N. 5 2013 - Assofond

Transcript

N.5 2013
ASSOFOND
FEDERAZIONE
NAZIONALE
FONDERIE
Poste Italiane S.p.A. - Anno XL-Pubblicazione bimestrale - Spedizione in A.P. - 70% - Filiale di Milano
La rivista delle Fonderie
di Metalli Ferrosi e Non Ferrosi
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GE
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N. 5 2013
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industria
fusoria
ASSOFOND
in igne vita
sommario
ASSOFOND
FEDERAZIONE
NAZIONALE
FONDERIE
Pubblicazione bimestrale tecnico-economico ufficiale
per gli atti dell’Associazione Nazionale delle Fonderie
Autorizzazione Tribunale di Milano
n. 307 del 19.4.1990
Direttore Responsabile
Silvano Squaratti
Economico
Incontro Siderweb sui bilanci d’acciaio ....................................................................................................10
Assofond: Viaggio “studio” Brasile, ottobre 2013
..............................................................................16
Le tecnologie sostenibili per le industrie metallurgiche ad alto consumo energetico ................ 28
Alumotive 2014 .............................................................................................................................................. 32
Corso avanzato di metallurgia delle leghe di alluminio ...................................................................... 38
Direzione e redazione
Federazione Nazionale Fonderie
20090 Trezzano S/Naviglio (MI), Via Copernico 54
Tel. 02/48400967 - Telefax 02/48401282
www.assofond.it - [email protected]
Gestione editoriale e pubblicità
S.A.S. - Società Assofond Servizi s.r.l.
Tel. 02/48400967 - Telefax 02/48401282
Amministrazione e abbonamenti
S.A.S. - Società Assofond Servizi s.r.l.
Tel. 02/48400967 - Telefax 02/48401282
Abbonamenti per l’Italia,
anno 2013 105,00 euro
Abbonamento per l’estero,
anno 2013 180,00 euro
Rubrica Legale
Le responsabilità della Fonderia: distinzioni e cautele .......................................................... 42
Una copia 12,91 euro, estero 20,66 euro
Numeri arretrati il doppio
Spedizioni in A.P. - 70% - Filiale di Milano
Tecnico
La sfida dell’introduzione delle sabbie inorganiche e dei processi
di fabbricazione delle anime ..........................................................................................................52
Tecnologia e efficacia dei trattamenti ad iniezione di gas nei bagni di ghisa ....................60
L’importanza della metallurgia “Metallurgia generale” (venticinquestima parte) ............68
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È vietata la riproduzione degli articoli e illustrazioni di
Industria Fusoria senza autorizzazione e senza citare
la fonte. La collaborazione alla Rivista è subordinata
insindacabilmente al giudizio della Redazione.
Le idee espresse dagli Autori non impegnano ne la
Rivista ne Assofond e la responsabilità di quanto
viene pubblicato rimane agli Autori stessi.
La pubblicità che appare non supera il 50% della
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Indice
Inserzionisti ..........................................................................................................................................88
7
Industria Fusoria 5/2013
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mi
M. Brancia
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ec
o
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economico
Incontro Siderweb
sui bilanci d’acciaio
rurgia lamenta sempre gli stessi problemi e i fatturati sono
ancora in calo: queste sono le
parole del Presidente di Siderweb Emanuele Morandi
che, allo stesso tempo, suggerisce la via del coraggio da parte
delle imprese, ovvero la forza
di trovare il modo di buttarsi
nelle novità e di cambiare mentalità per intercettare la ripresa, altrimenti il settore della siderurgia non sarà in grado di
risollevarsi.
Mercoledì 16 ottobre Siderweb ha organizzato, come
ogni anno, l’evento “Bilanci
d’acciaio” per analizzare e
commentare le performance
del settore siderurgico italiano
alla luce dei risultati conseguiti
durante l’esercizio contabile
2012. Erano presenti, in qualità
di relatori, Claudio Teodori,
docente di “analisi di bilancio e
comunicazione finanziaria” all’Università degli Studi di Brescia, Gianfranco Tosini, responsabile del Centro Studi di
Siderweb, e Matteo Bugamelli del Centro Studi della
Banca d’Italia e titolare della
Divisione Struttura economica
e mercato del lavoro. Sono intervenuti inoltre Maurizio
Faroni (Banco Popolare) Antonio Gozzi (Duferco Group
e Presidente Federacciai) Umberto Nobile (Ernst & Young)
e Pietro Vargiu (Coface). Moderatore dell’incontro Luca
Orlando, inviato presso la redazione Imprese e Territori de
“Il Sole 24 Ore”.
L’interesse per l’appuntamento
si è dimostrato ancora più vivo
rispetto all’anno scorso, visto il
“sold out” registrato e sentite
le parole degli organizzatori.
Tuttavia, il settore della side-
Il tema ricorrente a cui ci si riferisce è l’overcapacity per cui
le ristrutturazioni e le scelte di
aggregazione non sono più rinviabili per il settore.
La filiera è reduce dall’ennesimo annus horribilis, appesantito dalle difficoltà giudiziarie
dell’Ilva (il cui bilancio non è
stato analizzato perché non an-
Il Confronto tra i comparti di attività – Sviluppo operativo e strutturale.
PROD: fonderie – DISTR: distributori - CS centri servizio - CROTT: commercio di rottame
Fonte Siderweb
10
economico
IL CONFRONTO TRA I COMPARTI DI ATTIVITÀ
cora depositato). Le altre
aziende italiane arrancano nel
coprire, con i fatturati in calo, i
costi strutturali come ammortamenti e costi del personale.
Da come si osserva dai dati
forniti da Siderweb, che riportiamo nel seguito del presente
articolo, è la parte finale della
filiera che soffre, vedi centri
servizio e distributori.
L’analisi presentata ha comparato i principali indicatori di bilancio per quattro comparti
differenti della filiera: produttori, che includono le fonderie
(PROD) distributori (DISTR)
centri servizio (CS) e commercio di rottame (CROTT).
Redditività operativa e netta.
L’incidenza degli oneri finanziari
sul reddito operativo non sono
diretta conseguenza dei tassi
bancari presenti sul mercato ma
sono causati soprattutto dal calo dei saldi dell’EBITDA.
Da un punto di vista della solidità patrimoniale si rileva invece che il problema non è tanto
la presenza di aziende sottocapitalizzate, bensì siamo di fronte ad una crisi del modello di
business: ciò che si evidenzia è
la mancanza di un salto di qualità sul versante delle aggregazioni e delle specializzazioni da
parte degli attori del settore;
non è un caso che esista, dalle
indagini effettuate, una correlazione positiva fra aumento
del reddito all’aumentare delle
dimensioni dell’azienda e fra
aumento del reddito e grado
di specializzazione nella produzione. Analogamente, ricerca e apertura sui mercati esteri vanno di pari passo con la
crescita dimensionale di un’azienda e i relativi benefici.
Reddito della gestione caratteristica.
Oneri e debiti finanziari.
Posizione finanziaria netta.
PROD: fonderie – DISTR: distributori - CS centri servizio - CROTT: commercio di rottame
Fonte Siderweb
11
L’unica (magra) consolazione è
la constatazione che i mercati
a valle di quello siderurgico
hanno subito, e continuano a
subire, la crisi in maniera molto più significativa: sia il settore del cemento che quello del
automotive presentano risultati peggiori, il primo per una
dipendenza naturale dalla domanda interna, l’altro per un
economico
mercato competitivo mondiale
che ha visto forti riposizionamenti.
Nonostante il clima di fiducia
da parte degli imprenditori sia
leggermente migliorato negli
ultimi mesi, le tensioni sul mercato del credito continuano, e
solo nel 2015, commentano i
relatori presenti all’incontro, si
vedrà una reale ripresa dell’economia italiana, dopo 6 anni di
recessione.
È inutile eludere il fatto che in
questa lunga crisi l’Italia si è
portata con sè altri problemi di
natura organizzativa e produttiva che venivano dal passato.
Una nota interessante che è
emersa dal dibattito circa le
condizioni della struttura economica del Bel Paese è che il
numero di imprese a conduzione famigliare presenti in Italia non è inferiore né a quello
tedesco né a quello francese:
la differenza si nota nella compagine del management. Questo, nella realtà italiana, è anch’esso in maggioranza di natura famigliare e ciò, in molti
casi, porta ad una minore propensione al rischio, ad una minore propensione agli investimenti ed all’innovazione.
Situazione
macroeconomica
Si riporta di seguito una sintesi dello studio presentato da
Siderweb durante il convegno
sulla situazione macroeconomica nel 2012.
Il prodotto mondiale è cresciuto del 3,2% contro il 4% del
2011. Il rallentamento ha interessato sia le economie avanzate (+1,2% rispetto a +1,6%) sia
quelle emergenti (+5,1% rispetto a +6,4%). L’attività economica nei principali paesi avanzati è
stata condizionata dalla crisi del
debito sovrano nell’area dell’euro e dall’incertezza sulla politica di bilancio negli USA, mentre nei principali Paesi emergenti la frenata degli investimenti e l’indebolimento della
domanda estera hanno ridotto
la crescita del PIL.
