Kanthal® ou Nikrothal® pour les fours industriels ?

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Il existe deux principaux types d’alliages de résistance électrique. Le nickel-chrome (par exemple 80 Ni, 20 Cr), appelé nichrome, a été développé au début du 20e siècle et a rapidement été utilisé comme matériau d'élément chauffant dans les fours industriels ainsi que dans les appareils électroménagers.

Dans les années trente, Kanthal a introduit un nouvel alliage de chauffage par résistance (appelé Kanthal®) à base de fer-chrome-aluminium avec une durée de vie plus longue et une température de fonctionnement maximale plus élevée que le nickel-chrome. Kanthal fabrique les deux types d'alliages sous les noms Nikrothal® (nickel-chrome) et Kanthal® (fer-chrome-aluminium).

Les deux principaux types d’alliages ont leurs propres propriétés spécifiques, avec des avantages et des inconvénients, et sont fournis dans de nombreuses nuances et formes différentes. L'alliage de type Kanthal® offre généralement de meilleures performances et une plus grande longévité que le Nikrothal®, devenant ainsi le matériau de référence pour les éléments chauffants métalliques dans les fours industriels.

L'alliage Nikrothal® peut présenter des avantages particuliers si vous avez besoin d'un élément chauffant présentant d'excellentes propriétés mécaniques à chaud. Cependant, le Kanthal® APM offre une résistance au fluage à des températures élevées équivalente à celle du Nikrothal®.

Présentant une durée de vie prolongée, Kanthal® permet aux utilisateurs de fours de réduire la quantité de matériau d'élément. Le tableau ci-dessous indique un exemple de gain de poids découlant de l'utilisation d'un alliage Kanthal® au lieu d'alliages alliage nickel-chrome. Le poids réduit de l'élément génère également d'importantes économies au niveau du système de support, grâce à la réduction du nombre de crochets de suspension requis.

Voici les avantages les plus importants offerts par l’alliage de type Kanthal® :

  • Température maximale atteignant 1,425°C, contre 1,250°C pour le Nikrothal®
  • Une durée de vie jusqu'à 4 fois plus longue
  • Charge surfacique élevée
  • Résistivité plus élevée
  • Densité plus faible
  • Absence d'écaillage d'oxyde, évitant ainsi la contamination des biens et du four, ainsi que les courts-circuits ou la défaillance des éléments et des brûleurs à gaz

Un four de 120 kW équipé d'éléments à méandre. Trois éléments de 40 kW chacun, 380 V

Données sur les éléments Nikrothal® Kanthal®
Température du four, °C 1,000 1,000
Température de l'élément, °C 1,068 1,106
Résistance à chaud, Rw 3.61 3.61
Facteur de température, Ct 1.05 1.06
Résistance au froid, R20 3.44 3.41
Diamètre du fil, mm 5.5 5.5
Charge surfacique, W/cm2 3.09  3.98
Longueur de fil 3 éléments, m 224.9 174.6
Poids du fil 3 éléments, kg 44.4 29.6

Gain de poids basé sur le même diamètre de fil :

kg : 44.4 – 29.6 = 33 %