UNIVERSIT DEGLI STUDI DI UDINE FACOLT DI INGEGNERIA

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI UDINE FACOLTÀ DI INGEGNERIA TESI DI MASTER IN INGEGNERIA METALLURGICA La colata continua dell’acciaio in alternativa alla colata in lingotto Tesista: Diego Dazzan Tutor aziendale: Federico Muniente Tutor universitario: Fabio Miani

Scopo del lavoro z. Confronto tra colata dell’acciaio in lingotto e colata continua esaminando il caso ABS z. Macchina di colata continua CCM 3 z. Produzione acciaio ABS

Struttura tesi z. Capitolo 1: confronto tra colata continua e colata in lingotto dell’acciaio z. Capitolo 2: macchina di colata continua CCM 3 z. Capitolo 3: produzione acciaio presso ABS

Colata in lingotto z Processo: dall’acciaio liquido al semiprodotto d’acciaieria z Tecniche di colata: colata diretta e in sorgente

Colata in lingotto (2) z Difetti dei lingotti: cricche, riprese di colata, paglie, inclusioni, soffiature

Colata continua dell’acciaio z. Processo z. Descrizione delle componenti di una macchina di colata continua z. Difetti nei prodotti di colata continua

Macchina di colata continua

Difetti nei prodotti di colata continua z Difetti di forma: romboidità, convessità, concavità z Difetti interni: segregazioni, inclusioni, cricche indotte da gradiente termico, cricche d’estrazione

Difetti nei prodotti di colata continua (2) z Difetti esterni: profonde impronte d’oscillazione, impronte di guida, soffiature, cricche (longitudinali, trasversali, reticolari)

Confronto tra i due metodi di colaggio z. Premessa: 90% produzione mondiale acciaio colato in continuo z. Prodotto colato: produzione diretta di semi prodotti d’acciaieria, flessibilità z Semplificazione impiantistica: eliminazione forni a pozzo, laminatoi sbozzatori, ecc.

Confronto tra i due metodi di colaggio (2) z. Qualità del prodotto: controllo delle variabili di processo z. Resa: eliminazione della materozza, colate in sequenza z. Tempi e produttività z. Svantaggi colata continua: alto costo impianti

Confronto tra i due metodi di colaggio (3) z. Produzione lingotti ancora conveniente per piccole produzioni e per sezioni non colabili in continuo

CCM 3

CCM 3: dati tecnici (1) z z z z CCM – Macchina di Colata Continua Tipo / modello DANIELI FAST CAST 16. 5 02 Linee di colata N° 2 Interasse linee di colata 2000 mm Raggi di curvatura nominale 16. 5/22/31/48/100 m Campo di sezioni da produrre Tondo 400 700 mm Sezioni di corredo Tondo 500 - 600 – 700 mm Capacità siviera 90 ton Altezza acciaio in paniera / capacità 1000 mm (1050 mm overflow) / 18 ton Carro paniera Con sollevamento e pesatura paniera Controllo flusso acciaio in lingottiera Cassetto Paniera Protezione acciaio paniera - lingottiera SES Lingottiera Standard Curva (a conicità parabolica) – 780 mm. z Guida / contenimento-Rulli al piede + Settore mobile + Settore fisso

CCM 3: dati tecnici (2) z Controllo di livello Radioattivo Co 60 z Controllo polveri. Eddy-current (MPMD) z Sistema di agitazione bagno- Installazione in lingottiera M-EMS e lungo la linea FEMS con circuito di raffreddamento dedicato. z Banco oscillante. Comando oleodinamico. z Circuito di raffreddamento secondario-Totale 4 circuiti di regolazione indipendenti: 1°circuito: rulli al piede ad acqua, 2° circuito: settore mobile ad aria-acqua, 3° & 4° circuito: settore fisso ad aria-acqua (regolazioni indipendenti). z Sistema di estrazione e raddrizzatura-N° 8 moduli per linea, 2 rulli a modulo. 5 punti di raddrizatura z Velocità di estrazione 0. 1 ÷ 4 m/min z Falsa barra Flessibile z Sistema di taglio Cannello di taglio con cappa di aspirazione fumi z Lunghezza di taglio 3 ÷ 12 m z Vasche di quenching Posizionate a lato della via a rulli di trasporto

CCM 3: acciai colati Tipologia Gruppo Metodo di colaggio Acciaio per cuscinetti (100 Cr 6) 3 a sommerso Acciaio da cementazione (16 Mn. Cr 5) 2 sommerso Acciaio da bonifica (42 Cr. Mo 4) 3 sommerso Acciaio per l’industria automobilistica (38 Mn. VS 5) 3 sommerso Acciaio strutturale (Fe 510) 2 sommerso Acciaio alto cromo (X 20 Cr 13) 3 sommerso

CCM 3: velocità di colata Velocità di colata massima (m/min) Tondo 400 mm 500 mm 650 mm 700 mm Gruppo 2 0. 75 0. 50 0. 35 0. 30 0. 28 Gruppo 3 0. 75 0. 50 0. 35 0. 30 0. 24 Gruppo 3 a 0. 60 0. 40 0. . 28 0. 24 0. 22

CCM 3: produttività (1) z Giorni di calendario: 365 z Giorni festivi: 30 z Manutenzione: 8 h a settimana z Indice utilizzo acciaieria: 94% z Mix produttivo: 19% (sezione da 500 mm), 48% (600 mm), 33% (700 mm) z Tempo di colaggio di una siviera da 86 tonnellate: 65 min z Tempo di riarmo della macchina: 150 min (sezione da 500 mm), 195 min (600 mm), 240 min (700 mm). z Si considera di colare con ciclo “ 2 fly 3”

CCM 3: produttività (2) Modalità operativa 2 fly 3 Indice di utilizzo CCM 3 90% Numero di sequenze anno 735 Numero di siviere anno 3675 Tempo totale di colaggio 3981 h Tempo totale di riarmo 2466 h Tempo totale 6447 h Produzione blumi anno 316050 ton

Produzione acciaio presso ABS z. Materia prima rottame z. Forno EAF (corrente alternata trifasica) produzione media 88 ton/h z. Forno DANARC (corrente diretta) produzione media 128 ton/h z. Colata lingotti in sorgente e tre macchine di colata continua

Produzione lingotti ABS

Produzione lingotti ABS

Produzione lingotti da sostituire con CCM 3

Qualità blumi CCM 3

Conclusioni z. Confronto colaggio in lingotti e colata continua: impianti e qualità del colato z. Dati sperimentali da ABS z. Svillupi futuri