PAESI CHE HANNO RECUPERATO
IL CALO DEL PIL DEL 2009
AMERICA LATINA
-1,5
6,2
4,6
EUROPA CENTRO-ORIENTALE -3,6
4,5
5,4
TURCHIA
-4,8
9,2
8,5
CIS
-6,4
4,8
4,8
RUSSIA
-2,8
3,2
4,3
CANADA
-7,8
4,3
2,5
USA
-3,5
2,4
1,8
GIAPPONE
-5,5
4,5
-0,8
GERMANIA
-5,1
4,0
3,1
FRANCIA
-2,6
1,7
1,7
AUSTRIA
-3,8
2,1
2,7
SLOVACCHIA
-4,9
4,2
3,2
SVEZIA
-5,0
5,9
3,8
BELGIO
-2,8
2,4
1,8
0,9
1,4
2,6
3,4
3,4
1,7
2,2
1,9
0,9
0,0
0,8
2,0
1,2
-0,2
PAESI CHE NON HANNO RECUPERATO
IL CALO DEL PIL DEL 2009
OLANDA
-3,7
1,6
1,1
FINLANDIA
-8,5
3,3
2,7
IRLANDA
-5,5
-0,8
1,4
SPAGNA
-3,7
-0,3
0,4
ITALIA
-5,5
1,8
0,4
PORTOGALLO
-2,9
1,4
-1,7
SLOVENIA
-7,8
1,2
0,6
GRECIA
-3,3
-3,5
-6,9
-0,9
-0,2
0,9
-1,4
-2,4
-3,2
-2,3
-6,4
PAESI CON IL PIL IN CRESCITA NEL 2009 - 2012
EMERGENTI ASIATICI
7,2
9,5
7,8
6,5
CINA
9,2
10,4
9,2
6,8
INDIA
6,8
10,1
6,8
3,2
MEDIO ORIE – NORD AFRICA
2,6
5,0
4,0
4,5
AFRICA SUB-SAHARIANA
2,8
5,3
5,4
4,9
COREA
0,3
6,3
3,6
2,0
AUSTRALIA
1,4
2,5
2,1
3,6
POLONIA
1,6
3,9
4,3
2,0
Il commercio mondiale è cresciuto del 2,5% rispetto al 6%
del 2011. Le tensioni sui mercati finanziari si sono intensificate a causa della crisi greca,
delle difficoltà del sistema bancario spagnolo e della scarsa
coesione delle autorità europee di fronte alla crisi dell’euro e delle indecisioni in merito
alla politica di bilancio negli
USA.
L’incertezza del quadro economico globale ha condizionato le fluttuazioni dei prezzi
delle materie prime nel corso
12
del 2012; l’iniziale tendenza al
rialzo si è interrotta in primavera. L’indebolimento della domanda in Europa e nei paesi
emergenti dell’Asia ha colpito
soprattutto i prezzi dei metalli. Tuttavia, verso fine anno i
corsi sono ripresi a causa del
recupero della domanda cinese. In particolare, il prezzo del
minerale di ferro è diminuito
mediamente del 23,4%, quello
del rottame del 9%, mentre il
prezzo del carbon coke è aumentato del 3,5%.
Il peggioramento delle condi-
economico
Dinamica dei settori utilizzatori acciaio
Settori utilizzatori
Costruzioni
Automotive
Macchine e apparecchi meccanici
Prodotti in metallo
Tubi
Elementi strutturali in metallo
Elettrodomestici
Altri mezzi di trasporto
Consumo reale di acciaio TOTALE
Consumo apparente di acciaio TOTALE
zioni macroeconomiche si è
riflesso sulla produzione mondiale di acciaio che ha raggiunto 1.547 milioni di tonnellate,
con un modesto incremento
dello 0,7% rispetto al 5,1% del
2011. Tutti i principali Paesi
produttori hanno ridotto la
produzione di acciaio o ne
hanno rallentata la crescita rispetto al 2011, compresa la
Cina che dal 10% è scesa al
2%. Nell’UE la produzione di
acciaio si è attestata a 169 milioni di tonnellate, con un decremento del 4,9%. A cinque
anni di distanza, soltanto 7 tra
i primi 20 Paesi produttori di
acciaio presentano volumi
produttivi superiori a quelli
pre-crisi.
La produzione italiana di acciaio è diminuita del 5,1% nel
2012 rispetto al 2011, portan-
% su consumo
di acciaio
26%
18%
14%
14%
12%
10%
26%
2%
Variazione % produzione
Paesi UE
-5,3
-3,1
0,2
-3,2
-6,5
-6,5
-3,3
2,7
-4,8%
-9,5%
do a quasi 14 punti percentuali il gap rispetto al massimo
toccato nel 2007 (-4,3 milioni
di tonnellate). I volumi produttivi sono stati fortemente condizionati dalla contrazione della domanda interna. Il consumo apparente di prodotti siderurgici si è ridotto infatti del
16%, attestandosi a 31 punti
percentuali sotto il livello precrisi. Il tasso di utilizzo della
capacità produttiva è ancora
diminuito, le ore lavorate sono
calate del 5% rispetto al 2011,
mentre le ore di cassa integrazione sono aumentate di oltre
il 27%, consentendo di contenere al 2% la contrazione degli
occupati.
Il 2013 è un anno ancora molto difficile per la siderurgia europea e soprattutto italiana a
causa della recessione nell’a-
2012 - 11
Italia
-13,9
-15,8
-4,9
-8,1
-9,8
-9,8
-5,1
-0,8
-8,2%
-16,2%
rea dell’euro e del rallentamento dell’economia e del
commercio mondiale. I ricavi
delle imprese della filiera siderurgica sono previsti in diminuzione, con un impatto negativo sulla redditività e quindi
sulla possibilità di attuare interventi di ristrutturazione
per adeguare la capacità produttiva alla domanda reale di
acciaio, sia da parte dei produttori che dei distributori.
Il 2014 sarà un anno di graduale ripresa: il primo semestre risulterà condizionato dall’effetto di trascinamento negativo
del 2013, mentre nella seconda parte dell’anno la ripresa
sarà relativamente più tonica. I
ricavi e la redditività aumenteranno, ma a livelli insufficienti a
compensare le perdite registrate nel biennio 2012-13.
Le prospettive: andamento della produzione dei settori utilizzatori
Settori utilizzatori
Costruzioni e strutture in acciaio
Automotive
Macchine e apparecchi meccanici
Prodotti in metallo
Tubi
Elettrodomestici
Altri mezzi di trasporto
Consumo apparente TOTALE
Consumo reale TOTALE
% su consumi
acciaio
35%
18%
14%
14%
12%
3%
2%
13
Variazione produzione %
Paesi UE
Italia
2014
2013
2014
2013
0,7
-3,6
0,5
-11,2
1,4
-4,1
1,0
-6,5
3,4
-2,6
2,8
-5,9
3,1
-1,3
2,5
-3,5
2,3
-4,9
3,0
-9,5
2,6
0,2
1,5
-6,8
2,7
1,5
2,1
-1,8
2,1
-3,8
2,7
-14,5
0,6
-4,4
1,5
-15,3
eco no
mi
S. Squaratti
ico
om
on
nomico
eco
ec
o
c
economico
ASSOFOND:
Viaggio “studio” Brasile, ottobre 2013
Perché
BRICS:
“B” come Brasile
… breve cronaca “leggera” di
un viaggio oltre oceano, di un
esperienza fatta di relazioni, visite, confronti, numeri, umori,
fatiche e piaceri, sapori e odori
… e tanto altro … di una “dozzina” di fonditori italiani.
Sempre spinti dall’interesse di
una altra nuova esperienza che
ci portasse a conoscere le
realtà produttive di altri paesi,
come accaduto con grande
successo in passato e negli Stati Uniti lo scorso anno, abbiamo individuato nel Brasile una
meta per una nuova “avventura”. La “B” dei BRICS, è probabile che sarà più veloce l’aggiunta di nuove lettere all’acronimo, rispetto alla nostra possibilità di visitarli…
I principali motivi di interesse
sono prima di tutto la visita
16
delle principali fonderie del
paese e a seguire gli incontri
con Associazione Brasiliana
Fonderie e altri organi istituzionali, l’interesse di cogliere
l’occasione di vedere la fiera di
fonderia e visite e contatti con
produttori di ghisa. Ovviamente forte è lo stimolo di incontrare “persone”: Imprenditori,
tecnici, commerciali, istituzioni
locali, altri. Per cogliere la loro
esperienza, il loro “sentimento”
sul settore fonderia, sia nel loro paese che a livello globale. E
quindi via, dopo una attenta organizzazione, si parte!
economico
Brasile: dati economici degli ultimi 4 anni:
2009
Variazione del PIL R$ (%)
-0,2
PIL a prezzi correnti in mld USD
1,796
PIL pro capite in USD a prezzi correnti
9,379
Tasso di inflazione (%)
5,2
Cambio 1 Euro x Reais
2,6
Tasso di Disoccupazione (%)
8,1
2010
+7,5
2,194
10,900
5,9
2,33
6,9
2011
+2,8
2,284
11.600
1 6,9
2,,25
6,1
2012
+1,2
2,226
11,221
5,5
2,25
2,8
Fonte: BACEN 2013
GIOVEDÌ 10/10
Belo Horizonte:
Metalsider, Teksid
Volo “digerito” bene, e subito i
ritmi incalzano: Bus che vola su
strade non propriamente lisce
nell’entroterra del Minas Gerais, regione tra le più ricche al
mondo di minerale di ferro, e
che quindi vede una forte presenza di produttori di ghisa, e
siamo pronti per la prima visita
all’altoforno di Metalsider: sono 6/7 altoforni, per 35.000
t/mese, curiosa la fabbrica con
ammassi di ferro e fuoco che
staccano la foresta. I proprietari dichiarano disponibilità ad attivare impianti da dedicare alla
produzione specifica per i nostri bisogni, potendo correggere l’analisi per controllare i valori di manganese e fosforo.
