Acciaio

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Ricerca di tecnologia sulla produzione dell’acciaio (3 pagine formato doc)

La produzione dell’acciaio costituisce oggi come oggi una delle fonti economiche più importanti per la siderurgia, poiché il mercato ne richiede sempre più grandi quantità. La storia dell’estrazione dell’acciaio risale a tempi molto antichi con un metodo di estrazione molto rudimentale con la quale si estraeva l’acciaio principalmente da minerali quali: ematite, siderite, magnetite, con un tipo di forno chiamato basso forno a tiraggio naturale alimentato con carbone di legna. Dopo circa 10000 anni, intorno al 1200 d.C.
molti artigiani cominciarono ad utilizzare forni più grandi i quali avevano a differenza dei precedenti un tiraggio meccanico che era prodotto, da ruote idrauliche; con questi forni erano prodotte scorie liquide quali masselli di ferro allo stato pastoso e piccole quantità di ghisa allo stato fuso. Dopo quasi un secolo di evoluzione del forno si arriva al primo altoforno, alto tra i 40-60 metri e, che rendeva possibile una regolare produzione di ghisa anche se purtroppo i primi altiforni (che funzionavano a carbone di legna), producevano limitate quantità di ghisa la settimana circa 10-12 tonnellate. Soltanto intorno al 1650 si cominciò ad utilizzare il carbon coke e, intorno al 1870 l’utilizzo di aria calda insufflata nell’altoforno, per la produzione dell’acciaio. Processo B.Huntsmann Prima dell’utilizzo d’aria insufflata nell’altoforno del 1870; B.Huntsmann nel 1740, creò un processo (ormai pienamente superato), che riusciva a ricavare acciaio dalla ghisa, mediante un processo che richiedeva la preventiva trasformazione della ghisa di ferro attraverso puddellaggio: il ferro cosi ottenuto era sottoposto a cementazione, cioè riscaldato con carbone di legna per accrescerne la percentuale in carbonio e poi fuso in crogiolo in modo che il carbonio assorbito superficialmente si estendesse a tutta la lega. Si otteneva quindi un acciaio al crogiolo di qualità pregiata ma con un costo di produzione molto elevato.
Attorno al 1850 la produzione dell’acciaio cambia grazie all’utilizzo industriale del processo termochimico d'affinazione (o di conversione, nel caso di processi con insufflazione d’aria o d'ossigeno) che consiste nella riduzione del carbonio mediante, ossidazione e nell'eliminazione d'altre impurità presenti nel metallo fuso. L’ossidazione del carbonio libera ossido ci carbonio CO che con l’aggiunta di titanio; agita la massa fusa contribuendo all’eliminazione d'altre impurità gassose, più la formazione di nitruri insolubili. I prodotti insolubili per esempio la silice, attraverso il contatto con l’ossido di ferro reagiscono e creano l’ossido di silicio insolubile che si raccoglie nelle scorie; le scorie a loro volta assorbono tutte le impurità del metallo. L’ossigeno