IT202000014383A1 - Impianto per la produzione di acciaio e relativo metodo - Google Patents

Description

Descrizione del trovato avente per titolo:

"IMPIANTO PER LA PRODUZIONE DI ACCIAIO E RELATIVO METODO"

CAMPO DI APPLICAZIONE

Forme di realizzazione qui descritte si riferiscono ad un impianto per la produzione di acciaio, e ad un relativo metodo, che utilizzano un apparato di co-laminazione multilinea per produrre contemporaneamente almeno due prodotti finiti, in particolare, ma non solo, prodotti lunghi, ad esempio barre, vergella, travi o anche altri profili, a partire da rispettivi materiali metallici.

Il presente trovato si applica per elevate produttivit? dell? impianto comprese tra 0, 7-3,0 Mton/anno, preferibilmente tra 1, 0-3,0 Mton/anno.

STATO DELLA TECNICA

I produttori d?acciaio nel mondo sono sempre pi? impegnati nell? operare in modo sostenibile, ri ducendo il consumo di energia per tonnellata ed utilizzando nuove tecnologie disponibili (Green Steel) per contenere le emissioni di gas ad effetto serra (GHG, Greenhouse Gases) e rendere socialmente sostenibile la produzione verso la comunit? e l?ambiente. Inoltre, il mantenimento di un elevato livello di consumo di acciaio nel mondo, e l?interesse a sviluppare ulteriormente la produzione in alcune aree geografiche con rinnovate prospettive di sviluppo e dove si possa produrre con maggiore economicit?, tengono elevato l?interesse dei produttori ad investire in impianti integrati e di grandi dimensioni, a supporto dei settori metalmeccanico, automobilistico e delle infrastrutture.

Pertanto ? sentita l?esigenza di rendere disponibili tecnologie che permettano di:

- migliorare la produttivit? degli impianti e con essa il valore aggiunto pro-capite;

- ridurre le emissioni GHG per tonnellata prodotta con l?applicazione di soluzioni tecnologiche a basso impatto ambientale;

- velocizzare i processi produttivi riducendo tempi e costi ed ottimizzando l?efficienza della produzione aggregando fasi diverse di lavorazione con soluzioni di operativit? in continuo.

In questa ottica, si punta ad avere impianti che funzionino in modalit? a carica diretta, endless o semi-endless ovvero billet-to-billet, evitando cos? raffreddamenti del semilavorato e quindi relativa perdita di energia che poi andrebbe ripristinata riscaldando nuovamente il semilavorato per esempio tramite forni di riscaldo a combustione.

Per quanto riguarda la produzione di prodotti lunghi (barre, vergella, sezioni) prevedere un?unica linea di produzione oltre 0,7 Mton/anno pone dei limiti per velocit? massima ottenibile per la produzione di vergella e di piccoli diametri per la produzione di barre in quanto la sezione colata di partenza deve essere superiore a 200mm. Pertanto, per produttivit? superiori a 0,7 Mton/anno e fino a 3,0 Mton/anno sono note soluzioni che utilizzano due o pi? linee indipendenti di colata e laminazione (nel seguito, co-laminazione) con le seguenti due configurazioni possibili:

1. Ciascuna linea viene asservita a monte da un proprio forno fusorio dedicato, da una rispettiva siviera e da una stazione di metallurgia secondaria. Ciascuna linea di colata ? dotata di una propria paniera e di una torretta gira-siviere per scaricare l?acciaio liquido dalla siviera, proveniente dalla stazione di metallurgia secondaria, alla paniera. Pertanto, in questa configurazione vi sono due linee in cui tutti i componenti, dalla fusione dell?acciaio al prodotto finale, sono sdoppiati.

2. Le due linee di co-laminazione hanno in comune l?alimentazione dell?acciaio liquido, il che significa avere un?unica paniera in comune, un?unica torretta gira-siviere, un?unica siviera, un?unica stazione di metallurgia secondaria e un unico forno fusorio.

Nel primo caso, avendo due forni e due stazioni di metallurgia secondaria, ? possibile colare tipologie di acciaio (steel grades) anche molto diverse sulle due linee: per esempio, una prima linea pu? produrre acciaio per cemento armato, mentre la seconda linea pu? produrre acciai di qualit?. Questo ? possibile perch? i due forni possono essere caricati distintamente con l?opportuno mix di carica che serve a realizzare la chimica desiderata in funzione dell?acciaio voluto. Per contro i Capex e gli Opex di questa soluzione sono molto elevati perch? gli impianti a monte delle linee sono doppi.

