L ACCIAIO DA CEMENTO ARMATO: processi produttivi caratteristiche controlli

Transcript

1 6 marzo 2007 L ACCIAIO DA CEMENTO ARMATO: processi produttivi caratteristiche controlli Universitàdegli studi di Brescia

2 CICLO INTEGRALE (da CARICA LIQUIDA) AI TRENI DI LAMINAZIONE Al mercato dei FORGIATORI

3 L ALTOFORNO 1. ALTOFORNO 11. TUBO DISCESA GAS 2. COWPER 3. NASTRO DI CARICA TUBIERE PORTA VENTO 13. CANALE DI COLATA 4. TUBO SALITA GAS 5. PIATTAFORMA DI CARICO 6. PASSERELLA DI 2 3 LOPPA 14. CARROSILURO 5 SERVIZIO TERMOCOPPIE 7. CANALE COLATA GHISA TUBAZIONE GAS 9. TUBAZIONE VENTO 7 FREDDO 10. TUBAZIONE VENTO CALDO

4 Ubicazione degli impianti siderurgici da ciclo integrale (carica liquida) CARICA SOLIDA TRIESTE GENOVA PIOMBINO PORTOFERRAIO BAGNOLI TARANTO

5 EVOLUZIONE delle caratteristiche di alcuni ALTOFORNI italiani Portoferraio 1902 Taranto 1970 Taranto 1982 Diametro del crogiolo: 3 m Volume utile: 363 m Produzione: 150 t/giorno Rapporto produttivo:

6 AI TRENI DI LAMINAZIONE Ciclo da CARICA SOLIDA - IERI ACCIAIO LIQUIDO

7 Ciclo da CARICA SOLIDA - OGGI Ingresso

8 Strumentazione controllo radiometrico in entrata

9 Ciclo da CARICA SOLIDA - OGGI Ingresso

10 Parco rottame

11 Caricamento forno

12 Ciclo da CARICA SOLIDA - OGGI Ingresso

13 Fusione al forno elettrico

14

15 Ciclo da CARICA SOLIDA - OGGI Ingresso

16 Spillaggio

17

18 Ciclo da CARICA SOLIDA - OGGI Ingresso

19 Elaborazione acciaio (LF)

20 Controllo temperatura (LF)

21 Ciclo da CARICA SOLIDA - OGGI Ingresso Ai treni di LAMINAZIONE

22 Colata continua

23

24

25 L IMPORTANZA della TEMPERATURA I punti CRITICI del FERRO RISCALDAMENTO RAFFREDDAMENTO C 1536 LIQUIDO 1536 C 1392 Ac 4 Ferro δ 1392 Ar Ac 3 Ferro γ 900 Ar Ac 2 Ferro α 769 Ar 2 Tempo

26 FUSIONE Struttura cristallina C.C.C. (cubica a corpo centrato) Struttura cristallina C.F.C. (cubica a facce centrato) Struttura cristallina C.C.C. (cubica a corpo centrato) 1536 C 1392 C 911 C

27 I PROCESSI PER OTTENERE L ALTA DUTTILITA

28 I PROCESSI DI PRODUZIONE DEGLI ACCIAI PER CEMENTO ARMATO Le differenti fasi del processo di produzione dell acciaio: Produzione dell acciaio Colata continua Laminazione a caldo Stiratura o ribobinatura Laminazione a freddo Assemblaggio di reti e tralicci elettrosaldati Produzione acciai per c.a. Forni elettrici ad arco (EAF Electric Arc Furnace)

29 BILLETTE DI DIVERSA COMPOSIZIONE FORNO DI PRERISCALDO Laminazione a caldo (tempcore) TRENO DI LAMINAZIONE Laminazione a caldo Laminazione a caldo Laminazione a caldo Barre nervate Rotoli nervati Acciaio microlegato Barre Acciaio microlegato Rotoli Vergella nervata Vergella liscia PRESAGOMATORI e/o CANTIERI PRESAGOMATORI PRESAGOMATORI e/o CANTIERI PRESAGOMATORI STIRATURA O RIBOBINATURA A FREDDO TRAFILATURA A FREDDO Rocchetto Bobine Bobine Rocchetto RETE ELETTROSALDATA RETE ELETTROSALDATA PRESAGOMATORI PRESAGOMATORI TRALICCI TRALICCI

30 PROCESSO TEMPCORE L analisi chimica del materiale di base (billette) garantisce la saldabilità grazie al contenuto di carbonio inferiore a 0.22 % ed al contenuto di ceq inferiore a Le caratteristiche meccaniche dell acciaio si ottengono mediante un trattamento termico di bonifica (tempra + rinvenimento) durante la laminazione. PRODOTTI: BARRE LAMINATE A CALDO ROTOLI LAMINATI A CALDO

31 PROPRIETA MECCANICHE ACCIAI PROCESSO TEMPCORE ELEVATA RESISTENZA (> 500 MPa) BUON RAPPORTO Rm/Re BUON VALORE Agt CLASSIFICABILI IN GRADO B-C IN RELAZIONE ALLA GESTIONE DEL PROCESSO (analisi chimica + trattamento termico)

32 PROCESSO TEMPCORE Esempio macro e micrografico su barra tempcore Macrografia provino Barra 12 mm Micrografia in superficie Micrografia in zona intermedia Micrografia a cuore ferrite e perlite ferrite e perlite ferrite e perlite Prima del trattamento martensite bainite ferrite e perlite Dopo il trattamento Barra tempcore prima e dopo il trattamento.

