Общим для конструкций всех электрических печей является то, что они состоят из следующих частей:
- Собственно печь, т.е. рабочая камера, где происходит технологический процесс;
- Электрическое оборудование, включающее тот или иной преобразователь электроэнергии (трансформатор, высокочастотный генератор);
- Пусковые, распределительные, защитные и сигнальные устройства.
Для вакуумных печей присуща еще одна важная часть конструкции: вакуумное оборудование, с помощью которого создается и поддерживается необходимое разрежение в рабочей камере.
Кроме этого, современные электрические печи оборудованы комплексом контрольно-измерительных и регулирующих приборов, предназначенных для измерения и регулирования параметров технологического процесса (температуры, давления и т.д.) в рабочей камере.
При работе электрической печи имеют место потери энергии, обусловленные как потерями тепла из рабочей камеры, так и потерями электрической энергии в системе питания печи, токоподвод и устройствах для генерации тепла. Все это приводит к снижению общего КПД электрической печи, которые определяются по уравнению. Таким образом, чем меньше потеря тепла из рабочей камеры и электрические потери при данной мощности печи, тем выше ее КПД.
Работа любой электрической печи и степень совершенства ее конструкции характеризуются, кроме КПД, производительностью и удельным расходом электроэнергии, т.е. расходом энергии на единицу металла обрабатывается. Эти характеристики связаны с мощностью печи, ее геометрическими размерами, полезной емкостью рабочей камеры и другим параметрам.
Производительность и размеры рабочей камеры связаны между собой через время осуществления технологического процесса, т.е. время нагрева или плавления металла. Очевидно, что чем больше мощность, подводимая к печи, тем меньше время нагрева и, следовательно, выше производительность при данной массе сады (емкости печи).
Для уменьшения удельного расхода электроэнергии необходимо стремиться к увеличению электрического и теплового КПД, то есть к уменьшению потерь тепла в период нагрева и выдержки. Общий технико-экономический анализ показывает, что при конструировании электрических печей необходимо стремиться так сократить тепловые потери, чтобы соблюдалось условие Цт> 0,8.