Proprietario Bruno Melo Lima,
il direttore è il figlio Marcio Salles. Metalsider fornisce ghisa liquida alla fonderia Teksid, distante una decina di chilometri,
con analisi Si>1% e Pmax =
0,08%.
Per trasportare la ghisa in pani
da Metalsider al porto occorrono circa 80 $/tonnellate e
soprattutto per questo le ghise
brasiliane sono difficilmente
competitive in Europa.
I produttori di ghisa brasiliani
fanno parte di un’associazione
che stabilisce per tutti il prezzo
di vendita della varie qualità di
ghisa e quindi risulta praticamente impossibile fare accordi
diretti con un produttore.
Nel primo pomeriggio ci accingiamo ad iniziare la visita alla
prima fonderia e siamo in “Teksid do Brasil” a Betim dove ci
accoglie il direttore commerciale NAFTA MERCOSUR Ra-
niero Cucchiari; grande gentilezza e fraternità, bello sentirsi
un poò a casa. I loro dati sono
impressionanti e la visita molto
istruttiva, anche il travaso della
siviera da 25 tonnellate arrivata
su camion speciale (dalla vicina
Metalsider che abbiamo visitato poco prima); da Metalsider
arriva circa il 35% del loro fabbisogno di liquido a 1300 °C.
Viene caricata in 3 forni ad arco; hanno anche 1 cubilotto. Interessante anche il confronto
con il CEO Silva che ha giustamente visione del mondo.
4000 dipendenti, 300.000 tonnellate capacità massima, costo
energia elettrica 60 €/ MWH.
Lo stabilimento del gruppo con
la più alta produttività è in
Francia con 170 t/dipentente; in
Brasile 75 t/dipentente; fatturato 280 M€, produzione 2013 =
230.000 ton; Teksid nel mondo
750.000 t/anno in 8 stabilimenti (per confronto la TUPY che
visiteremo nei prossimi giorni
produce 850.000 t/anno).
VENERDÌ 11/10
Belo Horizonte:
Avg, Cosimat
Via Sete Lagos, per nuovi produttori di pani, purtroppo piuttosto lontani e il traffico non
certo un piacere, tuttavia la AVG
una realtà di estremo interesse il
cui proprietario sembra tenere
molto alla possibile collaborazione. N. 2 altiforni da 850 t/giorno,
N. 2 unità di produzione energia
elettrica di 4,8 MW che utilizzano il calore altiforni, l’80% dell’energia prodotta viene utilizzata
ed il resto viene ceduto al mercato; 300.000 t/anno, nel 2014
avvieranno 3° forno per altre
100.000 t/anno, lavorano 365
gg/anno per 5 anni; ogni 5 anni
fermano 60 gg per manutenzione forni. Esportano in Europa,
USA, ASIA e TAIWAN 60% .
Usano solo carbone vegetale
che si auto producono (in brasile non esiste carbone coke)
da alberi di eucalipto. La proprietà totale è pari a 30.000 et-
Visita alla sede, di San Paolo, della Voith, multinazionale di impianti idroelettrici.
17
economico
tari di cui 18.000 a piantagione
di eucalipto (nella foresta vi sono 1000 forni artigianali per
bruciare legna e produrre
coke). In 10 anni la produttività
di coke è raddoppiata, la pianta
impiega 7 anni a raggiungere 25
mt per il taglio. 650kg di coke/t
di ghisa valore 230$/t, mentre il
minerale di Fe vale 110$/t. La
loro ghisa ha 62% di Fe,
P<0,035%; dal 2015 totalmente
autonomi anche per il minerale
di ferro, con propria miniera in
cui hanno investito 80 mln$ dal
2008.
Grande sensibilità ambientale,
recupero calore e autoproduzione, vediamo gli altoforni in
funzione e le lingottatrici. Anche loro accennano elevati
prezzi per trasporti: 40 x Rio, a
480 km, 100 di strada e 380
ferrovia, si ritengono fortunati
ad avere a 10 km un terminal
ferroviario per il porto di Vittoria. Comprendiamo sempre
meglio le difficoltà ed i costi
della logistica.
Dichiarano 15 diversi tipi di
ghisa, con Si fino al 3%, e dal
punto di vista economico hanno Ebitda 15/20%.
Nel pomeriggio visita ad altro
produttore ghisa COSIMAT,
poco interessante dopo le due
visite precedenti, e molto distante sia dal punto di vista dell’attenzione all’ambiente che alla sicurezza, ma chiudiamo questi primi due giorni sicuramente soddisfatti anche se un poco
provati dai ritmi intensi, che caratterizzeranno tutto il viaggio;
il fine settimana arriva in nostro aiuto.
DOMENICA 13/10
Porto Alegre
Dopo una pausa nel fine settimana, la domenica voliamo su Porto Alegre, capitale dello stato più
a sud del Brasile, pullman fino a
destinazione con percorso funestato da traffico per ben 4 incidenti ! Il panorama molto diverso dal precedente, case e automobili più belle a testimoniare
un livello economico più elevato,
la vegetazione sempre rigogliosa
e bellissima, con alti fusti di eucalipti e chiazze di palme che si arrampicano su morbide colline.
LUNEDÌ 14/10
Caxias Do Sul:
Caster-Tech (Randon)
260 dipendenti, ½ Gg e ½ GS,
budget 2013 27.000 t, capacità
max 40.000 t; hanno 40 codici
diversi, target scarto 3,5%, 1756
ppm scarto reso cliente. Certificati ISOTS, 18001, 14001; carica
47% lamiere (max 1% Mn), 15%
ghisa in pani, 35% boccame, 3%
ferroleghe; energia 60€/MWH,
costo totale operaio 1000 €/mese. Fonderia nuova e pulitissima,
“ideata” e realizzata interamente
da Savelli, che ci ha accompagnato nella visita, per soddisfare il
50% del fabbisogno del Gruppo
Randon. e ubicata nello stesso
“enorme” plant dove sussistono
anche gli altri stabilimenti del
gruppo che visitiamo con altrettanto interesse.
Vista alla Randon dove siamo accolti con straordinaria cortesia
da parte dei proprietari di una
multinazionale che fattura ben
2,2 mld di euro ! Le loro origini
venete, come la maggior parte
degli abitanti di questa zona, sono così sentite da portarli a gioire dell’incontro. David, 54 anni il
CEO, 2 figli che non entrano in
azienda, Luis il patriarca di 84 anni. Il gruppo principale è uno dei
leader nella produzione di rimorchi, cassoni, silos, cisterne,
che realizza con una enorme officina di carpenteria dotata di un
impianto automatico di verniciatura per strutture di 18 metri
(costato 30 mln di euro). Il gruppo nasce coi freni ad aria compressa per sopportare gli sforzi
che fanno mezzi pesanti su salite,
decolla con la JV con gruppo
Meritor per mercato Usa. 8% del
profitto distribuito ai dipendenti,
450 bambini dal disagio sociale
aiutati nel doposcuola (“Welfare” che ritroveremo in forme diverse in tutte le altre aziende !).
La sera lasciamo questa regione
“italiana” con un volo che ci porta in quella “tedesca”.
MARTEDÌ 15/10
Joinville:
Weg e Schulz
Visita a WEG con funzionari IMF,
anche qui grande apertura e nostra sorpresa per vedere altra
18
multinazionale sviluppatasi in 50
anni per la genialità di 3 amici,
leader mondiale di motori elettrici, 17.000 dipendenti qui,
26.000 nel mondo 6,2 mld real
(che al cambio fanno oltre 2 miliardi di euro!). Hanno quatto
fonderie e una in progetto in
Messico per ambizioso programma di triplicare fatturato attraverso l’aumento della loro quota
nel mercato USA dal 3 al 15%.
Culto della personalità dei fondatori di tipo “sovietico”, posseggono persino foreste per fare
legno di imballaggio per i prossimi 50 anni!
868.000 mq area totale di cui
350.000 coperti.
Lavoro su 3 turni; tutti i componenti WEG sono prodotti da stabilimenti WEG ( vernice, filo rame, fonderia ); 48.000 motori finiti al giorno. Fatturato 3,15 miliardi di USD ed entro 2020 vogliono arrivare a 9 miliardi di
USD. Investono 200 milioni di
USD ogni anno.
