כיצד לחשב את קצב ההיתוך והפרודוקטיביות של תנור היתוך אינדוקציה?

יש לציין כי נתוני קיבולת ההיתוך של התנור החשמלי שסופק על ידי הגנרל אינדוקציה כור ההיתוך היצרן במדגם או במפרט הטכני הוא קצב ההיתוך. קצב ההיתוך של התנור החשמלי הוא המאפיין של התנור החשמלי עצמו, הוא קשור להספק התנור החשמלי ולסוג מקור הכוח, ואין לו שום קשר למערכת פעולת הייצור. הפרודוקטיביות של התנור החשמלי אינה קשורה רק לביצועי קצב ההיתוך של התנור החשמלי עצמו, אלא גם קשורה למערכת פעולת ההיתוך. לרוב, ישנו זמן עזר מסוים ללא עומס במחזור פעולת ההיתוך, כגון: האכלה, רפרוף, דגימה ובדיקה, המתנה לתוצאות הבדיקה (קשורות לאמצעי הבדיקה), המתנה למזיגה וכו’. זמני עזר אלה ללא עומס מפחיתים את כניסת הכוח של ספק הכוח, כלומר מפחיתים את יכולת ההיתוך של התנור החשמלי.

לבהירות התיאור, אנו מציגים את המושגים של גורם ניצול כוח של תנור חשמלי K1 ומקדם ניצול כוח הפעלה K2.

גורם ניצול הכוח של התנור החשמלי K1 מתייחס ליחס בין הספק המוצא של ספק הכוח להספק הנקוב שלו במהלך כל מחזור ההיתוך, והוא קשור לסוג ספק הכוח. ערך K1 של תנור אינדוקציה בתדר ביניים המצויד באספקת חשמל מוצקה של מהפך מקבילי עם גשר מלא בשליטה סיליקון (SCR) הוא בדרך כלל בסביבות 0.8. מכון שיאן לטכנולוגיה מכנית וחשמלית הוסיף בקרת מהפך לסוג זה של ספק כוח (בדרך כלל סוג זה של ספק כוח יש רק בקרת מיישר), הערך יכול להיות קרוב ל-0.9 או משהו כזה. ערך K1 של תנור אינדוקציה בתדר ביניים המצויד ב-(IGBT) או (SCR) מהפך מסדרת חצי גשר בספק כוח מוצק יכול להגיע תיאורטית ל-1.0.

גודל מקדם ניצול הכוח ההפעלה K2 קשור לגורמים כגון תכנון התהליך ורמת הניהול של סדנת ההיתוך, וסכימת התצורה של אספקת החשמל של הכבשן החשמלי. ערכו שווה ליחס בין הספק המוצא בפועל של ספק הכוח להספק המוצא המדורג במהלך כל מחזור הפעולה. בדרך כלל, מקדם ניצול החשמל K2 נבחר בין 0.7 ל-0.85. ככל שזמן פעולת העזר ללא עומס קצר יותר של התנור החשמלי (כגון: הזנה, דגימה, המתנה לבדיקה, המתנה למזיגה וכו’), כך ערך K2 גדול יותר. באמצעות טבלה 4 סכימה 4 (ספק כוח כפול עם מערכת שני תנורים), ערך K2 יכול להגיע תיאורטית ל-1.0, למעשה, הוא יכול להגיע ליותר מ-0.9 כאשר זמן פעולת העזר ללא עומס של התנור החשמלי נמוך מאוד.

לכן, ניתן לחשב את התפוקה N של התנור החשמלי על ידי הנוסחה הבאה:

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

איפה:

P – הספק מדורג של תנור חשמלי (kW)

K1 – גורם ניצול כוח של תנור חשמלי, בדרך כלל בטווח של 0.8 ~ 0.95

K2 — גורם ניצול כוח תפעולי, 0.7 ~ 0.85

p – צריכת יחידת התכה של תנור חשמלי (קוט”ש/ט)

קחו כדוגמה תנור היתוך אינדוקציה בתדר ביניים של 10ט המצויד ב-2500kW מבוקר סיליקון (SCR) מלא מהפך מקבילי מוצק המיוצר על ידי המכון להנדסת מכונות וחשמל. צריכת ההיתוך ליחידה p המצוינת במפרט הטכני היא 520 קוט”ש/ט, ומקדם ניצול הכוח של התנור החשמלי הערך של K1 יכול להגיע ל-0.9, וערך מקדם ניצול החשמל ההפעלה K2 נלקח כ-0.85. ניתן להשיג את הפרודוקטיביות של התנור החשמלי כ:

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

יש לציין שחלק מהמשתמשים מבלבלים בין המשמעות של קצב התכה ופרודוקטיביות, ורואים בהם אותה משמעות. הם לא הביאו בחשבון את מקדם ניצול החשמל של הכבשן החשמלי K1 ואת מקדם ניצול החשמל ההפעלה K2. התוצאה של חישוב זה תהיה N = 2500/520 = 4.8 (t/h). התנור החשמלי שנבחר בדרך זו אינו יכול להשיג את הפרודוקטיביות המתוכננת.