SCHEMA DI FUNZIONAMENTO DELL’IMPIANTO DI PRODUZIONE DELLA GHISA IN COLATA CONTINUA
PARTICOLARITÀ TECNICHE DELLA PRODUZIONE DI GHISA IN COLATA CONTINUA
La produzione delle barre di ghisa in colata continua avviene mediante fusione del metallo in un forno fusorio, con successivo travaso del metallo liquido nel forno di colata (vedi schema).
Nel forno di colata, il punto di uscita delle barre è situato orizzontalmente e nella parte più bassa del forno, pertanto la barra in fase di produzione riceve una continua alimentazione di metallo liquido, in grado di compensare in modo ottimale il ritiro da raffreddamento della ghisa (carico d’alimentazione ). Eventuali altri potenziali cause di difetti, quali presenza di refrattario del forno o bolle di gas, sono naturalmente spinti verso l’alto ed eliminati come scorie, grazie al loro minor peso specifico, evitando quindi il rischio di inclusioni o soffiature, come può avvenire nei getti prodotti con formatura in terra. Nel caso si verificasse accidentalmente il passaggio di gas o scorie attraverso il punto di colata, queste sarebbero comunque spinte verso l’alto (per gli stessi motivi visti sopra ) e rimarrebbero quindi imprigionate nella crosta esterna della barra (vedi sovrametallo di lavorazione consigliato) lasciando sempre integro e compatto l’interno.
Il raffreddamento della barra avviene in modo forzato, attraverso una conchiglia di grafite che determina la sezione della barra (vedere sezione del forno di colata e conchiglia di raffreddamento, sopra riportata). Questa conchiglia, all’interno è a diretto contatto con il metallo e all’esterno è inserita in un’intercapedine con passaggio forzato di liquido refrigerante per favorire la dissipazione del calore; ciò conferisce alle barre prodotte in colata continua una maggior compattezza della struttura rispetto ai getti colati in forme di terra, infatti grazie al raffreddamento forzato, la grafite in soluzione non ha “il tempo” necessario per formare nuclei di grosse dimensioni. Tale “raffreddamento forzato” conferisce alla barra un’altra delle tipiche caratteristiche della colata continua ovvero, la “Doppia Struttura”. Guardando la sezione di una barra in colata continua si noterà infatti un sottile anello esterno (circa tra i 5 e 20 mm., in proporzione alle dimensioni della barra) ed una zona interna di diverso colore; tale differenza è data dalla struttura prevalentemente ferritica esterna e dalla struttura prevalentemente perlitica interna, che si forma per effetto del raffreddamento rapido dell’esterno e dell’effetto “ricottura” che il metallo ancora liquido all’interno, esercita sul metallo esterno già solidificato.
Vantaggi della colata continua rispetto ai getti prodotti con formatura in terra:
1 – Assenza di risucchi o ritiri anomali dovuti a scarsa alimentazione.
2 – Assenza di porosità da gas o inclusioni di sabbia o scoria.
3 – Concentrazione di ogni eventuale difetto di soffiature o inclusioni sulla zona esterna della barra, normalmente asportato durante la lavorazione meccanica.
4 – Maggiore compattezza della struttura dovuta sia al raffreddamento forzato sia alla forte pressione ferrostatica del metallo liquido contenuto nel forno.
5 – Tempi di consegna brevissimi, in quanto normalmente pronto a magazzino nelle dimensioni e tipologie standard.