lunedì 27 febbraio 2017

A quanti gradi si fonde il ferro?

A quanti gradi si fonde il ferro?

Il ferro è un metallo di colore bianco-grigiastro lucente che fonde a 1530°C. E' uno dei metalli più diffusi e abbondanti sulla terra e certamente il più importante ed usato: navi, automobili, ponti ecc, sono fatti di ferro. Si trova raramente allo stato libero e solo come ferro meteoritico, perciò viene ricavato dai suoi minerali (magnetite, Ematite, Limonite, Siderite, Pirite), con processi che prendono il nome di siderurgia. Allo stato puro il ferro praticamente non viene utilizzato, perchè poco resistente e molto costoso da ottenere. 


Molto usate sono le sue leghe con il carbonio: Ghisa e Acciaio, quello che comunemente chiamiamo “ferro” in realtà è un acciaio molto dolce, cioè che contiene pochissimo carbonio (massimo 0,15% di carbonio). L'Altoforno è un impianto siderurgico che serve a trasformare i minerali del ferro in GHISA GREGGIA detta anche Ghisa Madre. Questa uscendo dall'altoforno può prendere due strade, essere trattata nei convertitori o nei forni elettrici dove viene decarburata e trasformata in Acciaio, oppure, essere rifusa per ottenere la Ghisa di seconda fusione con cui costruire motori, pezzi di macchine etc. 

Il Convertitore LD, per trasformare la ghisa in acciaio, è un grande recipiente in acciaio rivestito di materiale refrattario, che può ruotare su due perni. Può arrivare alle dimensioni di 10 metri di diametro e di altezza. In esso si carica ghisa greggia liquida a circa 1000°C ed una certa quantità di rottame di ferro, poi viene soffiato dall'alto, attraverso una lancia raffreddata ad acqua, ossigeno puro compresso a circa 10 atmosfere. L'ossigeno brucia il carbonio della ghisa e la trasforma in acciaio. 

La reazione è molto violenta e sviluppa una gran quantità di calore, la temperatura sale fino anche a 1600°C cosi i rottami di ferro fondono e l'acciaio formatosi resta liquido. Il processo dura 20 minuti, il convertitore LD è il più usato nelle acciaierie italiane. I Forni Elettrici, si usano soprattutto per produrre acciaio rifondendo rottami di ferro, ma si può caricare anche ghisa greggia liquida. La corrente elettrica passa da un elettrodo, attraversa il bagno con arco voltaico caldissimo e ritorna all'altro elettrodo. Si possono raggiungere temperature di 2800°C, i rottami fondono, diluiscono la ghisa, il carbonio diminuisce e si forma dell'ottimo acciaio. L'inconveniente più importante è l'alto costo dell'energia elettrica. 

A quanti gradi si fonde il ferro? Gli acciai inossidabili, contengono cromo (in quantità variabile tra il 12% e il 30%), nichel (fino al 35%) e altri leganti,( la sua temperatura di fusione è di 1435°C), che li rendono brillanti e li proteggono dall'attacco di agenti atmosferici e di gas e acidi corrosivi. Presenta una resistenza meccanica non comune, infatti trova impiego nella realizzazione di tubature e serbatoi di raffinerie petrolifere e impianti chimici, di aeri a reazione e capsule spaziali, di strumentazione chirurgica e protesi, e in modo più diffuso in pentolame, posate e utensili da cucina. 

Col passare del tempo le tecniche di produzione dell'acciaio si sono andate perfezionando e diversificando, per cui ai nostri giorni esistono diverse tipologie di acciai, ciascuna relativa a diverse esigenze progettuali e di mercato. Nel mondo si producono ogni anno oltre 1 miliardo di tonnellate di acciaio, ottenute sia dal ciclo integrale con l'affinazione della ghisa dell'alto forno sia con la fusione dei rottami ferrosi, e successivamente lavorate tramite diversi processi di produzione industriale, quali ad esempio la laminazione, la forgiatura, il trattamento termico e lo stampaggio. 

Le caratteristiche stesse dell'acciaio hanno spinto famosi architetti, artisti, incisori, decoratori, a servirsi di questa lega per realizzare tipiche opere il cui valore artistico ha suscitato vivo interesse; la solidità e la durata dei laminati di acciaio, che attualmente può essere verniciato a freddo con preparati sintetici dalle ottime prestazioni, hanno permesso il suo uso anche nella fabbricazione di lampadari artistici, apparati d'illuminazione, sovrastrutture decorative, pannelli lavorati, oltre che oggetti di uso domestico. A quanti gradi si fonde il Ferro? Il consumo di acciaio è stato ritenuto per molti decenni un tipico indicatore del grado di sviluppo economico di una nazione, e l'industria siderurgica ha spesso rappresentato un settore trainante nell'espansione industriale.
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