte intero controllato da silicio (SCR) da 2500 kW prodotto dall’Istituto di ingegneria meccanica ed elettrica come esempio. Il consumo unitario di fusione p indicato nelle specifiche tecniche è 520 kWh/t e il fattore di utilizzo della potenza del forno elettrico Il valore di K1 può raggiungere 0.9 e il valore del fattore di utilizzo della potenza operativa K2 è preso come 0.85. La produttività del forno elettrico può essere ottenuta come:

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

Va sottolineato che alcuni utenti confondono il significato di velocità di fusione e produttività e li considerano lo stesso significato. Non hanno considerato il coefficiente di utilizzo della potenza del forno elettrico K1 e il coefficiente di utilizzo della potenza operativa K2. Il risultato di questo calcolo sarebbe N = 2500/520 = 4.8 (t/h). Il forno elettrico così selezionato non può raggiungere la produttività prevista.