Fondono solo con forni elettrici,
sintetico con ritagli di lamierino
proprio (totalmente autosufficienti, non usano un solo chilo di
pani di ghisa o altro rottame),
8.000 t/mese, solo ghisa grigia,
qualunque codice ha attraversamento di 5 gg, con un just in time estremo, estrema la complessità della gestione: Noi commentiamo amichevolmente dando loro dei pazzi e loro di tutta
risposta … “Pazzi, meglio pazzi
con soldi in scarsella”.
Fonderie (ne hanno 5 in tutto):
un forte odore di resina ci accoglie, e la prima fonderia ben diversa dall’elegante palazzina degli
uffici, piuttosto vecchia e disordinata lavorano con motte, staffe
sagomate e solo con anime in
cold-box assemblate con intelaiatura metallica esterna (giacchette). Il processo molto veloce
e il prodotto ben realizzato. L’altra fonderia con Disamatic invece è uno spettacolo, grande capannone, isole robotizzate di assemblaggio anime, bel parco materiali rivestito in traversine. Dichiarano ben 35.000 codici, che
girerebbero ogni settimana, tempi setup zero!
Nel pomeriggio visita alla Schulz,
2770 dipendenti, dove pure sia-
economico
mo accolti con una cortesia che
ci appare oramai normale. Il
CEO ci illustra una fonderia conto terzi che produce 90.000
t/anno, impianti efficienti, una situazione un poco fumosa in colata, scarsa luce naturale, tuttavia
azienda di livello europeo. Dispongono di notevolissima officina lavorazioni con più di 100
centri, impianti di collaudo, verniciatura e anche piccolo assemblaggio. Sono quotati in borsa,
cercano di acquisire una cultura
di produttori di “automotive
parts” piuttosto che di fonditori.
Fattura 1 mld reals (oltre 300
milioni di euro) molto orientata
a veicoli industriali e agricoli.
30% di export. Per Europa il trasporto costa circa il 7/8% del
prezzo. Ci illustrano il programma governativo sulle automobili
INNOVARAUTO che impone il
65% di contenuto locale, sia in
valore che in peso! Un poco più
facile fare impresa, industria e
manifattura in un paese che
adotta politiche industriali come
queste, no? Comunque la produzione nazionale è di 5,8 mln di
veicoli ed esportata in America
latina per circa 2 mln. Pagano
ghisa in pani 1000 reals/t, rottame 850 reals/t, da dividere per
tre per conversione in euro.
Budget del 2014, 100.000 tonnellate.
Prezzi di vendita indicizzati con
Caterpillar e John Deer due volte all’anno con materie prime,
energia, manodopera, spese generali. Sviluppo ADI in Brasile è
frenato per scarso sviluppo impianti trattamento termico.
MERCOLEDÌ 16/10
Joinville: Tupy
Nasce nel 1938 coi tedeschi, loro lingua, scuola di formazione
Schaffausen che diventa poi università . Nel 1995 viene acquistata da banche e da un fondo pensione che hanno ora 70% azioni
(fondo che è importante azionista anche di compagnia telefonica e altri importante aziende),
flottante in borsa da aumentare.
Hanno core business nei motori,
soprattutto CGI (Mg 0,020).
848.000 t/anno, 12700 dipendenti, di cui 3400 in Messico (ex Cifunxa da loro acquisita), una fonderia dedicata a Caterpillar per
90.000 t/anno. Qui fanno
445.000 t/anno; dal 1995 fanno
lavorazione meccanica che diventa strategica per alzare il valore e alla quale il cliente attribuisce grande importanza, troppa. 63% export in 40 paesi, enfasi su co-design, contratti per tutto il ciclo di vita del prodotto.
Utopia: Hanno clausole di “take
or pay” per lavorazioni meccaniche e attrezzature specifiche e
19
talvolta macchine a carico clienti
che devono comunque ammortizzarsi nel corso della vita del
prodotto. Impongono le loro
condizioni di vendita e non sottoscrivono MAI i contratti degli
OEM. Ben 2 anni di sviluppo per
entrare in produzione con basamento motore, il rischio per il
cliente è tale da rendere la relazione molto stabile. In Messico
parte basamento auto da
2000pz/gg, auto al 26%, off-road
26%,veicoli industriali 40%, altro
8%. Usa 50% Europa 11% ma alto valore aggiunto. Nessun cliente oltre il 20%! Abbiamo visto attrezzature per collaudi e controlli della VM di Cento (peccato
che in Italia nessuno faccia CGI
…). Regole per tutti in azienda:
Vietato usare cellulare in movimento!
Dopo la presentazione dell’RSPP
su norme di sicurezza, siamo accompagnati da due ragazzi della
sicurezza (oltre ai nostri accompagnatori) per tutta la durata
della visita; per attraversare le
strisce pedonali, occorre attendere benestare addetto sicurezza; grandissima attenzione quindi
a sicurezza, forse anche troppo,
alcune cose esagerate.
Esportano in 40 paesi con un’alta complessità logistica.
In molti casi le macchine utensili
sono dedicate al Cliente (alcune
economico
volte sono di proprietà del cliente) che garantisce quindi i volumi
(altrimenti pagano penali); anche
qui prezzi vendita indicizzati a
MP, MO, EE, spese generali.
Hanno fatto qualche esperienza
in ADI per off-road; ma trattamenti termici e lavorazione meccanica complicate. In lavorazione
meccanica hanno 1100 dipendenti, 240 centri di lavoro, 26
celle dedicate.
Investono 80 M€/anno. Fatturato
1,4 miliardi di USD, con EBITDA
15%. Qualche commento più
specifico in merito alla sicurezza:
In quasi tutte le fonderie che abbiamo visitato in questo “plant”,
in prossimità di estintori o altre
attrezzature per la sicurezza è
pitturato per terra un quadrato
rosso con riga gialla esterna. Interessanti le ghette che ci hanno
dato per visitare il reparto forni
colata: semplici, comode da indossare. Elmetto con sottogola e
come tutti forniscono tappi e occhiali. Percorsi pedonali molto
larghi e ogni tanto disegnato per
terra “omino”. Molto attenti, anche se non abbiamo avuto modo
di indugiare sugli indici infortunistici. Giornata interamente dedicata alla visita della Tupy, ma non
è finita. In serata volo per San
Paolo dove ci attende un impegno “istituzionale” con un cocktail organizzato da ICE in occasione della fiera di fonderia che si
tiene nella città in questi giorni.
Clima cordiale e amichevole, in
effetti è stato opportuno esserci,
si favorisce l’impressione di poter agire in sinergia con nostri
impiantisti, ospiti anche loro della serata insieme ad alcune fonderie brasiliane e membri dell’associazione brasiliana di fonderia.
Presentazione sul settore di Abifa Associazione Fonderie Brasiliane.
GIOVEDÌ 17/10
San Paolo:
Voith Hydro, Lepe e
Incontro Associazione
Fonderie Brasiliane
Dopo un’ora di traffico nella periferia povera di una della città
più grandi del mondo, arriviamo
nella sede più importante di questa multinazionale di impianti
idroelettrici, la VOITH. Ad accoglierci sui pennoni all’ingresso la
bandiera italiana di fianco a quel-
20
economico
la brasiliana, ormai siamo talmente abituati all’incredibile
gentilezza ed accoglienza. La fonderia produce prevalentemente
acciaio per turbine kaplan di dimensioni molto elevate, hanno
investito tanto in lavorazione
meccanica con torni verticali,
alesatrici a portale, impressione
di standard qualitativi molto elevati. vendono 40% della produzione al mercato, il 60% al proprio gruppo in tutto il mondo.Visti diversi hub eolici di GE da 3
mw, realizzati piuttosto bene,
hanno manifestato interesse a
confronti per migliorare i controlli “dross” che dopo controlli
magnetici li obbliga a rilevanti
molature. La loro capacità attuale di 40 pezzi/mese, immaginano
che il mercato eolico vada a crescere (perché prossimamente
sarà approvvigionata localmente
anche la ralla e il bed-plate). Oggi sull’eolico ci sono 3 fonderie,
oltre a loro c’e’ la Romi, nuova
con potenziale di raddoppio, e la
BR-Metal (ubicata a fianco della
Cosimat che abbiamo visitato il
primo giorno e che da fuori ci
era sembrata preistorica). Esistono “voci” di una quarta fonderia entrante in questo mercato, anche se la domanda dovrebbe essere già adeguatamente coperta dalle tre fonderie attuali. Il
gruppo sta investendo in Amazzonia, dove ha fatto un nuovo
plant e dove il governo dà incentivi per lo sviluppo.
450 t/mese ghisa, 650 t/mese acciaio, 180 dipendenti. Certificazioni 9001, 14001, 18001.
Area coperta 16.400 mq. In Brasile 6000 dipendenti di cui 3500
per il service. Peso massimo del
getto 80 tonnellate.
