现代化的工业电炉的主要任务就是高效能地加热物料。回顾炉子的发展过程,实际上就是围绕提高炉子的效能,针对存在的问题而进行反复地分析研究和改进的过程。
评价一座炉子的生产效能,*基本的技术指标是生产率、电能及热能单耗、热效率。为了获得*佳经济效益,希望这三个指标都好。三者互相关联,彼此制约,但是各有独自特性,并非简单的联系。其中生产率是基础,生产率高是能源单耗低和热效率高的前提条件。这三个指标都与工艺条件有关,为了改善这三个指标,炉子工作者应对相关的生产工艺有所了 解,并进行必要的研讨。
评价电炉效能的一个基本依据是加热物料所需的理论热耗。
1.1电炉的效能
1.1.1电炉生产率
众所周知,电炉的生产率与加热物料所需的热、炉子用电功率、通电时间、炉子系统的热效率(含变电和输电的电效率),以及产品的成品率等技术条件和指标有关,有必要建立关系式。
电炉的生产率等于单位作业时间内的合格产品量,即生产率(kg/h)
式中,m*为合格产品量,kg;πz为作业时间,h。对于间歇生产炉,πz为完成一个正常生产周期的时间,对于连续生产炉为连续正常生产时间。
在作业期间,可能有部分时间不供电,如间歇式炉在进出料时停电。通电时间率
式中πt为通电时间,h。
在通电期的电热量为
式中,Pa为有功功率,kw;Po为视在功率,kV·A;cosφ为平均功率因数。
在作业期间炉子热平衡
式中,Qq为其他热源(如燃料燃烧热)供热,kJ;为炉子的综合热效率;m为物料量,kg;B*为理论热耗,等于在热效率为100%的条件下把物料加热到要求温度所需的热,kJ/kg。令
称为电热率。而成品率
综合以上诸式,得到电炉生产率
式中,K称为工艺系数,其值取决于生产工艺条件,它反映工艺操作对炉子生产率的影响;P0为电炉变压器额定容量,表示允许的*大供电功率。公式(1一1)是电炉的一个基本关系式,反映了有关因素对生产率的影响。它表明提高生产率的途径:改进电热方法,改进炉体结构和机电设备,改进物料条件,改进工艺操作。超高功率炼钢电弧炉的成功,就是一个典型实例,要点是把P0/m的值趋近翻番。
对于已经生产的电炉,根据式(1一1)检查它的生产率,分析该式右边包含的因素,研讨改进的可能性,从而拟订改进措施。设计电炉时,根据给定的生产率和工艺条件,应用该式计算炉子的功率。
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