Forni Fusori Rotativi ad Ossi-Combustione per Ghisa
I forni rotativi per la fusione della ghisa, costruiti da Sogemi da più di vent'anni, sono nati con l'obiettivo sia di ridurre i costi di esercizio sia di migliorare l'impatto ambientale eliminando i problemi di emissione derivanti dal processo fusorio con il forno cubilotto. Partendo da questi target, Sogemi ha sviluppato, unitamente al gruppo Air-Liquide, una tecnologia tale da permettere l'affermazione dei forni rotativi come mezzo fusorio di primaria importanza per le fonderie di ghisa.
Le installazioni Sogemi sono svariate (più di 100 nel mondo) e coprono tutte le possibili applicazioni, dai forni di piccola taglia a quelli di grossa taglia per le grandi produzioni di serie.
I forni Sogemi sono caratterizzati da:
- Ottimo trasferimento del calore: fiamma da 2800°C ad elevato irraggiamento e scambio termico da parte del refrattario per conduzione grazie alla rotazione.
- Fusione in atmosfera ossidante, o riducente, controllata e rapido incremento della temperatura (oltre 6°C al minuto).
- Rapido caricamento automatico e scorifica grazie alla possibilità di inclinare il forno fino a renderlo verticale.
Forno per getti di grosse dimensioni
Una delle classiche applicazioni del forno rotativo è quella della fusione di ghisa per getti di grosse dimensioni. In questa caso, vediamo come il forno rotativo può essere utilizzato per colare la ghisa liquida direttamente in siviera con la quale poi si va a trasferire il metallo nelle staffe.
Questa è la soluzione ideale per chi produce getti di grosse dimensioni; infatti con i forni rotativi si può avere: disponibilità di metallo liquido in tempi brevi, colata rapida in siviera, possibilità di effettuare eventuali correzioni metallurgiche senza problemi.
Forno per linee di formatura automatiche
In questa seconda applicazione, il forno, generalmente, alimenta un receiver di mantenimento dal quale si preleva la ghisa per colarla, successivamente, nelle staffe/motte della linea di formatura a valle dell'impianto fusorio. In questo caso il metallo liquido, al termine della fusione, viene trasferito nel forno di mantenimento attraverso un apposito canale di colata, fisso o mobile, collegato al forno rotativo.
In questa applicazione, chiamata Duplex, si può sfruttare al massimo la flessibilità del forno rotativo che è usato per preparare la ghisa liquida necessaria e poi può essere spento senza problemi.
Il forno a valle del rotativo può essere un forno elettrico di colata tipo Press-Pour.
Due tipi di caricamento
I forni rotativi Sogemi prevedono il caricamento dall'alto, reso possibile da un sistema idraulico che permette di inclinare il forno di 40° facilitando così le operazioni di carica. Per soddisfare le diverse esigenze della sua vasta clientela, Sogemi ha progettato e realizzato due tipi di caricamento:
- mediante skip con canale vibrante mobile
- mediante trasportatore a tapparelle metalliche, tipo Apron
Semplicità, flessibilità, risparmio
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Metallurgia di alta qualità:
- ghise grigie e ghise sferoidali/duttili.Ghise legate (Ni Hard, Ni Resist., Ferritiche).
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Ambiente pulito:
- Bassissime emissioni di polveri (no coke);
- Straordinaria riduzione del volume dei fumi (no aria);
- Minima presenza di SO2 nei fumi ( no coke);
- Riduzione delle emissioni di NOx (no aria);
- Ambiente di lavoro più pulito in fonderia.
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Costi competitivi:
- Basso investimento iniziale: tecnologia semplice;
- Bassi costi operativi: no elettricità;
- Ridotta manodopera: un addetto per due forni.
-
Flessibilità del processo:
- Sistema controllato da P.L.C. per una completa riproducibilità;
- Eccellente ripetitività dell'analisi chimica del metallo;
- Possibilità di variare la carica: flessibilità di produzione;
- Fusione e mantenimento: stesso forno.
-
Minima manutenzione:
- Meccanica ed elettrica: minima;
- Refrattario: ogni settimana, un'ora e una piccola quantità di materiale di riparazione; ogni anno, rifacimento completo.
-
Vasta gamma di soluzioni:
- Capacità dei forni da 2 fino a 30 tonnellate.
Ciclo operativo
| Capacità del forno rotativo | 3 ton | 5 ton | 8 ton | 15 ton | 20 ton | 30 ton |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Operazioni preliminari [1] | 15 min | 15 min | 15 min | 15 min | 15 min | 15 min |
| Caricamento | 10 min | 10 min | 12 min | 15 min | 20 min | 25 min |
| Tempo di fusione con ciclo ALJET [2] | 60 min | 75 min | 90 min | 110 min | 120 min | 135 min |
| Spillata della ghisa | 10 min | 10 min | 10 min | 10 min | 15 min | 20 min |
| Scorifica | 5 min | 5 min | 5 min | 10 min | 10 min | 15 min |
| Tempo totale del ciclo | 100 min | 115 min | 132 min | 160 min | 180 min | 210 min |
| Produzione di ghisa | 1,8 t/ora | 2,61 t/ora | 3,64 t/ora | 5,62 t/ora | 6,67 t/ora | 8,57 t/ora |
[1] Apertura e chiusura becco di colata, apertura e chiusura bocca del forno, ecc...
[2] Ghisa a 1450 °C, seconda fusione giornaliera
Consumi in fusioni con lancia ossigeno
| Forno | Tempo di fusione (min) | Gasolio (kg/t) | Metano (Nm3/t) | Propano (Nm3/t) | Ossigeno (Nm3/t) | Temperatura (°C) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 3 ton | 60 | 34-39 | 39-44 | 15-17 | 130-150 | 1450 |
| 5 ton | 75 | 34-39 | 39-44 | 15-17 | 130-150 | 1450 |
| 8 ton | 90 | 34-39 | 39-44 | 15-17 | 130-150 | 1450 |
| 15 ton | 110 | 32-37 | 37-42 | 14-16 | 125-140 | 1450 |
| 20 ton | 120 | 32-37 | 37-42 | 14-16 | 125-140 | 1450 |
| 30 ton | 135 | 32-37 | 37-42 | 14-16 | 125-140 | 1450 |
PCI metano : 10 kWh/Nm3; PCI propano : 25.4 kWh/Nm3; PCI gasolio : 11.6 kWh/kg, con ρ = 0.89-0.93 kg/l a 15°C.
