La produzione della ghisa e dell'acciaio

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I minerali più sfruttati sono gli ossidi (magnetite Fe3O4 ed ematite Fe2O3).
Il ciclo prevede le fasi:
1.    pretrattamenti: frantumazione e vagliatura;
2.    arricchimento: magnetico o per flottazione, fino al 65%;
3.    agglomerazione: polveri troppo fini intaserebbero l'altoforno, per cui si ricorre al sinteraggio (in sferule di 10-25 mm) o alla pellettizzazione (aggiunta di umidità e fini di coke);
4.    estrazione pirometallurgica: nell'altoforno, per riduzione del minerale con coke, si ottiene la ghisa di prima fusione;
5.    affinazione termica: la ghisa è trasformata in acciaio nei convertitori L.D.;
6.    lavorazioni plastiche.
Il coke metallurgico fornisce l'energia per la riduzione degli ossidi di Fe, il C per la riduzione diretta e il CO per la indiretta.
Il calcare rende fusibile la ganga, generalmente silicea, a una T di poco superiore a quella del metallo.
L'altoforno è caricato con strati di minerale, calcare e coke.
La carica solida discende e avviene la riduzione prima indiretta, grazie al vento, gas riducente a base di CO, e poi diretta, grazie al C.
La ganga, il calcare e il ferro si raccolgono nel crogiolo in due strati. Si giunge così alla ghisa di prima fusione, che contiene C = 5%, Si < 3,5%, Mn < 2,5%, P < 1,5%, S < 0,1%.
Essa è versata nei forni convertitori LD, insieme a rottame d'acciaio e calce.