En los años treinta, Kanthal introdujo una nueva aleación de calentamiento por resistencia (llamada Kanthal®) a base de hierro-cromo-aluminio, con una vida más larga y una temperatura máxima de funcionamiento más alta que el níquel-cromo. Kanthal fabrica ambos tipos de aleaciones bajo los nombres Nikrothal® (níquel-cromo) y Kanthal® (hierro-cromo-aluminio).
Los dos tipos principales de aleaciones tienen propiedades específicas, con ventajas e inconvenientes, y se suministran en muchos grados y formas diferentes. En general, la aleación de tipo Kanthal® es superior a Nikrothal® en cuanto a rendimiento y vida útil y, por lo tanto, hoy en día es una opción de material estándar cuando se trata de elementos de calentamiento metálicos para hornos industriales.
La aleación Nikrothal® puede tener ventajas especiales si necesita un elemento de calentamiento que tenga muy buenas propiedades mecánicas en estado caliente. Sin embargo, Kanthal® APM tiene una resistencia a la fluencia a temperaturas elevadas en el mismo nivel que Nikrothal®.
Para el usuario del horno, el uso de Kanthal® resulta en una menor cantidad de material de elemento y también en una vida útil más larga. La siguiente tabla muestra un ejemplo de ahorro de peso obtenido mediante el uso de una aleación Kanthal® en lugar de aleaciones de níquel-cromo. Este menor peso del elemento también dará como resultado un ahorro de costes considerable en lo que respecta al sistema de soporte, ya que se necesitan menos ganchos de suspensión.
Las ventajas más importantes con la aleación tipo Kanthal® son:
- Temperatura máxima superior de 1425 °C en comparación con los 1250 °C para Nikrothal®
- Vida útil hasta cuatro veces más larga
- Mayor carga superficial
- Mayor resistividad
- Menor densidad
- No produce el resquebrajamiento del óxido, que puede contaminar los productos y el horno, y provocar cortocircuitos o fallos de elementos y quemadores de gas
Un horno de 120 kW equipado con elementos ROB. Tres elementos de 40 kW cada uno, 380 V
Datos del elemento | Nikrothal® | Kanthal® |
Temperatura del horno, °C | 1000 | 1000 |
Temperatura del elemento, °C | 1068 | 1106 |
Resistencia en caliente, Rw | 3,61 | 3,61 |
Factor de temperatura, Ct | 1,05 | 1,06 |
Resistencia en frío, R20 | 3,44 | 3,41 |
Diámetro del alambre, mm | 5,5 | 5,5 |
Carga superficial, W/cm2 | 3,09 | 3,98 |
Longitud del alambre 3 elementos, m | 224,9 | 174,6 |
Peso del alambre 3 elementos, kg | 44,4 | 29,6 |
Ahorro de peso basado en el mismo diámetro de alambre:
kg: 44,4 – 29,6 = 33 %
44,4