Nel secondo caso, i Capex e gli Opex si riducono perch? l?impianto a monte delle linee ? singolo, ma si riduce di molto la flessibilit? per produrre Steel grades significativamente diversi sulle due linee: infatti, anche se ? possibile modificare la chimica direttamente in paniera, ad esempio quando la sua geometria interna prevede opportuni sezionamenti, lo si pu? fare solo entro certi limiti, introducendo gli elementi di lega nella porzione di paniera che alimenta la linea corrispondente. E? infatti possibile che elementi di lega destinati ad un certo prodotto finito su una linea contaminino l?altro prodotto sull?altra linea. Inoltre un?unica alimentazione dell?acciaio liquido tramite una paniera in comune non permette di gestire produttivit? significativamente diverse sulle due linee, perch? si creerebbero forti turbolenze in paniera a causa dei flussi di acciaio molto diversi in uscita dalla stessa.

Come si vede, entrambi i casi presentano vantaggi e svantaggi che per? non soddisfano l?esigenza di trovare un efficace compromesso fra flessibilit? di produzione, costi di investimento (Capex) e costi di trasformazione (Opex).

Esiste pertanto la necessit? di perfezionare un impianto di produzione di acciaio da impiegare in apparati di co-laminazione multilinea, che possa superare almeno uno degli inconvenienti della tecnica.

In particolare, uno scopo del presente trovato ? quello di consentire di lavorare contemporaneamente due o pi? prodotti finiti anche quando tali prodotti finiti richiedono delle specifiche di composizione chimica diverse fra loro, come ad esempio diversi tenori di elementi di lega, ovvero richiedono produttivit? diverse fra loro.

Un ulteriore scopo del presente trovato ? quello di incrementare notevolmente la produttivit? degli impianti di produzione noti, consentendo di ridurre Capex e Opex per la produzione e l?alimentazione dell?acciaio anche quando ? necessario produrre prodotti finiti diversi con diversi tenori di elementi di lega oltre che con dimensioni diverse. Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato ? espresso e caratterizzato nelle rivendicazioni indipendenti. Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell?idea di soluzione principale.

L?impianto di produzione dell?acciaio secondo il trovato prevede di utilizzare un unico forno di fusione, ad esempio di tipo EAF (Electric Arc Funace), ad elevata capacit? per alimentare almeno due linee di colaminazione per prodotti lunghi, alimentate in modo indipendente tra loro, con produttivit? complessiva ad esempio compresa tra 0,7 - 3,0 Mton/anno, preferibilmente tra 1,0 - 3,0 Mton/anno.

Il suddetto unico forno ad alta capacit? ? predisposto per distribuire la quantit? di acciaio liquido prodotto in almeno due siviere di capacit? pi? piccola. La capacit? utile complessiva delle almeno due siviere, definita in termini di quantit? di acciaio, espressa in tonnellate, che le siviere ricevono ad ogni ciclo di spillaggio del forno, non supera la capacit? del forno, sicch? per ogni ciclo di fusione le almeno due siviere vengono riempite con la quantit? di acciaio fusa dall?unico forno.

In accordo con il trovato, le almeno due siviere possono avere capacit? uguali fra loro e, nel loro complesso, sostanzialmente pari alla capacit? dell?unico forno EAF. In una variante, le almeno due siviere hanno capacit? diverse fra loro, ad esempio, ma non solo, in relazione alla capacit? di assorbimento delle due rispettive macchine di colata a valle, cio? alla loro produttivit?, che a sua volta dipende dalla tipologia di prodotto finito (es. vergella o barre).

Ciascuna linea di co-laminazione ? a linea (strand) singola per consentire l?alimentazione diretta di billette dalla colata al laminatoio con modalit? continua (endless), oppure con modalit? semi-continua (semiendless o billet-to-billet), senza forni di riscaldo a combustibile fossile del semiprodotto, migliorando cos? Opex, Capex, spazi occupati ed emissioni.

In accordo con il trovato, le almeno due linee di co-laminazione possono produrre acciai commerciali oppure di media o alta qualit?.

In relazione ai prodotti finiti da ottenere, la produttivit? di ciascuna linea potr? variare da 0,3 Mton/anno a 1,5 Mton/anno.

Le almeno due linee di co-laminazione possono produrre lo stesso tipo di prodotto, oppure il prodotto finale pu? essere differenziato.

Per esempio, una prima linea di co-laminazione pu? produrre barre in placca o barre in rocchetto o vergella, mentre la almeno seconda linea pu? produrre sezioni.

