ビレット予熱用ウォーキングビーム式加熱炉

鉄鋼生産において、ブルームまたはビレットの予熱は、熱間圧延や鍛造などの下流工程の前に不可欠なステップです。この加熱操作に使用されるウォーキングビーム炉は、最終製品の品質と歩留まりに影響を与えないように、ビレット全体で均一な目標温度を達成する必要があります。これらの炉は、製鉄所のエネルギー消費のかなりの部分を占めています。ただし、ほとんどの炉と同様に、ウォーキングビーム炉は非常に低い熱効率で稼働します。

「通常、発生した熱の30～60%のみがビレットの加熱に使用されますが、残りの熱のほとんどは、大気中に放出される煙道ガスによって失われます」とPimpalnerkarは説明します。「このプロセスはまた、加熱された鋼鉄1トンあたり約60キログラムのCO2という高い炭素排出量をもたらします。」

加熱処理のスケールアップが可能

工業用バーナーを電気加熱システムに置き換えることで、ウォーキングビーム炉の熱効率を90%以上に上げることができ、大幅なコスト削減につながります。これは、煙道ガスがないことで達成されます。

電化はまた、加熱工程自体からすべての直接的な炭素排出を排除し、電力が再生可能エネルギー源から来ている場合、加熱に関連する排出は実質的にありません。

「電気炉への移行の最大の障害は、電気炉は小規模な加熱にのみ適しているという業界の認識です」とPimpalnerkarは述べています。「しかし、Kanthal内には、独自の電気加熱式ウォーキングビーム炉があり、現在通常の生産で使用されています。これはそれができるという証拠です。」

投資は報われる

Caption Sachin Pimpalnerkar, Global Product Manager, Kanthal.エネルギー消費とCO2排出量を大幅に削減することに加えて、電気式ヒーティングには正確な目標温度を達成する能力があることが証明されています。これにより、最終製品の品質が向上し、下流工程での不合格品の数が減少します。化石燃料を燃やすことによる加熱とは対照的に、電気による加熱では酸素濃度の低い制御された雰囲気を実現することもできます。その結果、ビレットの表面の酸化物スケールのレベルを大幅に減らすことができます。

「製鉄業者にとって、電気式ヒーティングは生産コストの削減、歩留まりの向上、最終製品の品質の向上を意味します」とPimpalnerkar氏は言います。「エネルギーの節約とCO2の削減を組み合わせれば、電気式ヒーティング装置への投資を回収するのにそれほど時間はかかりません。」

ウォーキングビーム炉におけるビレットの電気予熱の主な利点

ビレットの予熱は、鉄鋼生産において高品質の最終製品を実現するために不可欠なステップです。ただし、ウォーキングビーム炉で通常使用される化石燃料ベースの加熱は非効率的で、大量のエネルギーを消費し、大量のCO2を排出します。

Kanthal Globar^®およびKanthal^® Super発熱体を介して加熱プロセスを電化することにより、鉄鋼生産者ははるかに高い熱効率を達成し、CO2排出量をゼロまで削減できる可能性があります。 Globar^®は摂氏1,625度 (華氏2,960度) に達することができ、Kanthal^®Superは摂氏1,850度 (華氏3,360度) に達することができます。

Kanthalの発熱体を選択する4つの理由は次のとおりです。

90%以上の熱効率
ウォーキングビーム炉で従来のガス加熱式工業用バーナーを使用する場合、実際にビレットを加熱するために使用されるのは、発生した熱の30～60%のみです。残りの熱のほとんどは、大気中に放出される煙道ガスを通じて失われます。これに対して、電気ヒーターは煙道ガスを発生させないため、熱効率は90%を超えることができます。これは、エネルギー消費量の大幅な削減とコストの大幅な削減を意味します。
ゼロエミッション
化石燃料を使用する産業用バーナーも、高レベルのCO2排出量を生み出します。ただし、電気加熱を使用すると、この問題を実質的に解消できます。実際、電力が再生可能エネルギー源に由来する場合、熱は完全に排出されません。
正確な温度制御
Globar®とKanthal® Superはどちらも、炉内、ひいてはビレット内の正確な温度制御を可能にします。これにより、最終的な鋼の全体的な品質が向上し、下流工程での不合格数を最小限に抑えることでコストが削減されます。
酸化スケールが少ない
電気加熱は、高レベルの酸素を含まない制御された大気中で動作する柔軟性が高いため、ガス加熱と比較して、ビレットの表面に形成される酸化物が大幅に少なくなります。これにより、下流工程の時間とコストが削減され、全体的な歩留まりが向上します。