Corex: differenze tra le versioni

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Il '''Precesso Corex''' è un procedimento per la produzione di [[ghisa]] liquida. Al contrario di quanto avviene nel processo di produzione mediante [[altoforno]], non è necessario l'utilizzo di [[carbon coke]] checon ponei particolariconseguenti limiti al tipo carbone utilizzato.

== Storia ==

Base del processo Corex attuale è il procedimento '''KR''' (Kohle-Reduktions-Process / Riduzione dicon carboniocarbone), sviluppato negli anni [[Anni 1970|'70 del novecento]] in [[Brasile]] da Ralph Weber. Il brevetto corrispondente viene acquistato nel [[1978]] da [[Willy Korf]] il quale invita l'allora [[VÖEST|VOEST-Alpine]] ad una partnership per sviluppare ulteriormente ed industrializzare tale processo<ref>[http://library.aist.org/ISSStore/PDF.nsf/OnePage_by_Name/PR-993-204/$FILE/PR-993-204.pdf Hermann Druckenthaner, Angelika Klinger, Kurt Wieder, Ulrike Aichhorn, Johann Wurm, Joseph Stockinger: ''Optimization of the COREX Process Through the Application of Advanced Process Models'' AISE, Pittsburgh, 1999]</ref>.

Dopo il fallimento della Korf Stahl AG, tutti i diritti passano alla VOEST-Alpine e, dopo la suddivisione di quest'ultima, in seguito a ulteriori passaggi, alla [[VOEST-Alpine Industrieanlagenbau|VAI]].

IL primo impianto Corex commerciale viene installato presso la [[ISCOR]] in [[Sudafrica]] nel [[1989]] (capacità ca. 300.000 ton/anno). Nel frattempo sono messi in servizio con successo un impianto Corex presso la [[POSCO]] in [[Corea del Sud]] (600.000 ton/anno), un impianto presso [[Baia di Saldanha|Saldanha (Sudafrica)]] e due impianti presso [[Jindal Steel]] in [[India]]. Due ulteriori impianti Corex vengono ordinati nel [[1994]] da Hanbo-Stell in Corea, ma a causa del fallimento di quest'ultima non entreranno mai in servizio<ref>[http://wwwscience.murdoch.edu.au/teach/m358/iron.pdf R.T. Jones ''Iron and Steel'']</ref>. Questi due impianti sono frattanto acquistati da Essar Steel e dovranno essere ricostruiti in India.<ref>[http://www.essar.com/steel/news/2005_09_06_BS.htm Essar to buy two Korean steel units]</ref>.

Nel novembre [[2007]] è stato messo in servizio presso [[Baosteel]], a [[Shanghai]], l'impianto Corex che, con una capacità produttiva di 1,5 milioni di tonnellate annuali, detiene il record attuale nel mondo.<ref>[https://websolutions.siemens.de/nl/dl/I&S1107.6735d.pdf Siemens Pressemitteilung I&S 1107.6735 d 16. November 2007]</ref>. Successivamente è stato ordinato dalla stessa Baosteel un ulteriore impianto Corex, entrato in servizio alla fine del [[2011]].<ref>[http://www.siemens.com/press/en/pressrelease/?press=/en/pressrelease/2011/industry_solutions/iis201104997.htm Siemens Pressemitteilung IIS201104997e 8. April 2011]</ref>.

== Processo produttivo ==

Il processo produttivo Corex si compone di due passaggi di riduzione a liquido (''smelting-reduction'') che rendono possibile la produzione di ghisa a partire da carbone e minerale grezzi. Scopo del procedimento di riduzione sono, attraverso la combinazione con il processo di fusione, la gassificazione del carbone e la riduzione diretta della ghisa liquida, la cui qualità corrisponde a quella ottenibile da un processo tradizionale ad altoforno. La riduzione a liquido combina il processo di riduzione diretta (pre-riduzione dell'ossido di ferro a [[ferro spugnoso]]) con un procedimento di fusione (riduzione finale). Il processo da' inoltre origine, in due fasi, ad aggregati separati. Per prima cosa vegonoi ridottiminerali adi ferro spugnososono iridotti minerali dia ferro spugnoso, nel secondo passo avviene la riduzione finale, lola scioglimentofusione e la [[carburazione]] fino all'ottenimento della ghisa. L'energia necessaria al processo di fusione è fornita dalla gassificazione del carbone (semicoke, 'char'), mediante il quale si ottengono grandi quantità di [[monossido di carbonio]] e [[idrogeno]], utilizzati poi come riducenti.

