Categorie: Materiali di riscaldo , Elementi riscaldanti , Materiali resistivi , Prodotti per forni

Esistono due tipi principali di leghe resistive elettriche. Il nichel-cromo (es. 80 Ni, 20 Cr), chiamato nichrome, è stato sviluppato intorno all'inizio del XX secolo ed è stato subito utilizzato come materiale per elementi di riscaldo nei forni industriali e negli elettrodomestici.

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).

I due principali tipi di leghe hanno proprietà specifiche, con vantaggi e svantaggi, e sono forniti in varie qualità 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 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 quanto quella di Nikrothal®.

Per chi utilizza il forno, 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 alta di 1425°C rispetto a 1250°C per Nikrothal®
  • Durata fino a quattro volte maggiore
  • Carico superficiale più elevato
  • Maggiore resistività
  • Densità minore
  • Non crea la formazione di scaglie di ossido, che possono contaminare i prodotti e il forno oltre a causare cortocircuiti o guasti agli elementi e ai bruciatori a gas

Un forno da 120kW dotato di elementi ROB. Tre elementi da 40 kW ciascuno, 380 V

Dati sull'elemento Nikrothal® Kanthal®
Temperatura del forno, °C 1000 1000
Temperatura dell'elemento, °C 1068 1106
Resistenza a caldo, R2 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 %

44,4