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如何計算感應熔煉爐的熔化速度和生產率?

 

如何計算感應熔煉爐的熔化速度和生產率?

需要指出的是,電爐的熔煉能力數據由通用提供 感應熔煉爐 樣品或技術規範中的製造商是熔化速率。 電爐的熔化速度是電爐本身的特性,它與電爐的功率和電源的種類有關,與生產運行系統無關。 電爐的生產率不僅與電爐本身的熔化速度性能有關,還與熔化作業系統有關。 通常在熔煉作業周期中有一定的空載輔助時間,如:加料、撇渣、取樣檢測、等待檢測結果(與檢測手段有關)、等待澆注等。這些空載輔助次數減少了電源的功率輸入,即降低了電爐的熔化能力。

為了描述的清楚,我們引入電爐功率利用率K1和運行功率利用率K2的概念。

電爐功率利用率K1是指電源在整個熔煉週期內的輸出功率與其額定功率的比值,與電源的種類有關。 配備可控矽(SCR)全橋並聯逆變固態電源的中頻感應爐的K1值通常在0.8左右。 西安機電研究所在這類電源中加入了逆變控制(一般這類電源只有整流控制),數值可以接近0.9左右。 配備(IGBT)或(SCR)半橋串聯逆變功率共享固態電源的中頻感應爐的K1值理論上可以達到1.0。

運行功率利用係數K2的大小與熔煉車間的工藝設計和管理水平、電爐電源的配置方案等因素有關。 其值等於整個工作週期內電源的實際輸出功率與額定輸出功率之比。 一般功率利用係數K2取在0.7~0.85之間。 電爐空載輔助運行時間(如:進料、取樣、等待檢測、等待澆注等)越短,K2值越大。 採用表4方案4(雙爐系統雙電源供電),K2值理論上可以達到1.0,實際上在電爐空載輔助運行時間很低的情況下可以達到0.9以上。

因此,電爐的生產率N可以通過下式計算:

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

哪裡:

P——電爐額定功率(kW)

K1——電爐功率利用係數,通常在0.8~0.95範圍內

K2——運行功率利用率,0.7~0.85

p——電爐熔化單耗(kWh/t)

以機電所生產的配備10kW可控矽(SCR)全橋並聯逆變固態電源的2500t中頻感應熔煉爐為例。 技術規範中標明的單位熔煉消耗p為520kWh/t,電爐功率利用係數K1的值可以達到0.9,運行功率利用係數K2取值為0.85。 電爐的生產率可以得到:

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

需要指出的是,有些用戶混淆了熔化速率和生產率的含義,將它們視為同一個含義。 他們沒有考慮電爐功率利用係數K1和運行功率利用係數K2。 該計算的結果將是 N = 2500/520 = 4.8 (t /h)。 這樣選擇的電爐不能達到設計的生產率。