ドイツが鉄鋼のエアサイクル冷却に資金提供

ドイツ: ドイツ連邦環境省 (BMUV) は、大幅なエネルギー節約を約束する、環境に優しい鋼硬化冷却プロセスに 20 万ユーロの資金を提供しています。

高周波焼き入れ会社 Rudolf Rieker GmbH と、カールスルーエに拠点を置く産業用冷凍専門会社 Refolution Industrie Kälte GmbH とのコラボレーションによる、空気冷却器を使用した革新的なコールド チャンバー。

Rudolf Rieker GmbH は、ラインガルテン (バーデン ヴュルテンベルク州) に拠点を置く、ヨーロッパ最大の高周波焼き入れショップの 1 つです。 硬化プロセスは、鋼の製造における重要なステップです。 鋼を高温に加熱し、その後非常に急速に冷却することが必要です。 これにより、オーステナイト構造がマルテンサイト構造に変化し、望ましい硬度が得られます。

現在、冷却プロセスには低温チャンバー内に噴霧される液体窒素が使用されています。 しかし、液体窒素は、製造、輸送、保管時に少なからずエネルギーを消費するだけでなく、運用上のリスクも伴います。

Refolution の新しいシステムは、スイスのメーカー Mirai Intex が開発したエアサイクル技術に基づいています。 従来の液体窒素の使用を省略し、空冷装置で初めて -80℃ の温度を実現しました。

従来のプロセスと比較して投資コストは大幅に高くなりますが、エネルギーと温室効果ガス排出量の大幅な削減の可能性によって相殺されます。 新たに開発されたプロセスでは、現場で空気冷却器を動作させるためのエネルギー要件のみを考慮する必要があり、交互冷却チャンバー内での熱回収により約 30% 削減されます。 全体として、約 410MWh のエネルギー節約が見込まれます。これは、従来のプロセスと比較して約 60 ～ 68% の節約に相当します。

ドイツ環境省のクリスティアン・キューン政務次官は、「資金提供された革新的なプロセスは、窒素排出の回避だけでなく、温室効果ガス排出量の削減にも重要な貢献をすることができる」とコメントした。 「鉄鋼生産におけるこのような気候と環境保護の革新は、ドイツ経済の将来の存続可能性に利益をもたらすだけでなく、輸出の打撃にもなり得る。」

エアサイクル技術は新しいものではなく、100 年以上前に船上で使用されていました。 現在でも航空機の空調システムに使用されています。 この技術には多くの利点があり、高速コンプレッサーの設計と材料の最近の進歩により、エアサイクル機械は確立された蒸気圧縮技術のライバルとなっています。

Mirai エアサイクルマシンは、-40°С ～ -80°С 以下の温度範囲での冷凍供給の問題を解決します。 エアサイクル機械では、空気は圧縮によって加熱され、膨張の過程で冷却されます。 未来インテックスによれば、これにより出口での温度を高精度に制御し、冷凍や保存のプロセスで超低温に到達することが可能になるという。

Refolution は、「自然」冷媒のみを使用して気候変動の課題を解決することを目的として 2019 年に設立されました。 さまざまなプロジェクトの中で、製薬用途向けの凍結乾燥システムの提供で大きな成功を収めてきました。