520 kW continuous gas heated furnace at Koyo Heat Treatment with 26 horizontal Kanthal® APM inner tubes. Outer tubes: 115 x 5.5 x 1440 mm (4.5 x 0.2 x 57 in). Inner tubes: 75 x 4.5 x 1610 mm (3 x 0.2 x 63 in). 在大量气体加热炉中，镍铬管已经被 Kanthal® APM 管替代，后者具有更高的负载电位和高出 100°C (210°F) 的工作温度。 另一个特点是 Kanthal® APM 不会形成污染管和炉内部的水垢。

挑战

大阪的 Koyo Heat Treatment 公司主要将天然气用于罩式炉和连续式加热炉。 他们是一家独立的热处理公司，致力于为当地的汽车和工程行业提供服务。

他们有 10 台炉是批量通用型，每台约 200 kW，适用于各种热处理工艺，主要在 800–900°C (1470–1650°F) 温度下的吸热式气体中进行渗碳。 最初，这些炉子配备了 SHC 22 或 HK 40 的外管和 Inconel 601 的内管。燃烧器是 Osaka Gas 4”，型号 RT-BDT-100A。 镍-铬系统的一个严重问题是，在外管产生大量的氧化物片，以至于气体循环停止并且管的下部过热。

解决方案

为了解决这个问题、提高炉子效率并延长管的使用寿命，决定将所有 10 台炉中的全部管子更换为 Kanthal® APM 管。

现在内管的负载功率为 48 kW/m2 (4.5 kW/ft2)，而 Inconel 管的负载功率为 25 kW/m2。 装料后的恢复时间大大缩短，从而使熔炉工作更快，产量更高。 Kanthal® APM 系统的使用寿命约为 2.5 年，旧系统的使用寿命为 0.5–1 年。 Kanthal® APM 管系统的主要优点在于管内表面和外表面上会形成粘性氧化铝膜，使管不受管内部结垢的污染。 在管外部形成的粘附氧化铝膜是一种非常有效的碳活性屏障，这样管子即使是在允许游离碳积聚的情况下，也具有高度抗渗碳性。 因此，该系统非常适用于热处理气氛炉。 One of the ten gas heated 200 kW universal furnaces with 10 inner and outer vertically mounted Kanthal® APM tubes. Outer tubes: 115 x 104 x 1435 mm (4.5 x 4.1 x 56.5 in). Inner tubes: 75 x 66 x 1500 mm (3.0 x 2.6 x 59.1 in).

Koyo Heat Treatment 还同时操作 6 台连续气体加热炉，以便在高达 850°C (1560°F) 的温度下进行硬化。 每台炉子的额定功率为 520 kW，并且在水平安装的 SER 系统中配备有 26 个 4” Osaka Gas 燃烧器。 内管为 Inconel 601。

成果

体验到在罩式炉中使用 Kanthal® APM 的效果后，决定在 Inconel 管失效后将内管换成 Kanthal® APM。 到目前为止，两台炉经过了改造，效果大致相同；Kanthal® APM 管的使用寿命从 0.5–1 年增至约 2.5 年，增加了一倍多。

目前，大阪的 Koyo Heat Treatment 公司使用了共 250 根 Kanthal® APM 管，随着其他型号的更换，这个数量将会进一步增加。