Технология плавки чугуна в печах промышленной частоты с «болотом» требует обязательного удаления с поверхности кусков шихты влаги, масел и эмульсии во избежание выбросов жидкого металла при загрузке. Для этого шихту подогревают газом до температур порядка 500 °С в специальных нагревательных бадьях.
Первая плавка на холодной печи при отсутствии жидкого металла в цехе проводится с использованием пусковых болванок. Они представляют собой слитки, диаметр которых близок к диаметру тигля и, следовательно, удовлетворяет условию эффективного индукционного нагрева.
В настоящее время существуют чугуноплавильные индукционные печи промышленной частоты емкостью от 1 до 60 т, имеющие в российских каталогах буквенный индекс ИЧТ (индукционная чугуноплавильная тигельная печь). Числа, указанные после данного индекса, означают емкость тигля в тоннах и через косую черту мощность печи в мегаваттах, например ИЧТ-31.
Если по условиям производства плавку чугуна в индукционных тигельных печах необходимо вести на твердой завалке без переходной ванны, частота тока для этих печей должна соответствовать размерам кусков используемой шихты. При этом считается, что размер каждого куска должен удовлетворять условию уравнения.
Компонентом шихты, обязательным для переплава в литейном цехе, является литник и, в частности, его стояк. Диаметр стояка в условиях автомобильного литья можно принять ориентировочно равным 40 мм. Тогда глубина проникновения тока, согласно условию, должна составлять величину порядка 10 мм, т.е. 0,01 м.
Решая уравнение относительно и подставив в него А = 0,01 м, получим, что частота тока должна быть порядка 2400 Гц. Именно на такой частоте работают печи емкостью 60...400 кг для плавки стали и чугуна.
Расчеты, проведенные Г.И.Бабатом, показывают, что при постоянной величине тока в индукторе наибольшая удельная мощность (т. е. мощность, отнесенная к единице объема металла) выделяется в кусках, имеющих форму цилиндра, диаметр которого равен 3,5А. Для кусков шихты в форме пластин максимальная удельная мощность соответствует условию: толщина пластин 5 = 2,5А, для шара его диаметр 4,8А.
Поэтому оптимальной шихтой для плавки на частоте 2400 Гц будут цилиндрические куски диаметром 35 мм, пластины толщиной 25 мм или шаровидные куски диаметром 50 мм.
Печи емкостью 1 т чугуна или стали работают на частоте 1000 Гц. Снижение частоты по сравнению с расчетной оказывается возможным благодаря тому, что в тиглях такой емкости куски шихты нагреваются не только каждый в отдельности под действием индуцированных в них токов, но и в результате переходных контактов между кусками. Наличие этих контактов приводит к образованию больших по сечению замкнутых электрических контуров, по которым циркулируют индуктивные токи.
Легированные чугуны для отливок выплавляются в сравнительно небольших количествах, поэтому для их плавки используют среднечастотные печи серии ИСТ (индукционные сталеплавильные тигельные).