I processi AOD e VOD elaborano acciai inossidabili provenienti indifferentemente da due cicli produttivi di base. Questi partono rispettivamente da minerali ferrosi e da rottami.
Produzione da AOD (Argon-Oxygen-Decarburization)
In questo processo la fusione è attuata nel forno convenzionale. Successivamente, il liquido passa al convertitore, all’interno del quale, il bagno di acciaio subisce l’affinamento dell’analisi chimica attraverso reazioni di ossido-riduzione.
L’insufflaggio di argon e ossigeno, mediante tubiere, mantengono un rimescolamento continuo del bagno. Le reazioni di ossido-riduzione, inoltre, innalzano autonomamente la temperatura. Fino a 1650 °C. Qual è allora la principale reazione? La decarburazione. Durante questa reazione il carbonio in eccesso si lega con l’ossigeno e altri gas inerti insufflati. Questo permette la formazione di ossido di carbonio che porta a ottenere tenori di carbonio nell’ordine dello 0,015%. La perdita per ossidazione dell’elemento Cromo è contenuta dal rapporto calibrato di ossigeno e argon.
Cosa accade all’acciaio dopo aver “centrato” l’analisi chimica? Passa alla colata continua oppure in lingotteria.
Produzione da VOD (Vacuum-Oxygen-Decarburization)
La fusione del rottame praticata per VOD è praticamente identica a quella per AOD. Con l’unica variante dell’acciaio liquido che viene travasato in una siviera, immessa a sua volta in un impianto (tank) capace di creare un vuoto iniziale di 3 mbar per poi stabilizzarsi a 0,6 mbar. Cosa accade? L’azione del vuoto:
- Esalta la reazione di decarburazione
- Preserva il cromo dalla sovra-ossidazione.
Attraverso setti porosi viene immesso argon dal fondo della siviera. Proprio per mantenere agitato il bagno di acciaio. Successivamente, viene introdotto dall’alto, mediante una lancia, dell’ossigeno. Quest’ultimo si diffonde sulla superficie del liquido accelerando così la formazione di ossido di carbonio. Portando il carbonio fino a limiti dello 0,015%, permettendo, infatti, la decarburazione. Dopo aver raggiunto le specifiche impostazioni di carbonio, si procede all’aggiustamento degli altri elementi chimici. (es: cromo)
Ma quanta energia elettrica serve per conservare le alte temperature necessarie alla procedura? Questo processo produce calore grazie alla reazione di decarburazione sarà così richiesta una minor quantità di energia. Solo successivamente si procede all’operazione del colaggio in lingottiera.
Considerazioni finali su produzione AOD e VOD.
Il processo AOD, veloce ed economico, è certamente più utilizzato, allo stato attuale nelle acciaierie specializzate con continuità nella produzione degli acciai inossidabili. Il processo VOD, invece, risulta particolarmente adatto alle acciaierie miste dove la quota produttiva di acciai inossidabili è più modesta; e dove vengono prodotti anche acciai non inossidabili.
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