El tratamiento térmico posterior del acero es vital para la calidad del producto final, pero el proceso en sí consume mucha energía y genera considerables cantidades de CO2.
"Estos hornos normalmente se calientan con tubos en forma de "W" o "U", donde cada tubo se enciende con un quemador de gas, a veces con dos", apunta Krister Wickman. "Algunos hornos pueden tener hasta 20 metros de altura y cientos de metros de longitud y requieren centenares de tubos y quemadores. Ello genera una gran cantidad de gases de combustión y de escape, que se liberan a la atmósfera".
Retos de los quemadores de gas
Los tubos se suelen diseñar para alargar el tiempo de paso del gas y, de ese modo, maximizan la cantidad de calor que se libera en la cámara del horno. A menudo, el gas también se precalienta antes del encendido para mejorar la efectividad, pero incluso con estas prácticas la eficiencia térmica sigue siendo baja, de entre el 50 y el 60 %.
Además, el diseño de los tubos en "W" y en "U" puede hacer que estos se desplacen y se doblen, lo que acorta drásticamente la vida útil. En la sección de precalentamiento del horno, esto significa que a menudo tienen que sustituirse cada dos años aproximadamente.
"Asimismo, dado que estos tubos suelen estar fabricados en NiCr (níquel-cromo), se genera un depósito de óxido en el interior, que hay que eliminar a intervalos regulares", explica Wickman. "Así pues, el trabajo de mantenimiento es continuo, con reparaciones y ajustes que se deben efectuar a cada momento".
Una solución beneficiosa
Al reemplazar los quemadores de gas con calentadores eléctricos, los productores de acero pueden aumentar la eficiencia térmica a más del 90 por ciento. Con ello también se eliminarían todos los gases de escape y combustión, y se reducirían eficazmente las emisiones de CO2 a cero.
Además, muchos de los problemas relacionados con la vida útil y el mantenimiento se pueden resolver utilizando Kanthal® APM/APMT en lugar de NiCr.
Krister Wickman, Global Product Manager, Kanthal"Lo que sugerimos es la sustitución de los tubos en "W" y los quemadores de gas por un número apropiado de tubos rectos Kanthal® APM o APMT provistos con elementos calefactores Tubothal® en su interior", afirma Wickman. "Debido a que tiene soporte en ambos extremos del tubo, y debido a que el material es más fuerte, no experimentará ninguna caída en el tubo. Y como Tubothal® está fabricado con alambre Kanthal® APM, no se van a deteriorar por el óxido de su interior".
Soluciones a medida
En efecto, un sistema de calentamiento compuesto por tubos Kanthal® APM/APMT y elementos calefactores Tubothal® ofrece un funcionamiento fiable y completamente libre de mantenimiento.
"Al trabajar conjuntamente con Kanthal, podemos diseñar soluciones personalizadas que van a perdurar durante mucho tiempo. No va a ser necesario llevar a cabo ningún trabajo de mantenimiento, ni tampoco se van a doblar tubos; tan solo hay que dejarlo funcionar".
Cinco razones para utilizar el calentamiento eléctrico en hornos de tratamiento térmico continuo
Al instalar elementos de calentamiento Tubothal® combinados con tubos APM® en los hornos de tratamiento térmico continuo, los productores de acero pueden obtener una serie de ventajas. Estas son las cinco más importantes:
- Cero emisiones
Al electrificar el sistema de calentamiento, se eliminan todos los gases de escape y de combustión asociados a los quemadores de gas. Esto significa que las emisiones de CO2 se reducen considerablemente, y si la electricidad empleada procede de una fuente renovable, estas van a ser prácticamente nulas. - Más de un 90 % de eficiencia térmica
A pesar de determinadas medidas como el precalentamiento del gas, el rendimiento térmico global de los quemadores de gas es escaso, entre el 50 y el 60 %. Sin embargo, con los calentadores eléctricos, dado que prácticamente todo el calor se libera en la cámara del horno, la eficiencia térmica es de más del 90 por ciento, lo que reduce el consumo de energía y los costes. - Larga vida útil
Con el tiempo, las secciones intermedias de los tubos en "W" y "U" normalmente utilizadas en los hornos de tratamiento térmico continuo tienden a caerse y hundirse, especialmente en las secciones destinadas al precalentamiento. Esto significa que, por lo general, tienen que reemplazarse cada dos años. Sin embargo, este problema se puede eliminar mediante la utilización de tubos rectos Kanthal® APM o APMT en lugar de tubos en "W". El uso de soportes adicionales, junto con una superior resistencia del material Kanthal® APM, van a permitir que los tubos se puedan utilizar durante muchos años. - Temperaturas uniformes
En comparación con los quemadores de gas, Tubothal® ofrece unos niveles mucho más altos de precisión en el control de la temperatura. También distribuye un calor uniforme en toda la longitud del tubo, lo que garantiza una mayor calidad y rendimiento en el producto final. - Menos mantenimiento
A diferencia de los tubos de NiCr (níquel-cromo), Kanthal® APM ofrece un excelente grado de oxidación además de una alta resistencia a la corrosión. Si se combina con el elemento de calentamiento eléctrico Tubothal®, el alambre Kanthal® APM va prevenir el deterioro por la formación de óxido en el interior. Esto se traduce en que no requiere el alto grado de mantenimiento de los productos fabricados en NiCr.
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