Bei der Stahlherstellung ist der Glühprozess einer der kritischsten Bereiche, was die Qualität des Endprodukts anbelangt. Der Temperaturbereich im Glühofen kann je nach gewünschtem Ergebnis stark variieren und von Raumtemperatur bis in die Nähe des Schmelzpunktes reichen. In fast allen Fällen ist es jedoch wichtig, eine genaue Temperatur zu erreichen.
Glühprozess zusammengefasst
Beim Glühprozess wird der Stahl für eine festgelegte Zeitauf eine bestimmte Temperatur erhitzt, bevor er kontrolliert abgekühlt wird. Dies hat zum Zweck, die mechanischen und chemischen Eigenschaften des fertigen Stahls zu verändern, beispielsweise seine Dehnbarkeit und Härte. Die Temperatur und Dauer hängen stark vom gewünschten Ergebnis ab.
Maria Ivermark, R&D engineer, Kanthal.„Hier legen Sie die mechanischen Eigenschaften des Stahls wie Festigkeit und Härte fest“, erklärt Maria Ivermark, Forschungs- und Entwicklungsingenieurin bei Kanthal, die sich auf die Entwicklung von Hochtemperaturmaterialien spezialisiert hat. „Es ist sehr wichtig, den Prozess steuern zu können, da die erforderliche Temperatur manchmal äußerst spezifisch und der Toleranzbereich beim Erreichen dieser Temperatur recht eng ist.“
Emissionsfreier Glühprozess
Ein elektrisches Heizsystem hat das Potenzial, den Glühprozess vollständig zu dekarbonisieren, wenn der Strom aus einer erneuerbaren Quelle stammt.
Viele Stahlproduzenten setzen in ihren Glühöfen Gasheizungen ein, was aufgrund der notwendigen Abkehr von fossilen Brennstoffen immer problematischer wird. Im Gegensatz dazu hat ein elektrisches Heizsystem das Potenzial, den Glühprozess vollständig zu dekarbonisieren, wenn der Strom aus einer erneuerbaren Quelle stammt.
Im Vergleich zu Gas erzeugt Elektrizität keine schädlichen Emissionen oder Abgase in die Fabrik, was zusammen mit der geringeren Geräuschentwicklung die Arbeitsumgebung erheblich verbessert.
Darüber hinaus ermöglicht ein elektrisches Heizsystem eine weitaus bessere Temperaturregelung, die eine der wichtigsten Funktionen des Glühofens darstellt. „Da keine offene Flamme zum Einsatz kommt, ist es möglich, in einem kontrollierten Dauerbetrieb eine sehr enge Temperaturtoleranz einzuhalten“, so Ivermark. „Die Anlage muss nicht ständig überwacht und angepasst werden, man kann es einfach laufen lassen.“ Und sie ist auch sehr energieeffizient, da nahezu die gesamte erzeugte Wärme im Ofen genutzt wird.“
Ein breites Portfolio für alle Ofenanforderungen
Basierend auf der jahrzehntelangen Erfahrung im Bereich industrielle Heizlösungen hat Kanthal ein breites Spektrum an Materialien entwickelt, die für Rollenherdöfen geeignet sind, abhängig von den Temperaturanforderungen und atmosphärischen Bedingungen. Die metallischen Elemente mit Kartuschen von Tubothal® können bei Temperaturen von bis zu 1.250 °C (2.280 °F) eingesetzt werden. Für höhere Temperaturen bis zu 1.625 °C (2.927 °F) können die Globar® Siliziumkarbid (SiC) Heizelemente genutzt werden, für Temperaturen bis zu 1.850 °C (3.360 °F) stehen die Kanthal® Super MoSi2-Heizelemente zur Verfügung. Kanthal kann seine Produkte und Designs auch an spezifische Anforderungen anpassen.
„Es gibt keinen festgelegten Standard für den Bau eines Glühofens – es kommt ganz au den Prozess an“, weiß Ivermark. „Aber das Schöne am Portfolio von Kanthal ist seine Flexibilität. Es umfasst alles von einzelnen Elementen bis hin zu integrierten Systemen. Manchmal benötigen Sie unterschiedliche Arten von Lösungen für denselben Ofen, zum Beispiel unterschiedliche Gradienten oder Geschwindigkeiten, und unser Portfolio ist vielseitig und flexibel genug, um dies zu berücksichtigen. Wir können eine zweckdienliche Lösung entwickeln.“
Vier Vorteile der Verwendung von elektrischen Heizsystemen in Glühöfen
- Eine sauberere, ruhigere Arbeitsumgebung: Elektrische Heizsysteme stoßen im Werk keine schädlichen Abgase aus und der Geräuschpegel ist deutlich geringer.
- Keine CO2-Emissionen: Wenn die Elektroheizung mit erneuerbarer Energie betrieben wird, fallen bei dem Prozess praktisch keine Emissionen an.
- Präzise Temperatursteuerung: Im Vergleich zu Gas kann ein elektrisches Heizsystem so geregelt werden, dass es eine exakte und gleichbleibende Temperatur liefert.
- Höherer thermischer Wirkungsgrad: Da praktisch die gesamte erzeugte Wärme im Ofen genutzt und nicht mit den Abgasen freigesetzt wird, liegt der thermische Wirkungsgrad typischerweise bei über 90 Prozent.
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