8812711314

Rozdział 2

W zależności od zainstalownej mocy właściwej i stosowanej technologii sprawność energetyczna pieca może sięgać 80% (bez uwzględniania sprawności procesów wytwarzania energii elektrycznej); ale zwykle wynosi ona 60 do 70%. Uwzględniając sprawność procesów wytwarzania energii elektrycznej, uzyskuje się ogólną sprawność pieca indukcyjnego tyglowego, wynosząca zaledwie 15 - 20%, co jest wartością bardzo małą w porównaniu z piecami innego rodzaju.

PIT może być zaprojektowany do pracy przy dowolnej częstotliwości od 50 Hz w górę. Podgrzewanie indukcyjne ciekłego metalu wywołuje efekt mieszania kąpieli, który zmniejsza się w miarę wzrostu częstotliwości prądu. Dlatego ruch kąpieli w piecach sieciowej częstotliwości (50 lub 60 Hz) jest większy niż w piecach o częstotliwości średniej. Z uwagi na ten czynnik ogranicza się w piecach sieciowej częstotliwości doprowadzaną do nich moc do 250 kW na 1 t pojemności tygla. W piecach o większej częstotliwości można zwiększać moc trzy- do czterokrotnie.

Częstotliwość prądu zasilającego wpływa także na głębokość wnikania prądu w głąb kawałków metalu. Zmniejsza się ona wraz ze zwiększeniem się częstotliwości prądu. Ten czynnik określa minimalny wymiar kawałka wsadu oraz skuteczną pojemność tygla. Z tych powodów pieców o częstotliwości sieciowej nie buduje się z pojemnością tygla poniżej 750 kg. Przy częstotliwości 10 kHz można nagrzewać kawałki o wymiarze poniżej 10 mm, można więc stosować pojemności tygla wynoszące 5 kg. Dostępność niezawodnych przemienników częstotliwości pozwala na ich dostosowywanie do szerokiego zakresu potrzeb metalurgicznych w odlewnictwie (patrz tab. 2.6). Zwykle stosowana częstoliwość mieści się w przedziale 250 do 350 Hz (przypadki zmiennej częstotliwości), gdyż przy większej częstotliwości efekt mieszania kąpieli jest znikomy. Prąd o dużej częstotliwości jest stosowany w szczególnych przypadkach, np. w bardzo małych piecach. Na rys. 2.14 pokazano piece indukcyjne tyglowe o różnej pojemności tygla.

70	Wióry (opiłki) mosiądzu
100	Wióry aluminiowe
100-150	Wióry żeliwne
250	Złom wytłaczanego aluminium
250	Złom obiegowy żeliwa i staliwa
500 i 1000	Topienie stali i wilgotnych wiórów żeliwnych
1000 i 3000	Różne stopy Cu
3000	Odlewy precyzyjne
10000	Wyroby jubilerskie

Częstotliwość (Hz)    Zastosowanie

Tabela 2.6. Obszar stosowania dostępnych pieców indukcyjnych tyglowych o różnej częstotliwości prądu zasilającego [174, Brown, 2000]

Kużnictwo i przemysł odlewniczy

43