Strumentazione e analisi dei gas per la metallurgia, la siderurgia e la fonderia

La questione dell'efficienza energetica delleindustrie metallurgiche, siderurgiche e delle fonderieè fondamentale se il settore vuole riuscire nella transizione energetica. È possibile implementare diversistrumenti di misurazionee analisi (analisi dei gas,misurazione della pressione,misurazione della portata,misurazione della temperatura,misurazione del livello) adeguati per realizzarerisparmi energetici,ridurre i costi e l'impronta di carbonio. Risparmiare e ottimizzare i consumi energetici di ogni processo è alla portata di ogni industriale.

Forno di sinterizzazione

Nel forno di sinterizzazione, le polveri delle materie prime (minerali, calcare e acqua) vengono sottoposte al calore per ottenere un pezzo compatto.
I pezzi passano all'interno del forno a diverse temperature, quindi vengono raffreddati e infine calibrati per ottenere la forma desiderata.
In questo processo è necessario controllare la temperatura all'interno del forno, il rapporto aria-combustibile e le emissioni nocive.

Cokeria

Il forno da coke consente di trasformare il carbone in coke attraverso un processo di distillazione a secco.
Il coke è un combustibile ottenuto dalla pirolisi del carbone fossile (a 1100 °C) in un forno da coke, al riparo dall'aria, per diverse ore.
Per ottimizzare questo processo, il controllo della combustione e il monitoraggio dei gas di scarico sono fondamentali.

Sistema di raffreddamento a secco del coke (CDQ)

La torre di spegnimento (o sistema di raffreddamento a secco del coke CDQ) consente di raffreddare il coke incandescente a una temperatura adeguata per il trasporto. Si tratta di un sistema di recupero energetico. Durante il processo di spruzzatura dell'acqua, il calore emesso dal coke incandescente viene recuperato e utilizzato per la produzione di elettricità o vapore.
È necessario monitorare i gas CO e_H2per evitare esplosioni durante l'immersione.

Altoforno

L'altoforno trasforma il minerale di ferro agglomerato in ghisa liquida. Il minerale di ferro e il coke vengono caricati dall'alto. L'aria calda (1250 °C), insufflata alla base dell'altoforno, reagisce con il coke e il carbone polverizzato e forma un gas di riduzione che assorbe l'ossigeno dal minerale di ferro. Allo stesso tempo, viene generato il calore necessario per la fusione dei minerali ridotti. Durante questo processo vengono generate grandi quantità di gas (CO e_CO2).
Per ottenere il massimo rendimento dall'altoforno, è necessario controllare la qualità della ghisa, la combustione del forno e le emissioni di gas.

Convertitore di ossigeno

La ghisa viene versata nel convertitore, dove si trova il rottame metallico. L'ossigeno puro viene soffiato sul bagno metallico per bruciare il carbonio in eccesso e le impurità. Si ottiene così l'acciaio liquido detto "selvaggio". Non è necessario produrre calore aggiuntivo, poiché il calore generato durante l'ossidazione viene soffiato nel convertitore. I gas di combustione prodotti nel convertitore vengono riutilizzati per la produzione di energia elettrica o per il riscaldamento nel processo di laminazione.
Per ottenere una trasformazione ottimale della ghisa in acciaio liquido, è necessario monitorare il processo di decarburazione e la quantità di ossigeno soffiato.

Sgasatore sottovuoto

I degassatori sottovuoto sono installati in molti altiforni e acciaierieper migliorare la purezza dell'acciaio. La degassificazione è un processo metallurgico che consiste nell'aggiungere una quantità di alluminio prima dell'acciaio, quindi nell'iniettare argon sull'acciaio fuso, per ridurre il contenuto di_H2,₀₂e_N2 ed eliminare alcune inclusioni non metalliche.

Macchina per colata continua

 L'acciaio fuso decarburato nel convertitore viene iniettato in una siviera e trasportato verso un impianto di colata continua per essere colato (in bramme, billette o blooms).
Il gas argon viene versato nella siviera per impedire l'ossidazione dell'acciaio fuso.
È necessario monitorare l'ossigeno per assicurarsi che non sia presente all'interno della siviera.

Forno di riscaldamento

Le bramme di acciaio vengono riscaldate nel forno di riscaldo (da 800 °C a 1000 °C) in modo da renderle sufficientemente morbide per la laminazione.
È necessario un controllo della combustione per portare il metallo a una temperatura che ne consenta la trasformazione in condizioni ottimali di qualità, produttività ed efficienza energetica, riducendo al contempo le emissioni inquinanti.

Laminatoio a caldo

La bramma viene riscaldata in un forno a 1200 °C per rendere il metallo più malleabile. Viene quindi assottigliata e stirata mediante schiacciamenti progressivi tra i cilindri del laminatoio. Il nastro di acciaio viene trasformato in bobine o lastre di spessore compreso tra 1,2 e 20 millimetri. I rotoli vengono quindi sottoposti a una seconda riduzione a freddo per ottenere un prodotto sottile come un foglio di carta (fino a 0,1 millimetri di spessore).

Forno di carburazione, forno di ricottura, generatore di gas

Durante questi processi, i componenti gassosi legati al potenziale di carbonio (_CO2, CO,_CH4,_NH3,_{H2 oO2}) devono essere monitorati e controllati.