Nella produzione di acciaio, il preriscaldo di bramme o billette è un passaggio essenziale prima delle operazioni successive, come la forgiatura e la laminazione a caldo. I forni walking beam utilizzati per questa operazione di riscaldo devono raggiungere una temperatura target uniforme su tutta la billetta per evitare di compromettere la qualità e la resa del prodotto finale. Questi forni rappresentano una parte significativa del consumo energetico nelle acciaierie. Tuttavia, come la maggior parte dei forni, i forni walking beam funzionano con un'efficienza termica molto bassa.
"In genere, solo dal 30 al 60% del calore generato viene utilizzato per il riscaldo delle billette, mentre la maggior parte del calore rimanente viene dispersa attraverso i gas di combustione rilasciati nell'atmosfera", spiega Pimpalnerkar. "Il processo si traduce anche in elevate emissioni di carbonio, circa 60 chilogrammi di CO2 per ogni tonnellata di acciaio riscaldata".
POSSIBILITÀ DI CONVERSIONE DEL PROCESSO DI RISCALDO
Sostituendo i bruciatori industriali con i sistemi di riscaldo elettrico, l'efficienza termica dei forni walking beam potrebbe essere aumentata fino a oltre il 90%, con un notevole risparmio sui costi. Ciò è possibile per la mancanza di fumi di combustione.
L'elettrificazione eliminerebbe anche tutte le emissioni di carbonio dirette derivanti dal processo di riscaldo stesso e, se l'elettricità proviene da una fonte rinnovabile, non si avrebbe effettivamente alcuna emissione associata al riscaldo.
"Il più grande ostacolo ai forni elettrici è il pregiudizio secondo cui siano adatti solo per il riscaldo industriale su piccola scala", afferma Pimpalnerkar. "Ma in Kanthal abbiamo il nostro forno walking beam riscaldato elettricamente, che viene attualmente utilizzato nella produzione regolare ed è altamente implementabile. È la prova che non è una missione impossibile".
L'INVESTIMENTO SI RIPAGA
Sachin Pimpalnerkar, Global Product Manager, Kanthal.Oltre a ridurre significativamente il consumo energetico e le emissioni di CO2, il riscaldo elettrico ha la comprovata capacità di raggiungere temperature target precise. Questo, a sua volta, migliora la qualità del prodotto finale e riduce il numero di scarti nelle operazioni successive. A differenza dei forni da riscaldo a combustibili fossili, il riscaldo elettrico consente anche di avere atmosfere controllate con bassi livelli di ossigeno. Di conseguenza, la formazione di scaglie di ossido sulla superficie delle billette risulta notevolmente inferiore.
"Per i produttori di acciaio, il riscaldo elettrico permetterebbe costi di produzione inferiori, rese più elevate e un prodotto finale di migliore qualità", afferma Pimpalnerkar. "In combinazione con il risparmio energetico e la riduzione delle emissioni di CO2, gli impianti con riscaldo elettrico ripagano il proprio investimento in breve tempo".
Principali vantaggi del preriscaldo elettrico di billette nei forni walking beam
Il preriscaldo delle billette è un passaggio essenziale nella produzione dell'acciaio per ottenere un prodotto finale di alta qualità. Tuttavia, il riscaldo a base di combustibili fossili, tipicamente utilizzato nei forni walking beam, è inefficiente, consuma grandi quantità di energia ed emette elevati volumi di CO2.
Elettrificando il processo di riscaldo attraverso gli elementi di riscaldo Kanthal Globar® e Kanthal® Super , i produttori di acciaio possono ottenere un'efficienza termica molto più elevata e potenzialmente ridurre a zero le emissioni di CO2. Globar® può raggiungere temperature fino a 1.625 gradi Celsius (2.960 gradi Fahrenheit), mentre Kanthal® Super può raggiungere temperature fino a 1.850 gradi Celsius (3.360 gradi Fahrenheit).
Ecco quattro buoni motivi per scegliere gli elementi di riscaldo Kanthal.
- Efficienza termica superiore al 90%
Quando nei forni walking beam si utilizzano bruciatori industriali a gas convenzionali, solo dal 30 al 60% del calore generato viene effettivamente utilizzato per riscaldare le billette. La maggior parte del calore rimanente viene disperso attraverso i gas di combustione rilasciati in atmosfera. Al contrario, i riscaldatori elettrici non generano gas di combustione, per cui l'efficienza termica può essere superiore al 90%. Ciò significa una significativa riduzione dei consumi energetici e una sostanziale riduzione dei costi. - Zero emissioni
I bruciatori industriali che utilizzano i combustibili fossili producono anche un'elevata quantità di emissioni di CO2. Tuttavia, l'utilizzo del riscaldo elettrico può sostanzialmente eliminare questo problema. Infatti, se l'elettricità proviene da una fonte rinnovabile, il riscaldo può essere completamente privo di emissioni. - Controllo preciso della temperatura
Sia Globar® sia Kanthal® Super consentono un controllo preciso della temperatura nel forno e, di conseguenza, nelle billette. Questo migliora la qualità complessiva dell'acciaio finale e porta a una diminuzione dei costi riducendo al minimo il numero di scarti nelle operazioni successive. - Minore formazione di ossido e scaglie
Poiché il riscaldo elettrico ha una maggiore flessibilità per operare in atmosfere controllate che non contengono alti livelli di ossigeno, sulla superficie delle billette si formano molte meno scaglie di ossido rispetto a quanto avviene con il riscaldo a combustibili fossili. Ciò riduce tempi e costi nelle operazioni successive e aumenta la resa complessiva.
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