A usina de aço da Kanthal em Hallstahammar produz lingotes de ligas especiais à base de Fe e Ni. Os lingotes são laminados a quente em tarugos e placas menores no processo de laminação. Antes de laminar, diferentes graus de lingote são aquecidos a temperaturas específicas na faixa típica de 1.150 °C a 1.300 °C (2.100 °F a 2.370 °F). Isso costuma ser feito em grandes fornos de cava. São fornos de massa pesada com flexibilidade de temperatura limitada.
Roger Berglund and Stephanie Stockmeier together with Peter Vabulis, Flow Manager at Kanthal's ingot rolling mill.
Alguns lingotes são sensíveis ao choque térmico e podem rachar se colocados diretamente em um forno de cava quente. Havia necessidade de um forno com maior flexibilidade de temperatura. Outra necessidade era a capacidade de aquecer peças mais longas de materiais fundidos continuamente. Em 2012, a Kanthal decidiu construir um forno vagão como uma solução complementar de aquecimento de lingotes. Decidiu-se usar um isolamento térmico leve e, é claro, isso tinha que ser um forno aquecido eletricamente.
"Era importante poder aquecer o forno da temperatura ambiente até 1.250 °C (2.280 °F) a uma taxa definida", explica Stephanie Stockmeier, engenheira sênior de desenvolvimento de processos da Kanthal. “Alguns materiais precisam começar a ser aquecidos em baixa temperatura para podermos enrolá-los. Portanto, a capacidade de aquecer de 20 a 1.250 graus no mesmo forno é uma grande vantagem."
Depois de comprar uma carcaça de vagão de um fabricante de fornos, a Kanthal instalou o isolamento Fibrothal® e os elementos de aquecimento metálicos Kanthal® APM. Ao escolher aquecimento elétrico em vez de gás, a Kanthal tem maior eficiência energética e melhor controle de temperatura. Com fornecimento de energia elétrica sem combustível fóssil, esse forno está operando basicamente sem emissões de CO2.
The car bottom furnace with electric Fibrothal® heating modules at Kanthal's ingot rolling mill.
Um processo mais rápido e confiável
"É um processo mais rápido", diz Stockmeier. "Podemos iniciar o forno em temperatura ambiente e aquecer gradualmente nossos lingotes acima de 1.200 °C para laminar no dia seguinte e voltar à temperatura ambiente no dia seguinte. Os elementos são tão confiáveis que durarão mesmo se você começar a 20 e chegar a 1.200 °C."
Devido à sua baixa massa térmica, o isolamento Fibrothal® também ajuda a manter um bom controle de temperatura com perda mínima de energia.
"Com o isolamento leve, minimizamos a entrada de energia necessária sempre que aquecemos o forno, e o mesmo se aplica quando temos que resfriá-lo", disse Roger Berglund, especialista sênior em P&D da Kanthal. "O forno fica mais rápido e fácil de controlar, e essa é a vantagem do isolamento de fibra."