Secondo una variante, una delle linee pu? essere priva del laminatoio e produrre un prodotto semifinito (billette) destinato alla vendita.

Secondo un?altra variante, prevedendo appositi mezzi deviatori, una linea pu? inviare il laminato nel treno intermedio o nel treno finitore di un?altra linea quando una delle linee ? ferma per manutenzione o altro. I vantaggi dell? impianto/metodo secondo il trovato sono i seguenti: ? Riduzione dei costi di primo investimento. La presenza di un?unica unit? fusoria EAF, di capacit? superiore rispetto a quanto una singola macchina di colata continua possa assorbire, spillando l?acciaio dell?EAF in almeno due siviere, permette di ridurre i Capex a parit? di produttivit? complessiva;

? Riduzione dei costi di trasformazione. I costi di fusione rottame, rottame HBI ghisa o mix con hot metal, diminuiscono con l?aumentare del valore in tonnellate dell?acciaio liquido prodotto ad ogni colata; infatti con un unico forno si riducono i costi fissi (personale che opera, dispositivi ausiliari, ecc.) e i costi dei materiali consumabili (elettrodi, refrattari, ecc.) e i costi relativi al consumo di energia e al consumo di acqua. Si riducono pertanto gli Opex.

? Massima flessibilit? di produrre Steel grades anche molto diversi, pur con un unico EAF.

Come detto sopra, un solo EAF soddisfa la capacit? produttiva di almeno due macchine di colata con spillaggio dell?acciaio liquido suddiviso fra almeno due siviere, per tenere conto della produttivit? di ogni macchina di colata singola: per questo motivo, l?EAF ? provvisto di idonei dispositivi per spillare lacciaio liquido nelle almeno due siviere, in successione o in contemporanea.

Secondo una prima variante, il forno EAF pu? essere del tipo tiltabile con un dispositivo di chiusura selettiva del foro di spillaggio (ad esempio del tipo EBT) posto sul fondo del forno. Il riempimento delle almeno due siviere avviene in successione e, nella fase di transito tra una siviera e l?altra, il deflusso dell?acciaio viene interrotto inclinando il forno dalla parte opposta. In funzione delle dimensioni del tino, e delle siviere, un?altra variante prevede che il forno possa essere provvisto di pi? di un foro di spillaggio, ad esempio due affiancati ad opportuna distanza, ciascuno dotato di un proprio dispositivo di chiusura selettiva. Questa soluzione permette di spillare contemporaneamente in due siviere ed accorciare i tempi di riempimento delle siviere. Ci? facilita anche l?esecuzione in parallelo delle successive fasi di lavorazione a cui sono soggette le siviere. Questa soluzione pu? essere scelta in funzione del diametro delle siviere e delle dimensioni del tino, che determinano la distanza tra i fori di spillaggio.

Al o ai fori di spillaggio pu? anche essere associata un?asta tampone, o stopper, che permette vantaggiosamente di parzializzare il flusso di acciaio attraverso il foro di spillaggio regolando la distanza tra la punta dell?asta tampone ed il foro di spillaggio.

In un?altra variante, il forno pu? essere sempre di tipo tiltabile e dotato di becco di spillaggio, o canale di colata, posto su un fianco del forno. In questa variante il riempimento delle almeno due siviere avviene in successione e, nella fase di transito tra una siviera e l?altra, il deflusso dell? acciaio viene interrotto inclinando il forno dalla parte opposta.

In un?ulteriore variante il dispositivo di spillaggio ? del tipo ?a sifone? ed ? costituito da una camera disposta perimetralmente al tino in cui lo spillaggio pu? essere indotto tramite inclinazione del tino oppure con l?ausilio di sistemi di pompaggio che creano una depressione oppure con la combinazione di inclinazione e depressione.

In un?altra variante, il forno non ? tiltabile e il dispositivo di spillaggio ? costituito da due condotti contrapposti, ricavati ad esempio sulla parete laterale del tino nella zona inferiore. Tali condotti sono sigillati con sabbia per non far fuoriuscire l?acciaio durante la fase di fusione. Per lo spillaggio, gli operatori forano la sabbia, ad esempio con lance termiche, e l?acciaio fuoriesce riempendo contemporaneamente due siviere.

In una soluzione del trovato, l?acciaio liquido cos? suddiviso nelle almeno due siviere viene poi trattato in due rispettive stazioni di metallurgia secondaria che prevedono il trattamento in forno siviera (LF = Ladle Funace - uno per linea), ed eventuali dispositivi di degasaggio (VD/VOD o altro dispositivo di affmazione), che consentiranno di affinare ed eventualmente diversificare lo Steel grade di base dell?acciaio fornito dall?EAF, per alimentare indipendentemente le almeno due colate con lo Steel grade richiesto del prodotto finito che dette linee devono realizzare.

