Keller Ferenc (szerk.): A Villamosgép- és Kábelgyár 50 éve és szerepe a magyar villamosipar fejlődésében 1913-1963 (Budapest, 1963)
7. Villamos kemencék
a) b) c) rálja, tehát a görbe területe az áramerősséget adja és ez az érték z0ó-val, a folyamatos vonallal sraffozott téglalap területével egyenlő. A vezetőben folyó áramot gyakorlatilag úgy tekinthetjük, hogy a felületén b mélységig behatolva, egyenletes i0 áramsűrűséggel folyik. A behatolási mélységet a fajlagos ellenállás (o), relatív permeabilitás (/.i) és a frekvencia (f) ismeretében könnyen megállapíthatjuk. b = konst. nr !<■/ A fejlődő meleg tehát jó közelítéssel ilyen mélységben jön létre és ha a teljes keresztmetszetet akarjuk áthevíteni, akkor figyelembe kell venni, hogy a meleg hővezetés útján terjed az anyag belseje felé, a felületén pedig egyidejűleg hőveszteségek lépnek fel. A fentiekből rögtön láthatjuk, hogy a behatolási mélység és a betétméret viszonyától függ a térfogategységre jutó fajlagos energiafelvétel. Kovácsolási előmelegítésnél és olvasztásnál ezek figyelembevétele lényeges szempont. Ha megvizsgáljuk a fenti ábrán látható d átmérőjű munkadarab hőfejlődési | Q — Q0 ■ e~~Ex ) görbéjét hálózati frekvenciánál, 150 Hz-nél és középfrekvenciánál, azt tapasztaljuk, hogy az alacsony frekvenciánál a behatoló elektromágneses hullám nem teljesen abszorbeálódik (a) ábra), kicsi lesz a teljesítményfelvétel. 150 Hz-nél már a viszonyok jobbak, mert az elektromágneses tér energiájából a betét a maximumot felveszi (b) ábra). Harmadik esetben (c) ábra) a behatolási mélység jóval kisebb a betét átmérőjénél, maximális hőfejlődés ugyan bekövetkezik, de a térfogategységre vonatkoztatott teljesítményfelvétel csökkent. A teljes keresztmetszet áthevítésére hosszabb időre van szükség, ezért a felületi hőveszteségek is megnövekednek és ezzel együtt a berendezés termikus hatásfoka is romlik. Fentiekből következik, hogy van egy olyan frekvencia, illetve egy adott frekvenciához tartozik egy optimális átmérő, melynél a hevítés hatásfoka a legjobb. Gyakorlatban arra kell törekedni, hogy a betét átmérője d = (3,5 — 8)<5 közé essen. Az olvasztókemencéknél pedig a tégelyátmérőt nagyobbra kell megválasztani mint 10Ó érték. Hideg betéttel való indulásnál vasmagnélküli, tégelyes rendszerű indukciós kemencékben a beadagolt anyag darabnagysága sem lehet kisebb mint 3,5b. A behatolási mélységet meleg anyagra kell számítani és ez hálózati frekvencia mellett elég nagy értékeket ad. Alumínium esetén 120— 200 mm, szénacélok esetén 200 — 300 mm az a méret, melynél még jó viszonyokat biztosíthatunk. Ilyen nagyságú hulladék előteremtése sokszor körülményes, ezenkívül számtalan esetben forgácsot is kell olvasztani. Ez a probléma könnyen megoldható. Az első beolvasztás után nem öntjük ki a teljes adagot, hanem egy bizonyos hányadát visszahagyjuk, illetve a berendezés beindításakor megfelelő darabnagyságú anyaggal olvadékot képzünk és ebbe adagoljuk a hulladékot. Gyakorlatban a hálózati frekvenciás kemencékben folyamatos üzem esetén legtöbbször maradékkal dolgozunk, jóllehet ezzel csökkentjük egy adag nagyságát, de gondos utánadagolással a berendezés termelése megnő és a hatásfoka javul. 294
