Сталелитейный завод Kanthal в Хальстахаммаре производит слитки из специальных сплавов на основе Fe и Ni. На прокатном стане для слитков из них путем проката изготавливаются более мелкие бруски и слябы. Перед прокаткой различные сорта слитков нагреваются до определенных температур в стандартном диапазоне 1150–1300 градусов Цельсия (2100–2370 градусов Фаренгейта). Это традиционно делается в больших шахтных печах. Это тяжелые печи с ограниченной температурной гибкостью.
Roger Berglund and Stephanie Stockmeier together with Peter Vabulis, Flow Manager at Kanthal's ingot rolling mill.
Некоторые слитки чувствительны к тепловым ударам и могут треснуть, если их поместить непосредственно в горячую шахтную печь. Возникла потребность в печи с более высокой температурной гибкостью. Другой потребностью была возможность нагревать более длинные куски непрерывно отлитых материалов. В 2012 году в качестве дополнительного решения для нагрева слитков компания Kanthal решила построить печь с выдвижным подом. Было принято решение использовать легкую теплоизоляцию и, конечно же, это должна была быть печь с электрическим нагревом.
«Было важно иметь возможность нагревать печь с комнатной температуры до 1250 градусов Цельсия (2280 градусов Фаренгейта) с заданной скоростью», — объясняет Стефани Стокмайер, старший инженер по разработке процессов в Kanthal. «Для некоторых материалов мы должны начинать нагрев с низкой температуры, чтобы иметь возможность выполнить их прокатку. Так что возможность выполнять нагрев с 20 до 1250 градусов в одной печи является огромным преимуществом».
После покупки оболочки выдвижного пода у производителя печей компания Kanthal установила свою изоляцию Fibrothal® и металлические нагревательные элементы из сплава Kanthal® APM. Выбрав электрический нагрев вместо газового, компания Kanthal получила повышенную энергоэффективность и улучшенный контроль температуры. Благодаря использованию электроэнергии, производимой без ископаемого топлива, эта печь, по сути, работает без выбросов CO2.
The car bottom furnace with electric Fibrothal® heating modules at Kanthal's ingot rolling mill.
Более быстрый и надежный процесс
«Это более быстрый процесс», — говорит Стокмайер. «Мы можем запустить печь при комнатной температуре и постепенно выполнять нагрев наших слитков до температуры выше 1200 градусов Цельсия для прокатки на следующий день, а затем вернуться к комнатной температуре на следующий день. Нагревательные элементы настолько надежны, что прослужат долго, даже если нагрев начинается с 20 и заканчивается на 1200 градусов Цельсия».
Благодаря своей низкой теплоемкости изоляция Fibrothal® также помогает обеспечивать точный контроль температуры с минимальными потерями энергии.
«Путем использования легкой изоляции мы минимизируем необходимую вкладываемую энергию при каждом нагреве печи, и то же самое происходит, когда нам нужно ее охладить», — говорит Роджер Берглунд, старший эксперт в исследовательском отделе компании Kanthal. «Управление печью становится более быстрым и простым, и это преимущество использования волокнистой изоляции».