Per variazioni significative di Steel grade tra le almeno due linee, si possono aggiungere elementi di lega direttamente in siviera, utilizzando apposite tramogge, durante la fase di spillaggio dal forno EAF. Le aggiunte si possono fare in una sola delle due siviere o in entrambe, cos? da differenziare o meno la composizione chimica dell?acciaio.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Questi ed altri aspetti, caratteristiche e vantaggi del presente trovato appariranno chiari dalla seguente descrizione di forme di realizzazione, fomite a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui:

- la fig. 1 ? una rappresentazione schematica di un impianto di produzione di acciaio in accordo con forme di realizzazione qui descritte;

- la fig. 2 ? una rappresentazione schematica di un possibile ed esemplificativo apparato di co-laminazione multilinea utilizzato nell?impianto di fig. 1;

- le figg. 3-6 illustrano schematicamente differenti modalit? di spillaggio dell?acciaio in due siviere, con relative differenti tipologie di forno EAF, che possono essere implementate nel presente trovato;

- le figg. 7a-7e illustrano una sequenza di spillaggio in una prima forma di realizzazione del trovato;

- le figg. 8a-8e illustrano una sequenza di spillaggio in una seconda forma di realizzazione del trovato.

Per facilitare la comprensione, numeri di riferimento identici sono stati utilizzati, ove possibile, per identificare elementi comuni identici nelle figure. Va inteso che elementi e caratteristiche di una forma di realizzazione possono essere convenientemente incorporati in altre forme di realizzazione senza ulteriori precisazioni.

DESCRIZIONE DI FORME DI REALIZZAZIONE

Forme di realizzazione esemplificativamente descritte mediante figg.

1-2, si riferiscono ad un impianto 10 di produzione acciaio, che utilizza un apparato di co-laminazione multiplo 50, configurato per produrre in contemporanea, lungo rispettive linee di co-laminazione Ila, l lb, due prodotti in acciaio uguali o diversi Ira di loro, aventi steel grade uguale o diverso. La soluzione illustrata a titolo di esempio prevede due linee di co-laminazione 11a, 11b, ed utilizza due siviere 14 per alimentarle, come nel seguito descritto, anche se l?insegnamento del trovato si applica in modo analogo ad un numero maggiore di linee di co-laminazione e/o un numero maggiore di siviere 14.

Il prodotto realizzato su una linea pu? essere in acciaio con Steel grade noti come ?GB/T 1499.2-2018 Grade HRB400/HRBF400?, povero in manganese e assente in vanadio, mentre il prodotto realizzato sull?altra linea pu? essere arricchito con elementi di lega e gli Steel grades sono noti come ?GB/T 1499.2-2018 Grade HRB400E/HRBF400E?, ?GB/T 1499.2-2018 Grade HRB500?, ?GB/T 1499.2-2018 Grade HRB500E/HRBF500E?, i quali presentano dei tenori di carbonio, manganese, silicio e vanadio progressivamente superiori.

Le due di linee di co-laminazione 11a, 1 1 b possono funzionare in endless, ma anche in modalit? billet-to-billet o semi-endless, in ogni caso ad alta velocit? di colata, per esempio superiore a 6,5 m/min.

In forme di realizzazione, ciascuna linea di colata 11a, 11b dell?apparato 50 di colata multilinea pu? comprendere, a valle della paniera 17, una macchina di colata 18 (schematicamente illustrata in figg. 1 e 2), un gruppo estrattore 21, un gruppo di taglio 22, utilizzabile nel caso di modalit? billet-to-billet, un forno ad induzione 20.

La sequenza di gabbie di laminazione 12 pu? definire un treno di sbozzatura 24 un treno intermedio 25 ed un treno di finitura 26.

Come si vede nelle figure, nessuna delle due linee di co-laminazione 11a, 11b prevede la presenza di un forno di riscaldo a combustibile fossile (tipicamente gas naturale) delle billette.

L?induttore di riscaldo 20 ? posizionato a monte del treno di laminazione ed ? vantaggiosamente costituito da unit? modulari.

La potenza di riscaldo dell? induttore 20 ? tra i 2 e i 6 MW (dai 20 ai 60 kWh/t a seconda del ?? massimo da compensare) per gestire incrementi di temperatura fra 30?C e 200?C. Per produttivit? elevate e grandi ?? (es. billette di 130mm a 180 t/h con un?integrazione termica di 350?C) si pu? avere una potenza dell?induttore fino a 12-14 MW. Le due linee di co-laminazione 11a, 11b possono presentare un numero di gabbie di laminazione 12 dipendente dal prodotto finale.

