ACCIAIO. dal XVIII secolo ai giorni nostri

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1 ACCIAIO dal XVIII secolo ai giorni nostri

2 Acciaio nel XVIII secolo 1744 Benjamin Huntsman, a Sheffield introdusse la tecnica della fusione del ferro in crogiolo, in piccole quantità, utili per pezzi di macchina James Watt e Mathew Boulton iniziano la costruzione di macchine a vapore. Essi liberarono le "fabbriche" dal vincolo della energia idraulica Henry Cort perfeziona il sistema "puddling" e produsse quantità di acciaio in quantià e con caratteristiche riproducibili, idonee alla costruzione di strutture e grandi macchine.

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4 PRODUZIONE DELL ACCIAIO nell 800 Ferro - %C < 0.1 Ghisa - %C > 3.0% + C - C Acciaio %C >= 1.0 % Il controllo del %C era fatto con metodi manuali a partire da Fe semilavorato per ottenere acciaio il CROGIOLO e acciaio PUDELLATO

5 ACCIAIO PUDELLATO HENRY CORT ( ) COSTRUISCE LA FORNACE A RIVERBERO PER FONDERE MINERALE DI FERRO CON CON GHISA E RIDURRE IL TENORE DI CARBONIO Vasca di carico Camera di combustione Massa fusa

6 ACCIAIO IN CROGIOLO Benjami Huntsman ( utilizzò forni a coke. Pani di ghisa e pezzi di ferro dolce, miscelati con addittivi minerali per ottenere scorie liquide e estrarre le impurezze del metallo (S,P). Il tutto in crogioli di materiale refrattario (alluminoso). I crogioli erano tenuti fino alla fusione e affinamento Il metallo veniva scolato in stampi o contenitori

7 FORNI PER TRATTAMENTO - SHEFFIELD FORNO PER CEMENTAZIONE

8 Henry Bessemer ( ) L acciaio viene prodotto direttamente dalla ghisa, immessa dall alto forno nel convertitore. Il % di C viene ridotto per combustione con aria (O2) insufflata direttamente nella massa fluida della ghisa a alta T. La parete del convertitore può essere di tipo acido (silicea), o di tipo basico (dolomitica). Quest ultima sottrae S e P dall acciaio. Il metodo è dovuto a Thomas INVENTORE DEL SISTEMA CONVERTITORE ad ARIA

9 Henry Bessemer e William Kelly Sheffield UK Kentuky USA

10 SCHEMA DI UN CONVERTITORE GHISA FUSA PRESA D ARIA SCORIA TUBI ARIA

11 CONVERTITORI Conv. di BESSEMER Conv. di KELLY

12 FUNZIONAMENTO DEL CONVERTITORE

13 PROCESSO CON 2 CONVERTITORI BESSEMER ALTERNATI

14 Siderugia del XX secolo Il processo Bessemer era in grado di ottenere acciaio partendo solo dalla ghisa, non dai rottami ferrosi. Il problema fu risolto dall ingegnere francese Pierre-Emile Martin ( ) che nel 1865, progettò un forno per fondere insieme ghisa e rottami.

15 I Siemens nella siderugia del XX secolo Separatamente i Siemens avevano iniziato a lavorare sui forni e proposero un sistema di pre-riscaldo dell aria. I due progetti hanno dato luogo ai forni integrati Martin-Siemens Friedrich Siemens

16 Camini per aria e fumi Forno Martin-Siemens Vasca e suola Camini per aria e fumi

17 Forno Martin (Siemens) SCAMBIATORI DI CALORE- FUMI / ARIA

18 Siderugia del XX secolo All inizio del 1900 i forni Martin avevano soppiantato in gran parte il forno Bessemer, ma si stava affacciando un pericoloso concorrente. Industriali austriaci ALPINE-VOEST avevano perfezionato il forno Bessemer: introducendo ossigeno puro,, anziché aria, era possibile ottenere acciaio dalla ghisa e dai rottami di ferro insieme, nel processo LD (Linz-Donawitz).

19 LINZ-DONAWITZ - VOEST-ALPINE (4) Convertitore a ossigeno

20 LINZ-DONAWITZ - VOEST-ALPINE (1) Introduzione rottami convertitore

21 LINZ-DONAWITZ - VOEST-ALPINE (2) Introduzione Ghisa convertitore

22 LINZ-DONAWITZ - VOEST-ALPINE (3) LANCIA DI OSSIGENO

23 LINZ-DONAWITZ - VOEST-ALPINE (4) ELEMENTI DI LEGA

24 LINZ-DONAWITZ - VOEST-ALPINE (5) CONTROLLO DI QUALITA

25 LINZ-DONAWITZ - VOEST-ALPINE (6) Getto dell acciaio

26 Nuove tecnologie del 900 FORNI ELETTRICI FUSORI I PRIMI FORNI FURONO COSTRUITI NEL in FRANCIA da PAUL HEROULT in ITALIA da ERNESTO STASSANO

27 Nuove tecnologie del 900 FORNO STASSANO - FONDERIE FIAT

28 Nuove tecnologie del 900 LA ELETTROMETALLURGIA in FRANCIA fu inventata da PAUL HEROULT costruì il forno elettrico per produrre acciaio Contemporaneamente all americano CHARLES M. HALL inventò il sistema elettrolitico per estrarre l ALLUMINIO

29 Nuove tecnologie del 2000 Ferriere Nord-Pittini

30 Nuove tecnologie del 2000 forno elettrico e colata continua siviera