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Il
Processo 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 e vengono pertanto meno i conseguenti limiti relativi al tipo carbone impiegabile nel processo stesso.
Base del processo Corex attuale è il procedimento
KR (Kohle-Reduktions-Process / Riduzione con carbone), sviluppato negli anni
'70 del novecento in
Brasile da Ralph Weber. Il brevetto corrispondente viene acquistato nel
1978 da
Willy Korf il quale invita l'allora
VOEST-Alpine ad una partnership per sviluppare ulteriormente ed industrializzare tale processo
[1]. 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
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
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
[2]. Questi due impianti sono frattanto acquistati da Essar Steel e devono essere ricostruiti in India.
[3]. 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.
[4]. Successivamente è stato ordinato dalla stessa Baosteel un ulteriore impianto Corex, entrato in servizio alla fine del
2011.
[5].
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 i minerali di ferro sono ridotti a ferro spugnoso, nel secondo passo avviene la riduzione finale, la fusione 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.
Il Minerale, sia in pezzatura che
sinterizzato o
pellettizzato, od una mescola di questi, viene reso metallico a circa il 90 % all'interno di un pozzo in controcorrente con idoneo gas di riduzione e trasportato tramite coclea in un predisposto fusore-gassificatore nel quale avvengono, assieme alla riduzione e fusione del ferro spugnoso, 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 kJ/
normal metri cubo) e l'elevata purezza (Polveri 5-10 mg/
normal metri cubo).
Il carbone viene immesso alla sommità del fusore-gassificatore. Dopo l'essiccamento ed il degasaggio di tale carbone 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 °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.