Impianto siderurgico.
Il
centro siderurgico
e un centro di lavorazione dove il
minerale di ferro
viene trasformato in
ghisa
e successivamente in
acciaio
.
Siderurgia
significa appunto lavorazione del
ferro
(dal greco
sideros
=ferro ed
ergon
=lavoro).
Questi stabilimenti vengono detti
a ciclo integrale
, cio significa che il ciclo produttivo, partente dal minerale grezzo, interessa tutte le fasi produttive successive dei prodotti intermedi in continuita fino al prodotto finale. Spesso la produzione e continua per mesi o anni. La definizione di "ciclo integrale" e alternativa alla definizione "a cicli separati", in cui diverse fabbriche provvedevano alla lavorazione in fasi, trasformavano il prodotto, ad esempio la ghisa, in acciaio grezzo che poi viene trasformato in acciaio, quindi laminato e cosi via.
Le principali fasi per la produzione dell'acciaio sono:
Lo stesso argomento in dettaglio:
Altoforno
.
I minerali, sotto forma di agglomerati e/o pellet, vengono trasportati in un
forno
che li riscalda a mezzo di coke e insufflazione di combustibile liquido, insufflando aria calda a 1200 °C, e li trasforma in ghisa fusa. , che fonde a 1150-1350
°C
. L'altoforno e costruito in acciaio e rivestito all'interno di mattoni refrattari con cassette di raffreddamento in rame o con piastre di ferro a circolazione d'acqua. L'altezza complessiva del corpo (vano) del forno va da 8 a 40 metri e l'altezza complessiva di tutta la sovrastruttura di servizio attorno va da 50 a 100 metri, altezza raggiunta dai tubi di captazione e abbattimento fumi. La captazione dei fumi ha funzione di
depurazione
e di convogliamento a sistemi di recupero del calore in essi contenuto.
Oltre alla ghisa fusa, flottanti sul bagno di fusione si ottengono anche delle scorie, soprattutto silicati di alluminio piu leggeri detti
loppa
, che solidificate in acqua e macinate verranno utilizzate per scopi edili. Una parte minore della ghisa puo essere fatta colare negli stampi per produrre lingotti che andranno in una successiva fusione. Di norma la maggior parte viene trasferita fusa e immediatamente convertita in acciaio nell'acciaieria.
Lo stesso argomento in dettaglio:
Corex
.
A partire dagli
anni novanta del novecento
, in alcuni stabilimenti siderurgici l'altoforno e stato sostituito dal sistema
Corex
che presenta numerosi vantaggi, tra cui l'eliminazione della
cokeria
.
La ghisa fusa viene caricata su un carro siluro e trasportato, attraverso un trasferimento su binari, fino all'acciaieria.
La ghisa fusa viene messa in una
siviera
, che porta la ghisa fusa al
convertitore LD
. Il convertitore LD trasforma la ghisa fusa in acciaio fuso alla temperatura di 1600 °C. L'acciaio viene colato in
blumi
che vengono trasportati al laminatoio.
Il convertitore e un recipiente quasi cilindrico formato da un involucro metallico rivestito interamente di un
materiale refrattario
, il convertitore puo ruotare su 2 perni, come due maniglie. Questa rotazione ne permette lo svuotamento.
Il convertitore LD e oggi il sistema piu utilizzato per trasformare la ghisa in acciaio. Il suo nome deriva da due citta
austriache
,
Linz
e
Donawitz
, dove e stato usato per la prima volta. Il convertitore LD, realizzato in
lamiera
d'acciaio, e rivestito internamente da mattoni refrattari. E aperto in alto per consentire di immettere, tramite una lancia, un getto di
ossigeno
che reagisce con il carbonio per dare CO2 (anidride carbonica). In questo modo la concentrazione di carbonio presente nel bagno diminuisce e la ghisa diventa acciaio. Infatti sia la ghisa sia l'acciaio sono leghe di ferro e carbonio. Nella ghisa la percentuale di carbonio e compresa tra il 2,06% e il 6,67%, mentre nell'acciaio e inferiore al 2,06%. Questo procedimento dura circa 15 minuti. Oggi il convertitore LD viene utilizzato soprattutto per la rapidita e il basso costo.
Qui i semilavorati da acciaieria (blumi, bramme, billette) vengono scaldati a circa 1100-1250 °C per essere deformati plasticamente. E formato da una successione (treno di laminazione) di coppie di cilindri rotanti (guarniture) dalla superficie piana o progressivamente sagomata in base al tipo di profilo che si vuole ottenere. Ciascuna guarnitura e posta in una solida struttura metallica andando cosi a formare una "gabbia di laminazione".
I cilindri di ogni gabbia ruotano normalmente a una velocita tale per cui non si stiri ne inpunti il materiale in laminazione pertanto ogni gabbia ruotera ad una velocita leggermente piu alta della precedente per compensare il fatto che il laminato si assottiglia e si allunga ad ogni passaggio in ciascuna gabbia.
I laminatoi possono produrre varie sagome di profili pieni, travi e lamiere (laminatoio a nastri). Tramite tecniche particolari anche tubi: i tubi di grosse dimensioni sono ottenuti piegando le lamiere e saldandole mentre altri piu pregiati sono ottenuti tramite perforazione delle barre in laminazione con un lungo punzone (denominati "tubi senza saldatura").