33 PROCESSO TEMPCORE SEZIONE DI BONIFICA TRAMITE RAFFREDDAMENTO CONTROLLATO

34 PROCESSO TEMPCORE

35 CONROLLO DI PROCESSO DI LAMINAZIONE

36 Forno di riscaldo treno vergella

37 Interno forno di riscaldo (zona di equalizzazione)

38

39

40 LAMINAZIONE A CALDO CON TRATTAMENTO TERMICO IN LINEA (TIPO TEMPCORE) LAMINAZIONE A CALDO CON ACCIAO MICROLEGATO LAMINAZIONE A CALDO E STIRATURA O RIBOBINATURA A FREDDO LAMINAZIONE A FREDDO O TRAFILATURA

41

42

43

44 VANTAGGIO: Mantenimento delle caratteristiche meccaniche di un prodotto antisismico laminato a caldo, associato ad un confezionamento di capacità quasi illimitate e stoccaggio a magazzino con spazi limitati

45 Riassumendo

46 RICONOSCIMENTO DEGLI ACCIAI Come distinguere un acciaio laminato a caldo da un acciaio laminato a freddo Laminato a caldo (due facce) Trafilato a freddo (tre facce) Laminato a caldo (quattro facce)

47 RICONOSCIMENTO DEGLI ACCIAI Come leggere il marchio su un acciaio secondo le normative attuali Start 0 Direzione di lettura Codice paese (4=Italia-Slovenia-Malta) Codice stabilimento (5=Feralpi-Lonato) 0 4 5

48 DM 14/09/2005 Cap.11 Controllo nei centri di trasformazione Accettazione in cantiere Se lo stabilimento di provenienze è unico si devono prelevare 3 spezzoni di uno stesso Ø da sottoporre a prove di resistenza e duttilità I valori minimi per resistenza e duttilità sono: Caratteristica A gt minimo A gt minimo f t /f y f t /f y Piega Valore f ymin 425 N/mm 2 (450-25) N/mm 2 f ymax 572 N/mm 2 [450(1,25+0,02)] N/mm 2 5,0% 1,0% 1,11 f t /f y 1,37 1,03 f t /f y Assenza cricche Note B450C B450A B450C B450A B450C e B450A Il lotto è considerato conforme se i tre risultati sono ai valori riportati in tabella, in caso contrario il lotto è respinto

49 Controllo nei centri di trasformazione Accettazione in cantiere Se i precedenti criteri non sono soddisfatti si può eseguire un prelievo di 10 provini da prodotti diversi del lotto Il criterio di accettazione è che la media dei risultati sui 10 provini sia > del valore caratteristico ed i singoli valori sono compresi tra i valori minimi e massimi Il prelievo deve essere effettuato dal D.L. che deve rendere identificabili i campioni con sigle o etichette Il D.L. deve firmare la richiesta di esecuzione prove affinchè la certificazione sia valida ai sensi del DM

50 Controllo nei centri di trasformazione Accettazione in cantiere I controlli in cantiere sono obbligatori I controlli sono facoltativi se il prodotto proviene da un centro di trasformazione o lavorazione delle barre, nel quale sono stati effettuati i relativi controlli; il materiale deve essere accompagnato da apposita certificazione Il D.L. può, a sua discrezione, chiedere anche controlli sull indice di aderenza, la saldabilità, ecc.

51 Controllo nei centri di trasformazione Accettazione in cantiere Il certificato emesso dal Laboratorio deve contenere: Identificazione del Laboratorio Identificazione univoca del certificato Identificazione del committente e del cantiere Nominativo del D.L. Descrizione dei campioni Data di ricevimento ed esecuzione prove Descrizone delle modalità di prova ( es. invecchiamento) Le dimensioni reali dei campioni I valori di resistenza misurati e l esito delle prove di piegamento Indicazione del marchio rilevato dal Laboratorio. Se i campioni sono privi di marchio o se il marchio non risulta depositato presso il STC, il certificato non è valido ai sensi del D.M. e di ciò deve essere fatta menzione nel certificato stesso

52 ACCIAI B450C Caratteristica Norme tecniche per le costruzioni G.U. 23 sett Ordinanza O.P.C.M. N.3274 Acciai B450C (principali acciaierie bresciane) Limite di snervamento f y 450 MPa 450 MPa Limite di rottura f t 540 MPa 540 MPa Allungamento totale al carico massimo A gt 7% 7,5% 7% Rapporto f t /fy 1,13 R m /R e 1,35 1,15 R m /R e 1,35 1,13 R m /R e 1,35 Rapporto f ymisurato /f y 1,25 1,25 1,25 Resistenza a fatica assiale Non prevista 2 milioni di cicli Resistenza a carico ciclico Non prevista 3 cicli/sec con deformazione 1,5-4% Idoneità al raddrizzamento dopo piega Non prevista Mantenimento caratteristiche meccaniche Controllo radiometrico Non previsto superato, ai sensi del D.L.G. 230/95

53 6 marzo 2007 FINE GRAZIE PER L ATTENZIONE Universitàdegli studi di Brescia