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IL PROCESSO SIDERURGICO INTEGRALE

         

Uno stabilimento siderurgico è a ciclo integrale quando il suo processo di fabbricazione, partendo dalle materie prime (minerali di ferro, carbone fossile e calcare), arriva al prodotto finito, cioè ai laminati pieni (lamiere, lamierino, banda stagnata, zincati), alle barre ( tondi, quadri, ecc.) e ai profilati (travi, rotaie, ecc.).

Le frasi principali del ciclo siderurgico integrale sono:

-          preparazione delle materie prime ;

-          fabbricazione della ghisa nell’altoforno;

-          trasformazione della ghisa in acciaio;

-          laminazione del acciaio.

Il ciclo integrale comporta notevoli vantaggi economici per la continuità delle lavorazioni e per lo sfruttamento degli impianti. Ciò consente un più accurato controllo della qualità e forti risparmi di energia, di tempo e di trasporto. Il ciclo integrale è un ciclo continuo. In particolare, l’altoforno   funzione in continuazione, giorno e notte, per anni.

 

 

 

Fasi del processo siderurgico integrale

 

preparazione e carica delle materie prime

 

i minerali di ferro e di calcare vengono frantumati e agglomerati in pezzatura adatta al caricamento dell’altoforno. Il carbone subisce una trasformazione (cokerizzazione)  per eliminare componenti non utili al processo siderurgico (catrame, benzolo, gas). Le materie rime frantumate vengono caricate nel forno con nastri trasportatori .

 

produzione della ghisa all’altoforno

 

La combustione del carbone, agevolata da aria soffiata dal basso, produce il calore per fondere il minerale. Il ferro, fondendo, assorbe nel suo bagno il carbonio e diventa ghisa.

 

Scorificazione

 

 Le impurità del minerale di ferro si mescolano con il calcare, formando una massa liquida detta scoria o loppa,  che galeggia sulla ghisa fusa e viene eliminata attraverso un’apposita bocca.

 

Conversione della ghisa in acciaio

 

In acciaieria, la ghisa viene versata in un grosso recipiente, il  convertitore LD.

Qui viene insufflato ossigeno che sottrae il carbonio alla ghisa trasformandola in acciaio (affinazione).

 

Colata d’acciaio

 

Quando ilo tenore di carbonio è diminuito fino ai valori necessari per ottenere l’acciaio, si sospende l’insufflaggio di ossigeno.

L’acciaio così ottenuto viene poi versato versato in apposite lingottiere (collegio in lingottiere).

I procedimenti più moderni prevedono anche la colata continua, cioè la trasformazione  diretta dell’acciaio liquido in semiprodotti (brame, blumi e billette).

 

Preparazione alla laminazione

 

I lingotti di acciaio vengono trasportati nei forni a pozzo per una operazione di riscaldo a 1300°C. L’operazione di riscaldo dura per un periodo che va da 6 a 12 ore.

 

Laminazione di sbozzatore

 

I lingotti, estratti dai forni a pozzo, sono trasportati sul piano a rullo del laminatoio sbozzatore e trasformati, dopo una serie di passaggi e ribaltamenti, in parallelepipedi  di vari dimensioni, detti, come visto, brame, billette e blumi (semiprodotti). Dopo la laminazione, brame , billette e blumi vengono ripuliti dalle scaglie superficiali di ,laminazione e quindi vengono trasportati a una cesoia per il aglio delle due estremità.

 

Impianti di laminazione

 

Il materiale, ormai raffreddato, viene nuovamente inserito in forti di riscaldi (forni a spinta) è quindi e avviato alla laminazione.

Gli impianti di laminazione trasformano i semiprodotti in lamiere, barre, profilati, tondi, ecc. I più importanti sono:

- Treno a caldo per lamiere grosse;

- Treno a caldo per nastri e lamierini;

- Treno a caldo per barre e profilati;

- Treno a freddo per nastri e lamierini sottili.

 

Nei tubifici, le lamiere sono trasformate in tubi con saldatore longitudinale o elicoidali. Altri impianti provvedono alla protezione superficiale dei lamierini in rotolo contro la corrosione, con rivestimento di zinco (zincatura continua) o di stagno (stagnatura elettronica).                

 

 

 

ALTOFORNO

 

L’ALTOFORNO è una gigantesca costruzione di acciai, internamente rivestita di refrattario, e costituisce il fulcro del ciclo siderurgico integrale. Qui, in una successione di fasi, il minerale di ferro, con l’intervento del coke e dei fondenti, si trasformano in ghisa. Il periodo dell’esercito, cioè la “campagna” durante la quale l’impianto non viene mai spento, può durare fino a sette anni. Al termine di ciascuna campagna, viene rifatto il rivestimento di refrattario. Ogni giorno, circa 5000 t di minerali e oltre 1800 t di coke vengono inghiottiti dall’altoforno. L’altoforno, durante la sua marcia genera due correnti, una ascendente di gas, l’altra discendente di carica solida, simultanee e opposte;  tra queste correnti si svolgono intensi scambi di calore e complesse reazioni chimiche . La corrente dal basso verso l’ alto è costituita dai gas formatesi nella zona di combustione                

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