Tecnologia di misura per l’industria del ferro e dell’acciaio

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Opere in acciaio integrate

L'acciaio è uno dei materiali più importanti per quasi tutti i settori dell'ingegneria civile, dei costruttori di macchine e utensili e dell'ingegneria di precisione. A causa delle difficili condizioni di processo e dell'enorme domanda di materie prime ed energia, l'ottimizzazione dei processi produttivi ha una priorità assoluta. La qualità del prodotto e la riproducibilità dei lotti sono della massima importanza in quanto riducono il costo del processo. I processi di produzione del ferro e dell'acciaio richiedono una robusta tecnologia di misura che sia in grado di rilevare i guasti in modo affidabile, mantenendo allo stesso tempo il rapporto costo-efficacia del processo.

Quando si tratta delle giuste soluzioni per i vostri processi di produzione, potete contare sulla tecnologia di misura WIKA.

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Impianti di sinterizzazione

Produttività ed efficienza
Per un ulteriore utilizzo negli altiforni e per garantire la permeabilità ai gas dei gas riducenti viene utilizzato il processo di sinterizzazione che prevede la preparazione, attraverso la fusione, di una miscela di minerali fini, coke, materiali di processo riciclati e altri aggregati.

Per il processo di sinterizzazione, sono fondamentali il controllo della cappa di sinterizzazione e del relativo bruciatore, oltre alla temperatura nel forno. Un guasto a un altoforno può comportare l'arresto completo del processo, mentre le temperature fluttuanti influenzano la qualità del prodotto che si sta producendo.

WIKA ha una gamma di strumenti di misura ad alte prestazioni che possono essere utilizzati per le misure degli impianti di sinterizzazione.

Impianti di coke (cokeria)

Convezienza e qualità
Nella cokeria, il carbone viene convertito in coke riscaldando il lotto di miscela di carbone preparato, in assenza di aria, a una temperatura compresa tra 1.000 e 1.300 ° C per un periodo di 16-30 ore. Il coke, come agente riducente, ha un forte impatto sull'efficacia dei costi del processo e sulla qualità del prodotto finale.

Sfida: la qualità del coke è determinata dalla miscela di diversi tipi di carbone.

Al fine di ottenere condizioni di processo ottimali Nella cokeria, la pressione e la temperatura dei forni vengono monitorate singolarmente. Nella cokeria, per ottenere la composizione della ricetta desiderata, le celle di carico ad alta precisione garantiscono una miscela controllata dei vari tipi di carbone. I nostri strumenti di misura, perfettamente adatti ai rispettivi requisiti, garantiscono una regolare lavorazione di grandi quantità di materie prime.

Impianti per il pellet

Produttività ed efficienza
I pellets sono piccole sfere di minerale di ferro utilizzate nella produzione dell’acciaio. Essi sono realizzati con una tecnologia che utilizza la polvere che viene prodotta durante l'estrazione del minerale. Il processo di granulazione combina la miscelazione della materia prima e un trattamento termico che brucia le soffici sfere formate “al verde” cioè crude, in granuli duri. La materia prima viene arrotolata in una sfera e successivamente sparata in un forno o in una griglia mobile affinché le particelle sinterizzino in una sfera dura.

WIKA offre strumentazione da processo durevole e di alta qualità per la produzione di pellet di altissima qualità.

Altiforni

Elevata affidabilità per alta disponibilità
Durante il processo di altoforno, i sinterizzati o i pellets, oltre al minerale, al coke e alla calce, serve a legare i costituenti indesiderati del minerale nelle scorie e anche a ridurre la temperatura di fusione del ferro. Questi sono alimentati dalla parte superiore dell'altoforno, mentre l'aria compressa calda viene introdotta dagli ugelli delle soffianti nella parte inferiore. Gli agenti riducenti ausiliari o i carburanti, come carbone, olio combustibile, gas naturale o altre fonti, possono anche essere iniettati dal fondo del forno.

Il monitoraggio della pressione e della temperatura del carburante, nonché il monitoraggio della pressione del gas dell'altoforno, sono della massima importanza. per fornire dati di consumo e operativi normalizzati utilizzabili per i controlli di processo.

Il monitoraggio efficiente della temperatura consente di rilevare tempestivamente possibili guasti del sistema. Le termocoppie WIKA hanno dimostrato di avere un rilevamento della temperatura rapido e affidabile. Un'altra sfida nel funzionamento di un altoforno è il monitoraggio dei fluidi di raffreddamento.