Per la produzione di vergella, si possono considerare da 26 a 30 passi di laminazione complessivi, per le barre da 20 a 24 passi di laminazione complessivi, mentre per le sezioni/profili circa 20 gabbie complessive. Come si vede in fig. 1, rimpianto 10 prevede un unico forno di fusione 13 ad alta capacit? per alimentare le due linee di co-laminazione. Detto forno 13 ad alta capacit? ? predisposto per distribuire la quantit? di acciaio liquido prodotto in due rispettive siviere 14 di capacit? pi? piccola. La capacit? utile complessiva delle due siviere 14, definita in termini di quantit? di acciaio, espressa in tonnellate, che le siviere 14 ricevono ad ogni ciclo di sp?llaggio del forno 13, non supera la capacit? del forno 13, sicch? per ogni ciclo di fusione le due siviere 14 vengono riempite con la quantit? di acciaio fusa dall?unico forno 13.

In accordo con il trovato, le due siviere 14 possono avere capacit? uguali fra loro e, nel loro complesso, sostanzialmente pari alla capacit? dell?unico forno 13 EAF. In una variante, le due siviere 14 hanno capacit? diverse fra loro, ad esempio, ma non solo, in relazione alla capacit? di assorbimento delle due rispettive macchine di colata a valle, cio? alla loro produttivit?, che a sua volta dipende dalla tipologia di prodotto finito. Infatti, come si vede in fig. 1, le due linee 11a, 11b possono produrre contemporaneamente diverse tipologie di prodotto, ad esempio barre 27 da scaricare in placca 28, oppure vergella 29 da avvolgere in bobina 39.

Il presente impianto 10 pu? essere efficacemente utilizzato per gestire produttivit? significativamente diverse sulle due linee 11a, 11b, per esempio di 75 ton/h sulla linea 11b per produrre vergella e di 150 ton/h sulla linea 11a per produrre barre, utilizzando siviere 14 di capacit? diversa.

Il forno 13 pu? essere vantaggiosamente, anche se non necessariamente, del tipo elettrico ad arco (EAF) tiltabile. In fig. 1 il forno 13 ? rappresentato non tiltabile e con doppio condotto laterale 15 di spillaggio, in modo che le due siviere 14 possano essere riempite contemporaneamente e proseguire in parallelo nelle successive fasi operative.

Il forno tiltabile, durante la fase fusoria, viene mantenuto in posizione orizzontale; durante la fase di scorifica, cio? quando lo strato di scoria che ricopre l?acciaio viene almeno parzialmente evacuato dal forno, il forno viene inclinato da un lato (ad esempio di 2?-3?), mentre durante la fase di spillaggio viene inclinato dal lato opposto (ad esempio da 5? a 12? tra inizio e fine spillaggio).

Il dispositivo di spillaggio attraverso cui avviene il deflusso dell?acciaio liquido pu? essere di vari tipi.

In particolare, il forno 13 pu? essere del tipo con un foro di spillaggio 32 posto sul fondo del forno 13 ed associato a mezzi di chiusura selettiva, nel caso di specie a cassetto 30 (fig. 3), a cui pu? essere eventualmente associata un?asta tampone 41, dotata di rispettivo mezzo di movimentazione 40. L?asta tampone 41 pu? essere utilizzata non solo per chiudere il foro di spillaggio 32 una volta terminato il riempimento delle siviere 14, ma anche per regolare il flusso di acciaio attraverso il rispettivo foro di spillaggio 32, chiudendolo solo parzialmente mediante introduzione parziale della sua estremit?. Nella figura 3 l?asta tampone 41 ? raffigurata in una posizione parzialmente abbassata e di predisposizione alla chiusura del foro di spillaggio 32. Dalla parte opposta del foro di spillaggio 32 il forno 13 presenta una porta di scorifica 42.

