Antes de a Rússia invadir Ucrânia, os preços do níquel já vinham subindo de forma constante nos últimos anos, impulsionado pela crescente demanda por carros elétricos e baterias de íons de lítio. Hoje, com a Rússia sendo o terceiro maior exportador mundial de níquel, as sanções causaram um imenso aumento nos preços. Com tanta incerteza sobre como a situação na Ucrânia vai se desenrolar, junto com a escassez generalizada de commodities, a pressão inflacionária e o crescimento contínuo dos veículos elétricos, os preços provavelmente permanecerão imprevisíveis por algum tempo.

Krister Wickman, Group Product Manager, KanthalA boa notícia para os fabricantes de fornos é que existe uma alternativa aos tubos de níquel-cromo (NiCr): os tubos de Kanthal® APM e Kanthal® APMT. “Eles são produzidos usando uma liga resistente ao calor baseada em ferro-cromo-alumínio que oferece vida útil mais longa e consegue operar em temperaturas máximas mais altas”, diz Krister Wickman, gerente global de produtos na Kanthal. “Assim, eles podem ajudar os fabricantes de fornos a superar muitas das limitações e desvantagens do uso de ligas convencionais à base de níquel.”

Material mais leve com maior resistência mecânica

With Kanthal® APMT, tubes have similar strength values as NiCr tubes, but retain much of their strength up to temperatures well above the working temperature of NiCr tubes.Os tubos fabricados com Kanthal® APM e APMT oferecem uma combinação única de força e resistência à corrosão, o que permite que sejam usados em temperaturas mais altas do que os tubos de NiCr. Em temperaturas de forno de 1.000 °C (1.830 °F), a carga pode ser mais que o dobro em comparação com NiCr. Portanto, são necessários menos tubos para atingir a mesma potência. Os tubos fabricados com ligas Kanthal® APMT também apresentam densidade cerca de 10% menor e paredes mais finas do que o tubo de NiCr equivalente da mesma dimensão. No entanto, apesar de pesarem menos, os tubos de Kanthal® APM e APMT têm uma resistência à flacidez muito maior e sofrem menos deformação do que os tubos de NiCr em altas temperaturas.

“Eles têm valores de resistência semelhantes, mas o APM e o APMT conseguem manter grande parte de sua resistência em temperaturas muito superiores à temperatura de trabalho dos tubos de NiCr”, afirma Krister.

Propriedades de proteção superiores

Comparison between nickel-chromium tubes at left and Kanthal® APM tubes after 1000 hours at 1150°C (2100°F). The NiCr tubes are severely contaminated with oxide flakes while Kanthal® APM tubes are clean.Quando aquecidas, as ligas Kanthal® APM e APMT formam uma incrustação de óxido de alumínio que confere um alto nível de resistência à oxidação. Ela também oferece excelente resistência à corrosão em alta temperatura decorrente de carbonetação e sulfetação. Ao contrário do óxido superficial em materiais de NiCr, esta camada protetora de alumina não catalisa a formação de coque. Por serem isentos de níquel, esses tubos estão livres da formação destrutiva de sulfeto de níquel que afeta os tubos de NiCr, protegendo-os da corrosão em atmosferas altamente sulfurosas. No geral, eles permanecem completamente inalterados pelos ataques de carbono que normalmente causam a degradação dos tubos de liga à base de NiCr e levam a falhas.

O resultado significa vida útil mais longa e menos manutenção. Ao contrário dos tubos de NiCr, os tubos de Kanthal® APM e APMT não precisam ser limpos periodicamente por dentro para incrustação. Também não causam fragmentação de óxido, o que poderia contaminar o forno e causar curtos-circuitos ou falha de elementos e queimadores de gás.

“Na verdade, os tubos de APM e APMT não exigem manutenção durante a operação, o que gera menos interrupções da produção”, afirma Krister. “Acredita-se equivocadamente que os tubos de Kanthal® APM e APMT são caros, mas com o preço atual do níquel, eles na verdade custam o mesmo que os tubos de níquel de alto teor, e a diferença para os tubos de níquel de baixo teor está cada vez menor. Ao considerar a vida útil mais longa e a operação livre de problemas do APM e do APMT, esses tubos acabam se tornando uma opção mais econômica.”