Ciclo di produzione dell'acciaio: definizione e processo di affinazione

Produzione dell'acciaio

· L'acciaio è una lega ferro-carbonio nella quale il carbonio è contenuto in percentuali variabili tra 0,08% e 2,06% · Oltre a questi elementi principali si trovano piccole percentuali di silicio, zolfo, manganese, fosforo. · Gli acciai vengono ricavati dalla ghisa mediante una operazione detta affinazione

Conversione della ghisa in acciaio

· Il processo di trasformazione della ghisa in acciaio si chiama conversione della ghisa · Praticamente viene ridotto il contenuto di carbonio della ghisa fino ad ottenere il tenore di carbonio previsto: DECARBURAZIONE

Decarburazione

· Per ottenere l'acciaio con le caratteristiche desiderate, oltre alla riduzione del tenore di carbonio, si riducono le impurità e si modificano le percentuali degli alliganti con operazioni di correzione tipo:

• Desilicizzazione
• Defosforazione
• Desolforazione
• Disossidazione
• Degassificazione

Colata

Terminata la decarburazione, l'acciaio allo stato liquido viene versato in un recipiente refrattario chiamato SIVIERA con un foro sul fondo e COLATO in apposite forme

Tipi di colata

COLATA DIRETTA COLATA CONTINUA COLATA IN LINGOTTIERA COLATA SOTTO VUOTO

Schema produzione acciaio

Minerale di ferro Fondente GHISA ALTOFORNO Coke CARRO SILURO SIVIERA O PRODUZIONE ACCIAIO GHISA COLATA IN PANI 0 - Rottami di ferro CONVERTITORE LD COLATA ACCIAIO LINGOTTIERA

Semiprodotti

Laminazione a caldo

Spedizione Trattamenti termici Lingotti Tubificio longitudinale Laminatoio lamiere Lamiere 50 0 Strippaggio Forni a pozzo Sbozzatore Forni di riscaldo semiprodotti Lamierin a caldo Gabbie sbozzatrici Laminatoio per nastri Gabbie finitrici Nastro a caldo Semiprodotti (bramme, blumi e billette) Colata continua TL I. Laminatoi barre e profilati Barre e profilati

Laminazione a freddo

Nastro a freddo Nastro ricotto 00 Nastro skinpassato Lamierino a freddo Nastro a caldo Decapaggio Nastro decapato Laminatoio continuo a freddo Ricottura statica Laminatoio "temper" Linea di taglio Laminati piani rivestiti 880 Colaggio in lingotteria Scriccatura continua semiprodotti

Forno

COLATA IN LINGOTTERE a cisigono COLATA CONTINUA Sivera minazione primuria MILDONE SECONDARIA

Convertitore Bessemer e Thomas

E' costituito da un recipiente a forma di pera, rivestito internamente da materiali refrattari e girevole attorno a un perno centrale(basculante), la differenza tra il convertitore Bessemer e quello Thomas sta nel tipo di rivestimento: tipo acido nel primo (mattoni siliciosi), tipo basico nel secondo (pigiata dolomitica o mattoni di magnesia)

Bessemer

BIRNE. Taf. XXXVIII Fig. 1 Fig. 2. d 2 a e N n m 1:15 1:2.5 convertitore Bessemer per ghise non fosforose convertitore Thomas per ghise fosforose

Funzionamento convertitore Bessemer e Thomas

MConvertitore BESSEMER e THOMAS Il convertitore viene caricato di ghisa allo stato liquido in posizione orizzontale. Viene riportato in posizione verticale, durante questa operazione viene immessa aria sotto pressione attraverso dei fori sul fondo. L'ossigeno contenuto nell'aria brucia il carbonio della ghisa che si trasforma gradatamente in acciaio. La produzione di questo tipo di convertitore varia dalle 10 alle 20 tonnellate al giorno.

Convertitore L.D.

