Barnaba (Amor Teo) - Fabbricazione dell'acciaio - Hoepli [Ed. 1 - 1960]
La copertina
Trattato per la preparazione professionale dei tecnici di acciaieria
Cenni di storia e generalità sull'acciaio - Processi di fabbricazione al forno Martin-Siemens, al Bessemer, al Thomas, ai convertitori ad ossigeno (L.D., Kaldo, rotore orizzontale), al forno elettrico - Altri processi - Nozioni di chimica fisica della fabbricazione dell'acciaio e diagramma Fe-C
140 figure, 38 tabelle e XII tavole fuori testo a colori.
Pagine XXVII-473. Formato: 18 x 25. Brossura.
Il frontespizio
INDICE SISTEMATICO
Prefazione
Elenco delle figure
Elenco delle tabelle
Elenco delle tavole a colori fuori testo
PARTE I
L'ACCIAIO
CAP. I - Cenni sulla storia della siderurgia
I periodo - Ferro meteorico. Processo diretto nei bassi fuochi. Ferro dolce malleabile
II periodo - Processo indiretto. Alto forno. Ghisa
Fabbricazione di acciaio mediante cementazione
Fabbricazione di acciaio al crogiolo
III periodo - Affinazione della ghisa liquida. Convertitore Bessemer. Forno Martin-Siemens
L'elettrosiderurgia e altri moderni processi
La siderurgia in Italia
Tabella cronologica della storia della siderurgia
Produzione di acciaio e ghisa
Piano di lavoro di forni Martin-Siemens
CAP. II - L'acciaio
Definizione
Classificazione
Acciaio al carbonio
Ferro
Influenza del carbonio
Struttura
Punti critici
Trattamenti termici
Cementazione
Altre caratteristiche dell'acciaio
Saldabilità
Durezza
Resistenza alla trazione
Malleabilità
Alcuni dati fisici dell'acciaio
Peso specifico
Calore specifico
Conducibilità termica
Dilatazione termica
Punto di fusione
Composizione chimica
Solfo
Fosforo
Rame
Stagno
Nickel
Cromo
Calcolo empirico della resistenza
Impiego dell'acciaio al carbonio
Acciai legati
Influenza del manganese
Influenza del silicio
Influenza del nickel
Influenza del cromo
Influenza del solfo e fosforo
Influenza del piombo
Analisi e prove dell'acciaio
Determinazione della composizione
La prova di trazione
Prova di resilienza
Altre prove meccaniche e tecnologiche
Microscopio
PARTE II
LA FABBRICAZIONE DELL'ACCIAIO AL FORNO MARTIN-SIEMENS BASICO
CAP. III - L'acciaieria Martin-Siemens
Vista d'insieme
I reparti
Il parco rottami
Il reparto forni
La fossa di colata
Il reparto gasogeni
Reparto macine
CAP. IV - I materiali refrattari
Generalità
Refrattari acidi
Mattoni di silice
Pigiata di silice
Refrattari alluminosi
Refrattari basici
Dolomite cotta
Magnesite cotta
Refrattari a comportamento neutro
Cromite
Mattoni di cromo-magnesite
Isolanti
Immagazzinamento dei mattoni
CAP. V - Gasogeni e gasificazione
Il gasogeno
Avvertenza
Generalità
Il processo di gasificazione
Resa di gasificazione
Consumo di vapore
Determinazione del potere calorifico del gas
CAP. VI - Il forno Martin-Siemens
Cenno sullo sviluppo del forno M.-S.
Descrizione di un forno M.-S.
Camere di rigenerazione
Camere a scoria
I condotti verticali
Testate
Laboratorio
Suola
Parete anteriore
Parete posteriore
Volta
Impregnazione di ossidi nel refrattario
Valvole di inversione
Camino
Tipi di forni M.-S.
Dimensioni del forno M.-S.
Produzione specifica del forno M.-S.
CAP. VII - Condotta e manutenzione del forno Martin-Siemens
Battitura della suola
Inizio del riscaldo
Introduzione del gas in forno
Sistemazione della suola
Condotta del forno
Temperatura dell'aria
Apparecchiatura di misura e di controllo
Apparecchiatura per la marcia del forno
Punti di misura in un forno M.-S.
Misura della temperatura del bagno metallico
Analisi dell'acciaio in fabbricazione
Riparazione di fine colata
Allungamento degli arrivi
Ricostruzione dei voltini
Piccole e grandi riparazioni
Fermate dei forni efficienti
Incidenti al forno
Sfondamento della suola
Foratura della volta
Caduta della volta
Esplosione del gas
CAP. VIII - Il calore nel forno Martin-Siemens
La combustione in forno
Potere calorifico
Trasmissione del calore
Luminosità della fiamma
L'impiego dei combustibili liquidi
Consumo di combustibile
Rassegna di combustibili impiegati nel forno M.-S.