Ci spostiamo per altra visita nel
pomeriggio: Fonderia Lepe, 500
persone su 3 turni (fonderia 280
dipendenti), producono collettori in “shell-moulding” e altri pezzi con 3 macchine Hunter (motta orizzontale), a verde, azienda
molto artigianale, molto caotica
e arretrata con operazioni di colata quasi comiche (la “corsa della siviera”). Tuttavia perfino questa era dotata di macchine utensili (oltre 30 centi di lavoro) e offriva quota della produzione fini-
21
economico
2,77 bln $ per fare 1,3 mln tonnellate in più di quelle attuali. Lui
ottimista, hanno superato in 127
anni inflazioni al 1000 % anno e
default debito estero, il rallentamento attuale non preoccupa:
“Quando fai una curva devi
guardare avanti, non troppo sotto!”
VENERDÌ 18/10
San Paolo: Fiera Fenaf
L’ultimo impegno si esaurisce
con la visita alla Fiera di Fonderia
con la consueta presenza oltre
che di alcune fonderie, di fornitori, di cui una parte rilevante
italiani… iniziamo a sentirci a casa, tra poco si riparte.
ta, anche a clienti come Cat e
Mercedes. Dicono che senza fornitura lavorata non ci sono margini. Il proprietario era, come
prevedibile, molto gentile, disponibile e trasparente su ogni tipo
di informazione. Vedremo anche
il loro super stand in Fiera il
giorno dopo. Hanno record di
non infortuni di 546 gg e oggi sono arrivati a 93 (all’entrata fonderia c’è un grande cartello che
esibisce queste statistiche). Impresa familiare, dal 1949, pezzi
per veicoli pesanti, produce GS e
SiMo, collettori, carcasse turbine,
lavorano 24 h/g fino al sabato,
1200 t/mese, 65% a verde e 35%
in “shell” colati in verticali a mano, 15.000 mq. Progetto nuova linee completa (orizzontale a
motte) per il prossimo anno.
Siamo ormai nel tardo pomeriggio e dopo due visite si potrebbe dire di essere soddisfatti ma
la fitta agenda prevede ancora un
passaggio alla fiera per incontro
con Associazione Brasiliana di
fonderia e assistere alla loro presentazione sul settore da parte
del presidente con un italiano
fluente ed un carattere esuberante (possiede fonderia per fusioni da polistirolo, fino a 30 tonnellate). Tratteggia un mercato in
robusta crescita, con attesa di
sviluppo anche nel ferroviario e
nei getti per siderurgia, unico assente il settore della macchina
utensile che è stato spazzato via
dalla concorrenza asiatica. Soprattutto automobili, atteso
mercato di 6,3 mln veicoli nel
2020... quindi investimenti di
Pronti per la
prossima avventura
Ognuno ha avuto le sue sensazioni che ha messo continuamente a fattor comune per tutto il gruppo. Difficile riassumere tutto quello che abbiamo
fatto, sentito, detto e pensato, e
ancora di più sarebbe cercare
di trarre conclusioni. Quello
che è certo, è che abbiamo
soddisfatto i nostri molteplici
obbiettivi, confermando la
bontà di queste esperienze necessariamente da vivere in
gruppo, rimandando ad una
prossima occasione in altro
paese emergente o emerso che
sia, ma sempre con la curiosità
della “scoperta”.
Alla prossima…
ELENCO VISITE
VISITA
BELO HORIZONTE
• PRODUZIONE GHISA: METALSIDER
• FONDERIA TEKSID
• PRODUZIONE GHISA: AVG
• PRODUZIONE GHISA: COSIMAT
PORTO ALEGRE
• FONDERIA CASTER-TECH GRUPPO RANDON
JOINVILLE
• FONDERIA WEG
• FONDERIA SCHULZ
• FONDERIA TUPY
SAN PAOLO
• FONDERIA VOITH
• FONDERIA LEPE
WEB-SITE
http://site.metalsider.com.br/
http://www.teksid.com.br/pagina/17/home.aspx
http://www.avg.com.br/negocios-siderurgia_eng.php
http://www.cosimat.com.br/index_ingles.html
http://www.fras-le.com/en/
http://www.weg.net/us/Contact/WEG-Operations
http://www.somar.com.br/en/info/en-institucional-perfil
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M. Prando
economico
Le tecnologie sostenibili
per le industrie metallurgiche
ad alto consumo energetico
Nei giorni 01 e 02 Ottobre si è
svolta presso il Centro Congressi Westfalenhallen a Dortmund (Germania) la 17° Conferenza Internazionale di ABP
Induction Systems Gmbh.
La Conferenza, avente come
oggetto: “Le tecnologie sostenibili per le industrie metallurgiche ad alto consumo energetico”, era rivolta ai principali settori dell’industria metallurgica
ed, in particolare, alle fonderie
ed alle acciaierie utilizzatrici di
forni fusori, di mantenimento
ed altri sistemi di riscaldamento, funzionanti con tecnologia
ad induzione elettromagnetica.
Profilo di ABP
Induction Systems Gmbh
ABP Induction Systems Gmbh
è produttore di sistemi industriali per il riscaldamento e la
fusione di metalli funzionanti
con tecnologia ad induzione
elettromagnetica.
La storia di ABP ha inizio nel
1903 quando la società ASEA
(Svezia) produsse il primo forno ad induzione a canale.
• Nel 1920 la società BBC
(Brown Boveri) iniziò in
Dortmund (Germania) la
produzione di forni ad induzione.
• Nel 1967 la società Pillar inventò il primo convertitore
per forni ad induzione ed iniziò la sua produzione a
Brookfield negli USA.
• Nel 1988 l’esperienza ed il
know-how di ASEA e BBC,
che nel frattempo era diventato il maggiore costruttore
di grandi forni ad induzione,
si fusero all’interno di ABB
dando origine alla divisione
dei Sistemi per le Fonderie di
ABB.
• Nel 2005 la divisione di ABB
divenne una compagnia indipendente e diede origine ad
ABP Induction.
• Nel 2008 ABP e Pillar si sono
fuse originando la nuova ABP
Induction.
ABP Induction Group oggi è
focalizzata sulle vendite ed i
servizi in tutte le principali regioni del mondo attraverso le
10 sedi che si trovano in: Germania, Svezia, Russia, USA, Messico, Brasile, Cina, India, Tailandia e Giappone
La gamma dei prodotti ABP
comprende:
• Forni di fusione per ghisa ed
acciaio.
• Forni di attesa per ghisa.
• Forni di colata riscaldati ad
induzione per ghisa grigia,
malleabile e nodulare.
28
economico
Rappresentazione schematica della evoluzione di ABP
• Forni di fusione, colata ed attesa per metalli non ferrosi
• Sistemi di riscaldamento.
Per i singoli impianti ABP offre
attrezzature accessorie che
consentono all’ utente del forno di migliorare l’affidabilità, ottimizzare i singoli cicli operativi, ridurre i tempi di fermo o
potenziare gli impianti esistenti.
In ciascuna sessione sono stati
sviluppati diversi argomenti di
interesse per lo specifico settore. Di seguito sono sintetizzati gli argomenti trattari nella
sessione delle fonderie.
Il programma
della conferenza
La situazione dei
mercati, le prospettive
e le strategie future
nel settore delle
fonderie
La conferenza è stata organizzata in quattro diverse sessioni:
• Fonderie.
• Acciaierie.
• Manutenzione degli impianti
ad induzione.
• Processi di laminazione a
caldo.
Relativamente alla sessione dedicata al settore delle Fonderie, un ampio spazio è stato dedicato alla analisi della attuale
situazione dei mercati e delle
prospettive e strategie future
nei vari paesi europei ed extra
europei.
Struttura internazionale del gruppo ABP
29
A tale proposito sono intervenuti:
• i rappresentanti di grosse
realtà industriali che, negli ultimi anni sono state protagoniste di un rapido ed importante sviluppo in ambito nazionale ed internazionale: Mr
Liu Qingyi - Weichai Power
CO Ltd. (China), Mr Vijay Menon - Menon & Menon Ltd.
(India);
• il Dr. Wilhem (BDG – Buisness Develpment Group)
che ha fornito una precisa e
dettagliata analisi dello stato
attuale e delle previsioni future del settore delle fonderie in Germania;
• Mr Al Spada (American Foundry Society) che, invece, ha
parlato della situazione delle
Fonderie negli Stati Uniti e
della, straordinaria, ripresa
del settore che, negli ultimi
anni, sembrava destinato a
scomparire.
MR LIU QINGYI (CINA)
Mr Liu Qingyi ha brevemente
raccontato la storia di Weichai
Power Co. Ltd che, fondata nel
1946 come produttore di blocchi motore per l’industria Cinese, negli ultimi anni è rapidamente cresciuta fino a diventare, con circa 50.000 dipendenti,
uno dei più importanti produttori nel settore dell’automotive
in Cina.
Weichai Power, per supportare
il rapido sviluppo della società,
ha investito 4 Bilioni di RMB
nella costruzione di fonderie
che utilizzano le tecnologie più
avanzate in grado di garantire
un basso impatto ambientale
ed una alta qualità delle fusioni.