In una soluzione alternativa, il forno 13 pu? essere del tipo con becco di spillaggio 38 (fig. 4). Ancora, pu? essere del tipo a sifone, con camera di spillaggio 35 collegata ad un canale di passaggio 37 che comunica con l?interno del forno 13 (fig. 5). In questo caso, associati alla camera di spillaggio 35 possono essere presenti mezzi di pompaggio 43 per creare la depressione che richiama l?acciaio nella camera di spillaggio 35 Infine, il forno 13 pu? essere del tipo con doppio foro di spillaggio 32. In questa variante, rappresentata in fig. 6, il dispositivo di spillaggio ? costituito da due fori di spillaggio 32 affiancati fra loro, chiudibili selettivamente con opportuni e rispettivi mezzi di chiusura a cassetto 30 (rappresentati in tratteggio). Ogni foro di spillaggio 32 ? predisposto per cooperare con una rispettiva siviera 14 e l?interasse fra i fori di spillaggio 32 ? vantaggiosamente tale da poter cooperare con una posizione sostanzialmente centrale delle siviere 14 sottostanti (anch?esse rappresentate in tratteggio). Questa soluzione permette di riempire entrambe le siviere 14 con un unico ciclo di spillaggio, inclinando il forno 13 secondo le modalit? descritte per la soluzione di f?g. 3. Anche in questo caso, ad ogni foro di spillaggio 32 pu? essere associata una relativa asta tampone 41 per l?eventuale regolazione del flusso di acciaio in uscita.

Negli esempi di sequenza di spillaggio delle figg. 7a-7e e 8a-8e sono state rappresentate rispettivamente le tipologie di forno delle figg. 5 e 3. E? ovvio che tali sequenze si possono applicare anche alle altre tipologie di forno 13 rappresentate nelle figg. 4 e 6, od anche ad altre tipologie non qui raffigurate.

Nelle figg. 7a-7e, ? illustrato un dispositivo di spillaggio a sifone costituito da una camera di spillaggio 35, dotata di un condotto di spillaggio 36, nella quale l?acciaio liquido 31 posto sul fondo del forno 13 pu? essere richiamato attraverso il canale 37. Il risucchio dell?acciaio attraverso il sifone pu? essere effettuato in diversi modi: ad esempio tramite l?inclinazione del forno dal lato della camera di spillaggio 35, cos? da utilizzare il principio dei vasi comunicanti per indurre la fuoriuscita di acciaio, oppure tramite i mezzi di pompaggio 43 che creano una depressione nella camera di spillaggio 35 cos? da richiamarne all?intemo l?acciaio liquido. Secondo una variante, i due modi sopra descritti (inclinazione e depressione) possono essere utilizzati in combinazione.

Una volta eseguito il primo ciclo di spillaggio, ad esempio con una prima siviera 14 (fig. 7b), linclinazione o l?aspirazione pu? essere interrotta per essere poi ripresa una volta eseguito il cambio siviere. Come si vede in fig. 7c, il forno 13 pu? essere portato in una posizione inclinata in verso opposto in cui l?acciaio 31 rimanente resta al di sotto del canale 37, fino a quando non ? pronta la seconda siviera 14 per la ripetizione del ciclo di riempimento (fig. 7d).

Completato il riempimento anche della seconda siviera 14, il forno 13 si riporta in posizione orizzontale (fig. 7e), con all?intemo il piede di acciaio liquido 31 , per un nuovo ciclo di fusione.

Nell?esempio rappresentato nelle figg. 8a-8e il forno 13 ? provvisto sul fondo di un dispositivo di chiusura selettiva (per esempio del tipo a cassetto 30) per versare in successione in due siviere 14 l?acciaio liquido prodotto.

Per procedere al riempimento della prima siviera 14, il forno 13 viene inclinato dal lato in cui si trova il dispositivo di apertura/chiusura (fig.

8b), il foro di spillaggio 32 viene aperto movimentando il dispositivo a cassetto 30 e inizia il riempimento della prima siviera 14.

Terminato il riempimento della prima siviera 14, il forno 13 viene inclinato nella direzione opposta, portando l?acciaio liquido 31 in una posizione esterna al foro di spillaggio 32 (fig. 8c) in modo da interrompere il deflusso attraverso il foro. La prima siviera 14 viene quindi evacuata dall?area di spillaggio e viene introdotta la seconda siviera 14 da riempire (fig. 8d). Il forno 13 viene nuovamente inclinato per lo spillaggio e inizia il riempimento della seconda siviera 14.

Una volta terminato anche il riempimento della seconda siviera 14, eventualmente mantenendo all?interno del tino del forno 13 un volume di acciaio fuso come piede liquido, al fine di agevolare le fusioni successive, il foro di spillaggio 32 viene chiuso con il dispositivo a cassetto 30 (fig. 8e) e il forno 13 viene poi riportato in orizzontale per la preparazione di un nuovo ciclo fusorio. In questa fase, pu? essere azionato un dispositivo introduttore 33 per scaricare materiale inerte 34, ad esempio sabbia, per riempire e chiudere il foro di spillaggio 32, fino all?avvio del successivo ciclo di spillaggio.

