Впрактике редко встречается изолированное воздействие только одного из перечисленных разрушающих факторов.

Внастоящее время нет пока огнеупорных материалов, сочетающих в себе все рабочие свойства, необходимые для устойчивой службы футеровки в индукционных плавильных печах. Каждый вид огнеупорного материала характеризуется присущими лишь ему свойствами, на основании которых определяется область его рационального применения.

Для правильного выбора и эффективного использования огнеупорного материала в конкретных печах необходимо детально знать, с одной стороны, все важнейшие свойства материала, а с другой стороны – условия службы футеровки.

3.3.4.Расчет индукционной канальной печи.

Число плавок в сутки

где − продолжительность плавки, ч; − продолжительность разливки и загрузки, ч. Полезная емкость ванны в т

где − суточная производительность печи, т/сутки. Полезный объем ванны в м3

где − плотность расплавленного металла, кг/м3. Активная мощность печи в кВт

где − теоретический удельный расход энергии на расплавление и перегрев 1 т металла (сплава), кВт·ч/т (см. табл.2);

110

− количество металла, сливаемого из печи, т;

− электрический к.п.д. системы индуктор − канал; термический к.п.д. печи, определяемый из теплового расчета.

Активная мощность индуктора однофазной печи в кВт

Активная мощность индуктора двухфазной печи в кВт

Активная мощность индуктора для трехфазной печи в кВт

Сечение магнитопровода в см2

где ( − средняя длина витка индуктора; − сред-

няя длина магнитной линии в магнитопроводе); при предварительном расчете для стержневого однофазного сердечника принимают С=0,3, для стержневого трехфазного С=0,18, для броневого однофазного С=0,34, для броневого трехфазного С=0,20;

− отношение массы стали магнитопровода к массе меди индуктора; при воздушном принудительном охлаждении индуктора =5÷25, при водяном = 0,9÷1,3;

В − магнитная индукция в магнитопроводе, Т; − частота питающего тока;

− допустимая плотность тока в меди индуктора; при воздушном принудительном охлаждении индуктора ≤ 4 А/мм2, при водяном ≤ 20 А/ мм2;

с − коэффициент мощности системы индуктор – канал (см. справочник).

111

Сечение магнитопровода с учетом изоляции между пластинами в см2

где − коэффициент заполнения сечения магнитопровода, учитывающий толщину изоляции пластин (см. справочник).

Число витков индуктора

где – напряжение на индукторе, В. Сила тока в индукторе

Сечение медной части индуктора в мм

Диаметр окружности, описанной вокруг сердечника (при круглом канале), в мм

где − коэффициент заполнения окружности материалом сердечни-

ка.

Внутренний диаметр индуктора в мм

− толщина изолирующего цилиндра или зазора между сердечником и индуктором.

Средний диаметр индуктора в мм

где − радиальный размер трубки индуктора. Высота индуктора в мм

,

где − осевой размер трубки с учетом изоляции.

112

Сила тока в канале в А

Сечение канала в мм2

где − допустимая плотность тока в канале (см. справочник).

При выборе формы поперечного сечения канала следует стремиться к максимальной величине , для чего необходимо соблюдать условие:

, где − глубина проникновения тока в расплавленный металл (см.

справочник).

Толщина каналов при плавке алюминия равна 8 − 10 см. Высота и ширина сечения прямоугольного канала связана соотношением

где R − приведенное активное сопротивление системы индуктор − канал, Ом;

Z, − полное сопротивление системы индуктор − канал, Ом.

Мощность конденсаторной батареи, коэффициент полезного действия и удельный расход электроэнергии индукционных канальных печей рас-

113

считывают по аналогии с расчетом таких же параметров для индукционных тигельных печей.

114