هذه مسألة مهمة وعملية للغاية. تعتبر أفران الحث مستهلكًا رئيسيًا للطاقة في صناعات المسابك والمعادن. حتى التحسينات الطفيفة في الكفاءة يمكن أن تؤدي إلى وفورات كبيرة في التكاليف وفوائد بيئية.
1.تحسين إجراءات التشغيل
هذه هي الطريقة الأكثر مباشرة لتوفير الطاقة على المستوى التشغيلي. تعمل أفران الحث بأعلى كفاءتها الكهربائية أثناء ذوبان الطاقة الكاملة وبأقل كفاءة عند الاحتفاظ بالطاقة المنخفضة.
- ذوبان سريع بكامل الطاقة: أثناء مرحلة الذوبان, الحفاظ على الطاقة الكاملة أو شبه الكاملة (على سبيل المثال, فوق 90%) الإخراج قدر الإمكان لتحويل الشحنة الصلبة إلى معدن سائل في أقصر وقت ممكن. إن تقصير دورة الذوبان هو جوهر توفير الطاقة.
- تقليل أوقات الحجز والانتظار: تجنب بدقة فترات طويلة من الاحتفاظ بالطاقة المنخفضة. بمجرد اكتمال الذوبان, تكرير, قياس درجة الحرارة, أخذ العينات, ويجب الانتهاء من الصب في أسرع وقت ممكن. إذا كان الانتظار أمرا لا مفر منه, يعد إيقاف تشغيل الفرن أكثر كفاءة في استخدام الطاقة (لفترات قصيرة) بدلاً من الاحتفاظ بالطاقة المنخفضة لفترة طويلة.
- الحفاظ على مستوى المنصهر المناسب: الحفاظ على مستوى عال من المعدن المنصهر في الفرن (“ممتلئ ولكن ليس فائضًا”) يساعد على تحسين الكفاءة الحرارية ويقلل من فقدان الإشعاع الحراري من فتحة الفرن.
2.جدولة الإنتاج بشكل معقول
أ “بداية باردة” هي واحدة من أكبر مصارف الطاقة لفرن الحث. في كل مرة يتم فيها تشغيل الفرن من درجة حرارة الغرفة, يتم استهلاك كمية هائلة من الطاقة لتسخين البطانة الثقيلة, وتضيع هذه الحرارة عند إغلاق الفرن.
- مركزية عمليات الإنتاج: ركز مهام الصهر خلال يوم واحد أو نوبة عمل واحدة قدر الإمكان. تجنب جداول الإنتاج المتفرقة.
- التشغيل المستمر: النموذج المثالي لتوفير الطاقة هو “ذوبان مستمر.” على سبيل المثال, بدلاً من الإغلاق في نهاية الوردية, يتم تسليم الفرن إلى الوردية التالية وهو ساخن (تسليم ساخن), أو يتم الذوبان على دفعات مستمرة (واحدا تلو الآخر) ضمن نفس التحول.
- الاستفادة من بطانة الجمود الحراري: الإنتاج المستمر يستفيد بشكل كامل من الحرارة المخزنة في البطانة, مما يسمح للدفعات اللاحقة بالذوبان بشكل أسرع واستهلاك كهرباء أقل.
3.تحسين البطانة (صهر) الممارسات
بطانة الفرن هي قلب الفرن التعريفي; فهو بمثابة الحاوية وهو أيضًا مفتاح الكفاءة الكهربائية والحرارية.
- تحسين سمك البطانة: البطانة السميكة ليست دائمًا أفضل. البطانة السميكة بشكل مفرط تقلل من الكفاءة الكهربائية (ضعف الاقتران بين ملف الحث والمعدن المنصهر), زيادة فقدان الطاقة. البطانة الرفيعة جدًا غير آمنة. يجب أن تجد التوازن الأمثل بين السلامة والكفاءة بناءً على سعة الفرن وتصميمه.
- صدم وتلبد صارم: يجب أن يتم صدم البطانة بشكل موحد وكثيف. التلبيد (خبز الفرن) يجب أن تتبع العملية بدقة منحنى درجة الحرارة والجدول الزمني المقدم من قبل المورد. بطانة متكلس بشكل سيء (متكلس بشكل غير كامل أو متكلس بشكل مفرط) سيكون لها خصائص عزل ومتانة منخفضة, مما يؤدي إلى تسرب كهربائي أو تآكل سريع, الذي يهدر الطاقة بشكل مستمر.
- حدد المواد المناسبة: استخدام مواد بطانة عالية الجودة مع الموصلية الحرارية المنخفضة, خصائص عزل جيدة, ومقاومة عالية للتآكل.
4.تعزيز إدارة مواد الشحن
مادة الشحنة (خردة الصلب, يعود, إلخ.) وضعه في الفرن يحدد بشكل مباشر الوقت والطاقة اللازمة للصهر.
- يزيد كثافة الشحن: استخدام مواد كثيفة, مثل الخردة الثقيلة المعبأة أو المقطوعة, كلما أمكن ذلك. تجنب الضوء, ضخمة, أو “رقيق” خردة. تمتص المواد الكثيفة الطاقة المغناطيسية بشكل أكثر فعالية وتذوب بشكل أسرع.
- يبقيه نظيفا وجافا: الأوساخ, الصدأ, زيت, والرطوبة الموجودة في مادة الشحن تستهلك طاقة إضافية أثناء الذوبان (وخاصة الماء, الأمر الذي يتطلب حرارة هائلة للتبخر ويشكل خطرا على السلامة).
- تسخين الشحنة (خياري): إذا سمحت الظروف بذلك بأمان (على سبيل المثال, باستخدام قناة حرارة النفايات أو التسخين المسبق المخصص), التسخين المسبق للشحنة (على سبيل المثال, إلى 300-500 درجة مئوية) يمكن تقصير وقت الذوبان بشكل كبير وتقليل استهلاك الطاقة.
5.تحسين القوة & أنظمة التبريد
استهلاك الطاقة في فرن الحث لا يقتصر فقط على جسم الفرن; إنه أيضًا موجود في أنظمة إمدادات الطاقة والتبريد الداعمة.
- الحفاظ على عامل الطاقة العالية: أفران الحث هي أحمال حثية وتتطلب بنوك مكثف للتعويض. يجب عليك التأكد من أن بنك المكثف يعمل بشكل صحيح للحفاظ على عامل الطاقة (الجبهة الوطنية) عالي (على سبيل المثال, فوق 0.95). يؤدي عامل الطاقة المنخفض إلى خسائر كبيرة في الطاقة التفاعلية (مما أدى إلى عقوبات جيدة وزيادة الحرارة).
- التحكم في مياه التبريد بشكل مناسب: يتم استخدام مياه التبريد لتبريد ملف الحث وإمدادات الطاقة, لكنه يزيل الحرارة من الفرن حتما. قم بتحسين تدفق المياه ودرجة الحرارة لتجنب الإفراط في التبريد مع ضمان السلامة. على سبيل المثال, الحفاظ على درجة حرارة الماء الخارج عند نقطة ضبط عالية بشكل معقول (على سبيل المثال, 50-60درجة مئوية) بدلا من منخفضة جدا (على سبيل المثال, 30درجة مئوية) يمكن أن تقلل من فقدان الحرارة.
- فحص التوصيلات الكهربائية: احتفظ بجميع نقاط الاتصال ذات التيار العالي (قضبان الحافلات, الكابلات المبردة بالماء) نظيفة وضيقة للحد من فقدان الحرارة الناجم عن مقاومة الاتصال.