Un procedimento analogo viene adottato anche quando il dispositivo di spillaggio ? costituito da un becco 38 o canale di colata posto su una parete laterale del forno, come nella soluzione illustrata in fig. 4.

Le siviere 14, in una prima soluzione, possono avere entrambe capacit? esattamente pari a met? della capacit? del forno 13, sicch? per ogni ciclo di fusione del forno 13 le due siviere 14 vengono riempite entrambe con una stessa quantit? di acciaio.

In una soluzione alternativa non illustrata, le due siviere 14 presentano capacit? diversa fra loro, in particolare nel caso in cui sia diversa la capacit? di assorbimento delle due rispettive macchine di colata a valle, cio? sia diversa la loro produttivit? che a sua volta dipende dalla tipologia di prodotto finito (es. vergella o barre).

La differenziazione dello Steel grade dell?acciaio tra una siviera 14 e l?altra, od in ogni caso di almeno una siviera 14, pu? avvenire sia in fase di spillaggio dal forno elettrico, sia nella stazione 16 di metallurgia secondaria in forno siviera.

Nel primo caso, in fase di spillaggio, possono essere utilizzati elementi introduttori, ad esempio tramogge qui non illustrate, di elementi di lega, per differenziare chimicamente i materiali metallici in maniera indipendente ed autonoma fra le due siviere 14.

Nel forno siviera, invece, l?acciaio pu? essere sottoposto a trattamenti di arricchimento con precisi dosaggi dei vari elementi di lega (ferroleghe) per ottenere la qualit? metallurgica desiderata.

Il forno siviera ? costituito da una volta, sollevabile, attraverso cui, nella suddetta stazione 16 di metallurgia secondaria, possono essere inseriti degli elettrodi che sono necessari per il mantenimento in temperatura del bagno.

Per la produzione di acciai speciali e inox, il trattamento di metallurgia secondaria pu? prevedere, a valle del forno siviera LF, un ulteriore stadio di trattamento di degassaggio sotto vuoto (VD o VOD) per la rimozione dei gas indesiderati, quali azoto e idrogeno, e per la decarburazione.

Dalle rispettive siviere 14 l?acciaio pu? essere riversato in una rispettiva paniera 17 che alimenta la rispettiva macchina di colata continua 18. Come detto, ognuna delle linee di co-laminazione 11a, 11b presenta una sua propria paniera 17 che opera in modo indipendente rispetto alla paniera 17 dell?altra linea.

Le due macchine di colata continua 18 formano parte delle linee di colaminazione 11a, 11b.

Il presente impianto 10 come sopra descritto si presta a sfruttare sempre al massimo la produttivit? dell? acciaieria (forno EAF) anche quando una linea 11a o 11b ha una produttivit? ridotta a causa del prodotto da realizzare, per esempio la vergella che impone una produttivit? massima di 75 ton/h.

Con tale configurazione di impianto, il trovato prevede la possibilit? di trasferire billette dalla linea 11a alla linea 11b, ad esempio tramite un trasferitore trasversale di tipo noto, se le due linee producono prodotti con lo stesso Steel grade.

Il trasferimento di billette fra le due linee pu? essere effettuato in caso di emergenza, ad esempio in caso di blocco di un treno di laminazione per incidenti o incagli.

Detto trasferimento di billette da una linea all?altra pu? essere effettuato anche quando, ad esempio, si vuole aumentare la produttivit? di una delle due linee per un certo periodo (ad esempio 1 mese), ad esempio la linea 11a. In questo caso la linea 11a funzionerebbe in modalit? billet-to-billett. Tale opzione pu? essere prevista in fase di progettazione dell?impianto dimensionando adeguatamente il treno di laminazione della linea 11a.In fase di progettazione ? anche possibile prevedere appositi mezzi deviatori, solo schematicamente illustrati in linea tratteggiata nelle figg. 1 e 2, per inviare il laminato in uscita dal treno sbozzatore 24 o dal treno intermedio 25 di una linea, al treno intermedio 25 o al treno finitore 26 dell?altra linea, quando una delle linee ? ferma per manutenzione o altro.

Come detto, le due linee di co-laminazione 11a e 11b possono essere linee complete, come rappresentato in fig. 2, oppure una delle due pu? essere priva del laminatoio e produrre un prodotto semifinito (billette) destinato alla vendita.

