Il centro siderurgico è un centro di lavorazione dove il minerale di ferro viene trasformato in ghisa e successivamente in acciaio. Siderurgia significa appunto lavorazione del ferro (dal greco sìderos=ferro ed ergon=lavoro).

Questi stabilimenti addetti a tale produzione, vengono detti a ciclo integrale, ciò significa che il ciclo produttivo, partente dal minerale grezzo interessa tutte le fasi produttive successive dei prodotti intermedi in continuità fino al prodotto finale. Spesso la produzione è continua ed ininterrotta su tempi lunghi (mesi o anni). La definizione di "ciclo integrale" è alternativa alla definizione "a cicli separati" in cui diverse fabbriche provvedevano alla lavorazione in fasi, trasformavano il prodotto (ad esempio la ghisa) in acciaio grezzo, quindi in altro momento questo ultimo in acciaio laminato e così via.

Fasi della produzione dell'acciaio

Le principali fasi per la produzione dell'acciaio sono:

• Produzione della ghisa madre nell'altoforno;
• Trasformazione della ghisa madre in acciaio;
• Produzione dei semilavorati come bramme, blumi, billette, ecc.
• Produzione dei prodotti finiti laminati come rotaie, profilati, lamiere, ecc.

Altoforno

I minerali (sotto forma di agglomerati e/o pellets) vengono trasportati in un forno che li riscalda (a mezzo di coke e insufflazione di combustibile liquido, insufflando aria calda a 1200 °C) e li trasforma in ghisa fusa, che fonde a 1100-1200(a 1450-1550 °C) °C. L'altoforno è costruito in acciaio e rivestito all'interno di mattoni refrattari (con cassette di raffreddamento in rame o con piastre di ferro a circolazione d'acqua), resistenti al calore. L'altezza complessiva del corpo (vano) del forno va da 8 metri a 40 metri, mentre l'altezza complessiva di tutta la sovrastruttura di servizio attorno va da 50 metri a 100 metro, altezza raggiunta dai tubi di captazione ed abbattimento fumi; la captazione dei fumi ha funzione sia di depurazione di questi, che di convogliamento a sistemi di recupero del calore contenuto in essi

Oltre alla ghisa fusa, flottanti sul bagno di fusione si ottengono anche delle scorie, soprattutto silicati di alluminio, più leggeri, detti (loppa), che solidificate in acqua verranno utilizzate macinate per scopi edili. Una parte minore della ghisa può essere fatta colare negli stampi per produrre lingotti che andranno in una successiva fusione. Di norma la maggior parte viene trasferita fusa e immediatamente convertita in acciaio nell'acciaieria.

Corex

A partire dagli anni novanta del novecento, in alcuni stabilimenti siderurgici l'altoforno è stato sostituito dal sistema Corex che presenta numerosi vantaggi, tra cui l'eliminazione della cokeria.

Trasporto all'acciaieria

La ghisa fusa viene caricata su un carro siluro e trasportato, attraverso un trasferimento su binari, fino all'acciaieria.

Acciaieria

La ghisa fusa viene messa in una siviera, che porta la ghisa fusa al convertitore LD. Il convertitore LD trasforma la ghisa fusa in acciaio fuso ad una temperatura di 1600 °C. L'acciaio viene colato in blumi che vengono trasportati al laminatoio.

Convertitore

Il convertitore è un recipiente quasi cilindrico formato da un involucro metallico rivestito interamente di un materiale refrattario, il convertitore può ruotare su 2 perni (come due maniglie), la sua rotazione ne permette lo svuotamento.

Il convertitore LD è oggi il sistema più utilizzato per trasformare la ghisa in acciaio. Il suo nome deriva da due città austriache, Linz e Donawitz, dove è stato usato per la prima volta. Il convertitore LD, realizzato in lamiera d'acciaio, è rivestito internamente da mattoni refrattari. È aperto in alto per consentire di immettere, tramite una lancia, un getto di ossigeno che, legandosi con il carbonio, si trasforma in CO2 (anidride carbonica). In questo modo la concentrazione di carbonio presente nel bagno diminuisce e la ghisa diventa acciaio. Sia la ghisa che l'acciaio sono infatti leghe formate da ferro e carbonio. Nella ghisa però la percentuale di carbonio è superiore al 2,06, fino al 6,67%, mentre nell'acciaio è normalmente parecchio inferiore al 2,06%. Questo procedimento è abbastanza rapido, circa 15 minuti. Oggi il convertitore LD viene utilizzato soprattutto per la rapidità e il basso costo.

Laminatoio

Qui i blumi vengono trasformati in lamiere (laminatoio a nastri), o tubi, o profilati. È formato da un successione (treno di laminazione) di coppie di cilindri rotanti (gabbie) equidistanti, rotanti successivamente sempre a maggiore velocità, mano a mano che il manufatto si assottiglia e si allunga. Altri laminatoi producono anche tubi. I tubi di grosse dimensioni sono ottenuti piegando le lamiere e saldandole, mentre quelli di piccole dimensioni sono ottenuti forando delle barre tonde.

Voci correlate

• Storia della siderurgia
• Siderurgia
• Mini-mill