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Materie Prime
Minerali Rottami
Altoforno 1
3 - Forni elettrici
Convertitori
S Operazioni fuori forno
I
Colata
Materie Prime
Minerali Rottami
Minerali
»Metalli presenti nella crosta terrestre: molto diffusi Al, Mg, Fe, Ti
»>Concentrazione del metallo varia
»Giacimenti più sfruttati sono quelli con minerale ad alto tenore di
metallo
>Tipo di impurezze presenti nel minerale
»Tipo di minerale: ossidi, ossidi idrati, carbonati e solfati, solfuri,
arseniuri ed altri...
»Gran parte dei metalli sono affini per ossigeno e zolfo + più
facilmente trattabili.
»I “non ossidi” — facilmente trasformati in ossidi
»I solfuri + più difficili da trattare
Materie Prime
Minerali Rettami
PREPARAZIONE DEI MINERALI
a) Frantumazione, macinazione
- per produrre pezzatura uniforme e ottimale per la marcia dell’altoforno:
Evitare pezzature grandi + Generano processi incompleti, ghisa con
scorie e con S;
Frantumazione nella parte medio alta,
discesa irregolare con ostruzioni che
bloccano il forno
Evitare pezzature piccole >
b) Arricchimento (su minerale frantumato)
fatto mediante tecniche magnetiche su minerale magnetico
Sfruttamento dei giacimenti più poveri
riduzione spese di trasporto
riduzione consumi di combustibile e di fluidificanti
PREPARAZIONE DEI MINERALI
Trattamenti preliminari dei minerali
Rasati su trasformazioni chimico-fisiche per facilitare l'estrazione del
metallo.
- Essiccamento (nel caso di elevata umidità)
- Calcinazione :dissociazione minerali
2Fe,0,-3H,0 > 2Fe,0,+3H,0 (300°C)
FeCO, > Fe0+CO, (T alte)
Agglomerazione: recupero del minerale
Sinterizzazione (minerale in pezzature piccola + carbone)
Pellettizzazione (in pezzature di 3 cm) minerale in polvere
Materie Prime per la produzione del Ferro e delle sue leghe
» Minerali
» Rottami
» Preridotto
» Sottoprodotti di altri processi: Ceneri di piriti (residuo da
preparazione di acido solforico, Fe circa 65%)
Fanghi rossi: residui per l’estrazione dell'alluminio, Si0, 5-8%;
Fe;0; 55-65%, Al,03 13%, TiO; 5-15% —> ghisa titanifera nei forni
elettrici
Minerali di ferro in ordine decrescente di percentuale teorica di Fe
Nome Comp. Sistema |Durezza| Peso % Tenore
chimica crisi, (Mohs) | specifico | teorica Fe] medio Fe
(eg/dra?) nei
minerale
Ferro magnetico] Fe304 Cubico 6 5 724 45+70
© magnetite
Ematite rossa o| Fez03 | Esagonale 6 35,2 69,9 45+60
ferro oligisto
Ematite bruna o| 2Fe703. Amorfa $ 3,7 59,8 30+ S0
limonite 3H30
ferro spatico 6| FeCO3 | Esagonale 4 3,8 48,2 30 +40
siderite
(Pirite) Fe$) Cubico 6 $ 46,5 40
Minerali usati: ossidi, l’ossido idrato, carbonato
Magnetite ed ematite: usate tal quali nell’altofomo
Siderite e pirite vanno trasformate in ossidi >>
arrostimento
Pochi come composizione chimica ma differenti per
giacimento: per impurezze,
per tipo di ganga
per la percentuale di ferro.
Per fabbricare la ghisa sono necessari: minerali e carbone
Paesi produttori di minerali ferrosi
Produzioni di minerali di
ferro (in milioni di tonnellate).
Nazioni 1990
Cina 169,3
URSS, 236,0
Brasile 152,3
Australia 112,0
USA 55,5
India 53,7
Canada 35,6
Sud Africa 30,2
Svezia 199 |
Venezuela 20,1
Altre 91
Totale 975,6
Schema di altoforno
400°C ZONA I essiccamento e preriscaldamento
800°C ZONA Il dissociazione del CO 2C0 -+C+CO,
3Fe,0, + CO + 2Fe,0,+ CO,
e Fe,O, +CO + 3Fe0+CO,
eee LT Fe0+CO + Fe+CO,
riduzione indiretta
1350°C ZONA II stabilità del CO riduzione Fe+C > Fe+CO+38Kcal
dissociazione carbonati CaCO, + Ca0+ CO, +288Kcal
Inizio formazioni scorie Ca0+SiO, +scoria— liquida
inizio riduzione ossidi Mn
Imizio fusioni
Inizio carburazioni Fe
'
1330-1600°C ZONA IV fusione generale ghisa c passaggio in essa del
Mn, P, Si, S. formazione loppe finali
el ZONA V combustione coke, desolforazione ghisa, ultimazione loppe
«| into) —-
ZONA VI. separazione ghisa e loppe, ultime reazioni
Indice di marcia CO/CO -0,5 — 0,6
ESEMPIO DI UN ALFOFORNO -
ESEMPIO DI UN ALTOFORNO
ai “75 muegogni o
| T [ n È
retail of top of No. 7 blast furnace. Note
that chute rotates about furnace axis and
changes angle relative to vertical.
Figure 7.
SISTEMA DI RAFFREDDAMENTO DELL’ ALTOFORNO
Figure 9. Inland No. 7 furnace dooling arrangement.
SISTEMA DI RAFFREDDAMENTO DEL ALTOFORNO
er «È
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CONCRETE
7 WATER OR
ARA Tin
SCHEMA DEL PROCESSO DI UN ALTOFORNO
> on burden
oko
v
A BF top gas
- Cohesive zone
Active coke zone
Dead man .
Tuyeres: Hot blast-0,,
Slag >... toal, vil, 939
Fot Metal + Tap hole: Hot metal, siag -