E chiaro che all?impianto 10 e al metodo fin qui descritti possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti o fasi, senza uscire dall?ambito del presente trovato come definito dalle rivendicazioni.

Claims (17)

RIVENDICAZIONI

1. Impianto di produzione di acciaio per ottenere prodotti lunghi quali vergelle, barre o sezioni, con produttivit? complessiva compresa tra 0,7 -3,0 Mton/anno, preferibilmente tra 1,0 e 3,0 Mton/anno, comprendente almeno due linee di co-laminazione (Ila, l lb), caratterizzato dal fatto che prevede un unico forno di fusione (13) ad alta capacit? e almeno due siviere (14) per ricevere l?acciaio liquido da detto forno di fusione (13) ed alimentare dette linee di co-laminazione (11a, 11b), in cui la capacit? utile complessiva delle almeno due siviere espressa in tonnellate (14) non supera la capacit? in tonnellate dell?acciaio liquido spillato da detto forno di fusione (13).

2. Impianto di produzione di acciaio, in cui le almeno due siviere (14) hanno la stessa capacit? utile e sostanzialmente pari, insieme, alla capacit? in tonnellate di acciaio spillato dell?unico forno di fusione (13).

3. Impianto di produzione di acciaio, in cui le almeno due siviere (14) hanno capacit? utili diverse fra loro e sostanzialmente pari, insieme, alla capacit? in tonnellate di acciaio spillato dell?unico forno di fusione (13).

4. Impianto di produzione di acciaio, comprendente almeno due stazioni (16) di metallurgia secondaria per l?esecuzione di trattamenti di affnazione e/o termici o di altro tipo.

5. Impianto di produzione di acciaio, comprendente tramogge per aggiungere elementi di lega direttamente in siviera (14) durante la fase di spillaggio dal forno di fusione (13).

6. Impianto di produzione di acciaio come ad una o l?altra delle rivendicazioni precedenti, in cui il forno (13) ? del tipo tiltabile.

7. Impianto di produzione di acciaio come alla rivendicazione 6, in cui il forno (13) ? del tipo con becco (38) di colata.

8. Impianto di produzione di acciaio come alla rivendicazione 6, in cui il forno (13) ? del tipo con foro di spillaggio (32) selettivamente chiudibile mediante mezzi di chiusura (30).

9. Impianto di produzione di acciaio come ad una o l?altra delle rivendicazioni precedenti fino a 5, in cui il forno (13) ? del tipo con spillaggio a sifone con camera di spillaggio (35).

10. Impianto di produzione di acciaio come ad una o l?altra delle rivendicazioni precedenti fino a 5, in cui il forno (13) ? del tipo non tiltabile e con doppio condotto laterale di spillaggio (15).

11. Impianto di produzione di acciaio come ad una o l?altra delle rivendicazioni precedenti fino a 5, in cui il forno (13) ? del tipo tiltabile con doppio foro di spillaggio (32).

12. Procedimento di produzione di acciaio per ottenere prodotti lunghi quali vergelle, barre o sezioni, con produttivit? compresa tra 0,7 - 3,0 Mton/anno, preferibilmente tra 1,0 e 3,0 Mton/anno, comprendente le seguenti fasi:

- fondere l?acciaio in un unico forno di fusione (13) ad alta capacit?; - versare l?acciaio fuso dall?unico forno di fusione (13) in almeno due siviere (14) la cui capacit? utile complessiva espressa in tonnellate non supera la capacit? di acciaio liquido spillato in tonnellate da detto unico forno di fusione (13);

- alimentare con ciascuna di dette almeno due siviere (14) una rispettiva linea di co-laminazione (Ila, 11 b) di un apparato di co-laminazione multipla (50).

13. Procedimento come alla rivendicazione 12, in cui l?acciaio liquido contenuto in dette due siviere (14) viene diversificato per tipologia.

14. Procedimento come alla rivendicazione 13, in cui la diversificazione della tipologia di acciaio liquido avviene in fase di spillaggio.

15. Procedimento come alla rivendicazione 13, in cui la diversificazione della tipologia di acciaio liquido avviene all?interno delle siviere (14) in almeno due stazioni di metallurgia secondaria (16).

16. Procedimento come ad una o pi? delle rivendicazioni 12-15, in cui le linee di co-laminazione sono pari a due e una o entrambe le linee di colaminazione (11a, 11b) lavorano in modalit? endless.

17. Procedimento come ad una o pi? delle rivendicazioni 12-15, in cui le linee di co-laminazione sono pari a due e una o entrambe le linee di colaminazione (11a, 11b) lavorano in modalit? billet-to-billet o semiendless.