Kanthal康泰爾創(chuàng)新電加熱解決方案,為鋼鐵行業(yè)綠色未來鋪平道路
隨著社會各界對可持續(xù)發(fā)展的關(guān)注越來越高,鋼鐵行業(yè)在環(huán)境保護(hù)方面所面臨的壓力與日俱增。如何在減少碳排放的同時(shí)保持經(jīng)濟(jì)發(fā)展,是鋼鐵行業(yè)亟待解決的難題。隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新以及對脫碳行動關(guān)注度的提高,加熱過程電氣化成為能夠解決這一難題的關(guān)鍵干預(yù)措施,有望為打造鋼鐵行業(yè)更加綠色的未來鋪平道路,因此備受行業(yè)關(guān)注。
作為工業(yè)加熱技術(shù)和電阻材料領(lǐng)域的全球先進(jìn)品牌,Kanthal康泰爾正站在這一變革的最前沿。在近期的一場深度對話中,其業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理Dilip Chandrasekaran詳細(xì)剖析了電加熱技術(shù)的創(chuàng)新及鋼鐵行業(yè)轉(zhuǎn)型過程中所面臨的挑戰(zhàn)。
Kanthal康泰爾確定三種加熱工藝,助力鋼鐵制造商踏上脫碳之旅
縱觀鋼鐵生產(chǎn)流程,在下游鋼鐵生產(chǎn)中更容易實(shí)現(xiàn)電氣化應(yīng)用。Kanthal康泰爾已經(jīng)確定其中最容易實(shí)現(xiàn)電氣化的三種加熱工藝:連續(xù)退火線 (CAL)、連續(xù)鍍鋅線 (CGL) 和輥底爐。
Kanthal康泰爾業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理Dilip Chandrasekaran強(qiáng)調(diào)了電加熱元件的優(yōu)勢:“大多數(shù)鋼鐵公司都認(rèn)識到,電加熱元件不僅具備足夠的功率,還能提高熱效率、改善工作環(huán)境,并有助于提高產(chǎn)品質(zhì)量。一旦鋼鐵公司愿意改用電力,我們可以提供幫助。僅需使用管材和電加熱元件替換窯爐中的燃?xì)馊紵,再做一些?xì)微調(diào)整,即可改造現(xiàn)有窯爐。”
Kanthal業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理Dilip Chandrasekaran
Kanthal康泰爾的電加熱解決方案可在不同區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)更精確的溫度,同時(shí)顯著改善工作環(huán)境、降低噪音、提高空氣質(zhì)量。憑借數(shù)十年的工業(yè)加熱解決方案經(jīng)驗(yàn),Kanthal康泰爾根據(jù)溫度要求和大氣條件開發(fā)出了適用于退火爐、鍍鋅爐和輥底爐的廣泛材料。除此之外,還可提供定制化產(chǎn)品和設(shè)計(jì),以滿足行業(yè)特定要求。
在過去十年里,知名鋼鐵生產(chǎn)商Ovako一直致力于實(shí)現(xiàn)加熱過程電氣化。2012年,Ovako的熔爐技術(shù)專家Anders Lugnet受命勘查公司所有的150座熔爐,并制定了一項(xiàng)減排行動計(jì)劃。 Lugnet建議對Ovako的熱處理爐進(jìn)行電氣化,然而這在當(dāng)時(shí)并不是一個(gè)具有優(yōu)勢的解決方案。
Ovako爐技術(shù)專家Anders Lugnet
Ovako電氣化過程始于2014年,當(dāng)時(shí)公司為每個(gè)熔爐配備了多達(dá)86個(gè)Tubothal®金屬加熱元件。截至今天,已有15座輥底爐實(shí)現(xiàn)電氣化,預(yù)計(jì)每座輥底爐每年可減少約1,400至2,000噸二氧化碳排放。全球其他幾家鋼鐵制造商也通過電氣化其退火和鍍鋅生產(chǎn)線,踏上了脫碳之旅。
面對電氣化諸多挑戰(zhàn),Kanthal康泰爾推出Prothal® TH解決方案
雖然電加熱的好處顯而易見,但從燃?xì)獾诫娏Φ霓D(zhuǎn)變同樣帶來了諸多挑戰(zhàn),需要進(jìn)行周密考量和戰(zhàn)略規(guī)劃。Chandrasekaran詳細(xì)闡述了這些挑戰(zhàn),并提出了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)的見解。他指出:“電氣化鋼鐵生產(chǎn)的主要挑戰(zhàn)之一在于確定合適的轉(zhuǎn)化工藝。雖然某些工藝可能很容易實(shí)現(xiàn)電氣化,但對于其他工藝,如直接還原鐵 (DRI),則呈現(xiàn)出獨(dú)特的復(fù)雜性。DRI固有的高溫和特定操作條件需要專門的電加熱解決方案,以經(jīng)受嚴(yán)格的工藝考驗(yàn),同時(shí)保持效率和生產(chǎn)力。”
此外,重新定義電力需求并確保獲得可再生電力是電氣化的關(guān)鍵考慮因素。Chandrasekaran坦言:“準(zhǔn)確定義電力解決方案與燃?xì)饨鉀Q方案的效率頗具挑戰(zhàn)。鋼鐵公司往往對熱傳遞和效率的變化對其最終產(chǎn)品性能的影響缺乏深入了解! 雖然可以進(jìn)行熱工程計(jì)算,但這也只能提供結(jié)果的近似圖像。想要獲得可靠預(yù)測的方法就是通過測試。例如,逐步轉(zhuǎn)換或逐區(qū)轉(zhuǎn)換加熱區(qū)域的各個(gè)部分。此外,最終用戶須確保有足夠的電力供應(yīng),并且工廠也需要具備必要的基礎(chǔ)設(shè)施,以便為電加熱爐配電。
另一個(gè)挑戰(zhàn)是重新設(shè)計(jì)動力控制系統(tǒng)。Chandrasekaran指出:“對于燃?xì)鉅t來說,控制系統(tǒng)也許非常簡單,但運(yùn)行電氣解決方案可能會復(fù)雜得多。您需要了解如何控制和調(diào)節(jié)元件的功率以避免過熱,從而最大限度地延長元件的使用壽命。這樣做的好處是,在使用電加熱系統(tǒng)時(shí),窯爐內(nèi)的溫度控制將更加準(zhǔn)確!
