Para os produtores de aço, os fornos de roletes são essenciais para alterar as propriedades dos produtos que passam pelo forno, sejam barras, tubos, chapas ou bobinas de arame. Independentemente do tamanho ou da temperatura do forno, que pode variar muito, ter um calor controlado e uniforme é fundamental para a qualidade do produto final.
Processos para fornos de roletes em resumo
Um forno de rolete pode ser usado para uma variedade de processos de tratamento térmico para alterar as propriedades das mercadorias que passam pelos fornos. Exemplos são recozimento após uma operação de conformação a frio, alívio de tensão, endurecimento, normalização e temperamento. Outra área de uso é para pré-aquecer peças em branco por uma operação subsequente quente, como estampagem a quente. O forno de rolete funciona igualmente bem para tipos diferentes de mercadorias, incluindo barras, tubos, pratos e bobinas de fio.
Jonas Ekström, Application Specialist, Business Development Steel, Kanthal.“Esses tipos de fornos normalmente operam continuamente e, portanto, quanto mais estável for o processo, melhor”, afirma Jonas Ekström, especialista em aplicações de aço de desenvolvimento comercial da Kanthal. "Se o material for aquecido de forma desigual ou se a temperatura dentro do forno oscilar, será muito mais difícil obter as propriedades e a qualidade desejadas no aço acabado."
Várias economias de custos proporcionam rápido retorno do investimento
A solução de aquecimento convencional para fornos de soleira são os aquecedores a gás, mas a indústria está cada vez mais migrando para o aquecimento elétrico devido aos muitos benefícios que pode oferecer. Por um lado, a eficiência térmica é muito maior, quase 100%, o que significa que praticamente todo o calor produzido é usado dentro do forno. Os aquecedores a gás, por outro lado, normalmente têm eficiência térmica em torno de 30 a 40 por cento, uma vez que muito calor é perdido na exaustão.
Historicamente, os produtores escolheram o gás em vez da eletricidade, pois muitas vezes é mais barato. No entanto, o aumento dos preços do gás, bem como o aumento dos impostos sobre o carbono, indicam que esta situação está mudando. Quando se consideram também os ganhos de eficiência energética e a correspondente redução nas emissões de CO2, o argumento comercial para o aquecimento elétrico torna-se mais forte.
“Não só é possível reduzir custos com um menor consumo de energia, mas também podemos reduzir custos de iniciativas de precificação de carbono ou evitar possíveis penalidades para emissões”, diz Ekström.
Além disso, a precisão da temperatura do aquecimento elétrico é muito mais precisa e controlável, o que pode ajudar a aumentar o rendimento da produção. "Com um aquecedor a gás, você sempre terá um ponto de acesso onde o queimador está localizado, e onde está o centro da chama pode estar perto de 2.000 °C/3.630 °F. Em contraste, um aquecedor elétrico irradia uma temperatura uniforme por todo o elemento, de modo que a qualidade do aço será melhor."
Vasta experiência e um amplo portfólio
Com décadas de experiência trabalhando com aquecimento elétrico, a Kanthal desenvolveu uma gama de soluções adequadas para fornos de roletes, dependendo do tamanho, design e requisitos do forno. Para temperaturas de até 1.250 °C (2.280 °F), as soluções mais comuns são elementos de aquecimento metálicos Tubothal® em combinação com Kanthal® APM, APMT, Kanthal® AF ou tubos de NiCr, ou módulos de aquecimento pré-fabricados Fibrothal® para temperaturas de até 1.350 °C (2.450 °F). Para temperaturas de até 1.850 °C (3.360 °F), existem elementos de aquecimento de carboneto de silício (SiC) Globar® ou elementos de aquecimento Kanthal® Super MoSi2.
A produção de energia está no mesmo nível do gás e você também obtém todos esses outros benefícios.
"As principais perguntas que recebemos frequentemente dos clientes baseiam-se em preocupações sobre a capacidade do aquecimento elétrico de fornecer energia suficiente e temperaturas suficientemente elevadas", diz Ekström. "Mas, como provamos há muitos anos, a produção de energia é equivalente à do gás, e você também obtém todos esses outros benefícios. Na verdade, se você ainda usa aquecedores a gás para aquecer o interior dos tubos, deve trocá-los por elétricos o mais rápido possível."
Quatro benefícios de usar o aquecimento elétrico em fornos de roletes
- Maior eficiência energética: embora 60 a 70 por cento do calor gerado por um aquecedor a gás seja perdido na exaustão, praticamente nenhum calor é perdido com um aquecedor elétrico, o que aumenta a eficiência térmica para quase 100 por cento e reduz significativamente os custos de energia.
- Emissões de CO2 nulas: se o aquecedor elétrico for alimentado por energia renovável, as emissões do processo serão praticamente nulas.
- Controle de temperatura preciso: comparado com uma chama, um aquecedor elétrico pode ser controlado para fornecer uma temperatura exata.
- Excelente uniformidade: como não existem zonas quentes, os aquecedores elétricos proporcionam uma temperatura uniforme em todo o elemento.
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