En el caso de los productores de acero, los hornos de solera de rodillos constituyen una herramienta esencial para alterar las propiedades de los elementos que pasan por el horno, ya sean barras, tubos, placas o rollos de alambre. Más allá del tamaño o de la temperatura del horno, que pueden variar sustancialmente, poder disponer de una temperatura uniforme y controlada resulta fundamental para garantizar la calidad del producto final.
En síntesis: procesos relacionados con los hornos de solera de rodillos
Los hornos de solera de rodillos se pueden utilizar en una variedad de procesos que impliquen un tratamiento térmico destinado a alterar las propiedades de los elementos que pasan por los hornos. A modo de ejemplo, podemos mencionar el proceso de recocido después de una operación de moldeado en frío, alivio de tensiones, cementación, normalización y templado. Otra área de uso es el precalentado de piezas brutas para una operación posterior de moldeado en caliente, por ejemplo, el estampado en caliente. Los hornos de solera de rodillos funcionan igual de bien para diferentes tipos de elementos, incluidos barras, tubos, placas y rollos de alambre.
Jonas Ekström, Application Specialist, Business Development Steel, Kanthal.«En general, este tipo de hornos funcionan de forma permanente las 24 horas, todos los días; por ello, cuanto más estable sea el proceso, mejor», afirma Jonas Ekström, especialista en aplicaciones de acero en Kanthal. «Si el material no se calienta de manera uniforme o si en el horno la temperatura fluctúa, resulta mucho más complicado obtener las propiedades y la calidad deseadas en el acero terminado».
Rápido retorno de la inversión a través de ahorros de costes en varios aspectos
Los calentadores a gas representan la solución de calentamiento habitual para los hornos de solera de rodillos; sin embargo, en la industria se impone una tendencia cada vez más marcada hacia el calentamiento eléctrico, debido a las numerosas ventajas que tiene para ofrecer. Por un lado, el nivel de eficiencia térmica es mucho más alto —casi el 100 por ciento—, lo que significa que prácticamente todo el calor que se genera se utiliza en el horno. Los calentadores a gas, por otro lado, ofrecen en general una eficiencia térmica que ronda entre el 30 al 40 por ciento, ya que se pierde mucho calor en el escape.
Desde siempre, los productores han optado por soluciones a gas en lugar de utilizar electricidad, ya que suele ser más económico. Con todo, el incremento en los precios del gas y el aumento de los impuestos al carbono implican que esta situación esté cambiando. Además, si se toman en cuenta las mejoras en eficiencia energética y la correspondiente reducción de las emisiones de CO2, el argumento comercial a favor del calentamiento eléctrico cobra más fuerza.
«La reducción de costes no está dada únicamente por un menor consumo de energía, sino que además se deben tener en cuenta las iniciativas de fijación de precios al carbono o la falta de posibles sanciones relacionadas con la generación de emisiones», explica Ekström.
Asimismo, la precisión de temperatura que entrega una solución de calentamiento eléctrico es mucho más exacta y controlable, una característica que ayuda a aumentar el rendimiento de la producción. «Siempre que se utilice un calentador a gas, habrá un punto focal de temperatura donde se ubica el quemador, y cerca del centro de la llama, la temperatura puede rondar los 2000 °C (3630 °F). Por el contrario, si se utiliza un calentador eléctrico, se irradia una temperatura uniforme en todo el elemento; de este modo, la calidad del acero es mejor».
Vasta experiencia y amplia cartera de productos
Tras décadas de experiencia trabajando en productos de calentamiento eléctrico, Kanthal ha desarrollado una gama de soluciones adecuadas para su uso en hornos de solera de rodillos, según el tamaño, el diseño y los requisitos de horno. Por ejemplo, para necesidades de temperatura de hasta 1250 °C (2280 °F), las soluciones más frecuentes son los elementos de calentamiento metálicos Tubothal® en combinación con los tubos Kanthal® APM, APMT, Kanthal® AF, o bien con los tubos de NiCr. Otra opción puede ser los módulos de calentamiento prefabricados Fibrothal® si se requieren temperaturas de hasta 1350 °C (2450 °F). Por otra parte, si la necesidad de temperatura es de 1850 °C (3360 °F), contamos con elementos de calentamiento de carburo de silicio (SiC) Globar® o con elementos de calentamiento de MoSi2 Kanthal® Super.
La potencia de salida se equipara con aquella que ofrece el gas, pero también se obtienen todas estas ventajas adicionales.
«Entre las principales preguntas que recibimos con frecuencia de los clientes, se encuentran las inquietudes relacionadas con la capacidad del calentamiento eléctrico para suministrar la potencia necesaria o generar temperaturas lo suficientemente altas», comenta Ekström. «Pero como hemos demostrado durante varios años, la potencia de salida se equipara con aquella que ofrece el gas, pero también se obtienen todas estas ventajas adicionales. De hecho, cualquier productor que aún utilice calentadores a gas para calentar el interior de los tubos, debe cambiarlos por elementos eléctricos lo antes posible».
Cuatro ventajas relacionadas con el uso de una solución de calentamiento eléctrico en hornos de solera de rodillos
- Eficiencia energética mejorada: mientras que entre el 60 y el 70 por ciento del calor generado mediante un calentador a gas se pierde en el escape, con un calentador eléctrico prácticamente no se pierde calor. Esta característica aumenta la eficiencia térmica cerca del 100 por ciento y reduce de forma significativa los costes de consumo de energía.
- Cero emisiones de CO2: si el calentador eléctrico funciona con alguna fuente de energía renovable, el proceso prácticamente no genera emisiones.
- Control de temperatura preciso: en comparación con el uso de un quemador, los calentadores eléctricos se pueden controlar para proporcionar una temperatura exacta.
- Excelente uniformidad: dado que no existen zonas focales de temperatura, los calentadores eléctricos proporcionan una temperatura uniforme en todo el elemento.
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