La missione di Weichai Power è
il “Green Power, International
Weichai” e l’obiettivo è la soddisfazione del Cliente.
economico
MR VIJAY MENON (INDIA)
La fonderia Menon & Menon
si trova in Kolhapur (India) ed
è stata fondata nel 1967. Il
principale prodotto della fonderia sono blocchi e teste
motore per l’industria dell’automotive. Questa fonderia è
specializzata, oltre che nella
fusione dei suoi prodotti, anche nella lavorazione degli
stessi.
Mr Menon ha fornito un quadro generale dell’andamento
dell’industria fusoria in India
e, in particolare, della fonderia
Menon & Menon.
Menon & Menon è impegnata
nella protezione dell’ambiente e nel miglioramento delle
condizioni di lavoro nei propri
stabilimenti.
Lo sviluppo
sostenibile
Nel corso di tutti gli interventi è stata sottolineata e globalmente condivisa l’importanza
dello sviluppo e dell’impiego,
in tutti i progetti presenti e
futuri, di tecnologie sostenibili
A tale proposito Mr Hermann
di ABP Induction, nel suo intervento dedicato, ha chiarito
che perché lo sviluppo sia sostenibile, cioè continuo e duraturo, è necessario che risponda alle necessità del presente, senza compromettere
la capacità delle generazioni
future di soddisfare le proprie
esigenze.
Secondo Mr Hermann esistono tre aspetti dello sviluppo
sostenibile che sono legati tra
di loro e tra i quali è necessario trovare un punto di equilibrio:
• la sostenibilità economica, che deve prevedere una
crescita forte e duratura,
stabile dal punto di vista finanziario e continue capacità di investire ed innovare;
• la sostenibilità ambientale, che deve essere rivolta a mantenere l’integrità
dell’ambiente e la disponibilità delle risorse (materie
prime ed energia);
• la sostenibilità sociale,
che deve essere rivolta a
mantenere condizioni di occupazione eque e luoghi di
lavoro sicuri.
Un ottimo esempio di uso sostenibile della tecnologia è
stato presentato da Mr Marcio Lima – Metalsider LTDA
(Brasile).
L’esempio di
Metalsider
Metalsider è una società specializzata nella produzione di
ghisa in pani situata in Betim
(Brasile) e che opera sul mercato da 31 anni. La produzione di Metalsider è arrivata oggi a 420.000 tonnellate di ghisa in pani all’anno.
Il processo realizzato da Metalsider è stato descritto come un esempio di uso sostenibile della tecnologia:
• investimenti nella riforestazione dell’eucalipto per la
produzione di carbone di
legna;
• utilizzo di combustibili alternativi (carbone di legna)
Schema del processo Metalsider.
30
a basso inquinamento atmosferico (produzione di
CO2);
• recupero del calore contenuto nei gas provenienti dal
processo di produzione per
la generazione di energia
elettrica che in parte viene
utilizzata per autoalimentare il processo di produzione
ed in parte venduta;
• le scorie provenienti dai
forni fusori vengono riutilizzate per la produzione di
asfalto;
• le polveri provenienti dai
processi di produzione sono utilizzate nella produzione di fertilizzanti riutilizzati
nella riforestazione dell’eucalipto.
Altri interventi di tipo più
tecnico sono stati, infine, effettuati da:
• Mr Andreas Ament (Buderus Guss GmbH) che ha descritto la esperienza di Buderus nella gestione dei
propri forni ad induzione;
• Dr. Ralf Tanneberger (Dr
Tanneberger GmbH) che ha
presentato un interessante
sistema in grado di regolare
la potenza assorbita dai forni ad induzione consentendo un importante risparmio
energetico.
economico
Di seguito è riportata una rapida sintesi degli interventi
sopra elencati:
MR ANDREAS AMENT
(BUDERUS GUSS GMBH)
Buderus Guss GmbH Breidenbach produce in Breidenbach dischi freno in cinque line di formatura completamente automatiche. La fusione del metallo è effettuata in un forno cubilotto a
vento caldo mentre il mantenimento è effettuato in un moderno forno a media frequenza ABP
2 x 12 ton tipo IFM 7 Twin –
Power® avente una potenza pari a 8,4 MW.
Mr Andreas Ament ha parlato
dell’esperienza nella conduzione di questo tipo di forni focalizzando l’attenzione sulle conseguenze di una non corretta
manutenzione del rivestimento
refrattario.
Buderus Guss Gmbh è sempre
molto attenta sia alla manutenzione ordinaria che preventiva
del rivestimento refrattario. Nonostante ciò, i danni non possono essere completamente evitati, ed il rischio di danneggiamento della bobina con i forni ad alta potenza è sempre realistico.
Mr Andreas Ament ha sottolineato l’importanza della formazione degli operatori che devono essere in grado di valutare un
non corretto funzionamento dei,
forni ed intraprendere azioni immediate.
duzione in fonderia, coordinando e bilanciando la domanda di energia dei sistemi.
Padicon® può eliminare i picchi ed i buchi di domanda riducendo in maniera importante le fluttuazioni nelle richieste di potenza.
Migliorare l’efficienza nell’assorbimento della potenza può
dare un vantaggio decisivo:
tutti i forni della fonderia possono essere azionati contemporaneamente senza aumento
del consumo di energia. I picchi di domanda di energia
elettrica possono essere controllati con precisione e in
modo sostenibile.
DR. RALF TANNEBERGER
(DR TANNEBERGER GMBH)
I costi dell’energia stanno salendo alle stelle creando diverse difficoltà a numerose
aziende. Le fonderie, in particolare, a causa dell’alto consumo di energia, sentono
maggiormente l’effetto dell’aumento dei costi.
Il sistema Padicon® del Dr
Tannenberger è in grado di
migliorare i processi di pro-
Questa soluzione può garantire un flusso di lavoro ininterrotto tagliando i costi
energetici senza ridurre la
produzione.
A sinistra: assorbimento di potenza non coordinato.
A destra: assorbimento di potenza coordinato da PADICON.
31
eco no
mi
ico
om
on
nomico
eco
ec
o
c
economico
Alumotive 2014
In mostra a Verona le soluzioni innovative, componenti e
materiali tecnologici per il primo equipaggiamento nel
settore automotive
Per la prima volta il salone delle soluzioni innovative, componenti e materiali tecnologici
per il primo equipaggiamento
del settore trasporti sarà ospite a Verona, dall’11 al 13 giugno
2014, nell’ambito di Metef, la
vetrina biennale dedicata all’industria internazionale dell’alluminio e dei metalli tecnologici.
Alumotive presenterà attraverso le aziende espositrici tutte
le novità e le soluzioni innovative dedicate ai fornitori di primo equipaggiamento per veicoli commerciali, veicoli industriali, macchine agricole, macchine
per il movimento terra, metropolitane e treni.
L’importanza di questa manifestazione è testimoniata, anche
se con largo anticipo sull’apertura delle sue porte, dalle numerose conferme di Sponsorizzazioni e degli Special Guest,
dove spiccano nomi eccellenti
dell’industria; sono infatti con-
fermati Silver Sponsor di Alumotive le aziende OMR – Officine Meccaniche Rezzatesi,
Walter, Streparava, Zanardi
Fonderie, mentre sono Special
Guest nell’area espositiva di Veronafiere nomi come BAI, Iveco Astra, Magneti Marelli – Divisione Sistemi e Sospensioni,
Cromodora Wheels, Fiat
Group Purchasing, Centro Ricerche Fiat , Scattolini e Carraro Drive Tech.
Alla importante questione dell’alleggerimento nel campo dei
trasporti è dedicata una nuova
iniziativa, organizzata dal comitato tecnico di METEF e battezzata “Save the Weight”, che
occuperà un’area specifica all’interno di Alumotive ed avrà
come finalità la valorizzazione
dei casi di eccellenza di risparmio di peso dei veicoli.
“Save the Weight” è promossa
in collaborazione con il Cluster
for Lightweight Design (Leicht-
32
bau-Cluster, LC), un network di
aziende, centri di ricerca e fornitori di servizi dedicati ad assistere e promuovere cooperazione industriale nel comparto
del lightweight design.
Comunicazione e internazionalizzazione sono le parole chiave
di Metef e Veronafiere, grazie
alla rete di delegazioni in 60
Paesi del mondo, individuerà i
buyers specializzati, offrendo
servizi avanzati di Trade Matching. Nel frattempo è partito
un Roadshow di promozione
che quest’anno toccherà varie
città del mondo, dal Brasile agli
Stati Uniti, dalla Turchia alla
Germania, per la presentazione
dell’evento.
Per informazioni: Ufficio stampa
METEF Monique Hemsi
tel. +39.02.43982872
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Corso avanzato
di metallurgia delle leghe di alluminio
Sulle prospettive dell’Industria
di fonderia esistono diverse
teorie, ma tutte concordano
sul fatto che i Committenti apprezzeranno le Fonderie in
grado di rispondere alle loro
esigenze metallurgiche e, all’occorrenza, sapranno proporre le leghe più indicate ai
vari impieghi.
Assofond ha incaricato S.A.&S.
