Storia delle acciaierie di Piombino: il Ciclo Integrale
- 25 Settembre 2017

Storia delle acciaierie di Piombino: il Ciclo Integrale

Scritto da Enrico Cerrini

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Affinazione

Per trasformare la ghisa in acciaio diminuendo la quota di carbonio contenuta nel metallo al di sotto del 2,06%, la fabbrica piombinese ha utilizzato i forni Martin Siemens fino a che non sono stati soppiantati dal processo LD che permetteva di ottenere una migliore qualità a prezzi inferiori. L’altra tecnologia ottocentesca, il convertitore Bessemer, non fu mai usata nello stabilimento a ciclo integrale, ma solo all’interno della Magona d’Italia. Oltre a diminuire le quantità di carbonio, l’acciaieria elimina le impurità contenute nella ghisa grezza, espulse sotto forma di gas o di scorie.

Il convertitore Bessemer è stato brevettato intorno al 1850 e consiste in un recipiente a forma di pera alto tra i 4 e i 6 metri, dotato di un’apertura che funge sia da carico che da scarico. Nella parte inferiore si trova una camera in cui viene pompata l’aria che innesca la reazione tra l’ossigeno e il carbonio. La reazione impiega circa venti minuti a consumare il carbonio in eccesso nella ghisa. Durante la stessa reazione, parte dello zolfo e del fosforo contenuti nella ghisa si trasmettono all’acciaio e ne abbassano la qualità.

Il forno Martin-Siemens ha rimpiazzato il processo Bessemer nella seconda metà del XIX secolo perché ha il vantaggio di ottenere l’acciaio con un processo lungo circa 8 ore, quindi più lento, più facilmente controllabile e in grado di garantire una produzione di migliore qualità. Nel forno Martin-Siemens, il gas combustibile e l’aria entrano separatamente in due distinte camere, dove i due fluidi si riscaldano. Successivamente, si incontrano nel laboratorio dove reagiscono bruciando, raggiungendo una temperatura di circa 1.800 gradi che permette di purificare la ghisa e liberarla dal carbonio.

Il processo LD è invece una tecnologia nata in Austria intorno al 1950 ed è ancora oggi il metodo più utilizzato per l’affinazione. Il processo LD ebbe un’immediata diffusione perché permetteva di abbassare i costi degli impianti e i tempi di forgiatura, aumentando la produttività grazie all’utilizzo dell’ossigeno puro anziché dell’aria. In questo caso, la ghisa liquida viene versata in un contenitore chiamato siviera in cui è possibile purificarla, ad esempio provocando una reazione chimica tramite il solfuro di magnesio finalizzata ad abbassare le quantità di zolfo. In seguito, la ghisa viene trasferita nel convertitore vero e proprio, dove continua a bruciare grazie alle reazioni chimiche innescate precedentemente. Qui si insuffla ossigeno puro al 99% che brucia il carbonio in eccesso facendo salire la temperatura a 1.700 gradi. Il processo di affinazione impiega circa 20 minuti prima che l’acciaio, ormai contenente un tenore di carbonio minore dell’1%, venga riportato in siviera.

Quando è stata introdotta la fabbricazione degli acciai speciali negli anni ’80 del XX secolo, si è dovuto prevedere un ulteriore passaggio tra l’affinazione e la laminazione del metallo. Gli acciai speciali, caratterizzati da componenti chimiche leggermente diverse rispetto all’acciaio tradizionale, hanno infatti bisogno di essere integrati con altri minerali. Di conseguenza, l’acciaio appena prodotto viene trasferito nel forno LF dove viene trattato con aggiunta di ferro leghe.

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Scritto da
Enrico Cerrini

Ha studiato Scienze Economiche all’Università di Pisa e all’Università di Graz e ha conseguito il dottorato in Economia Politica all'Università di Siena.

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