ALTOFÓRNO
[Comp. di alto e forno] Forno a funzionamento continuo per la
fabbricazione della ghisa: è costituito (v. fig.) da un'alta torre
in muratura, formata da due tronchi di cono disuguali, quello
superiore più lungo (tino), l'altro inferiore più corto (sacca),
raccordati da un elemento cilindrico (ventre). Il tino termina in
alto con un orifizio (bocca); la sacca termina in fondo con un
corto pozzo cilindrico detto crogiolo. La torre viene caricata
attraverso la bocca con strati alterni di minerale, fondente e
coke; quest'ultimo viene acceso dal basso; l'ossido di carbonio
proveniente dalla combustione del coke, percorrendo in
controcorrente l'intera torre, riduce i minerali a ferro, che si
fonde nel crogiolo, uscendo, sotto forma di ghisa, assieme alle
scorie, parimenti fuse.
ALTOFORNO Forno a funzionamento continuo per la fabbricazione della
ghisa. È costituito da un’alta torre in muratura, formata da due tronchi di
cono disuguali, quello superiore più lungo (tino) e quello inferiore più corto
(sacca), raccordati da un elemento cilindrico (ventre). Il tino termina in alto
con un orifizio (bocca); la sacca termina in fondo con un corto pozzo
cilindrico detto crogiolo. La torre viene caricata, attraverso la bocca, con
strati alterni di minerale (ossidi, preferibilmente piuttosto ricchi di ferro,
come ematiti, limoniti, magnetiti), fondente (calcare, dolomite, silice e
talvolta bauxite, utili a fornire una scoria fluida e a favorire quindi la discesa
della carica) e coke (che viene acceso dal basso). L’ossido di carbonio,
proveniente dalla combustione del coke, percorrendo in controcorrente
l’intera torre, riduce i minerali a ferro, che si fonde nel crogiolo, uscendo
sotto forma di ghisa assieme alle scorie, parimenti fuse. Il gas che fuoriesce
in alto dalla bocca (gas d’a., una miscela di azoto, anidride carbonica, ossido
di carbonio e idrogeno), bruciando completamente, può sviluppare 35004000 kWh/m3 ed è utilizzato nell’impianto stesso, previa depurazione delle
polveri che trascina con sé. Il gas è bruciato per circa il 25-30% entro i
recuperatori Cowper, per riscaldare l’aria da insufflare attraverso gli ugelli,
mentre il quantitativo restante può essere impiegato per scopi vari di
processo.
Tra gli impianti di più antica concezione (risale in forma primitiva al 13° sec.), l’a.
moderno è inserito in un complesso di apparecchiature e d’impianti ausiliari, e
costituisce il nucleo del ciclo integrale per la produzione dell’acciaio. La capacità
produttiva di un a. tecnologicamente avanzato può superare 3 Mt/anno di ghisa.
Chimica della combustione e zonazione termica dell’altoforno. Reazione primaria di
combustione che, all’atto dell’ingresso dell’aria, porta alla formazione di anidride
carbonica CO2; successivamente questa, a contatto con il carbone incandescente,
si riduce a ossido di carbonio, CO, secondo lo schema CO2+C ⇄ 2CO.
Si possono distinguere nell’a., procedendo dalla bocca al crogiolo, diverse zone
caratterizzate dalle reazioni che ivi si svolgono e dalle temperature che vi regnano.
Si ha la zona superiore, o di essiccazione, nella parte più alta del tino, in cui la
carica perde l’umidità e gradatamente si riscalda, fino a 400 °C; la zona di
riduzione, comprendente la maggior parte del tino, il ventre e la parte più alta della
sacca, nelle quali si compie la riduzione degli ossidi di ferro a ferro; la zona di
fusione (T=1400-1800 °C), all’altezza della sacca, in cui il prodotto di riduzione (un
insieme di blocchi spugnosi di ferro, che ha già subito una parziale carburazione)
fonde e scioglie ancora carbonio trasformandosi in ghisa fusa; c’è poi la zona degli
ugelli (T= ca. 2000 °C), all’altezza della quale viene introdotto il vento, dove brucia
il carbonio e continua la carburazione della ghisa; infine la zona del crogiolo (T= ca.
2000 °C), in cui cola e si raccoglie la ghisa allo stato liquido.
Immagine
diversamente colorata
per evidenziare i vari
tipi di refrattari utilizzati
nell’altoforno
I
m
p
i
a
n
t
o c
i
s n
i e
d s
e e
r
u
r
g
i
c
o
Impianto siderurgico cinese
Impianto siderurgico cinese
Impianto siderurgico cinese
Impianto siderurgico cinese
Impianto siderurgico cinese
Impianto siderurgico ILVA di Taranto
Demolizione di impianti siderurgici