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Siderurgia

Tecnologie
Pagina in costruzione
I minerali dal ferro in natura
Il ferro è quasi sempre associato ad altri minerali, quasi sempre sotto forma di
ossidi:
  • ematite Fe203,
  • magnetite Fe304,
  • limonite Fe203 -nH20;
 
o carbonati;
  • siderite FeC03,
o solfuri;
pirite FeS2.
Altoforno Blast furnace
Strati alterni di materiale da fondere e carbon coke, con calcare,
L'aria per la combustione è soffiata ..,
La ghisa madre è il metallo fuso nel crogiolo,
,ghisa madre è al 92-97% ferro,
loppa, galleggia ..
resto è carbonio, silicio, manganese, zolfo e fosforo.

Definizioni dell'altoforno secondo Norme UNI 7060-72
  • TINO: ha forma che favorisce la discesa delle cariche e la permanenza alle alte temperature, nonché l’aumento di volume per effetto del riscaldamento.
  • VENTRE: è la zona di raccordo (D = 6÷7 [m]).
  • SACCA: l’allargamento verso l’alto fa diminuire la velocità dei gas che salgano ed investono le cariche.
  • CROGIOLO: vi si raccoglie la ghisa (e la scoria che galleggia); ha D = 3÷5 [m] ed h = 3÷4 [m].
  • LOPPA: scoria, silice amorfa di consistenza vetrosa, (ossidi di calcio , magnesio e biossidi di silicio con presenza di ossidi di alluminio,
  • Gas d’altoforno: utilizzato dapprima per il preriscaldo dell’aria comburente, poi per produrre energia per l’impianto.
Blast furnace
Fusione
Ghisa madre
è la base per la produzione dell’acciaio, essa contiene in particolare:
Lo zolfo e fosforo genera fragilità,
  • in acciaieria si produrranno i diversi tipi di acciaio;
  • in fonderia si produrranno i “getti da fusione”.
Acciai e ghise
Acciaio: lega Fe-C , con C< 2,06%; (l'utilizzo generale < 1% )
Ghisa: lega Fe-C , 2,11%<C<6,67% (Solitamente tra 3% e 4,5%).
Classificazione delle ghise
  • Ghisa grigia (o a grafite lamellare): fragile, poco resistente, economica, ma resiste alle vibrazioni.
  • Ghisa duttile (o a grafite sferoidale): buona resistenza alla trazione. Usata per incastellature, pompe, valvole e compressori.
  • Ghisa bianca: durezza elevatissima, resistente all'usura. Usata per le giranti delle pompe.
  • Ghisa malleabile: deriva da trattamento termico della ghisa bianca che è resa lavorabile alle macchine, ma meno resistente all'usura.
Ingrandimento
Raffinazione dell'acciaio
 
 
Lega di ferro-carbonio
 
acciai dolci 0,1% C,
 
alcuni acciai temprati sino a 1,8% C
 
Processi
 
  • a focolare aperto,
  • tramite convertitore di Bessemer,
  • forno elettrico, o
  • ad ossigenazione.
arch furnace
Forno ad arco tipo Herout
La carica si compone di ghisa e rottami di acciaio. Il processo consente di ottenere risultati coerenti con la composizione finale desiderata. Il forno può essere anche ad arco indiretto. I forni ad arco industriale variano in dimensioni: piccole unità da  circa una tonnellata, fino a circa 400 tonnellate per la produzione di acciaio secondario. Il convertitore rimuove le impurità: silicio, zolfo, fosforo, alluminio, manganese e calcio ed iloro ossidi, attraverso lo slag,
Forno ad arco
Colata
Convertitore di Bessemer
Soffiando aria, si genera combustione con sviluppo di calore, che mantenendola fusione, riduce il contenuto di Carbonio.
Aria a 2 bar per 25 minuti,
O2 + C è CO2
Forno
Convertitore
Convertitore Linz e Donawitz
Manifattura dell'acciaio
A seconda della natura chimica della scoria.
  • processo acido: per raffinare ghisa con basso contenuto di fosforo e zolfo ma ricca di silicio: produce una scoria di tipo acido.
  • processo basico: per raffinare la ghisa ricca di fosforo e povera di silicio. Il fosforo può essere rimosso solo con l'introduzione di calce, che produce una scoria a carattere basico.
Semilavorati
I semilavorati dell'acciaio sono prodotti che sottoposti ad operazioni a caldo o a a freddo darà loro la forma finale
Billette blumi bramme
Forgiatura
Forgiatura
Riscaldamento a temperatura tale da rendere  plastico l’acciaio.
I pezzi in rosso ed in blu sono prodotti con la forgiatura, Buona saldabilità.
 
Segue il trattamento termico, di ricottura o normalizzazione con rinvenimento.
Si eliminano così le tensioni da lavorazione.
Rudder post
Sostegno pinna del timone in acciao forgiato
Sostegno asse
Sostrgni asse portelica in acciaio forgiato
Sostegni asse
Sostegni asse portaelica in acciaoio forgiato
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