La versatilità, la capacità di essere riciclato praticamente all’infinito e di adeguarsi alle diverse esigenze, rende l’acciaio il materiale principe anche per il futuro.
Quotidianamente, nello svolgimento delle varie attività, si viene a contatto con una vasta gamma di prodotti in acciaio che sono il risultato di un’evoluzione secolare e di una incessante azione di R&S. L’Italia, prima dell’inizio della crisi economica, era il primo consumatore di acciaio al mondo, con un consumo pro capite di 660 kg all’anno, contro i 650 kg del Giappone ed una media europea di 450 kg, ed era anche fra i primi 5 paesi produttori e consumatori di acciaio: 31,5 Mt di produzione, 39 Mt di consumo, oltre 60.000 addetti diretti ed indiretti e un fatturato di oltre 40 miliardi di Euro.
L’acciaio viene oggi prodotto prevalentemente attraverso due cicli produttivi che si differenziano per le materie prime impiegate:
- il ciclo integrale
- il ciclo rottame.
Interventi di efficientamento energetico
Produzione coke metallurgico
- Adozione di macchine caricatrici “smokeless”: realizzano una connessione a tenuta sia tra le tramogge fisse e il telescopio mobile, che nell’accoppiamento tra telescopio mobile e le bocchette del forno da caricare; permettono di assicurare la tenuta a fine caricamento per effetto del nuovo sistema di distribuzione del fossile costituito da coclea.
- Adeguamento dei piani e delle bocchette di carica: materiale refrattario a più alta efficienza.
- Adozione di porte ad elevata tenuta: porte di tipo “elastico” consentono di ridurre i fenomeni emissivi in quanto effettuano la tenuta metallo-metallo con listello di tenuta “autoregolato” con un sistema di molle distribuito che consente di mantenere stabile lungo tutto il perimetro della porta le forze di pressione del listello di tenuta sul telaio della cella; l’adattamento automatico così realizzato, consente al listello di tenuta elastico di seguire le variazioni della linea di flessione dei telai dei forni conseguenti alle variazioni di temperatura durante il ciclo di distillazione.
- Revamping delle murature refrattarie a caldo (testate, bruciatori, rigeneratori).
- Sistema di desolforazione gas di cokeria: sostituzione dei sistemi di distribuzione del liquido lavante sul pacco di riempimento per migliorare l’assorbimento dell’idrogeno solforato dal gas di cokeria. Stadio supplementare di raffreddamento indiretto della soluzione di assorbimento inviata ai lavatori H2S. modifica dei bruciatori dei fornetti di combustione al fine di assorbire il maggior carico di vapori di H2S.
- Controlli avanzati.
- Utilizzo del gas di cokeria (COG) estratto come combustibile, agente riducente o per la preparazione di sostanze chimiche.
Produzione agglomerato
- Automazione del processo di formazione del cumulo di omogeneizzato: implementazione a PLC del controllo di tutte le macchine costituenti l’impianto di omogeneizzazione; è così possibile apportare una quasi totale automatizzazione delle operazioni di formazione dei cumuli di omogeneizzato nonché un controllo accurato di tutte le fasi di progettazione e realizzazione degli stessi.
- Controlli avanzati.
- Miglioramento qualità dell’agglomerato: grazie alla maggiore disponibilità di informazioni e controllo sul processo, è possibile ottenere un materiale sinterizzato più ricco in ferro.
- Riduzione del consumo di energia termica: recupero del calore sensibile nel raffreddamento dei gas di sinterizzazione; massimizzare il ricircolo dei gas di scarico.
Produzione Ghisa
- Installazione sistemi di raffreddamento sacca (grafite + cassette di rame): lo scambio termico viene potenziato grazie all’installazione di un “muro” di refrattari in grafite ad alta conducibilità raffreddato da apposite cassette di rame.
- Installazione piastre in rame per il raffreddamento sacca-tino.
- Caricamento altoforno: adozione di piastre di protezione per preservare la simmetria circonferenziale della bocca.
- Impiantistica di caricamento: adozione delle migliori tecnologie disponibili per il controllo della uniformità circonferenziale delle traiettorie dei materiali di carica (tilting ROCKER, controllo portate di svuotamento).
- Controlli avanzati: sviluppo di modelli matematici in grado di ricostruire il processo di caricamento in altoforno in modo da poter ricercare l’ottimale posizione del materiale. Controllo processo. Gestione e regolarizzazione marcia dell’altoforno.
- Sonde radar: misurazione e controllo del livello di riempimento del forno.
- Sistema di raffreddamento crogiolo: sistema a Jacket.
- Sistema di monitoraggio usura del crogiolo.
- Bruciatori ceramici sui Cowpers: migliorano la combustione durante la fase gas.
- Preriscaldo aria Cowpers.
- Innalzamento temperatura vento caldo: l’utilizzo di materiali isolanti tecnologicamente più avanzati permette una riduzione notevole di scambio di calore con la corazza di cupola con minori perdite di temperatura e quindi minor dispendio energetico. Il mantenimento di una temperatura della corazza sufficientemente bassa ha permesso un l’aumento della temperatura vento caldo.
- Software per il controllo della combustione all’interno del Cowper.
- Ottimizzazione qualitativa dei materiali in carica in altoforno: analisi dei flussi, strategia di ottimizzazione e modellizzazione della gestione del sistema.
- Utilizzo del gas AFO come combustibile.
- Utilizzo dell’alta pressione del gas AFO.
- Software per gestione Cowpers e misurazione dell’ossigeno in modo da adeguarlo nel più breve tempo possibile alle condizioni di combustione.
Produzione Acciaio
- Motori azionati tramite inverter: diminuiscono gli sprechi di energia elettrica nelle varie fasi di lavorazione (es. motori dei ventilatori estrattore fumi dei convertitori).
- Recupero, pulizia e riutilizzo come combustibile del gas prodotto dal processo di affinazione.
- Riduzione consumo energetico tramite il ladle-lid system.
- Sistema di carica calda.
Forno elettrico ad arco e colata continua
- Sistema di carica calda.
- Utilizzo di ossigeno al 100% come comburente (ossicombustione).
- Ottimizzazione del pacchetto chimico.
- Controlli avanzati.
- Inserimento di misure per compensare le fluttuazioni di rete che determinano instabilità nel forno ad arco elettrico: i compensatori possono essere inseriti a livello trasformatore di sottostazione (riattivando la bilancia di tensione con relè amperometrico), a livello trasformatore forno.
- Sonde di monitoraggio temperature.
- Refrattari ad alta efficienza.
- Rivestimento paniera con materiale refrattario ad alta efficienza: nessun impiego di acqua per il rivestimento (no consumo metano per essiccazione), riduzione idrogeno libero nell’acciaio, tempi di riscaldamento brevi, elevata disponibilità della paniera (flessibilità).