Impianti di riduzione diretta dell’acciaio

Sicurezza di processo
Il ferro direttamente ridotto (DRI), un modo alternativo di produrre ferro, è stato sviluppato per superare le difficoltà degli altiforni convenzionali. La produzione di DRI, usando la tecnologia del gas naturale o del carbone, è utilizzata con successo in varie parti del mondo. Da un lato, il processo DRI è molto efficiente dal punto di vista energetico; dall’altro lato, è possibile ottenere ulteriori guadagni di energia se il materiale caldo viene immediatamente trasferito all’operazione di fusione EAF (EAF = forno ad arco elettrico). In questo modo, il calore del processo del ferro diretto riduce il costo di fusione del DRI nell'EAF, riducendo significativamente i costi energetici.

L'idrogeno rappresenta una sfida speciale del processo DRI. Per garantire il regolare svolgimento del processo DRI, WIKA offre speciali sensori di pressione e temperatura per applicazioni con idrogeno.

Convertitori a  ossigeno

Per assicurare la qualità dell’acciaio
La ghisa prodotta nell'altoforno viene utilizzata nelle acciaierie allo stato liquido dove viene convertita in acciaio grezzo nei convertitori. Qui, il carbonio contenuto nella ghisa viene bruciato soffiando ossigeno puro. Una tendenza importante nella metallurgia dell'acciaio è l'aumento dei gradi di acciaio con una maggiore flessibilità degli impianti metallurgici, oltre al quale l'ulteriore miglioramento della logistica nelle acciaierie rimane una sfida permanente. Nei convertitori di acciaio, i fastidiosi elementi indesiderati contenuti nella ghisa, come carbonio, silicio, zolfo e fosforo, vengono rimossi nel convertitore a ossigeno  (BOF) soffiando ossigeno. In questo modo, nel convertitore vengono generate temperature fino a 1.700 ° C.

Il raffreddamento efficiente e sicuro del convertitore è indispensabile. Qui, vengono utilizzati elementi di misura della portata WIKA combinati con trasmettitori di pressione differenziale, in cui le temperature di ingresso e di uscita vengono registrate mediante sensori di temperatura.

Fornaci ad arco elettrico

Efficienza energetica e delle materie prime
Gli acciai derivanti dai rottami vengono recuperati nel forno ad arco elettrico.

Dopo aver caricato il forno, il processo di fusione inizia con l'accensione dell'arco. Usando lance e / o sistemi di bruciatori e iniettori nella parete del forno, l'introduzione dell'ossigeno e delle miscele carburante / gas avviene per accelerare la fusione e ridurre il fabbisogno di energia elettrica.

Attraverso il monitoraggio dei valori di pressione, temperatura e portata del carburante, è possibile fornire i dati normalizzati di consumo e operativi per i controlli di processo. Gli strumenti di misura della portata WIKA e i sensori di pressione e temperatura eseguono questo compito di controllo in modo affidabile e preciso.

Siviera

Miglioramento del grado di purezza
Le siviere per la lavorazione dell’acciaio vengono utilizzate nella metallurgia secondaria per il trattamento dell'acciaio liquido. Il metallo fuso viene ulteriormente desolforato e corretto per produrre la composizione di acciaio desiderato dal cliente.

Il coperchio della siviera è solitamente rivestito con materiali refrattari e raffreddato ad acqua. Per garantire il funzionamento ottimale della siviera, sono raffreddati anche il condotto di scarico, i bracci degli elettrodi e il cablaggio. Per questo motivo sono fondamentali una pressione dell'acqua sufficiente e la corretta temperatura di ingresso dell'acqua stessa.

Grazie alla loro robusta tecnologia di misura, le nostre termoresistenze e i sensori di pressione sono ideali per il monitoraggio dell'acqua di raffreddamento. I sensori di pressione possono essere installati rapidamente e facilmente grazie alle loro dimensioni compatte.

Impianti di colata continua

Per le richieste più esigenti
Nel processo di colata continua, l'acciaio liquido scorre dalla siviera attraverso il distributore negli stampi. La siviera piena di acciaio liquido è sospesa in una torre girevole che può contenerne due . Per rilevare la fuga locale di acciaio liquido o per il rilevamento della penetrazione, nell'operazione di fusione vengono utilizzati sia metodi di monitoraggio termico che di pressione.

Al fine di prevenire la penetrazione, è essenziale rilevare il profilo di temperatura nello stampo di colata in modo da poter determinare lo sviluppo di cricche. A tale scopo, le termocoppie sono incorporate nei lati stretti e larghi dello stampo in modo che mostrino un profilo di temperatura bidimensionale di tutti i lati dello stampo. Per determinare la dissipazione del calore nello stampo, vengono misurate la temperatura dell'acqua di raffreddamento all'ingresso e all'uscita e anche la quantità di refrigerante.

Per le dure condizioni operative delle fonderie d'acciaio WIKA è in grado di proporre prodotti estremamente robusti. Essi presentano un'elevata resistenza agli urti, alle vibrazioni e alle fluttuazioni di temperatura, un elevato grado di protezione IP e anche eccezionali caratteristiche di compatibilità elettromagnetica (EMC).

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