值得一提的是,電加熱還提供了完全消除二氧化碳排放的機(jī)會:可以通過獲得可再生電力實(shí)現(xiàn),但目前還沒有快速解決方案。
不同國家/地區(qū)的電力資源可用數(shù)量和成本存在巨大差異。令人鼓舞的是,大多數(shù)政府正在努力解決這一問題。Chandrasekaran認(rèn)為,擺脫化石能源從一種選擇成為必然趨勢只是時(shí)間問題!笆澜绺鞯氐恼荚谝笃髽I(yè)擺脫化石燃料,大多數(shù)大型鋼鐵制造商都在尋找減少排放的方法。最終決定權(quán)在他們手中,一旦做出決定,我們便準(zhǔn)備好利用專業(yè)知識和經(jīng)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)向電力的轉(zhuǎn)變。”他解釋道。
為了應(yīng)對以上挑戰(zhàn),2021 年,Kanthal與Nycast AB簽訂了燃?xì)饧訜峒夹g(shù)獨(dú)家許可協(xié)議,以開發(fā)高效兆瓦級電加熱器。
這些解決方案以 Prothal® TH 為名,旨在滿足不同行業(yè)的需求,提供多功能性以適應(yīng)不同的工藝參數(shù),例如氣體成分、工作壓力和流量。位于瑞典呂勒奧的先進(jìn)工業(yè)研究機(jī)構(gòu) Swerim AB 最近進(jìn)行的一項(xiàng)測試涉及中型 Prothal® TH 工藝氣體加熱器。
使用空氣、氮?dú)夂蜌錃獾炔煌瑲怏w成分進(jìn)行的測試給出了令人印象深刻的結(jié)果。 這款加熱解決方案可輕松將工藝氣體出口溫度提升至 1,050°C(1,922°F),在處理輸入波動方面展現(xiàn)出強(qiáng)大的性能,同時(shí)確保安全限制。
Kanthal康泰爾持續(xù)創(chuàng)新,助力更多行業(yè)走向綠色未來
隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,Kanthal康泰爾預(yù)計(jì)將在未來幾年內(nèi)推出工藝加熱器,并計(jì)劃在2024年擴(kuò)展測試和演示能力。這項(xiàng)創(chuàng)新不僅限于鋼鐵行業(yè),包括水泥制造在內(nèi)的其他行業(yè)也將從這一突破性技術(shù)中獲益。
鋼鐵行業(yè)正朝著更加可持續(xù)的未來邁進(jìn),不僅減少了對環(huán)境的影響,也為其他行業(yè)樹立了鼓舞人心的典范。現(xiàn)階段,電氣化的可行性以及Prothal® TH等革命性創(chuàng)新的出現(xiàn),使廣泛脫碳的前景變得觸手可及。通過擁抱電氣化與攜手合作,鋼鐵行業(yè)不僅能夠適應(yīng)變化,還能夠邁向更加綠色、更具可塑性的未來。
如需了解更多信息,可關(guān)注“Kanthal康泰爾”公眾號或訪問康泰爾中國官網(wǎng)。
關(guān)于Kanthal康泰爾
康泰爾(Kanthal)隸屬于瑞典Alleima合瑞邁材料科技,是全球先進(jìn)的工業(yè)加熱技術(shù)與高品質(zhì)電阻材料領(lǐng)域產(chǎn)品和服務(wù)提供商。自1931年成立以來,Kanthal一直專注于為客戶提供世界水準(zhǔn)的加熱技術(shù)解決方案以及超高品質(zhì)的電阻材料與服務(wù),產(chǎn)品覆蓋各類電加熱、溫度傳感和耐熱應(yīng)用材料,以及醫(yī)療、電子設(shè)備領(lǐng)域不銹鋼和貴金屬超細(xì)線材。母公司Alleima合瑞邁是全球不銹鋼和特種合金高附加值產(chǎn)品、以及工業(yè)加熱解決方案的優(yōu)質(zhì)制造商,其冶金史可追溯到160多年前并擁有900多種合金配方。企業(yè)總部位于瑞典山特維肯,2023年收入為 210 億瑞典克朗,全球擁有6500多名員工,客戶遍布約80個(gè)國家。
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