Gas di gasogeno
Gas di carbon fossile
Gas di lignite
Gas di altoforno
Gas di cokeria
Gas naturale o gas metano
Nafta
Catrame di carbone
CAP. IX - I materiali impiegati nella fabbricazione dell'acciaio
I materiali di carica
Rottame
Ghisa
Desolforazione della ghisa
Ghise speciali
Ferro-manganese
Ferro-silicio
Ferro-silicio-manganese
Alluminio
Ferro-silicio-manganese-alluminio
Ferro-cromo
Ferro-nickel
Nickel
Cobalto
Ferro-molibdeno
Scorificanti e fondenti
Calcare e calce
Fluorina
Bauxite
Ossidanti
Minerali di ferro
Scaglie e Battiture
Colaticcio di scriccatura
Sostanze carburanti
CAP. X - La fabbricazione al forno Martin-Siemens
Generalità del processo
A) Carica
Generalità sui vari processi di carica
Preparazione della carica
Il calcolo della carica
Fattori determinanti la composizione della carica
Qualità dell'acciaio
Impurezze del materiale di carica
Età del forno
Varia disponibilità di materiali
Modo di caricare il forno
Velocità di caricamento e durata della colata
La carica nel processo a ghisa liquida
La carica nel processo a solo rottame
B) Fusione
Il periodo di fusione
Reazioni chimiche durante la fusione
C) Affinazione
Il periodo di affinazione
Aggiunta di ossidanti
La scoria
Grado di basicità della scoria
Ripartizione dell'ossido di ferro
Comportamento del silicio
Comportamento del carbonio
Comportamento del solfo
Comportamento del fosforo
Comportamento del manganese
Regolazione e controllo della scoria
Determinazione dell'azione desolforante della scoria
Il meccanismo dell'ossidazione
Quantità di scoria
Controllo del bagno di acciaio
La prova al maglio
La prova al carbometro
D) Finitura e colata
Generalità
I disossidanti
Modalità per le aggiunte finali
Rendimento delle aggiunte
La colata
Degasificazione dell'acciaio
Il problema della desolforazione al forno M.-S. basico
CAP. XI - Colaggio dell'acciaio
Sistemi di colaggio
Raffreddamento e solidificazione dell'acciaio
Raffreddamento dell'acciaio in siviera
L'acciaio freddo all'inizio del colaggio
Raffreddamento e solidificazione dell'acciaio in lingottiera
La segregazione
Difetti nei prodotti conseguenti alle segregazioni
La condotta del colaggio
Colaggio con testa raffreddata
Confronto tra i sistemi di colaggio
Temperatura e velocità di colaggio
Scassettamento dei lingotti
Difetti dovuti al colaggio
Cricche
Cricche capillari
Paglie e riprese
Pelle di coccodrillo
Soffiature
Inclusioni terrose
Inclusioni metalliche
Difetti congeniti dell'acciaio
Ossidi
Solfuri
Fiocchi
CAP. XII - Preparazione della fossa di colata
La secchia di colata
Dimensioni della secchia
Rivestimento della secchia con mattoni
Essiccazione e riscaldo della secchia
Rivestimento della secchia con pigiata
La spina di secchia
Applicazione dello scaricatore
Scelta dello scaricatore
Applicazione della spina
Qualità dello scaricatore e del tappo
Riparazione della secchia
Paniere
Preparazione delle colonne
Premontaggio dei refrattari di colonna
Preparazione delle placche
Placca per colaggio diretto
Placche per colaggio in sorgente
Allineamento delle placche
Le lingottiere
Disegno della lingottiera
Composizione chimica e microstruttura della ghisa di lingottiera
Tecnica di fabbricazione in fonderia
Trattamenti termici
Preparazione della lingottiera
Colaggio in lingottiera
Slingottamento
Raffreddamento della lingottiera
Cause di scarto delle lingottiere
Materozze
Le maestranze della fossa di colata
Disegno di una secchia da 70 t
CAP. XIII - Acciaio calmato e acciaio non calmato - Acciaio legato
L'acciaio calmato
L'acciaio effervescente
La fabbricazione dell'acciaio effervescente
Grado di effervescenza
La regolazione dell'effervescenza
La pratica della fabbricazione
Acciai semicalmati
Caratteristiche dell'acciaio semicalmato
Fabbricazione dell'acciaio semicalmato
La parziale disossidazione dell'acciaio semicalmato
La fabbricazione di acciai legati al forno M.-S.
Modo di aggiungere le leghe al forno M.-S.