LINZ e DONAWITZ Carico ghisa liquida Carico additivi Soffiaggio Nel procedimento L.D. viene introdotta nel convertitore la carica formata da rottami di ferro e ghisa liquida. Attraverso un tubo introdotto dall'alto si insuffia ossigeno puro (99,5%), si ottiene così la decarburazione della ghisa e la sua trasformazione in acciaio. Inoltre vengono eliminate le impurità esistenti di silicio, zolfo, manganese, fosforo. La produzione di questo tipo di convertitore varia dalle 130 alle 250 tonnellate al giorno. Miglior qualità a costi inferiori

Forno a riverbero Martin-Siemens

E' costituito da un bacino di materiale refrattario acido o basico, la volta di copertura funge da superficie di riverbero e concentrazione del calore fornito dalla combustione di nafta o gas Il forno viene caricato di ghisa allo stato liquido mescolata a rottami di ferro arrugginiti e scorie basiche. MARTINOFEN. Taf. XXXIX. 1:20 0 0 H S 5 La ruggine fornisce l'ossigeno necessario per ossidare ed eliminare il carbonio sotto forma di ossidi gassosi, le scorie reagiscono con le impurità che rimangono sul fondo. La produzione di questo procedimento varia dalle 200 alle 600 tonnellate al giorno.

Schema semplificato della produzione dell'acciaio con Forno Elettrico ad Arco EAF

Schema semplificato della produzione dell'acciaio con Forno Elettrico ad Arco EAF partendo da rottame ferroso Carica Rottame di ferro Forno Elettrico EAF Forno Siviera LF 7 acciaio programmato Fusione e spillaggio 3 Acciaio base

Forno Elettrico

Direct Evacuation System FORNO ELETTRICO Graphite Electrodes during furnace charging Furnace Shell Molten Steel EBT tapping Rocker TLLE Tilt Cylinder Teeming Ladie E' il forno più usato, comunemente chiamato anche forno ad arco perché si utilizzano degli elettrodi in grafite che attraversati dalla corrente elettrica fanno scoccare un arco voltaico. Roof Suspension Beam Water Cooled Roof Platform Power Conducting Arms L'arco voltaico può scoccare tra elettrodo ed elettrodo o tra elettrodo e bagno metallico creando così l'ambiente adatto a consumare l'eccesso di carbonio Le temperature elevate raggiunte (3000℃ con punte di 10.000 °C) e la mancanza di interferenze chimiche dovute alla combustione consentono di produrre acciai con basso tenore di zolfo e fosforo, per questo motivo è usato per la produzione di acciai

Forno Elettrico EAF

Section and Plan View of Electric Arc Furnace SECTION VIEW THROUGH EAF Graphite electrodes Furnace shell - Molten steel Rocker tilt Eccentric bottom tapping (EBT) Tilt cylinder Teeming ladle Water-cooled cables PLAN VIEW OF EAR - Power conducting arms Roof suspension bean Water-cooled roof Source: steeluniversity org

Forno Elettrico

3.3.m. 3.3.m. COMETTO

Forno Elettrico LF

L'acciaio, sia di provenienza convertitore L.D. che forno elettrico, spillato in siviera, con un minimo quantitativo di scoria proveniente dal forno, viene elaborato con aggiunta di ferro leghe. Il sistema è definito LF (Ladle Furnace) dove l'omogeneità del bagno è garantita da un flusso di gas inerte Argon, dal fondo; la temperatura da un sistema ad arco voltaico simile a quello del forno elettrico

Acciaio

SAMASAMAونACCIAIO · Massa volumica: 7870 kg/m3 · Punto di fusione: 1300℃ : 1500 ℃ · Resistenza a trazione: 400 : 800 N/mm2 · Resistenza a compessione: 200 : 3500 N/mm2 · Durezza Brinnell: 250 - 270 HBS · Colore: Grigio chiaro

Prodotti in acciaio

Profilati Tubi Barre