Negli anni Trenta Kanthal introdusse una nuova lega di riscaldo resistiva (denominata Kanthal®) a base di ferro-cromo-alluminio con una durata maggiore e una temperatura massima di esercizio più elevata rispetto al nichel-cromo. Kanthal produce entrambi i tipi di leghe con i nomi Nikrothal® (nichel-cromo) e Kanthal® (ferro-cromo-alluminio).
Le due famiglie di leghe hanno proprietà specifiche, con vantaggi e svantaggi, e sono disponibili in vari tipi e forme. In generale, la lega di tipo Kanthal® è superiore al Nikrothal® in termini di prestazioni e durata ed è quindi, oggi, una scelta standard quando si tratta di materiale per elementi riscaldanti metallici in forni industriali.
La lega Nikrothal® può presentare vantaggi specifici se è necessario un elemento di riscaldo con ottime proprietà meccaniche a caldo. Kanthal® APM ha, tuttavia, resistenza al creep a temperature elevate pari a quella di Nikrothal®.
Per chi utilizza forni industriali, l'impiego di Kanthal® si traduce in una minore quantità di materiale e anche in una maggiore durata. La tabella seguente mostra un esempio di risparmio di peso ottenuto utilizzando una lega Kanthal® al posto di una lega nichel-cromo. Questa riduzione del peso dell'elemento offre un notevole risparmio sui costi per il sistema di supporto, richiedendo meno punti di aggancio.
I vantaggi più importanti con la lega di tipo Kanthal® sono:
- Temperatura massima più elevata di 1,425°C rispetto a 1,250°C per Nikrothal®
- Durata fino a quattro volte maggiore
- Carico superficiale più elevato
- Maggiore resistività
- Densità inferiore
- Non crea la formazione di esfogliazione di ossido, che può contaminare i prodotti e il forno oltre a causare cortocircuiti o guasti agli elementi e ai bruciatori a gas
Un forno da 120 kW dotato di elementi ROB. Tre elementi da 40 kW ciascuno, 380 V
Dati sull'elemento | Nikrothal® | Kanthal® |
Temperatura del forno, °C | 1,000 | 1,000 |
Temperatura dell'elemento, °C | 1,068 | 1,106 |
Resistenza a caldo, Rw | 3.61 | 3.61 |
Fattore di temperatura, Ct | 1.05 | 1.06 |
Resistenza a freddo, R20 | 3.44 | 3.41 |
Diametro del filo, mm | 5.5 | 5.5 |
Carico superficiale, W/cm2 | 3.09 | 3.98 |
Lunghezza filo per 3 elementi, m | 224.9 | 174.6 |
Peso del filo per 3 elementi, kg | 44.4 | 29.6 |
Riduzione del peso con filo con stesso diametro:
kg: 44.4 – 29.6 = 33%