== Principio di base ==

Il Minerale, sia in pezzatura, che sinterizzato, o pellettizzato, od una mescola di questi, viene reso metallico a circa il 90&nbsp;% all'interno di un pozzo in controcorrente con idoneo gas di riduzione e trasportato tramite coclea in un predisposto fusore-gassificatore a liquido nel quale avvengono, assieme alla riduzione e fusione delladel spugnaferro di ferrospugnoso, avvengono le necessarie reazioni metallurgiche nel metallo e nella scoria. Ghisa e scoria vengono poi spillate allo stesso modo di quanto avviene in altoforno. Analisi sulla scoria da Corex non hanno, in linea di principio, dato differenze rispetto alla scoria da altoforno.

Il ''gas d'altoforno'' ottenuto dal pozzo di riduzione è reso disponibile all'impiego energetico e metallurgico, con il nome di ''exportgas'', dopo depurazione e raffreddamento in un impianto di lavaggio. L'exportgas Corex si caratterizza per il medio potere calorifico (Hu = 7.500-8.000&nbsp;kJ/[[metro cubo|normal metri cubo]]) e l'elevata purezza (Polveri 5-10&nbsp;mg/[[metro cubo|normal metri cubo]]).

Il carboniocarbone viene raccoltoimmesso alla sommità del fusore-gassificatore a liquido. Dopo l'essiccamento ed il decasaggio di tale carboniocarbone si forma nel fusore-gassificatore un letto solido di semicoke (char). Nel focolare del fusore-gassificatore avviene il degasaggio del semicoke mediante ossigeno. Nella parte superiore del letto solido si formano ulteriori gas mediante pirolisi del carbone. Il risultante gas caldo ottenuto da questo processo (ca. 1.000&nbsp;°C) consiste prevalentemente di CO e H₂ ed è carico di polveri sottili. Dopo raffreddamento e depolverizzazione (ciclone a caldo) questo gas grezzo viene immesso nel pozzo riduttore come agente riducente. La polvere abbattuta dal ciclone viene riportata nel fusore-gassificatore e lì ulteriormente degasata mediante estrazione con ossigeno.

== Vantaggi e svantaggi rispetto al processo altoforno ==

* L'impiego di carbone grezzo elimina la necessità di una [[carbone#coke|cokeria]]. Viene pertanto eliminata una fonte essenziale di emissioni di uno stabilimento siderurgico.

* Alle alte temperature di degasaggio del carbone nel reattore di fusione T&nbsp;>&nbsp;1.000°&nbsp;C), i composti organici vengono scomposti completamente nei loro componenti gassosi (CO, CO₂, H₂), i composti organici dello [[zolfo]] vengono convertiti in carbonio e gas idrogenati COS, H₂S). Nei processi successivi nel degasatorefusore-gassificatore, tali composti, maleodoranti e altamente tossici, sono legati quasi completamente in ferro spugnaspugnoso, in materiali inerti ed in scoria, e come tali immobilizzati.

* La maggiore flessibilità per quanto riguarda l'eterogeneità della [[carica]] permette una conduzione stabile del processo anche con qualità dei materiali in ingresso molto variabile. Inoltre il Corex permette una maggiore efficienza economica della regolazione del processo grazie alla tolleranza contro le oscillazioni nella capacità di carica ed i vantaggi presenti nel più facile avvio e fermata impianto.

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== Utilizzo di residui e scarti ==

Così come avviene nel processo altoforno, i residui e gli scarti metallurgici comunemente presenti in uno stabilimento siderurgico possono essere utilizzati nel processo Corex.

Allo scopo sono idenei i materiali metallici, gli [[ossidi]] ed anche i materiali carboniosi. Ad esempio le polveri sottili e la scaglia di laminazione vengono [[bricchetta|bricchettate]] a freddo e successivamente utilizzate per alimentare il pozzo di riduzione. I fanghi provenienti dal lavaggio dei gas (ad esempio i gas provenienti dalla carica) vengono [[pellet|pellettizzati]] ed assieme a polvere di carbone immessi nel degasatorefusore-gassificatore. Anche i fanghi di processo possono essere reimmessi allo stesso modo. Il 10% del pellet transita direttamente attraverso l'alimentazione, allo scopo di evitare un accumulo di metalli pesanti. Il materiale non reimmesso nel processo Corex puo' essere trattato con [[alcali]] o residui ricchi di [[zinco]] (ad esempio polveri di stabilimento) poiché la capacità funzionale dell'impianto risulterebbe ridotta. Questo vale in analogia al processo altoforno.

== Brevetti ==