Расчет основных размеров восстановительной и рафинировочной печей (стр. 2 из 4)
-коэффициент загрузки трансформатора за время фактической работы, равный 0,95-0,98 для печей, работающих непрерывным процессом. Принимаем = 0,98; 
-коэффициент использования рабочего времени, равный 0,97-0,98, Если принять 10 суток на планово-предупредительные ремонты, то =(365-10):365=0,972;k3 -коэффициент, учитывающий условия, осложняющие работу печи (например, падение напряжения в сети). Обычно k3=0,98.
Коэффициент мощности
действующих восстановительных печей колеблется в пределах 0,82-0,92. Учитывая показатели работы мощных печей при выплавке ФС 45, принимаем ориентировочно = 0,88, Тогда при 
0.94 
Принимаем ближайшую большую мощность печи (см. табл.1), т.е. 16,5МВА. При этом фактическая, производительность составит 69,3 т. в сутки. С целью получения симметричной нагрузки фаз предусматриваем питание печи РКЗ-16,5.
1 .Определим активную мощность установки
кВт (2) 
кВт2. Полезная мощность
кВт (3)Электрический кпд
действующих печей находится в пределах 0,85-0,95. При выплавке ферросилиция 
= 0,90. Тогда 
кВт.Полезное фазное напряжение
3. Важной характеристикой работы печи является полезное фазное напряжение
Под полезным фазным напряжением понимают напряжение между частью электрода, находящего в шихте, и металлом. При этом фазное напряжение на выводах печного трансформатора 
равносумме и падения напряжения в свободной части электрода, контактах и короткой сети 
т.е.
Полное фазное напряжение
(4)где с, и п – постоянные (см. Табл.2),
Коэффициент п характеризует распределение мощности в ванне печи в зависимости от вида процесса. Для безшлаковых процессов (например, при выплавке FeSi) с преобладающим объемным распределением энергии, значение n следует принимать равным 0,33 (см. Табл.2), а для многошлаковых процессов с преобладанием распределения мощности по поверхности n=0,25,
Плотность тока на электроде принимают в зависимости от вида сплава и диаметра электрода (см. Табл. 4).
Таблица 2 Значения с' при разных сплавах и коэффициентах п .
| Сплав |  <13500 кВа | > 13500кВа | ||
| n=0,25 | n=0,33 | n=0,25 | n=0,33 | |
| Ферросилиций (45% Si) | - | 3,2 | - | 3,3 |
| Ферросилиций (75% Si) | - | 3,4 | - | 3.4 |
| Ферромарганец углерод | 5,3 | . | 5,4 | - |
| Силикомарганец | 5,7 | - | 6,0 | - |
| Силикохром (50% Si) | 6,8 | - | 7,0 | - |
| Феррохром передельный | 7,6 | - | 7.9 | - |
| Силикокальций | 5,7 | . | 6.0 | - |
| Рафинированный феррохром | 17 | - | - | - |
Таким образом, зная величину
,определяем 
0,33=75,87 (В)Ток электрода:
(5) 
кА4. Ранее были приняты ориентировочные значения cos
и . Для определения указанных величин необходимо знать активное сопротивление ванны, реактивное сопротивление (Xк ) и активное сопротивление короткой сети (Rк. )Активное сопротивление ванны:
(6) 
Ом.Принимаем следующие значения
Хкс и Rкс:
Ом; 
Ом.Электрический коэффициент полезного действия
(7) 
, это хорошо согласуется с ранее принятым значением 
Коэффициент мощности можно приближенно определить из выражения:
(8) 
.Если не представляется возможность получить заданное (или более высокое) значение cosφ, то с целью повышения этой величины для мощных печей применяют установку продольно-емкостной компенсации (УПК).
5. Линейное напряжение печного трансформатора, соответствующее величине Unф, определяется по формуле:
(9) 
(В).Учитывая необходимость наличия пониженного при разогреве печи в пусковой период, а также возможность повышения мощности установки, определяем низшее и высшее значения рабочего напряжения из соотношения:
.Низшее напряжение
(В).Высшее напряжение
(В).Промежуточные значения ступеней напряжения между Uв;Uн„ отличаются на 5-6 вольт.
1.2 Определение геометрических размеров восстановительной печи
Для определения геометрических размеров ванны необходимо знать размер диаметра электродов.
1. Диаметр самоспекающегося электрода определяется исходя из его теплового баланса. Между током и диаметром электрода (в метрах) установлена степенная зависимость вида:
(10)Величины с1 и т (см. Табл. 3), учитывающие вид сплава и условия теплообмена электродов, получены на основании анализа работы промышленных печей, имеющих лучшие технико-экономические показатели. Одну из таких печей принимают за "образцовую".
Таблица 3 Значение коэффициентов с1 и т
| Тип сплава | c1 | m |
| Снликомарганец | 51,5 | 1,52 |
| Ферромарганец | 52,8 | 1,70 |
| Феррохром | 46,0 | 1,70 |
| Ферросилиций | 38,6 | 1,88 |
Тогда для ферросилиция
или 
Откуда dэ принимаем равным в соответствие с принятым рядом 1200 мм.
В России принят следующий ряд самоспекающихся электродов (мм): 750, 850,1000, 1200, 1400, 1700 и 2000. Ведется разработка электродов диаметром 2400 мм,
Таблица 4 Допустимые значения плотности тока в самоспекающемся электроде
| Производимый продукт | j, А/см 2 |
| Ферросилиций 45%-ный | до 7,0 |
| Ферросилиций 75%-ный | 7,0 |
| Силикохром 50%-иый | 7,0 |
| Силикомарганец | 6.2 |
| Ферромарганец | 7,6 |
| Электрокорунд | 4,0 |
| Карбид кальция | 6,8 |
| Силикокальций | 12,0 |
Проверяется плотность тока электрода:
А/см2,что меньше допустимой величины (см. Табл. 4).
2. Размеры ванны определяются исходя из геометрического подобия проектируемой и "образцовой" печи. В качестве определяющего параметра принимается размер диаметра электрода. Геометрическое подобие обоих печей будет соблюдено при равенстве относительных значений
; 
; 
; (11)