Aggiunta di elementi resistenti all'ossidazione
Aggiunta di elementi facilmente ossidabili
Aggiunte di leghe in secchia
CAP. XIV - Esempi di colata
Colata di acciaio Aq 42
Colata di acciaio dolce per profondo stampaggio
Colata di acciaio per lamiere per condotte forzate
Colata di acciaio da bonifica UNI C 50
CAP. XV - Aspetti economici ed organizzativi
La scelta dei materiali
Bilancio termico di un forno M.-S.
Bilancio di materiali di un forno M.-S.
L'incremento della produttività
L'organizzazione del lavoro in un'acciaieria M.-S.
La squadra addetta al forno M.-S.
Controlli delle durate
Laminati e fucinati vengono spesso finiti con una lavorazione meccanica. Nella figura una torneria ruote.
PARTE III
ALTRI PROCESSI DI FABBRICAZIONE DELL'ACCIAIO
CAP. XVI - Processo Martin-Siemens acido
Generalità
Profilo e dimensionamento del forno M.-S. acido
Carica
Fusione
Affinazione
Finitura e colata
Esempio di una colata al forno M.-S. acido
CAP. XVII - Processi Bessemer e Thomas
A) Processo Bessemer
Generalità
Le reazioni nel Bessemer
La ghisa Bessemer
L'acciaio Bessemer
La scoria Bessemer
B) Processo Thomas
Generalità
Il convertitore Thomas
L'operazione al Thomas
Reazioni nel Thomas
Avvertenze per l'operazione al Thomas
La ghisa Thomas
L'acciaio Thomas
Le scorie Thomas
Schema di una operazione al Thomas
Bilancio materiali e termico di una colata Thomas
Processo Thomas con aria arricchita di ossigeno
Affinazione con vento artificiale
Affinazione con vento preriscaldato
CAP. XVIII - Convertitori ad ossigeno
Generalità
Processo L.D. [Linzer-Düsenverfahren]
L'operazione
La ghisa L.D.
L'acciaio L.D.
Dati economici e di esercizio L.D.
Esempio di un'operazione L.D.
Bilancio materiali e termico di una colata L.D.
Limitazioni al processo L.D. normale
Marcia L.D. per ghise alte di fosforo
Marcia L.D. a due scorie per ghise alte di fosforo
Il processo O.L.P.
Il processo Kaldo
Il convertitore Kaldo
L'operazione Kaldo
L'acciaio Kaldo
Vantaggi del processo Kaldo
Il processo a rotore orizzontale
Il rotore orizzontale
L'operazione al rotore orizzontale
Le reazioni nel rotore orizzontale
L'acciaio al rotore orizzontale
Vantaggio dei rotori
CAP. XIX - Il forno Martin-Siemens ad ossigeno
La concorrenza dei convertitori ad ossigeno al forno M.-S.
Innovazioni nel forno M.-S.
L'impiego di ossigeno nel forno M.-S.
Generalità
Arricchimento dell'aria comburente con ossigeno
Immissione di ossigeno ai bruciatori
Immissione di ossigeno ai bruciatori e soffiaggio di ossigeno sul bagno
Marcia con aria sovraossigenata
Soffiaggio di ossigeno sopra e dentro il bagno
Ugelli con orifizi multipli
Dati sul soffiaggio di ossigeno nel forno M.-S.
Modo di agire dell'ossigeno
Azione dell'ossigeno sul refrattario
Dati su marce M.-S. ad ossigeno
Bilancio materiali e termico di una colata M.-S. ad ossigeno
Bilancio metalli
Bilancio termico
CAP. XX - La fabbricazione al forno elettrico
Il processo al crogiolo
Il forno elettrico
Tipi di forno elettrico
Il forno elettrico ad arco tipo Héroult
Il rivestimento del forno elettrico basico
Le reazioni nel forno elettrico ad arco
I diversi sistemi di marcia del forno elettrico ad arco
Processo con ossidazione completa
Processo con ossidazione parziale
Processo senza ossidazione
Bilancio termico di un forno ad arco
Bilancio di materiali di un forno ad arco
Reazioni e condotta nel forno ad arco acido
Considerazioni generali
Le reazioni nel forno ad arco acido
Vantaggi e svantaggi del forno acido ad arco
Forno ad induzione
Reazioni e condotta del forno ad induzione
Esempio di colata al forno ad arco basico
CAP. XXI - Sistemi speciali, problemi vari
Processo Perrin
Processo Bertrand-Thiel
Processo Hoesch
Processo Monell
Processo Talbot
Processi Duplex e Triplex
Sta per affermarsi il forno interamente basico ?
Impiego di ossigeno in acciaieria M.-S.