(Servizi Ambiente e Sicurezza
S.r.l.), con la quale ha in atto apposita convenzione, di proporre alle Fonderie associate un
corso avanzato di metallurgia
per tecnici esperti che operano
nelle Fonderie di alluminio la
cui docenza è affidata all’Università di Brescia che vanta
esperienza notevole nel campo
delle leghe di alluminio (prof.
Marina La Vecchia, ing. Annalisa
Pola, ing. Marcello Gelfi).
L’impresa può iscrivere propri
collaboratori al modulo 1, al
modulo 2, ad entrambi, iscrivere collaboratori diversi al modulo 1 ed al modulo 2. Al termine delle quattro lezioni è in
CORSO AVANZATO DI METALLUGIA DELLE LEGHE DI ALLUMINIO
A CHI SI RIVOLGE
Il corso si rivolge a personale occupato nelle Fonderie
di metalli non ferrosi con esperienza nella metallurgia.
LEZIONI
Il corso si svolge su quattro lezioni suddivise in due
moduli e copre il programma indicato qui di seguito.
L’impresa potrà inviare alle prime due· lezioni uno
dei propri collaboratori e alle successive due lezioni
un altro dei propri collaboratori. Tuttavia, per ottimizzare i risultati si consiglia la partecipazione a tutte e quattro le lezioni.
ARGOMENTI MODULO 1
Lezione 1: Principi della metallurgia e della solidificazione delle leghe metalliche; effetti degli elementi di
lega e designazione delle leghe di alluminio; diagramma di stato delle leghe AL, lettura ed interpretazione.
Lezione 2: Fusione delle leghe di alluminio; forni ed
accorgimenti; trattamento dell’alluminio liquido (degasaggio, disossidazione, modifica, affinamento).
ARGOMENTI MODULO 2
Lezione 3: Trattamenti termici sulle leghe di allumi
nio (TS, T6, ecc.) e studio dei loro effetti; proprietà
meccaniche; metallografia; preparazione campioni, attrezzature e microscopi, analisi di microstrutture di
getti in lega Al.
Lezione 4: Difettologia, panoramica dei difetti nei
getti dovuti alla lega, alla fusione, al processo; tecnologie alternative/innovative: proprietà e caratteristiche.
DOCENTI
Prof. Marina La Vecchia, Ing. Annalisa Pola, Ing. Massimo Gelfi - Università di Brescia.
SEDE
Presso la singola impresa se si raggiungeranno almeno 15 adesioni; in alternativa presso sede da definire
che consenta di limitare la percorrenza degli allievi.
COSTI
l costi saranno definiti in funzione dei partecipanti.
Orientativamente 300 euro a modulo a partecipante
per un gruppo di almeno 12 allievi.
ADESIONI
Si chiede di compilare la relativa scheda (inviata in allegato alla Circolare Assofond N. 77/O-8 del 4 novembre
scorso) ed inoltrarla a [email protected], specificando se l’impresa intende ricorrere al
finanziamento e fornendo gli elementi indicati nella
comunicazione di presentazione.
38
economico
programma la visita ai laboratori del gruppo di Metallurgia
dell’Università e la possibilità,
per gli allievi interessati, di esaminare campioni delle loro imprese di appartenenza al microscopio elettronico.
Le quote di partecipazione,
comprendono: materiale didattico in formato cartaceo ed
elettronico, coffe break durante l’intervallo, test finale di apprendimento, attestato di frequenza, disponibilità dei docenti e di S.A.&S. a reperire docu-
mentazione aggiuntiva per colmare eventuali lacune dei partecipanti.
Il costo di partecipazione potrà
essere sostenuto direttamente
dall’Impresa o essere finanziato
tramite Fondimpresa. In questo
caso l’importo andrà scalato
dal “conto formazione aziendale” che l’impresa aderente ha
presso Fondimpresa a condizione che lo stesso (conto)
presenti un saldo attivo adeguato, escludendo i versamenti
futuri.
Contenuto di idrogeno
e di ossidi
Informazioni aggiuntive sui temi
che saranno approfonditi o sulle
modalità di finanziamento possono essere chieste a Paolo Ponzini
([email protected]) o a Luigi Monti ([email protected]).
Controllo della nucleazione dei
cristalli e delle leghe contenenti Silicio
TESTER PER L' ALLUMINIO
ALSP III
SISTEMA DI MISURA
SU RILASCIO GAS E
CONDENSA DELLE
ANIME COGAS AL
TERMOANALISI TA 110
Comportamento
della solidificazione
TEST PER L' ANALISI
DELLA DENSITA' 3VT DT
BILANCIA
ELETTRONICA
INDICE DENSITA
MK 2200 LC
Comportamento
al ritiro
Ritiri macro
e micro
Maggiori dettagli, unitamente
alla scheda di adesione, sono
riepilogati nella Circolare Assofond N. 77/O-8 inviata il 4
novembre scorso.
Indice di qualità
delle colate
Tendenza rotture
a caldo
Formazione di
fratture a seguito
di tensioni da ritiro
Capacità
di riempimento
Movimento
residuo della lega
Scorrevolezza e
capacità di
riempimento
della forma
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39
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per acciaierie, fonderie di acciaio e di ghisa,
di alluminio e di altri metalli non ferrosi.
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metalli
leghe - madrileghe
ferroleghe
ghise in pani
ricarburanti
SERVIZI
rete informatica
assistenza tecnica
coperture su metalli e valute
servizi finanziari e commerciali
logistica - stoccaggio
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AZIENDA CERTIFICATA UNI EN ISO 9001:2000
ale
r ub r
leg
ic
a
a
al e r u bri
g
c
le
M. Brugnoli
M. Favini
Le responsabilità della Fonderia:
distinzioni e cautele
Il 18 settembre 2013 presso
l’Hotel Best Western di Brescia si è tenuto, nell’ambito
dei periodici appuntamenti
organizzati dall’associazione,
l’approfondimento sul tema
del rischio da prodotto: l’uscita del prodotto finito dalla
fonderia segna infatti il momento in cui l’impresa diviene
responsabile non tanto e non
solo per la fornitura (cosiddetto rischio fornitura) ma
anche per il prodotto.
Il termine “rischio da prodotto” va, infatti, ben distinto dal
“rischio fornitura”: sono due
dimensioni completamente
distinte di responsabilità che,
anche se nascono entrambe
da un qualche vizio del prodotto appunto, hanno piani
applicativi e conseguenze
molto diverse.
Una diversità di esiti che deve
portare l’impresa ad una consapevole percezione del proprio rischio e ad una ricerca
delle possibilità contrattuali o
assicurative della gestione del
rischio stesso.
Gli avvocati Marianna Brugnoli, Alberto Grigolo e Roberto
Santoro unitamente al risk
manager Antonino Librici
hanno quindi ripreso il filo del
convegno tenutosi il 13 marzo 2012 sulla responsabilità
da prodotto, per portare l’analisi ad un piano concreto.
Rubrica Legale
Le tipologie
di responsabilità
È stata quindi inizialmente ricordata la macroscopica distinzione tra i vari tipi di responsabilità in cui può incorrere la
Fonderia nella sua abituale attività, e quindi:
• la responsabilità puramente
contrattuale disciplinata dal
nostro codice civile all’art.
1218 c.c., che stabilisce l’obbligo di risarcimento del danno per chi non abbia eseguito
“esattamente la prestazione
dovuta”, salva la possibilità di
42
provare che “l’inadempimento
o il ritardo è stato determinato da impossibilità della prestazione derivante da causa a
lui non imputabile”: il generalissimo canone di comportamento dell’obbligo di esecuzione corretta di quanto pattuito in contratto, applicabile
quindi nel nostro settore al
rapporto cliente/fonderia;
• la responsabilità extracontrattuale prevista sempre dal
nostro codice civile agli articoli 2043 e seguenti, che si
sintetizza nell’ancor limpida
definizione del legislatore del
1942: “qualunque fatto doloso
rubrica legale
La responsabilità per
danno da prodotto
o colposo che cagiona ad altri
un danno ingiusto obbliga colui che ha commesso il fatto a
risarcire il danno”; senza voler
qui entrare in un settore tanto vasto quanto delicato si
pensi a tutte le ipotesi dei sinistri stradali, od ai danni comunque cagionati, con colpa o
dolo appunto, nei confronti di
soggetti a cui non si sia legati
da alcun rapporto giuridicamente riconosciuto;
• ed infine la responsabilità oggettiva, ossia quel novum genus
di responsabilità senza colpa
introdotto nell’ordinamento
italiano da ultimo con il D.
Lgs. 6.9.2005 n. 206: il cosiddetto Codice del Consumo.
È quest’ultima tipologia di responsabilità, per i caratteri che
ora vedremo, quella maggiormente “invasiva”, anche se nel
quotidiano meno percepita di
quella “da fornitura” nella vita
di un’impresa: si tratta infatti di
un istituto giuridico del tutto
alieno alla tradizione latina, in
quanto prevede una responsabilità svincolata da ogni valutazione in ordine alla colpevolezza in capo al danneggiante.
Una responsabilità, quindi, particolarmente “indigesta” e dal
carattere scivoloso.
