Appunti sul Processo di Produzione della Ghisa nell'Altoforno

Cos'è un Altoforno

• Costruzione verticale in acciaio rivestita di mattoni refrattari.
• Utilizzato per la produzione di ghisa, una lega di ferro e carbonio.

Materie Prime Necessarie

• Carbon coke: fornisce il calore per fondere il minerale di ferro.
• Minerale di ferro: materia prima principale per la produzione di ghisa.
• Calcare: facilita la fusione del minerale e rimuove impurezze.

Processo di Caricamento

• Le materie prime sono convogliate tramite nastri trasportatori fino alla bocca di carica.
• Operazioni di carico avvengono in continuità e sono regolate da un calcolatore elettronico.
• Operatore monitora il processo tramite segnali luminosi su un quadro centralizzato.

Combustione e Distribuzione dell'Aria

• Necessità di immettere aria compressa o vento caldo nell'altoforno.
• Aria distribuita tramite ugelli di alimentazione (to be er) situati in alto nel crogiolo.
• Pressione dell'aria:
  • 25 N/cm² per crogiolo fino a 10 metri.
  • 40 N/cm² per crogiolo di 14 metri.
• Temperatura dell'aria: circa 1200°C.

Struttura dell'Altoforno

• Diviso in cinque zone principali:
  1. Bocca: congegno di chiusura per il caricamento.
  2. Ventri: dove avviene la riduzione del coke.
  3. Saccà: zona di transizione.
  4. Crogiolo: dove si raccoglie la ghisa fusa.

Fasi del Processo di Produzione della Ghisa

• Fase 1: Perdita di umidità sotto i 300°C.
• Fase 2: Inizio della riduzione dei minerali a 700°C.
• Fase 3: Completamento della riduzione a 1000°C, inizio formazione della lega.
• Fase 4: Temperatura nel crogiolo arriva fino a 1550°C, il ferro diventa liquido.
• Fase 5: Il ferro liquido assorbe carbonio dal coke, diventando ghisa.

Produzione di Scoria

• Il calcare, insieme alle impurezze, forma una scoria chiamata "lotta".

Uscita di Ghisa e Scoria

• Ghisa e lotta escono dalla base del forno:
  • Ghisa viene convogliata in un carro ferroviario (carro siluro).
  • Lotta separata e raffreddata rapidamente con acqua.

Tempi e Recupero del Gas

• Tempo per il minerale di passare dalla bocca alla base: circa 7-8 ore.
• Gas sviluppato dal processo viene recuperato e riutilizzato come combustibile.

Utilizzi della Lotta

• Utilizzata da altre industrie, soprattutto per la produzione di cemento.