氫氣及其混合氣體加熱成工業(yè)綠色轉(zhuǎn)型大勢(shì)，Kanthal康泰爾Prothal? 系列工藝氣體電加熱器突破傳統(tǒng)化石燃料加熱局限

鋼鐵、水泥、石化等眾多關(guān)鍵行業(yè)都存在一個(gè)共性：需要將工藝氣體加熱至高溫。這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)為各行業(yè)所依賴的化學(xué)反應(yīng)、還原反應(yīng)及精密氛圍提供了必要條件。然而，如今大部分加熱仍依賴化石燃料，這顯然是問題的癥結(jié)所在。面對(duì)這一挑戰(zhàn)，Kanthal康泰爾憑借其創(chuàng)新的Prothal® 系列工藝氣體電加熱器，推動(dòng)工藝氣體加熱實(shí)現(xiàn)電氣化轉(zhuǎn)型，以高效、清潔、可控的加熱解決方案，助力工業(yè)領(lǐng)域突破傳統(tǒng)加熱方式的局限，邁向更可持續(xù)的未來。

引領(lǐng)工藝氣體加熱技術(shù)革新，Kanthal康泰爾助力電加熱轉(zhuǎn)型

工藝氣體加熱的電氣化正在穩(wěn)步推進(jìn)，而Kanthal康泰爾一直是這一轉(zhuǎn)型的重要推動(dòng)者。盡管如此，將工藝氣體加熱電氣化仍面臨一系列獨(dú)特挑戰(zhàn)。在德國杜塞爾多夫舉行的 2025 年綠色鋼鐵世界大會(huì)（Green Steel World 2025）上，Kanthal康泰爾項(xiàng)目經(jīng)理 Peter Dömstedt 介紹了品牌正如何應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。借助 Prothal® 系列工藝氣體電加熱器，Kanthal康泰爾正在拓展更多可能性。這項(xiàng)即將商業(yè)化的技術(shù)，為行業(yè)中最為苛刻的應(yīng)用提供了一種可擴(kuò)展、高效的解決方案。
 
傳統(tǒng)化石燃料加熱問題多，效率與安全不盡如人意

長(zhǎng)期以來，燃?xì)饧訜嶂允请姎饣M(jìn)程中難以突破的盲點(diǎn)，其背后自有緣由。這是重工業(yè)中技術(shù)要求最高的熱工應(yīng)用之一。雖然燃燒化石燃料的加熱器能夠達(dá)到所需溫度，但它們也存在顯著缺點(diǎn)：燃燒相關(guān)的低效——熱能在煙氣排放和散熱過程中有所損失；二氧化碳、氮氧化物和硫氧化物排放——對(duì)于面臨減排目標(biāo)的行業(yè)而言，這正是一個(gè)主要障礙；溫度控制不佳——燃燒本質(zhì)上難以精確調(diào)節(jié)，從而導(dǎo)致工藝不穩(wěn)定；維護(hù)問題——燃燒殘?jiān)鼤?huì)造成系統(tǒng)磨損和積垢；安全和噪聲隱患——在封閉的工業(yè)環(huán)境中尤為明顯。

風(fēng)險(xiǎn)與機(jī)遇并存，DRI工藝有望實(shí)現(xiàn)清潔可控加熱

鋼鐵企業(yè)面臨越來越大的減排壓力，基于氫氣的直接還原鐵（DRI）工藝正成為替代高爐的最具前景的技術(shù)之一。然而，DRI 工藝依賴于在高溫和高壓下精確加熱的氣體。如果沒有一種清潔且可控的加熱方式，該工藝仍將受制于化石燃料加熱模式。

Kanthal康泰爾填補(bǔ)了這一空白。作為 HYBRIT 計(jì)劃的一部分，在SSAB、LKAB 和 Vattenfall 為利用氫氣生產(chǎn)非化石鋼材而展開的合作中，Kanthal康泰爾開發(fā)了一種氣體電加熱解決方案，能夠在所需條件下輸送氫氣。該原型后來發(fā)展為 Prothal® 系列產(chǎn)品。

