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Altri tipi di convertitori - itis galileo galilei conegliano

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Classe 3^ - UdA n° 2: MATERIA E MATERIALI: PROPRIETÀ, PROCESSI PRODUTTIVI, IMPIEGHI – Fabbr. Acciai: convertitori
Altri tipi di convertitori
In questi ultimi anni si sono susseguiti numerosi brevetti di affinazione dell’acciaio. Tra i più
interessanti sono i seguenti.
- Convertitore O.B.M. (Oxigen Boden MaxHutte) - Q.B.O.P. (Quick Basic Oxygen Process)
E’
un
processo
di
fabbricazione
dell’acciaio
(1967) che, partendo dalla ghisa
madre, accomuna i metodi
Thomas e L.D.
Dal fondo del convertitore,
attraverso un certo numero di
ugelli (10÷18) vengono soffiati
ossigeno puro ed un gas tipo
metano o propano, come
illustrato nella figura a lato.
L’ssigeno ha lo scopo di
ossidare i vari elementi come
visto in precedenza; il metano
ha lo scopo di raffreddare
localmente il fondo del
convertitore
evitandone
la
rapida corrosione.
La qualità dell’acciaio è simile a quella ottenuta col metodo L.D.
- Convertitore A.O.D (Argon Oxygen Decarburation)
Con questo metodo (1970) si produce acciaio
inossidabile partendo da acciaio comune, fuso
precedentemente nel forno elettrico ed immesso nel
convertirore A.O.D mediante apposita secchia, insieme a
ferro-leghe.
Attraverso tubiere disposte lateralmente al forno, viene
immessa una miscela di un gas inerte (argon) ed ossigeno.
La presenza dell’argon abbassa la temperatura del bagno
metallico e riduce la reattività dell’ossigeno nei confronti
degli elementi presenti nell’acciaio (carbonio, manganese e
cromo)
Classe 3^ - Tecnologie mecc. di proc. e prod. - Appunti dalle lezioni del prof. Di Cara Nicola – ITIS “Galilei” - Conegliano Pag. 1
Classe 3^ - UdA n° 2: MATERIA E MATERIALI: PROPRIETÀ, PROCESSI PRODUTTIVI, IMPIEGHI – Fabbr. Acciai: convertitori
- Metodo Kaldo
Il convertitore è simile a quello L.D.
ma fortemente inclinato (α = 40°) e rotate
(n = 20 ÷ 40 giri/min). L’ossigeno, molto
puro, è immesso tramite una lancia ad una
pressione di 0,3 ÷ 0,4 MPa (3 ÷ 4 bar).
Il getto di ossigeno colpisce la
superficie del bagno metallico sotto una
forte angolazione, per cui agisce più sulla
scoria che sulla carica metallica.
La rotazione del convertitore riduce al
minimo la formazione di ossido di ferro
che passa nelle scorie, con conseguente
aumento della resa metallica.
Il rottame (fino al 50 %) abbassa la
temperatura.
L’acciaio ottenuto è di ottima qualità.
- Metodo Rotor
E’ un’evoluzione del processo
Kaldo.
Il convertitore, che è cilindrico
ed orizzontale, ruota lentamente
intorno al suo asse longitudinale.
Due
lance
immettono
ossigeno, una sopra il bagno
metallico e l’altra dentro il bagno
stesso.
L’ossigeno introdotto nella
massa liquida decarbura la ghisa formando CO che, uscendo dalla superficie del bagno, si combina
con l’ossigeno proveniente dalla lancia superiore formando CO2 con grande sviluppo di calore.
Nel Rotor vengono caricate ghise ad elevata percentuale di fosforo e calce e vengono immessi
rottami di acciaio.
Il Rotor, appoggiato su rulli, durante il processo ruota lentamente provocando un continuo
rimescolamento di ghisa e scoria che favorisce l’affinazione e in particolare la defosforazione. E’
possibile estrarre, a metà processo, la scoria prodotta ed aggiungere nuova calce in modo da avere la
completa defosforazione.
Gli acciai prodotti con tale metodo sono di ottima qualità.
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Classe 3^ - UdA n° 2: MATERIA E MATERIALI: PROPRIETÀ, PROCESSI PRODUTTIVI, IMPIEGHI – Fabbr. Acciai: convertitori
Forno Elettrico Heroult
Si tratta di un forno a suola non conduttrice, alimentato
da corrente elettrica e provvisto di due o tre elettrodi di
grafite.
Si producono almeno due archi elettrici (o tre): uno
scocca tra il primo elettrodo e il bagno metallico, l'altro tra
il bagno stesso e il secondo elettrodo.
Capacità = 5÷25 tonnellate
Diametro elettrodi = 40÷60 cm
Tempo operazione = 3÷4 ore
IMPIEGHI:
1)
2)
Cilindro
oleodinamico
Affinazione della ghisa (le fasi della
trasformazione della ghisa in acciaio sono le
medesime viste per il convertitore L. D.)
Fabbricazione degli acciai speciali
In questo secondo caso le operazioni sono:
• Carica dell’acciaio al carbonio già raffinato
• Fusione (tramite il calore generato dagli archi elettrici che scoccano tra gli elettrodi di
grafite ed il bagno metallico)
• Aggiunta degli elementi speciali (Cr. Ni, ....)
• Eventuale aggiunta di ghisa pura per ottenere il dosaggio di carbonio
Durante l’operazione si prelevano dei campioni e si sottopongono all’analisi per controllare
la composizione ed apportare correzioni.
VANTAGGI:
•
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•
Riscaldamento rapidissimo;
Temperature molto elevate e facilmente regolabili;
Non si immette aria ma ossidi solidi;
Gli acciai fabbricati non contengono sostanze nocive;
Oltre a fabbricare l'acciaio, questo forno è adatto per la fabbricazione di acciai speciali
partendo da un acciaio già raffinato.
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