L'acciaieria Kanthal ad Hallstahammar produce lingotti di leghe speciali a base di Fe e Ni. I lingotti vengono trasformati in billette e lastre più piccole nel laminatoio a caldo. Prima della laminazione, i lingotti in leghe diverse vengono riscaldati a temperature specifiche nell'intervallo tipico di 1.150 - 1.300 °C (2.100 - 2.370 °F). In genere, questa operazione viene portata a termine in grandi forni a pozzo. Si tratta di forni ad elevata massa termica e con flessibilità di temperatura limitata.
Roger Berglund and Stephanie Stockmeier together with Peter Vabulis, Flow Manager at Kanthal's ingot rolling mill.
Alcuni lingotti sono sensibili agli shock termici e possono rompersi se inseriti direttamente in un forno a pozzo caldo. Era necessario un forno con una maggiore flessibilità di temperatura. Un'altra esigenza era quella di poter riscaldare pezzi più lunghi di materiali fusi in continuità. Nel 2012 Kanthal ha deciso di realizzare un forno di riscaldo a carro come soluzione complementare per il riscaldo dei lingotti. Si è deciso di utilizzare un isolamento termico leggero e, ovviamente, doveva trattarsi di un forno riscaldato elettricamente.
"Era importante poter riscaldare il forno dalla temperatura ambiente a 1.250 °C (2.280 °F) a una velocità prestabilita", spiega Stephanie Stockmeier, Senior Process Development Engineer presso Kanthal. "È necessario iniziare a riscaldare alcuni materiali partendo da basse temperature per poterli laminare. Quindi la capacità di riscaldare da 20 a 1.250 °C nello stesso forno è un enorme vantaggio".
Dopo aver acquistato la carpenteria per il forno a carro da un produttore di forni, Kanthal ha installato il suo materiale isolante Fibrothal® e gli elementi di riscaldo metallici in Kanthal® APM. Scegliendo il riscaldo elettrico invece di quello a gas, Kanthal ha una maggiore efficienza energetica e un migliore controllo della temperatura. Con la fornitura di energia elettrica prodotta da fonti rinnovabili, in pratica questo forno funziona senza emissioni di CO2.
The car bottom furnace with electric Fibrothal® heating modules at Kanthal's ingot rolling mill.
Un processo più veloce e affidabile
"È un processo più rapido", afferma Stockmeier. "Possiamo avviare il forno da temperatura ambiente, riscaldare gradualmente i lingotti a oltre 1.200 °C per laminare il giorno successivo e quindi tornare a temperatura ambiente il giorno dopo. Gli elementi sono così affidabili che dureranno anche se si avvia il forno a 20 °C e si arriva a 1.200 °C".
Grazie alla sua bassa massa termica, l'isolamento Fibrothal® consente anche di mantenere un buon controllo della temperatura con una minima dispersione di energia.
"Con l'isolamento leggero riduciamo al minimo la richiesta di energia ogni volta che riscaldiamo il forno e lo stesso vale per quando è necessario raffreddarlo", afferma Roger Berglund, Senior Expert del reparto R&S presso Kanthal. "Il forno diventa più veloce e più facile da controllare, questo é un aspetto positivo dell'isolamento in fibra".