Dans la production d'acier, le préchauffage de blooms ou de billettes est une étape essentielle avant les opérations en aval telles que le laminage et le forgeage à chaud. Les fours à longerons mobiles utilisés pour cette opération de chauffage doivent atteindre une température cible régulière sur l'ensemble de la billette pour éviter de compromettre la qualité et le rendement du produit final. Ces fours représentent une part importante de la consommation d’énergie dans les aciéries. Cependant, comme la plupart des fours, les fours à longerons mobiles ont un rendement thermique très faible.
« Typiquement, seulement 30 à 60 % de la chaleur générée est utilisée pour chauffer les billettes, tandis que le reste de la chaleur s'échappe avec les gaz de combustion relâchés dans l’atmosphère, » explique Sachin Pimpalnerkar. « Le processus entraîne également des émissions élevées de carbone soit environ 60 kilogrammes de CO2 pour chaque tonne d'acier chauffée. »
AUGMENTATION POSSIBLE DU PROCESSUS DE CHAUFFAGE
En remplaçant les brûleurs industriels par des systèmes de chauffage électrique, le rendement thermique des fours à longerons mobiles pourrait être porté à plus de 90 %, ce qui permettrait de réaliser des économies substantielles. Ce résultat est obtenu grâce à l'absence de gaz de combustion.
L'électrification permettrait également d'éliminer toutes les émissions directes de carbone provenant du processus de chauffage lui-même. De plus, les émissions associées au chauffage seraient totalement éliminées dès lors que la production électrique provient d'une source renouvelable.
Dans l'industrie, il n'est pas rare d'entendre que les fours électriques sont uniquement adaptés aux chauffages à petite échelle, ce qui représente l'obstacle majeur à l'adoption de système électrique. Dans les locaux de Kanthal, nous disposons de notre propre four à longerons mobile alimenté électriquement, et pouvant être agrandi. Vous avez la preuve que ça existe.
« Dans l'industrie, il n'est pas rare d'entendre que les fours électriques sont uniquement adaptés aux chauffages à petite échelle, ce qui représente l'obstacle majeur à l'adoption de système électrique, » déclare Sachin Pimpalnerkar. « Dans les locaux de Kanthal, nous disposons de notre propre four à longerons mobile alimenté électriquement. Il est actuellement utilisé pour la production régulière et peut être agrandi. Vous avez la preuve que ça existe. »
INVESTISSEMENT POUR UNE RENTABILITÉ
Sachin Pimpalnerkar, Global Product Manager, Kanthal.En plus de réduire considérablement la consommation d'énergie et les émissions de CO2, le chauffage électrique a prouvé sa capacité à atteindre des températures cibles précises. Cela permet d'améliorer la qualité du produit final et de réduire le nombre de rejets dans les opérations en aval. Contrairement au chauffage à base de combustibles fossiles, le chauffage électrique permet de maintenir des milieux contrôlés avec de faibles niveaux d'oxygène. Par conséquent, la couche d'oxyde à la surface des billettes peut être considérablement réduite.
« Pour les producteurs d'acier, le chauffage électrique se traduirait par une réduction des coûts de production, des rendements plus élevés et un produit final de meilleure qualité », explique Sachin Pimpalnerkar. « Si l'on ajoute à cela les économies d'énergie et les réductions de CO2, il ne faut pas longtemps pour que l'investissement dans l'équipement de chauffage électrique soit rentabilisé. »
Principaux avantages du chauffage électrique de billettes dans les fours à longerons mobiles
Le préchauffage des billettes est une étape essentielle de la production d'acier pour obtenir un produit final de haute qualité. Cependant, le chauffage à base de combustibles fossiles généralement utilisé dans les fours à longerons mobiles est inefficace, consomme de grandes quantités d'énergie et émet de grandes quantités de CO2.
En électrisant le processus de chauffage grâce aux éléments chauffants Globar® et Kanthal® Super de Kanthal, les producteurs d’acier peuvent atteindre un rendement thermique bien plus élevé et potentiellement éliminer complètement les émissions de CO2. Globar® peut atteindre jusqu'à1 625 °C (2 960 °F), et Kanthal® Super peut atteindre jusqu'à1 850°C (3 360 °F).
Voici quatre bonnes raisons d'opter pour les éléments chauffants de Kanthal.
- Rendement thermique de plus de 90 °%
Lors de l'utilisation de brûleurs industriels conventionnels chauffés au gaz dans les fours à longerons mobiles, seuls 30 à 60 % de la chaleur générée sont réellement utilisés pour chauffer les billettes. Une grande partie de la chaleur restante s'échappe avec les gaz de combustion relâchés dans l'atmosphère. En revanche, comme les chauffages électriques ne génèrent pas de gaz de combustion, le rendement thermique peut être supérieur à 90 %. Cela implique une réduction significative de la consommation d'énergie et une réduction substantielle des coûts. - Zéro émission
Les brûleurs industriels alimentés aux combustibles fossiles produisent également un niveau élevé d'émissions de CO2. Cependant, l'utilisation du chauffage électrique peut éliminer considérablement ce problème. En fait, si l'électricité provient d'une source renouvelable, le chauffage peut être totalement exempt d'émissions. - Contrôle précis de la température
Globar® et Kanthal® Super permettent tous deux de contrôler précisément la température dans le four et notamment pour les billettes. Cela permet d'améliorer la qualité globale de l'acier final et d'abaisser les coûts en réduisant le nombre de rejets dans les opérations en aval. - Couche d'oxyde plus fine
Étant donné que le chauffage électrique offre une flexibilité accrue pour opérer dans des milieux contrôlés qui ne présentent pas un niveau élevé d'oxygène, la formation de couche d'oxyde à la surface des billettes est nettement moins importante que dans le cadre d'un processus de chauffage alimenté aux combustibles. Cela réduit le temps et les coûts des opérations en aval et augmente le rendement global.
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