altoforno

La nascita del preriscaldamento dell’aria negli altiforni

A stream of molten gold cascades from the furnace into moulds to produce gold ingots during a press tour at the Al-Amar Gold Mine, 195kms southwest of the Saudi capital Riyadh, on May 28, 2008. Al-Amar is an underground mine which is designed to process ore at a rate of 200ktpa to produce gold which is then sold to third parties for toll smelting. Construction was completed during the half year period ended 30 June 2007 and the facility is currently undergoing commissioning and production build up with full production planned for this year. AFP PHOTO/HASSAN AMMAR (Photo credit should read HASSAN AMMAR/AFP/Getty Images)È il 1829 quando James Beaumont Neilson, inventore scozzese di trentasette anni, riesce a introdurre per la prima volta in assoluto il preriscaldamento dell’aria all’interno degli altiforni. Il nome di questo personaggio è però legato a molte altre intuizioni che hanno a che fare con la Rivoluzione Industriale e la lavorazione del ferro. In particolare, ci si ricorda di lui a livello storico per la risoluzione di un problema che si era presentato in una fornace presso i Wilsontown Ironworks, stabilimenti industriali specializzati in tale ambito. Neilson capì che l’efficienza del carburante della fornace in questione poteva essere accresciuta soffiando all’interno della stessa aria calda, piuttosto che quella fredda.

Industria metallurgica: la loppa d’altoforno

Con il termine loppa si indicano di solito nell’industria metallurgica le scorie che vengono prodotte dall’altoforno in contemporanea alla ghisa: la composizione di questa loppa dipende essenzialmente dalla qualità effettiva e dalla proporzione dei minerali e dei fondenti che vanno a costituire la carica dell’altoforno stesso, oltre che dalla marcia (calda o fredda non ha alcuna importanza) di quest’ultimo. Le loppe, con riferimento al loro utilizzo industriale, si possono suddividere in due distinte categorie: anzitutto, possiamo avere a che fare con le loppe acide, dette anche “lunghe”, e le loppe neutre.

Industria siderurgica: l’estrazione e la produzione del ferro

Il ferro è contenuto in numerosi minerali che per essere utilizzabili dal punto di vista industriale devono contenere almeno il 40% del metallo stesso. Dei vari minerali in questione, quelli da sfruttare in modo diretto in ambito siderurgico sono senza dubbio gli ossidi anidri, o idratati; i carbonati, invece, devono essere preventivamente arrostiti e trasformati in ossidi, lo stesso trattamento che ricevono i solfuri. I minerali industrialmente più importanti sono la magnetite, l’ematite, la limonite, la siderite (carbonato di ferro, con il 48,23% di quest’ultimo). Essi, però, contengono quasi sempre una certa quantità di impurità, la quale assume il nome di “ganga”, per cui la percentuale effettiva di ferro è minore di quella teorica.

Il funzionamento dell’altoforno industriale

Spesso si sente parlare di altiforni quando si ha a che fare con le industrie del più svariato tipo: ma di cosa si tratta esattamente? L’altoforno non è altro che un forno a tino a funzionamento continuo per la produzione della ghisa, partendo dal minerale di ferro. La struttura moderna prevede una grande costruzione di acciaio e muratura in cui, dall’alto verso il basso, si distinguono vari elementi. Si tratta, nello specifico, della bocca di introduzione, del tino a tronco di cono, con la base maggiore che è in basso, il ventre o sacca (in mattoni alluminosi altamente refrattari), il crogiolo, costruito anch’esso con lo stesso tipo di mattoni, in cui si va a raccogliere il metallo fuso.

Chimica industriale: i diversi utilizzi del catrame

Il catrame è uno dei principali risultati della chimica industriale: si tratta, infatti, del prodotto della distillazione (carbonizzazione) dei combustibili fossili. Esso si presenta come un liquido piuttosto viscoso a temperatura ambiente, di colore variabile dal bruno al nero e con un peso specifico superiore a uno. In questo caso si possono distinguere il catrame di carbon fossile, quello di altoforno, quello di lignite e quello di legno o vegetale. Nel caso del catrame di carbon fossile, una denominazione alternativa è quella di “catrame minerale”. Esso si ottiene nella distillazione secca del litantrace per la produzione del gas domestico (il catrame di gas appunto) e del coke metallurgico (catrame di cokeria).