8. Выбор рабочего тока для периода плавления и рафинировки
Для периода плавления рабочий ток Iр должен удовлетворять следующим трем условиям:
Первое условие допускает работу печи в период плавления с перегрузкой по току. Коэффициент перегрузки Кп зависит от отношения продолжительности периода плавления Тпл к общей продолжительности цикла плавки Т∑. Значение Кп может достигать 1.4 при Тпл /Т∑< 0,5. В данном расчёте принимаем Кп = 1,20, тогда
Согласно второму условию рабочий ток должен быть равен току экономическому Iэк и быть в пределах рациональных значений тока. Множитель 0.3 ... 0.7 выбирают, исходя из экономических соображений. При высокой стоимости электроэнергии следует стремиться к значению 0,3, а при дорогой рабочей силе – к 0.7. Данная печь будет работать в регионе, где тариф на электроэнергию невысокий. Тогда
Третье условие связывает рабочий ток с током излучения Iизл, при котором имеет место максимальная тепловая отдача лучистой энергии от электрических дуг. Аналитически, Iизл примерно соответствует току, при котором произведение Рд*Uд принимает максимальные значения (рис.18).
Рисунок 2. Зависимость произведения Pд*Uд от силы тока I.
Ток излучения принят равным Iизл = Iр=62244,58А, что соответствует максимуму произведения (рис.2). Рабочий ток принят равным, как среднее арифметическое найденных токов:
Рабочий ток для периода рафинировки выбирается по следующим условиям:
Первое условие регулирует тепловой режим работы обмоток силового трансформатора, ток в которых превышал номинальный в период плавления. Для периода рафинировки ток в обмотках должен быть меньше или равен номинальному:
Второе условие изложено ранее, аналогично плавлению:
Третье условие связывает рабочий ток с IКИН. Ток IКИН соответствует максимуму коэффициента интенсивности нагрева (КИН), равного произведению силы тока на мощность дуг:
Вид этой функции изображён на рисунке 3.
Рисунок 3. Зависимость I*Pд от силы тока I.
Ток, при котором эта функция принимает максимальное значение, равен
Выбираем в качестве рабочего тока следующее значение, среднее между экономическим и КИН:
9. Расчет показателей работы печи
9.1. Действительные значения рабочих характеристик за отдельные периоды и за плавку в целом
Сначала определяют значения всех электрических и рабочих параметров печи при рабочих токах периодов плавления и рафинировки..Параметрам присваивается дополнительный индекс “р” (рабочее), поскольку они соответствуют рабочему току. Например:
Ниже приведены расчёты характеристик по формулам (см.раздел 7):
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
Период плавления:
Период рафинировки
Полученные выше данные являются теоретическими. Их необходимо откорректировать с учетом реальных, действительных условий проведения плавки. Действительные показатели работы печи: производительность qдейст, удельная продолжительность tдейст, общий к.п.д. ( ηдейст ) удельный расход электроэнергии Wдейств отличаются от теоретических q,t,η,W в худшую сторону. Перевод теоретических значений в действительные осуществляют при помощи двух коэффициентов Кбр.т. и Квыкл.
Для периода рафинировкиКбр.траф. = 1,1. Для периода плавления принимаем Кбр.т пл. =1,04.
Коэффициент выключений Квыкл есть отношение полной продолжительности к продолжительности работы печи под током:
Значение Квыкл для периода плавления составляет 1,08. Для периода рафинировки Квыкд определяется технологическими особенностями процесса плавки Квыкд = 1 .
Для расчета действительных показателей работы печи за отдельные периоды плавки используются формулы:
Период плавления
Период рафинировки
За плавку в целом показатели работы рассчитывают следующим образом:
