Per i produttori di acciaio, i forni a rulli sono essenziali per modificare le proprietà dei prodotti che sono passati attraverso il forno stesso, siano essi barre, tubi, piastre o bobine di filo. Indipendentemente dalle dimensioni o dalla temperatura del forno, che possono variare notevolmente, avere una fonte di calore controllato e uniforme rappresenta una caratteristica fondamentale per la qualità del prodotto finale.
I processi per forni a rulli in breve
Un forno a rulli può essere utilizzato per una varietà di processi di trattamento termico per modificare le proprietà dei prodotti che passano attraverso i forni. Esempi di tali processi sono la ricottura dopo un'operazione di formatura a freddo, la distensione, la cementazione, la normalizzazione e la tempera. Un'altra area di utilizzo è il preriscaldo dei pezzi grezzi per un'operazione di formatura a caldo successiva come lo stampaggio a caldo. Il forno a rulli funziona altrettanto bene per tipi diversi di prodotti, tra cui barre, tubi, piastre e bobine di filo.
Jonas Ekström, Application Specialist, Business Development Steel, Kanthal."Questi tipi di forni funzionano in genere ininterrottamente 24 ore su 24, 7 giorni su 7, quindi più stabile è il processo, meglio è", afferma Jonas Ekström, Application Specialist, Business Development Steel, Kanthal. "Se il materiale viene riscaldato in modo non uniforme o se la temperatura all'interno del forno oscilla, diventa molto più difficile ottenere le proprietà e la qualità desiderate nell'acciaio finito."
I molteplici risparmi sui costi garantiscono un rapido ritorno dell'investimento
La soluzione di riscaldo convenzionale per i forni a rulli sono i bruciatori a gas, ma l’industria si sta sempre più orientando verso il riscaldo elettrico per i numerosi vantaggi che esso può offrire. Innanzitutto, l’efficienza termica è molto più elevata, quasi del 100%, il che significa che praticamente tutto il calore prodotto viene utilizzato all'interno del forno. I sistemi riscaldati a gas, invece, hanno generalmente un'efficienza termica intorno al 30-40% perchè gran parte del calore viene disperso attraverso i fumi di scarico.
Storicamente, i produttori hanno preferito il gas all'elettricità perché spesso più economico. Tuttavia, l'aumento dei prezzi del gas e l'incremento delle tasse sulle emissioni di anidride carbonica stanno cambiando la situazione. Se si considerano anche i guadagni in termini di efficienza energetica e la corrispondente riduzione delle emissioni di CO2, la convenienza economica del riscaldamento elettrico diventa evidente.
"Non solo è possibile ridurre i costi grazie a un minor consumo energetico, ma è anche possibile ridurre i costi derivanti da iniziative di carbon tax o evitare eventuali sanzioni per le emissioni", afferma Ekström.
Inoltre, la precisione della temperatura ottenuta dal riscaldo elettrico è molto più accurata e controllabile, il che può contribuire ad aumentare la resa produttiva. "Con un riscaldatore a gas avrai sempre il punto più caldo dove si trova il bruciatore e dove hai il centro della fiamma la temperatura può raggiungere i 2.000°C/3,630°F. Al contrario, un riscaldatore elettrico irradia una temperatura uniforme su tutto l'elemento, quindi la qualità dell'acciaio sarà migliore."
Profonda esperienza e ampio portafoglio prodotti
Con decenni di esperienza nel settore del riscaldo elettrico, Kanthal ha potuto sviluppare una gamma di soluzioni adatte per forni a rulli, in funzione delle dimensioni, del design e dei requisiti del forno. Per temperature fino a 1.250°C, le soluzioni più comuni sono gli elementi riscaldanti metallici Tubothal® in combinazione con i tubi Kanthal® APM, APMT, Kanthal® AF o NiCr oppure i moduli riscaldanti preformatiFibrothal® per temperature fino a 1.350°C. Per temperature fino a 1.850°C, sono disponibili elementi riscaldanti in carburo di silicio (SiC) Globar® o elementi riscaldanti MoSi2 Kanthal®Super.
La potenza erogata è equivalente a quella del gas e quindi ricevendone anche tutti questi altri vantaggi.
"Le domande principali che spesso riceviamo dai clienti si basano sulle preoccupazioni legate alla capacità del riscaldo elettrico di fornire energia sufficiente e temperature sufficientemente elevate", afferma Ekström. "Ma come dimostriamo oramai da molti anni, la potenza erogata è pari a quella del gas, e poi si ottengono anche tutti questi altri vantaggi. Infatti, se usi ancora riscaldatori a gas per riscaldare l'interno dei tubi, devi sostituirli con riscaldatori elettrici il prima possibile."
Quattro vantaggi del riscaldo elettrico rispetto a quello a gas nei forni a rulli
- Efficienza energetica migliorata: mentre il 60-70% del calore generato da un riscaldatore a gas verrà perso con i fumi di scarico, con un riscaldatore elettrico praticamente nessuna quantità di calore viene persa , il che aumenta l'efficienza termica fino a quasi il 100% e riduce significativamente i costi energetici.
- Zero emissioni di CO2: Se il riscaldatore elettrico è alimentato da energia rinnovabile, le emissioni derivanti dal processo saranno praticamente pari a zero.
- Controllo preciso della temperatura: rispetto a una fiamma, un riscaldatore elettrico può essere controllato per fornire una temperatura esatta.
- Uniformità eccellente: poiché non sono presenti punti caldi, i riscaldatori elettrici forniscono una temperatura uniforme lungo tutto l'elemento.
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