Nel 2013 Thomas Olsson dell'istituto di ricerca sui metalli Swerim di Luleå ha avuto l'idea di un riscaldatore elettrico per gas – e non ci è voluto molto per trovare un partner adatto per il progetto. Grazie all'ampia conoscenza di Kanthal nella tecnologia del riscaldamento elettrico, oltre all'unicità del prodotto e del materiale offerto, in grado di resistere a temperature esorbitanti e ad ambienti gassosi, la partnership è sembrata ovvia.
Thomas Helander, R&D expert and project manager, Kanthal.
"Swerim voleva il nostro aiuto nella produzione di questo riscaldatore basato sulla propria filosofia di progettazione", afferma Thomas Helander, esperto di ricerca e sviluppo e project manager presso Kanthal. Presso Swerim è stata identificata la necessità industriale di una nuova tecnologia di riscaldo del gas da diversi progetti che lavorano con l'industria metallurgica. "Naturalmente volevamo farne parte, soprattutto perché ritenevamo che le idee di Swerim fossero molto interessanti ed entusiasmanti".
Un progetto come questo può portare vantaggi significativi per il settore.
Per Lars-Olov Nordberg, project manager dell'impianto a letto fluido dove nel 2013 è stato installato il primo riscaldatore a gas presso Swerim, è importante sottolineare come un progetto come questo possa portare vantaggi significativi per il settore. Offre l'opportunità di personalizzare esecuzioni di test specifiche per soluzioni e requisiti che potrebbero avere diversi attori.
Thomas Olsson, Project Manager, Nycast and Lars-Olov Nordberg, Project Manager, Swerim."Swerim è parzialmente di proprietà dell'industria siderurgica scandinava e grazie alle nostre strutture possiamo eseguire test nelle condizioni di processo richieste dall'industria. Consente inoltre a Kanthal di dimostrare questa nuova tecnologia adeguatamente ai propri utenti finali", afferma Nordberg.
Dopo l'installazione del primo riscaldatore presso Swerim, la società di ingegneria Nycast ha ulteriormente sviluppato la tecnologia del riscaldo elettrico per gas per un campo di utilizzo più ampio. Nel 2021, Kanthal ha stipulato un accordo di licenza con Nycast per portare la tecnologia sul mercato.
Ridurre l’impronta di carbonio
L’elettrificazione è un modo efficace con cui l'industria siderurgica può ridurre le emissioni di CO2. Secondo Helander, l'elettricità può essere utilizzata in vari processi di riscaldamento invece di bruciare gas, come avviene attualmente, soprattutto nell'industria siderurgica. “In Kanthal notiamo un grande interesse per l'elettrificazione, proprio dove c'è la necessità di riscaldare diversi tipi di miscele di gas”, afferma. COn il riscaldo elettrico, il processo operativo risulta molto efficiente dal punto di vista energetico e se si utilizza l’elettricità proveniente da fonti rinnovabili l’impatto ambientale complessivo diventa molto basso.
Innovazione con l'idrogeno
Kanthal and Swerim's large scale process gas heater."Con questa soluzione, il gas non entra mai in contatto diretto con la fonte di calore, il che crea un processo più sicuro caratterizzato da una maggiore efficienza", afferma Thomas Olsson di Nycast e fondatore della tecnologia che sta alla base del riscaldatore per gas di processo. "Per noi l'aspetto di sostenibilità è particolarmente importante; è possibile utilizzare l'energia eolica o un altro tipo di energia rinnovabile per produrre l'elettricità necessaria per il funzionamento del riscaldatore elettrico", afferma.
L'impiego dell'idrogeno gassoso nei processi industriali, come la riduzione del minerale di ferro, richiede un riscaldatore per gas estremamente affidabile ed efficiente dal punto di vista energetico, in grado di riscaldare a temperature elevate grandi volumi di gas. I prodotti Kanthal per alte temperature, abbinati alla tecnologia Nycast, offrono un riscaldatore che non solo soddisfa i requisiti necessari, ma rispetta anche gli altissimi standard di sicurezza richiesti per l'utilizzo dell'idrogeno.
La decisione di affidarci a Kanthal come partner e fornitore è stata ulteriormante confermata dalla qualità dei prodotti forniti, che hanno soddisfatto le esigenze specifiche dell'applicazione.
"I prodotti e i materiali standard di Kanthal sono particolarmente adatti per questa applicazione. Tutti i nostri test si sono svolti senza intoppi con un'efficienza prossima al 100%," afferma Olsson, elogiando i tubi Kanthal® APM. "Il materiale è eccellente e particolarmente adatto per queste applicazioni dove, ad esempio, si possono evitare fenomeni come la deposizione di carbonio."
L'evoluzione nel tempo
Il primo riscaldatore per gas di Swerim festeggia ora il suo decimo anniversario. Si può notare che non è stata necessaria alcuna manutenzione anche se il riscaldatore per gas è stato spinto ben oltre i dati di progetto per il quale era stato realizzato originariamente. Anche se un decennio potrebbe non essere un periodo lungo in termini di ricerca, la tecnologia e le soluzioni si sono evolute in modo significativo.
"Nel corso degli anni, Nycast ha avuto l'opportunità di rivedere e perfezionare il design del riscaldatore e di migliorare la tecnologia. L'esperienza operativa e i dati dei test sono stati raccolti all'interno di numerosi progetti, ed ai sistemi ad esso collegati, sia in termini di montaggio che di controllo," afferma Helander. Nel frattempo noi di Kanthal abbiamo continuamente fornito prodotti innovativi, da utilizzare nel riscaldatore, che non erano disponibili nel 2013."
È necessario avere una visione a lungo termine perché i risultati si generano nel tempo.
Lars-Olov Nordberg è d'accordo: "Mettere a punto i progetti richiede tempo. È necessario avere una visione a lungo termine perché i risultati si generano nel tempo. "Siamo riusciti a fornire numerosi dati ai clienti e abbiamo colto diverse occasioni per integrare i processi nell'ambiente di test appropriato", dichiara.
Una soluzione vantaggiosa per tutti i settori
Il riscaldatore di processo viene applicato principalmente all'industria siderurgica dove ha un grande potenziale, ma come affermano sia Helander che Olsson, anche altri settori trarrebbero vantaggio da questo tipo di tecnologia.
"Vediamo applicazioni nella combustione e nel riscaldo- produzione di cemento- dove abbiamo anche sviluppato un concept, afferma Olsson. "Si tratta in parte di verificare in che volumi potrebbe essere utilizzato, e questa parte del progetto è stata finanziata da uno dei principali protagonisti nel settore cementifero."
Thomas Helander spera di iniziare a produrre riscaldatori di processo entro i prossimi anni, partendo dall'industria dell'acciaio. Nell'ambito di questo processo, si prevede che nel 2024 saranno rese disponibili funzionalità ampliate per testare e dimostrare questa tecnologia ai clienti.
I produttori di riscaldatori per gas per processi speciali ora prendono il posto di clienti selezionati.
"Ma chiunque sia interessato potrà prenderne parte. Naturalmente dovremo considerare le potenziali sfide legate alle diverse condizioni ed esigenze."