Effizienter Strom: Von der Gas- bis zur Elektroheizung beim Vorheizen und Warmhalten der Pfanne

Für Aluminiumhersteller, die die Vorteile einer höheren Energieeffizienz und spürbarer Kosteneinsparungen nutzen möchten, bietet die Umstellung auf elektrische Ofenheizungen einen Weg in eine nachhaltigere Zukunft.

Herkömmliche Heizsysteme zum Vorheizen und Warmhalten des Tiegels waren viele Jahre lang sehr ineffizient

„Herkömmliche Heizsysteme zum Vorheizen und Halten des Tiegels waren viele Jahre lang wirklich ineffizient“, meint Daniel Burton, Business Development Manager bei Kanthal. „Gasbrenner geben den Großteil der zum Erhitzen des Tiegels verwendeten Wärme an die Werkstatt ab und nicht an den Tiegel selbst. Dies hat wiederum einen großen Einfluss auf dessen Effizienz.“

CaptionDaniel Burton, Business Development Manager, KanthalBei höheren Temperaturen ist die Energieineffizienz noch ausgeprägter. „Gasbrenner können anfangs manchmal relativ effizient sein, aber sobald sie auf Temperatur gebracht werden, um eine hohe Heizstufe aufrechtzuerhalten, zeigt sich die Ineffizienz erst richtig. Und diese verschwendete Energie hat erhebliche Auswirkungen auf die finanziellen Kosten.“

Gasheizungen bergen zahlreiche Herausforderungen

Die Ineffizienzen dieser herkömmlichen Heizmethode können sich auch negativ auf die Lebensdauer der Tiegel auswirken. „Herkömmliche Gasbrenner, wie sie bei der Anodentrocknung eingesetzt werden, können tatsächlich Hotspots verursachen. Und diese Hotspots sind oft die Hauptursache für Schäden an der Tiegelauskleidung, welche die Lebensdauer der Ausrüstung verkürzen können.“

Und wie bei vielen Prozessen in der Aluminiumherstellung ist die Sicherheit am Arbeitsplatz ein weiterer Bereich, der bei herkömmlichen Erwärmungsmethoden ständig im Fokus steht. „Herkömmliche Heizsysteme verwendende Fabriken stehen ständig unter Druck, wenn es um die Umweltaspekte dieses Produktionsprozesses geht. Gasbrenner geben Kohlendioxid, -monoxid und Stickoxide in die Fabrikatmosphäre ab.“

Beim Vorheizen von Tiegeln mit fossilen Brennstoffen trifft die Flamme auf das feuerfeste Material, wodurch gefährlicher Staub aus diesen aluminiumhaltigen Silikonen in die Fabrikumgebung gelangen kann.

Vorteile der Umstellung auf Elektro

Wie kann die Installation elektrischer Heizgeräte in Öfen dazu beitragen, diese Auswirkungen zu bekämpfen und den Aluminiumproduktionsprozess in eine nachhaltigere und kosteneffizientere Zukunft zu führen? „Wenn wir traditionelle Heizverfahren mit Elektroheizungen vergleichen, wird deutlich, dass Kanthal Fabriken wesentlich effizienter machen kann“, sagt Daniel Burton. Dies hängt eng mit den Veränderungen zusammen, die elektrische Heizelemente wie Kanthal® Super MoSi2-Elemente und Superthal®-Heizmodule sowie metallische Elemente auf das Design der verwendeten Ausrüstung haben.

„Wir haben hierfür verschiedene Lösungen, bei denen wir je nach Tiegelgröße und Temperatur unterschiedliche Produkte verwenden. Jede Kanthal-Lösung ermöglicht es uns jedoch, den Tiegel zu schließen, was dafür sorgt, dass kein Atmosphärenaustausch stattfindet und gleichzeitig die Effizienz, Ruhe und Gleichmäßigkeit verbessert wird.“

Und gerade diese gleichmäßige Erwärmung ermöglicht es den Fabriken auch, messbare Vorteile in Form von Kosteneinsparungen zu erzielen. „Da elektrische Heizgeräte eine gleichmäßige Erwärmung ermöglichen, reduzieren wir die Anzahl der Hotspots, die die Tiegelauskleidung beschädigen können. Dies kann zu einer zusätzlichen Lebensdauer von zehn bis 15 Prozent führen und Zeit, Geld, Arbeitsstunden und Material einsparen.“

Doch Energieeffizienz und Kosteneinsparungen sind nicht die einzigen Vorteile. Auch die Sicherheit am Arbeitsplatz wird durch die Reduzierung des Eintrags von Kohlenmonoxid und anderen Stoffen in die Fabrik zusätzlich verbessert. „Bei der Elektroheizung gibt es keine wirkliche Luftbewegung in und aus dem Tiegel, sodass Sie Ihre Fabrik nicht mit diesem Silikatstaub füllen.“

Drei Vorteile des Einsatzes elektrischer Heizung zum Vorwärmen und Warmhalten des Tiegels bei der Primäraluminiumproduktion

  1. Verbesserte Effizienz. Da deutlich weniger Wärme über die Abgase verloren geht, ist die elektrische Heizung weitaus effizienter als herkömmliche Gasheizungen.
  2. Besserer Tiegelschutz für längere Lebensdauer. Die hervorragende Temperaturgleichmäßigkeit der Elektroheizung verringert das Risiko von Hitze-Hotspots. Dies verhindert Schäden an der Tiegelauskleidung und erhöht die Lebensdauer des Tiegels um geschätzte 10–15 Prozent.
  3. Null Emissionen. Elektroheizungen erzeugen keine Kohlendioxidemissionen, was die Umweltbelastung erheblich verbessert.

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