2013 年,就职于吕勒奥金属研究所 Swerim 的 Thomas Olsson 萌生了开发电燃气加热器的想法,没过多久他就找到了合适的合作伙伴。 由于 Kanthal 在电加热技术方面拥有丰富的知识,并且可提供独特的产品和材料,能够耐受过高的温度和气体环境,因此双方的合作顺理成章。
“Swerim 希望我们根据他们的设计理念帮助制造这款加热器,”Kanthal 的研发专家兼项目经理 Thomas Helander 说道。 在 Swerim,与冶金行业合作的几个项目已经表现出对新型燃气加热技术的工业需求。 “当然,我们也想加入该项目,主要是因为我们觉得他们的想法非常有趣且振奋人心。”
此类项目将为行业带来重大效益。
2013 年,Swerim 在流化床设施上安装了第一台燃气加热器,该项目的项目经理 Lars-Olov Nordberg 认为,必须重点说明此类项目将如何为行业带来重大效益。 它可根据不同参与者可能具有的解决方案和要求,量身定制特定的试运行体验。
“Swerim 部分隶属于斯堪的纳维亚钢铁行业,由于具有相关设施,我们可以在行业要求的类似工艺条件下开展测试。 它还使 Kanthal 能够妥善地向最终用户展示成果,”Nordberg 表示。
在 Swerim 安装第一台加热器后,工程公司 Nycast 进一步改进了电燃气加热技术,扩大了其使用范围。 2021 年,Kanthal 与 Nycast 签订了许可协议,将该技术推向市场。
减少碳足迹
电气化是钢铁行业减少二氧化碳排放的有效途径。 Helander 表示,电力适用于各种加热工艺,尤其是在钢铁行业中,而现如今这些工艺通常燃烧气体。 “在 Kanthal,我们看到大家对实现电气化很有兴趣,因为我们需要加热不同类型的气体混合物,”他说道。 如果使用电力进行加热,工艺将非常高效节能,并且使用环保电力后,整体碳足迹将维持在极低的水平。
氢能助力实现创新
“借助此解决方案,燃气不会直接接触到热源,从而提高了工艺的安全性和效率,”Nycast 的 Thomas Olsson 表示,他是工艺燃气加热器背后的技术创始人。 “对我们来说,实现可持续发展是重中之重;您可以使用风能或其他可再生能源进行发电,以驱动电加热器,”他说道。
在工业生产过程中使用氢气(例如用氢气还原铁矿石)需要配备既可靠又节能的燃气加热器,可以将大量气体加热至高温。 这款加热器结合了 Kanthal 的高温产品和 Nycast 的技术,可妥善满足这方面的需求,同时也符合使用氢气的极高安全要求。
Kanthal 提供的产品与应用情形的需求非常吻合,进一步证明了选择 Kanthal 作为合作伙伴和供应商是一项明智之举。
“Kanthal 的标准产品和材料特别适合此应用情形。 我们所有的测试都非常顺利,效率近乎 100%,”Olsson 这样说道,并称赞了 Kanthal® APM 管。 “这种材料非常好,很适合这些应用情形,例如,它可解决积碳等问题。”
随时间推移不断发展
Swerim 推出的第一台燃气加热器距今已有 10 年之久。 值得注意的是,即使该燃气加热器已经远远超过了最初建造的用途,也无需进行任何维护。 虽然就研究而言,十年并不算长,但技术和解决方案已然发生了翻天覆地的变化。
“多年来,Nycast 已经能够审查和优化加热器设计,并对技术进行革新升级。 在开展几个项目的过程中,我们收集了有关这些项目和周围系统的操作经验及测试数据,主要围绕安装和控制系统,”Helander 表示。 而在 Kanthal,我们持续提供用于加热器的新产品,这些产品在 2013 年是没有的。”
万事都要从长计议,因为结果在一段时间后才会显现。
Lars-Olov Nordberg 对此表示赞同: “把事情落实到位需要时间。 万事都要从长计议,因为结果在一段时间后才会显现。 我们可以为客户提供很多意见,并且有许多机会,可以在恰当的测试环境中将各个工艺链接起来,”他说道。
惠及各行各业
工艺加热器主要用于钢铁行业,可发挥出巨大潜力,但正如 Helander 和 Olsson 所述,其他行业也能通过工艺加热器技术受益。
“我们看到该技术在燃烧和加热(水泥制造)领域的应用,我们也在这些领域制定了相应理念,”Olsson 表示。 “我们主要是想研究它的应用范围有多广,这项研究得到了一家水泥行业龙头企业的资助。”
Thomas Helander 希望在未来几年内,可以先从钢铁行业开始推广工艺加热器。 在推广过程中,他们计划于 2024 年向客户提供测试和演示该技术的扩展功能。
现在,我们面向选定客户,针对特殊工艺甄选合适的燃气加热器制造商。
“但任何对此感兴趣的企业都可以参与进来。 当然,我们必须考虑不同条件和需求带来的潜在挑战。”