Aggiunta di ossigeno nel vento dei gasogeni
Impiego di ossigeno direttamente sul bagno
La preaffinazione della ghisa
Desilicazione
Il cubilotto metallurgico
Degasificazione sotto vuoto
Generalità
Descrizione di alcuni sistemi di degasificazione
Colaggio continuo
Sistema di fabbricazione e qualità dell'acciaio
Composizione chimica e qualità
Grandezza del grano e qualità
La prova di resilienza come indice della tendenza all'invecchiamento
La prova di Mc Quaid
Disossidazione e grossezza del grano
Indici di qualità
Processo di fabbricazione di qualità
PARTE IV
NOZIONI DI CHIMICA FISICA DELLA FABBRICAZIONE DELL'ACCIAIO
CAP. XXII - Gli stati della materia
Teoria e pratica
Elementi e composti
Legge delle proporzioni definite
Variabilità della valenza
Gli stati fisici della materia
Le leggi dello stato gassoso
Legge di Boyle e Mariotte
Legge di Gay-Lussac
Volume della grammomolecola gasosa
Equazione caratteristica dei gas
Altre formule utili sui gas
Calcolo del peso specifico di un gas
Calore specifico dei gas
Calore specifico e costituzione molecolare
La materia allo stato liquido
Tensione di vapore
Soluzioni diluite
La materia allo stato solido
Fusione
CAP. XXIII - Le reazioni chimiche
Legge della conservazione della massa
Termochimica
1° Principio della termodinamica
Calore di ossidazione
Temperatura della fiamma
Affinità chimica
Andamento delle reazioni chimiche
Equilibrio chimico
Azione di massa
Legge delle masse
Pressioni parziali di un miscuglio gasoso
Fattori che influiscono sulla velocità di reazione
Influenza della temperatura
Stato fisico delle sostanze reagenti
Viscosità del solvente
Dissociazione molecolare
Ripartizione di una sostanza disciolta fra più fasi
CAP. XXIV - Le reazioni nella fabbricazione dell'acciaio
La scoria
Componenti della scoria acida
Componenti della scoria basica
Componenti liberi e componenti legati
Dissociazione delle combinazioni chimiche della scoria
Ripartizione di componenti tra scoria e acciaio
Ripartizione dell'ossido di ferro
Esempio di determinazione grafica di componenti liberi
Variazioni delle concentrazioni libere
Reazione del carbonio
Equilibrio del sistema ferro liquido-carbonio-ossigeno
Esempio di applicazione
Velocità di decarburazione
Calcolo delle percentuali di FeO nel bagno di acciaio
Arresto spontaneo della decarburazione
Diagramma della relazione tra velocità di decarburazione e percentuale di FeO nel bagno di acciaio
Fattori che influiscono sulla velocità di decarburazione
Reazione del manganese
Reazione del silicio
Reazione del fosforo
Esempio di calcolo della percentuale di fosforo nell'acciaio
La defosforazione è praticamente possibile solo con scoria basica
Diagrammi pratici sulla defosforazione
I limiti di FeO nella scoria defosforante
La reazione del solfo
La regolazione della scoria
La regolazione della scoria in un Martin acido
La regolazione della scoria in un forno M.-S. basico
Potere ossidante del forno M.-S.
Tonalità termiche delle reazioni affinanti
Valori delle tonalità termiche nelle reazioni ad alta t°
Disossidazione dell'acciaio liquido mediante il vuoto
CAP. XXV - Diagramma ferro-carbonio
Materia amorfa e materia cristallina
Polimorfismo e allotropia
Il diagramma di stato del ferro puro
Le modificazioni allotropiche del ferro
Grandezza del reticolo elementare del grano
Solubilità dei metalli
La soluzione solida
Il diagramma ferro-carbonio
Generalità
Sistema stabile e sistema metastabile
Trasformazioni nell'acciaio secondo il diagramma Fe-C
Trasformazioni nel raffreddamento
Trasformazioni durante il riscaldo
Diagramma Fe-C e trattamenti termici
Tempra
Trasformazioni dell'austenite
Rinvenimento
Bonifica
Ricottura
Ricottura completa
Ricottura di lavorabilità
Ricottura di ricristallizzazione
Ricottura di distensione
Altri tipi di ricottura
Normalizzazione
Cementazione
Elenco dei costituenti strutturali degli acciai
Austenite
Bainite
Cementite
Hardenite
Ledeburite
Martensite
Osmondite
Perlite
Sorbite
Steadite
Troostite
Widmannstätten (Struttura di)
Tabelle
Bibliografia
Indice alfabetico
Il blumo viene ulteriormente ridotto a billetta in un moderno treno automatico continuo
Una laminazione speciale è quella che trasforma il lingotto in una ruota monoblocco
Oltre che per laminazione il lingotto può venir foggiato mediante fucinatura. Nella figura è in azione una pressa di 6000 tonnellate.