Prima dell'invasione russa dell'Ucraina, i prezzi del nichel erano già in costante aumento negli ultimi anni, trainati dalla crescente domanda di auto elettriche e batterie agli ioni di litio. E ora, con la Russia che è il terzo esportatore mondiale di nichel, le sanzioni hanno causato un forte aumento dei prezzi. Con così tanta incertezza su come si evolverà la situazione in Ucraina, in aggiunta alla diffusa carenza di materie prime, alla pressione inflazionistica e alla continua crescita dei veicoli elettrici, è probabile che i prezzi rimangano imprevedibili ancora per qualche tempo.

Krister Wickman, Group Product Manager, KanthalLa buona notizia per i costruttori di forni è che esiste un'alternativa ai tubi in nichel-cromo (NiCr), vale a dire i tubi Kanthal® APM e Kanthal® APMT. "Questi tubi sono prodotti utilizzando una lega resistente al calore a base di ferro-cromo-alluminio che offre una maggiore durata e può funzionare a temperature massime più elevate", afferma Krister Wickman, Global Product Manager di Kanthal. "Con queste caratteristiche, possiamo aiutare i costruttori di forni a superare molti dei limiti e degli svantaggi legati all'utilizzo di leghe convenzionali a base di nichel".

Materiale più leggero con maggiore resistenza meccanica

With Kanthal® APMT, tubes have similar strength values as NiCr tubes, but retain much of their strength up to temperatures well above the working temperature of NiCr tubes.I tubi in Kanthal® APM e APMT offrono una combinazione unica di forza e resistenza alla corrosione che consente il loro utilizzo a temperature più elevate rispetto ai tubi NiCr. A temperature del forno di 1000 °C, il carico superficiale può essere più del doppio rispetto al NiCr, il che significa che sono necessari meno tubi per ottenere la stessa potenza nominale. I tubi in lega Kanthal® APMT hanno anche una densità inferiore di circa il 10% e pareti più sottili rispetto all'equivalente tubo NiCr della stessa dimensione. Ma nonostante pesino meno, i tubi in Kanthal® APM e APMT hanno una resistenza alla deformazione molto più elevata rispetto ai tubi in NiCr alle alte temperature.

"Hanno valori di resistenza meccanica simili, ma APM e APMT possono conservare gran parte della loro forza in temperature per valori ben al di sopra della temperatura di esercizio dei tubi in NiCr", afferma Krister.

Proprietà protettive superiori

Comparison between nickel-chromium tubes at left and Kanthal® APM tubes after 1000 hours at 1150°C (2100°F). The NiCr tubes are severely contaminated with oxide flakes while Kanthal® APM tubes are clean.Quando vengono riscaldate, le leghe Kanthal® APM e APMT formano uno strato di ossido di alluminio che gli conferisce un alto livello di resistenza all'ossidazione. Questo fornisce anche un'eccellente resistenza, ad alta temperatura, alla corrosione per carburazione e solforazione. A differenza dell'ossido superficiale sui materiali NiCr, questo strato protettivo di allumina non catalizza la formazione di coke. Grazie alla assoluta mancanza di nichel nella lega, questi tubi non subiscono la distruttiva formazione di solfuro di nichel come, invece, i tubi in NiCr, evitando così la corrosione in atmosfere altamente solforose. Nel complesso, rimangono completamente inerti agli attacchi di carbonio che in genere causano il degrado e la corrosione dei tubi in lega a base di NiCr.

Tutto questo si manifesta in maggiore durata e minore manutenzione. A differenza dei tubi in NiCr, i tubi in Kanthal® APM e APMT non devono essere periodicamente puliti all'interno per eliminare i depositi di ossidi. In aggiunta, non creano la formazione di scaglie di ossido, che possono contaminare il forno oltre a causare cortocircuiti o guasti agli elementi e ai bruciatori a gas.

"In effetti, i tubi in APM e APMT non richiedono manutenzioni particolari durante la vita operativa, il che porta a una riduzione delle interruzioni della produzione", afferma Krister. "C'è una falasa convinzione sul fatto che i tubi in Kanthal® APM e APMT siano costosi, ma con il prezzo attuale del nichel, in realtà hanno lo stesso costo dei tubi ad alto contenuto di nichel ed ora anche la differenza rispetto ai tubi a basso contenuto di nichel si sta riducendo. Se si tiene conto della loro durata maggiore e del funzionamento quasi esente da manutenzioni, questi tubi in APM e APMT, sono in realtà molto convenienti".