鉄鋼メーカーにとって、ローラーハース炉は棒鋼、管、板材、線材コイルなど、炉を通過する製品の特性を変化させるために不可欠です。 炉の大きさや温度には大きな差がありますが、それに関係なく、制御された均一な熱は最終製品の品質にとって極めて重要です。
ローラーハース炉プロセスの概要
ローラーハース炉は、炉を通過する製品の特性を変化させるさまざまな熱処理プロセスで使用できます。 例として、冷間成形後の焼鈍、応力除去、焼き入れ、焼きならし、焼き戻しがあります。 もう一つの用途は、ホットスタンプのような後続の熱間成形作業のためにブランクを予熱することです。 ローラーハース炉は、棒材、管材、板材、 線材コイルなど、さまざまな種類の製品に同様に適しています。
Jonas Ekström, Application Specialist, Business Development Steel, Kanthal.「この種の炉は通常、24時間年中無休で連続稼働するため、プロセスが安定しているほど良いのです」と、Kanthalビジネス開発スチールのアプリケーションスペシャリスト、ヨナス・エクストレムは述べています。 「材料が不均一に加熱されたり、炉内の温度が変動したりすると、完成した鋼材に望ましい特性や品質を得ることが難しくなります。
複数のコスト削減により、迅速な投資回収を実現
従来、ローリングハース炉の暖房はガスヒーターが主流でしたが、電気加熱がもたらす多くの利点から、電気加熱への移行が進んでいます。 ひとつは、熱効率がほぼ100%とはるかに高いことで、生成された熱のほぼすべてが炉内で利用されることを意味します。 一方、ガスヒーターは排気で大量の熱が失われるため、通常、熱効率は約30～40%です。
歴史的に、生産者は電気よりガスの方が安いことが多いので、ガスを選んできました。 しかし、ガソリン価格の上昇と炭素税の引き上げにより、この状況は変化しつつあります。 エネルギー効率の向上とそれに伴うCO2排出量の削減を考慮すると、電気加熱のビジネスケースはより強力になります。
「エネルギー消費量の削減によるコスト削減だけでなく、カーボンプライシングの取り組みによるコスト削減や、排出量に対する罰則の可能性を回避することもできます」と、エクストレムは言います。
さらに、電気加熱による温度精度は、はるかに正確に制御できるため、生産歩留まりの向上に役立ちます。 「ガスヒーターを使用すると、バーナーが配置されている場所に常にホットスポットがあり、炎の中心は2,000°C/3,630°F近くになることがあります。 対照的に、電気加熱では発熱体全体に均一な温度が放射されるため、鋼の品質が向上します。」
豊富な経験と幅広いポートフォリオ
Kanthalは、電気加熱に関する数十年の経験を活かし、炉のサイズ、設計、要件に応じて、ローラーハース炉に適した一連のソリューションを開発しました。 最高温度1,250°C (2,280°F) の場合、最も一般的なソリューションは、Kanthal® APM、APMT、Kanthal® AFまたはNiCr管と組み合わせたTubothal®金属発熱体、または最高温度1,350°C (2,450°F) のFibrothal®プレハブ発熱モジュールです。 最大1,850°C (3,360°F) の温度では、Globar®炭化ケイ素 (SiC) 発熱体またはKanthal® Super MoSi2発熱体があります。
出力はガソリン並みで、それ以外にもさまざまな利点があります。
「お客様からよく寄せられる主な質問は、電気暖房が十分な電力と高温を供給できるかどうかという懸念に基づいています」と、エクストレムは言います。 「しかし、私たちが長年にわたって実証してきたように、出力はガスと同等であり、その他の利点もあります。 実際、チューブの内部を加熱するためにまだガスヒーターを使用している場合は、できるだけ早く電気ヒーターに交換する必要があります。」
ローラーハース炉で電気加熱を使用する4つの利点
- エネルギー効率の向上: ガスヒーターで発生した熱の60～70%は排気で失われますが、電気ヒーターではほとんど熱が失われないため、熱効率がほぼ100%になり、エネルギーコストが大幅に削減されます。
- 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、プロセスからの排出は実質的にゼロになります。
- 正確な温度制御: 炎に比べ、電気ヒーターは正確な温度に制御できます。
- 優れた均一性: ホットゾーンがないため、電気ヒーターは発熱体全体に均一な温度を供給します。
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