En 2013, Thomas Olsson, de l'institut de recherche sur les métaux Swerim à Luleå, a eu l'idée d'un chauffage électrique à gaz - et il n'a pas fallu longtemps pour trouver un partenaire approprié pour le projet. En raison de la vaste expérience de Kanthal dans la technologie de chauffage électrique, ainsi que du produit et du matériau uniques offerts, capables de résister à des températures extrêmement élevées et à des environnements gazeux, le partenariat semblait évident.Thomas Helander, R&D expert and project manager, Kanthal.

« Swerim voulait notre aide pour fabriquer ce dispositif de chauffage selon leur propre philosophie de conception », déclare Thomas Helander, expert en R&D et chef de projet chez Kanthal. Chez Swerim, un besoin industriel pour une nouvelle technologie de chauffage au gaz a été identifié à partir de plusieurs projets travaillant avec l'industrie métallurgique. « Naturellement, nous souhaitions y prendre part, surtout parce que nous trouvions leurs idées très intéressantes et excitantes. »

Un projet de cette envergure peut engendrer d'importants avantages pour l'industrie.

Pour Lars-Olov Nordberg, responsable de projet pour l'installation de lit fluidisé où le premier chauffage au gaz a été installé en 2013 chez Swerim, il est crucial de souligner comment un projet de cette nature peut conduire à des avantages significatifs pour l'industrie. Cela ouvre la porte à la possibilité de concevoir des essais spécifiques pour répondre aux solutions et aux exigences particulières que différents acteurs peuvent avoir.

Thomas Olsson, Project Manager, Nycast and Lars-Olov Nordberg, Project Manager, Swerim.« Swerim est en partie détenu par l'industrie sidérurgique scandinave, et grâce à nos installations, nous sommes en mesure d'effectuer des tests dans des conditions similaires au processus exigées par l'industrie. » « Cela permet également à Kanthal de le démontrer correctement à ses utilisateurs finaux », précise Nordberg.

Après l'installation du premier chauffage chez Swerim, la société d'ingénierie Nycast a développé davantage la technologie de chauffage au gaz électrique pour une utilisation plus étendue. En 2021, Kanthal a conclu un accord de licence avec Nycast pour commercialiser la technologie.

Réduire l'empreinte carbone

L’électrification est un moyen efficace pour l’industrie sidérurgique de réduire les émissions de CO2. L'électricité peut être utilisée dans divers processus de chauffage au lieu de brûler du gaz, ce qui est courant aujourd'hui - en particulier dans l'industrie sidérurgique, selon Helander. « Chez Kanthal, nous constatons un grand intérêt pour l'électrification, où il y a réellement un besoin de chauffer différents types de mélanges gazeux », dit-il. Une fois chauffé à l'électricité, le processus peut être très économe en énergie et, en utilisant de l'électricité écologique, l'empreinte carbone globale est très réduite.

Innovation avec l'hydrogène

Kanthal and Swerim's large scale process gas heater.« Grâce à cette solution, le gaz n'entre jamais en contact direct avec la source de chaleur, ce qui crée un processus plus sûr et plus efficace », explique Thomas Olsson de Nycast et fondateur de la technologie du chauffage au gaz de traitement. « Pour nous, l'aspect durable est particulièrement important ; vous pouvez utiliser l'énergie éolienne ou d'autres sources d'électricité renouvelable pour produire l'électricité qui alimente le chauffage électrique », explique-t-il.

L'utilisation de gaz hydrogène pour des processus industriels, tels que la réduction de minerai de fer avec du gaz hydrogène, exige un chauffage à gaz extrêmement fiable et économe en énergie, capable de chauffer des quantités très importantes de gaz à des températures élevées. Les produits haute température de Kanthal, combinés à la technologie de Nycast, offrent un chauffage à gaz qui répond aux exigences, tout en respectant également les normes de sécurité très élevées pour l'utilisation de l'hydrogène.

Le choix de Kanthal en tant que partenaire et fournisseur a été confirmé par la qualité des produits proposés, qui étaient à la hauteur des exigences de l'application.

« Les produits et matériaux standard de Kanthal sont particulièrement adaptés à cette application. Tous nos tests se sont déroulés très facilement avec près de 100 % d'efficacité », déclare Olsson, en faisant l'éloge des tubes Kanthal® APM. « Le matériau est très bon et très adapté à ces applications où, par exemple, il élimine des phénomènes comme le dépôt de carbone », ajoute-t-il.

Évolue avec le temps

Le premier chauffage au gaz de Swerim fête aujourd'hui son 10ème anniversaire. Il est à noter qu'aucune maintenance n'a été nécessaire même si le chauffage à gaz a été utilisé bien au-delà de sa conception initiale. Bien qu'une décennie puisse ne pas sembler longue en termes de recherche, la technologie et les solutions ont considérablement progressé.

« Au fil des ans, Nycast a pu revoir et affiner la conception du chauffage et mettre à l'échelle la technologie. L'expérience opérationnelle et les données de test ont été collectées dans le cadre de plusieurs projets, ainsi que des systèmes environnants, tant en termes de systèmes de montage que de contrôle », explique Helander. Chez Kanthal, nous avons continuellement fourni de nouveaux produits à utiliser dans le chauffage qui n'étaient pas disponibles en 2013. »

Il est nécessaire d'avoir une vision à long terme car les résultats se construisent au fil du temps.

Lars-Olov Nordberg acquiesce : « Mettre les choses en place prend du temps. Il est nécessaire d'avoir une vision à long terme car les résultats se construisent au fil du temps. Il nous a été possible d'apporter de nombreuses contributions à nos clients et nous avons eu plusieurs opportunités de lier les processus ensemble dans l'environnement d'essai approprié », déclare-t-il.

Bénéfique pour toutes les industries

Le chauffage de procédé est principalement utilisé dans l'industrie sidérurgique où il présente un grand potentiel, mais comme le soulignent à la fois Helander et Olsson, d'autres industries pourraient également bénéficier de la technologie de chauffage de procédé.

« Nous voyons des applications dans la combustion et le chauffage - la fabrication de ciment - où nous avons également développé un concept », explique Olsson. « Cela consiste en partie à examiner à quelle échelle cela pourrait être utilisé, et cela a été financé par l'un des principaux acteurs de l'industrie du ciment », explique-t-il.

Thomas Helander espère commencer à déployer des chauffages de procédé dans les prochaines années, en commençant par l'industrie sidérurgique. Dans le cadre de ce processus, des capacités élargies pour tester et démontrer cette technologie aux clients devraient être disponibles en 2024.

Les fabricants de radiateurs à gaz pour procédés spéciaux s'adressent désormais à des clients sélectionnés.

« Mais tous ceux qui sont intéressés pourront y participer. Nous devrons bien sûr considérer les défis potentiels liés aux différentes conditions et besoins. »