Appunti sul Processo di Produzione della Ghisa

Cos'è l'Altoforno

• Costruzione verticale con corazza esterna d'acciaio.
• Rivestita internamente da mattoni refrattari.
• Utilizzato per la fabbricazione della ghisa.

Ghisa

• Lega di ferro e carbonio.
• Materie prime necessarie:
  • Carbon coke
  • Minerale di ferro
  • Calcare

Funzione delle Materie Prime

• Carbon Coke: fornisce il calore per fondere il minerale di ferro.
• Calcare: facilita la fusione del minerale e rimuove impurità.

Processo di Carico

• Materie prime convogliate tramite nastri trasportatori.
• Operazioni di carica in continuità, regolate da un calcolatore elettronico.
• L'operatore segue il processo tramite segnali luminosi.

Combustione

• Necessità di immettere aria compressa o vento caldo nell'altoforno.
• Distribuzione dell'aria tramite ugelli di alimentazione (to be er).
• Pressione dell'aria:
  • Forno con crogiolo di 10 metri: 25 N/cm².
  • Forno con crogiolo di 14 metri: 40 N/cm².
• Temperatura dell'aria: circa 1200 °C.

Riscaldamento dell'Aria

• Aria preriscaldata in rigeneratori di calore (cover) funzionanti a gas di altoforno.

Zone dell'Altoforno

1. Bocca: carico delle materie prime e chiusura per evitare dispersione di gas.
2. Ventri: insufflazione del vento caldo dal basso.
3. Saccà: zona di transizione.
4. Crogiolo: raccolta della ghisa fusa.

Fasi del Processo di Produzione della Ghisa

• Fase Iniziale:
  • La carica perde umidità sotto i 300 °C.
• Riduzione degli Ossidi di Ferro:
  • Inizia a 700 °C tramite ossido di carbonio (CO).
  • Completata a 1000 °C, inizia la formazione della lega ferro-carbonio.
• Stato Fuso:
  • Minerale diventa spugnoso e poi fluido a 1550 °C.
  • La temperatura sopra 2000 °C.

Produzione di Ghisa e Scoria

• Ferro liquido assorbe carbonio, trasformandosi in ghisa.
• Scoria (lotta) formata da calcare, impurità e ceneri del coke.

Uscita della Ghisa e della Scoria

• Uscita dalla base del forno da un foro di colata:
  • Ghisa: convogliata in un carro ferroviario chiamato carro siluro.
  • Scoria: separata e inviata per raffreddamento rapido con acqua.

Considerazioni Finali

• Tempo di transito del minerale dalla bocca alla base: 7-8 ore.
• Gas recuperato dal processo e riutilizzato come combustibile.
• Scoria utilizzata in altre industrie, principalmente per il cemento.