在一項(xiàng)重大進(jìn)展中，Kanthal康泰爾與 Danieli達(dá)涅利集團(tuán)正在打造首臺(tái)商用直接還原鐵（DRI）工藝氣體電加熱器。該裝置基于 Prothal® DH 技術(shù)，將交付給位于阿布扎比的 Emsteel，這標(biāo)志著該技術(shù)向工業(yè)規(guī)模實(shí)際應(yīng)用邁出了關(guān)鍵一步。這一突破的基礎(chǔ)工作始于2024年，Kanthal康泰爾與 Danieli達(dá)涅利集團(tuán)簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議，共同開發(fā)并實(shí)現(xiàn) DRI 工廠全規(guī)模工藝氣體電加熱器的產(chǎn)業(yè)化。

從構(gòu)想到實(shí)踐，Kanthal Prothal® 長(zhǎng)期攻堅(jiān)工藝氣體電加熱難題

Prothal® 是 Kanthal康泰爾旗下新興的工藝氣體電加熱器系列，專為高溫、高性能的工業(yè)應(yīng)用而設(shè)計(jì)。其主要特征包括：出口溫度可達(dá) 1,100°C；能兼容多種氣體，包括 100% 氫氣、氫氮混合氣、氮?dú)狻⒔範(fàn)t煤氣（BFG）、合成氣（COG）及空氣；可根據(jù)工藝需求采用直接或間接加熱方式；功率范圍從 100 kW 到數(shù)百兆瓦，可按工藝需求進(jìn)行擴(kuò)展；支持加壓系統(tǒng)，具有低壓降和穩(wěn)定的流量特性；使用非化石電力驅(qū)動(dòng)時(shí)，能量損失降低且可實(shí)現(xiàn)零排放。

Kanthal康泰爾建立了一座專用的 300 kW 測(cè)試臺(tái)用于驗(yàn)證和開發(fā)，并于 2024 年成功進(jìn)行了加壓氫氣與氮?dú)饣旌蠚怏w的客戶試用。該項(xiàng)目的實(shí)施意味著電加熱推動(dòng)工業(yè)領(lǐng)域在可持續(xù)發(fā)展道路上邁進(jìn)了巨大一步，而可持續(xù)性帶來的好處顯而易見，尤其是在碳稅上升和監(jiān)管壓力增大的背景下，其經(jīng)濟(jì)理由也同樣充分：熱效率高達(dá) 95%——電加熱將能量直接輸送到所需位置，無燃燒損失；運(yùn)行穩(wěn)定——更好的工藝控制意味著更少的產(chǎn)品缺陷和更高的產(chǎn)量；維護(hù)成本低——無燃燒殘?jiān)?，且運(yùn)動(dòng)部件更少，有效減少停機(jī)時(shí)間；環(huán)境更安全——無明火、更清潔的空氣、更安靜的運(yùn)行；數(shù)字化就緒——電動(dòng)系統(tǒng)可與自動(dòng)化、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）及 AI 驅(qū)動(dòng)的控制平臺(tái)無縫集成。

從鋼鐵到各行業(yè)，電加熱轉(zhuǎn)型勢(shì)不可擋

從燃?xì)獾诫姎獾霓D(zhuǎn)變并非理論上的概念，而是在各行業(yè)中已經(jīng)發(fā)生的現(xiàn)實(shí)。Kanthal康泰爾已在多個(gè)下游鋼鐵工藝中支持了這一過渡；然而，Prothal® 系列的應(yīng)用范圍遠(yuǎn)不止于此。從水泥和石灰到紙漿、石化及其它行業(yè)，Kanthal康泰爾正積極開發(fā)氣體電加熱解決方案，以滿足高溫工藝氣體依然不可或缺的需求。憑借在半導(dǎo)體、玻璃、鋰離子電池等多種高性能加熱應(yīng)用領(lǐng)域的數(shù)十年經(jīng)驗(yàn)，Kanthal康泰爾在推動(dòng)整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域電氣化方面具備獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

正如 Dömstedt 在綠色鋼鐵世界大會(huì)上所強(qiáng)調(diào)的，工藝氣體加熱的電氣化不再是技術(shù)幻想或遙不可及的未來目標(biāo)。這一進(jìn)程正在發(fā)生，并由工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益和實(shí)際需求大力推動(dòng)。這絕非難于登天，也絕非噱頭。借助 Prothal®，Kanthal康泰爾正推出一項(xiàng)在現(xiàn)實(shí)世界中真正可行的電加熱解決方案。

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級(jí)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。

如需了解更多信息，歡迎訪問Kanthal康泰爾中國官網(wǎng)，或關(guān)注“Kanthal康泰爾”微信公眾號(hào)。