鉄鋼製造において、焼鈍工程は最終製品の品質を左右する最も重要な工程のひとつです。 焼鈍し炉の温度範囲は、室温から融点近くまで、求める結果によって大きく異なりますが、ほとんどの場合、正確な温度に到達することが不可欠です。
焼鈍し工程の概要
焼鈍し工程では、鋼材を一定の温度で一定時間加熱した後、制御された方法で冷却します。 その目的は、延性や硬度など、完成した鋼の機械的・化学的性質を変えることです。 温度と時間は、希望する仕上がりによって大きく異なります。
Maria Ivermark, R&D engineer, Kanthal.Kanthalの研究開発エンジニアで、高温材料開発を専門とするマリア・イヴェルマルクは言います。「ここで鋼の強度や硬度などの機械的特性を設定します。 工程を制御できるということは非常に重要です。必要な温度が非常に特殊なものである場合があり、その温度を達成するための枠が非常に狭い場合があるからです。」
排出ガスのない焼鈍しプロセス
電気加熱は、電力が再生可能なものであれば、焼鈍し工程を完全に脱炭素化できる可能性があります。
多くの鉄鋼メーカーが焼鈍し炉にガスヒーターを使用していますが、化石燃料からの脱却の必要性から、これはますます問題になってきています。 対象的に、電気加熱は、電力が再生可能なものであれば、焼鈍し工程を完全に脱炭素化できる可能性があります。
電気はガスに比べ、工場内に有害な排気ガスや排ガスを出さないため、低騒音と相まって作業環境が大幅に改善されます。
さらに電気加熱は、焼鈍し炉の最も重要な機能のひとつである温度制御をはるかに向上させることができます。 「直火を使わないので、制御された連続モードで非常に厳しい温度公差を達成することができます」と、イヴェルマルクは言います。 「継続的に監視したり調整したりする必要はなく、ただ運転させておくだけでいいのです。 また、生産された熱はほとんどすべて炉で使用されるため、エネルギー効率も非常に高いのです」。
炉のあらゆるニーズを満たす幅広いポートフォリオ
数十年にわたる工業用加熱ソリューションの経験から、Kanthalでは要求される温度や雰囲気条件に応じて、焼鈍し炉に適した幅広い材料を開発してきました。 そのTubothal®金属製のカートリッジ発熱体は、最大1,250°C (2,280°F) の温度で動作します。 1,625°C (2,927°F) までの高温では、Globar®炭化ケイ素 (SiC) 発熱体を使用しており、Kanthal® Super MoSi2発熱体は最大1,850°C (3,360°F) の温度に対応します。 Kanthalは、特定の要件に合わせて製品や設計をカスタマイズすることもできます。
「焼鈍し炉の建設には決まった基準はありません。焼鈍し炉は非常にプロセス主導型です」とイヴェルマルクは言います。 「しかし、Kanthalのポートフォリオの良さはその柔軟性にあります。 単一の発熱体から統合システムまであらゆるものが含まれます。 場合によっては、同じ炉に異なる勾配や速度など、異なる種類のソリューションが必要になることがあります。当社のポートフォリオは、それに対応できる広さと柔軟性を備えています。 目的に合ったソリューションを開発することができます。」
焼鈍し炉で電気加熱を使用する4つの利点
- よりクリーンで静かな安全性の高い作業環境: 電気ヒーターは工場内に有害な排気ガスを出さず、騒音もはるかに低くなります。
- ゼロCO2エミッション: 電気ヒーターが再生可能エネルギーで駆動している場合、その工程は実質的に排気ガスフリーとなります。
- 正確な温度制御: ガスに比べ、電気ヒーターは正確で安定した温度を提供するように制御することができます。
- 熱効率の向上: 生成された熱は事実上すべて炉内で使用され、排気ガスと一緒に放出されることはないため、熱効率は通常90%以上です。
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