La produzione dell'acciaio primario è il processo essenziale nel corso della produzione dell'acciaio. In questo processo, l'acciaio viene prodotto dalle varie materie prime, le cui proprietà vengono migliorate attraverso la metallurgia secondaria dopo la produzione di acciaio primario. La Figura 1 illustra schematicamente i quattro diversi modi di produzione dell'acciaio primario.
Circa il 70 percento della produzione mondiale di acciaio avviene attraverso il percorso dell'altoforno e circa il 28 percento attraverso il processo elettrico dell'acciaio. Il processo di riduzione della fusione e il processo di riduzione diretta giocano quindi solo un ruolo minore.
I materiali di partenza per la produzione di acciaio grezzo utilizzando il percorso dell'altoforno sono il minerale di ferro e il carbone. Il minerale di ferro viene ripulito dalle impurità nel corso della lavorazione del minerale e lavorato in impianti di sinterizzazionee impianti a pellet. Il coke viene prodotto dal carbone in un impianto di c okeria. Il minerale di ferro lavorato viene immesso nell'altoforno insieme al coke a strati, dove viene prodotta la ghisa. La ghisa liquida viene trasportata al convertitore di acciaio all'ossigeno. In questo convertitore, l'acciaio liquido viene prodotto soffiando in ossigeno.
Nel processo elettrico dell'acciaio, i rottami di acciaio vengono fusi direttamente nell'acciaio come materia prima secondaria in un forno elettrico ad arco. Il rottame è un rottame proprio, nuovo o vecchio. Il rottame proprio è il rottame prodotto direttamente nell'acciaieria durante il processo di produzione. I nuovi rottami provengono dall'industria di lavorazione dell'acciaio, ad esempio dall'industria automobilistica, dove vengono prodotti in vari processi di produzione. I vecchi rottami sono ottenuti attraverso processi di riciclaggio. Il rottame viene fuso con l'aiuto della corrente elettrica.
Nel processo di riduzione della fusione, la ghisa grezza viene prodotta direttamente dal minerale di ferro e dal carbone lavorati. A differenza del percorso dell'altoforno, la produzione di coke non è quindi necessaria, il che significa che non è necessario alcun impianto di cokeria. La ghisa fusa prodotta nel processo di riduzione della fusione viene poi trasformata in acciaio grezzo in un convertitore, proprio come nel percorso dell'altoforno.
Proprio come nel processo di riduzione fusoria, il processo di riduzione diretta non richiede un sistema di cokeria. In questo processo, il minerale di ferro lavorato reagisce con i combustibili fossili carbone, gas naturale o petrolio greggio in una riduzione diretta. Questo produce una cosiddetta spugna di ferro. Si tratta di un prodotto simile a una spugna e poroso, con un contenuto di ferro molto elevato. Il ferro spugna viene successivamente fuso in acciaio in un forno elettrico ad arco.
Metallurgia primaria, produzione di acciaio grezzo
primary steelmaking