Tubothal® electric heating elements are made of heavy Kanthal® APM wire rod and rated at 5.5 – 7.8 kW each, loaded at 2.88 – 3.9 W/cm2 (0.45 – 0.6 W/in2). The Kanthal® APM tubes are 1380 mm (54.3 in) long, outside diam. 83 mm (3.3 in), loaded at 2.5 – 3.4 W/cm2 (0.39 – 0.53 W/in2).

挑战

适用于 1050°C (1920°F) 的 Tubothal® 加热元件和 Kanthal® APM 管

Dowa Mining Thermotech Division 是日本的一家工业热处理器和熔炉制造商。 他们有个客户的连续渗碳炉专门适用于汽车零件，要求满足在 930°C (1700°F) 高温条件下持续工作的要求，且同时要扩大炉容量。 在和 Dowa 讨论了不同的替代方案后，又与 Kanthal 进行了接触并探讨 Kanthal 是否可以提供适合 1050°C (1920°F) 的高温系统定制化解决方案。 Tubothal® 系统似乎能够解决这个问题。

解决方案

Tubothal® 系统包括与 Kanthal® APM 辐射防护管相结合的大功率多柄重型 Kanthal® APM 线材加热器。 Tubothal® 管系统的主要优点在于，辐射管的内表面和外表面以及加热器材料本身会形成粘性氧化铝膜，因此，Tubothal® 加热元件不会受到管内结垢的污染。 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。 该系统的另一个特殊优势在于能够在高温下工作 - 炉温可高达 1250°C (2280°F)，
这对于金属系统来说是独一无二的。 Tubothal® 系统实际上是唯一能够在 1050°C (1920°F) 计划高温下工作的金属系统。

高负荷

与镍铬加热元件和加热管相比，Tubothal® 加热元件和 Kanthal® APM 管的负载要高得多，且不存在使用寿命缩短的风险。 熔炉总功率可以增加（在此情况下，增加 30%），因此生产能力将会大大提高。

决定将熔炉改换成 Tubothal® 加热元件和 Kanthal® APM 管。

设计工作已完成，旧的镍铬加热器和加热管已拆除并替换为 Tubothal® 加热元件和 Kanthal® APM 加热管。

第一台额定功率为 407.1 kW 的高温连续式渗碳炉共配备了 69 台直径为 Ø 68 mm (2.7 in) 的 Tubothal® 加热器，这些加热器内装有外径为 Ø 83 mm (3.3 in) 的 Kanthal® APM 辐射防护管。 每个加热元件的功率在 5.5 和 7.8 kW 范围之间。 炉内气氛是吸热的，渗碳区的碳势为 15%。

成果

Tubothal® 免维护系统 - 无需更换任何加热元件或加热管

在运行 18 个月后，新系统的结果非常令人满意。 到目前为止，Tubothal® 系统已完全免维护。

未更换任何加热管或加热器，并且未发现管子出现任何渗碳现象。 可轻松刷掉管子上可能会产生的碳沉积物（如果有）。 随着总功率的增加和温度的升高，产能提高了 30%。 基于这些经验，Dowa 计划在大量其他熔炉中安装使用 Tubothal® 系统的高温工艺。