43
La necessità, determinata da
una rapida evoluzione degli
scambi commerciali, dal frequente coinvolgimento di svariati soggetti imprenditoriali
nella realizzazione di un unico
prodotto finale, dalla scissione
tra produttore e commerciante del bene ed infine la ormai
abituale vocazione transnazionale delle imprese ha portato
negli ultimi decenni l’intero sistema europeo a configurare
un sistema normativo che ha
come primario scopo la tutela
del consumatore.
Consumatore che spesso non
conosce la genesi del prodotto, non dispone dei mezzi per
effettuare un’indagine, non dispone delle risorse economiche per intentare cause a produttori stranieri.
Ecco allora che è nata, come figura del tutto nuova, una terza
forma tipica di responsabilità:
quella oggettiva del soggetto
che ha fabbricato o contribuito a fabbricare od a mettere in
circolazione nell’Unione Europea prodotti difettosi che abbiano provocato danni a persone ed a cose: ciò al fine di
consentire al consumatore
uno strumento per agire nei
confronti di uno qualsiasi dei
soggetti della catena produttiva o distributiva, salva poi ovviamente nei rapporti interni
dei vari agenti della catena le
rispettive rivalse.
Il codice del consumo, ossia il
Decreto Legislativo n. 206 del
6.11.2005, disciplina dunque
una nuova ipotesi di responsabilità, determinando lo scardinamento di tutte le certezze
tradizionalmente esistenti nel
settore della responsabilità civile italiana.
Per quanto qui interessa è
dunque bene ricordare che la
nozione di prodotto è quella
di “ogni bene mobile, anche se
incorporato in altro bene mobile o immobile”, ivi compresa
l’elettricità: la produzione
quindi anche in un solo elemento del prodotto finito de-
rubrica legale
ni della ricostruzione della catena di responsabilità anche
chi importi il prodotto nella
Comunità ai fini della vendita,
della locazione, del leasing o di
qualsiasi altra forma di distribuzione nell’ambito della sua
attività commerciale.
Pur nell’ambito di questo ampliamento enorme di responsabilità, che come visto coinvolge anche chi abbia solo apposto il proprio marchio su un
prodotto in ipotesi altrui, ovvero abbia semplicemente importato tale bene nella comunità, va pur sempre ricordato
che il tipo di danno da cui nasce la responsabilità è solo
quello da morte o lesioni personali, e quindi solo danni alla
persona, ovvero il danno ad
una cosa diversa dal prodotto
difettoso purchè la cosa sia del
tipo normalmente destinato
all’uso o consumo privato e sia
stata utilizzata dal danneggiato
principalmente per proprio
uso o consumo privato.
termina l’inclusione nella lista
dei potenziali responsabili.
Nel concetto di produttore va
ricompreso il fabbricante del
prodotto , e quindi come appena detto anche di un suo
componente, stabilito nella
Comunità, ma anche qualsiasi
altra persona che si qualifichi
come fabbricante apponendo
sul prodotto il proprio nome,
il proprio marchio o un altro
segno distintivo.
È considerato produttore ai fi-
44
Già da tali elementi si comprende l’assoluta diversità della responsabilità da prodotto
rispetto alla responsabilità da
fornitura: quest’ultima, nel solo
rapporto cliente / fonderia, attiene invece e piuttosto a tutte quelle imperfezioni, vizi o
inadempienze che attengono
al prodotto stesso.
E non, dunque, come nella responsabilità da prodotto, a quei
difetti che, esistendo in un prodotto, abbiano provocato lesioni o morte ad una persona
ovvero danni ad altri prodotti
destinati ad uso personale.
Quale è, allora, il difetto necessario perché si possa parlare di
danno da prodotto?
La valutazione del legislatore
comunitario, proprio in quell’ottica sopra detta di tutela del
consumatore inteso come persona fisica, è che un prodotto
sia difettoso quando “non offre
la sicurezza offerta normalmente dagli altri esemplari della medesima serie”.
L’evoluzione tecnologica non è
tale da incidere su tale concetto, in quanto lo stesso Codice
del Consumo precisa che “un
rubrica legale
prodotto non può essere considerato difettoso per il solo
fatto che un prodotto più perfezionato sia stato in qualunque
tempo messo in commercio”.
Questi in estrema sintesi i canoni di base della responsabilità da prodotto, da cui discende che spetta al danneggiato
provare solamente:
• il danno;
• il difetto;
• la connessione causale tra difetto e danno.
Manca del tutto, come si nota,
il profilo soggettivo, ossia dell’elemento psicologico che è
necessario per aversi sia responsabilità contrattuale che
extracontrattuale.
Non è, di conseguenza, possibile esonerarsi dalla propria responsabilità adducendo di aver
adottato tutte le cautele necessarie per evitare il danno.
Nè è possibile siglare alcun accordo di esonero da detta responsabilità, non fosse altro
perché concretamente non è
possibile individuare anticipatamente chi verrà in contatto
con il prodotto difettoso.
I limiti e le
opportunità della
copertura assicurativa
per il rischio prodotto
Al termine di questa breve focalizzazione dei concetti fondamentali il risk manager Antonino Librici ha dapprima
illustrato ai presenti quale sia
la formazione e la missione di
un risk manager libero professionista, non quindi incardinato in un’impresa specifica.
Il risk manager, figura di raccordo tra l’imprenditore e
l’assicuratore od il broker della stessa azienda, ha come missione quella di analizzare il livello di rischio che corre l’azienda nella sua attività, valutare le eventuali coperture già
esistenti ed apprezzarne in
termini critici e propositivi
l’effettiva utilità pratica per l’azienda stessa, sia sotto un profilo di investimenti e costi che
45
rubrica legale
di reale utilità pratica.
Molto spesso, infatti, l’azienda
è dotata di svariate coperture
assicurative, senza però che a
ciò necessariamente corrisponda la reale ed effettiva copertura nei termini desiderati.
Ecco allora che il dott. Librici
indica alcuni punti fermi:
• il contratto di assicurazione
è, come dice il nome, un contratto: che può quindi sempre essere discusso e modificato tra le parti: è quindi interesse ed onere dell’imprenditore chiedere tutte le
integrazioni che egli ritenga
utili in relazione alle sue specifiche concrete esigenze;
• nel contratto vanno analizzati l’oggetto, le esclusioni e le
condizioni particolari aggiuntive qualora esistenti;
• va prestata grande attenzione alle prime esecuzioni o
prototipi, in quanto normalmente rimane escluso dalle
polizze ciò che non è a catalogo dell’azienda.
Va quindi e soprattutto analizzato se la polizza ricopra il rischio fornitura o il rischio prodotto od entrambi.
Esistono infatti in commercio
alcune polizze le cui diciture
possono trarre in equivoco, in
quanto introducono una sorta
di copertura da “mancata rispondenza dei prodotti”, che
potrebbe quindi far pensare ad
un rischio fornitura, mentre in
realtà attengono sempre e comunque a quelle ipotesi in cui
la mancata rispondenza abbia
arrecato danni a persone od a
cose ai sensi del Codice del
Consumo.
Si ricade quindi in tali casi, come peraltro nella quasi totalità
delle polizze in commercio, in
polizze che coprono il solo rischio da prodotto, e non il ben
diverso rischio fornitura, più
frequentemente coperto da
46
performance bond (che però
non sono coperture assicurative ma garanzie nei confronti
del terzo, con la conseguenza
che l’impresa rimane comunque soggetta al ristoro nei
confronti della compagnia di
quanto da quest’ultima pagato
al terzo).
Il risk manager ha quindi analizzato nel dettaglio alcuni esempi
di estensioni consigliabili, nonché le tipologie maggiormente
in uso delle esclusioni da tenere in considerazione.
Un ampio spazio è stato infine
dedicato, con interventi di tutti i relatori e quesiti degli associati presenti, alla compilazione dei questionari sulla cui base le compagnie quotano, e
conseguentemente anche coprono, il rischio.
La compilazione di detti questionari, talvolta qualificati addirittura dalle compagnie come parte integrante dei contratti assicurativi, è un passag-
rubrica legale
gio delicato cui spesso all’interno dell’azienda, soprattutto
in fase di conferma annuale,
viene dato scarso peso.
Il rilievo di tali formulari è invece enorme, al punto da consigliare all’imprenditore di allegare agli stessi, anche al di là
dello schema di risposte imposto dal formulario: l’elenco
delle proprie certificazioni, la
stampa del sito, qualsiasi ulteriore documentazione possa
consentire di illustrare l’attività aziendale nella sua completezza.
Ciò sulla base dell’orientamento ormai stabilizzato della
nostra giurisprudenza sulla
norma codicistica che prevede
che le dichiarazioni inesatte e
le reticenze del contraente,
relative a circostanze tali che
l’assicuratore non avrebbe dato il suo consenso o non lo
avrebbe dato alle medesime
condizioni se avesse conosciuto il vero stato delle cose, sono causa di annullamento del
contratto quando il contraente abbia agito con dolo o con
colpa grave.
Quando, infatti, l’assicuratore
abbia espressamente indicato,
nell’apposito
questionario,
l’essenzialità della conoscenza
di alcune notizie specificatamente richieste, il tacere od il
fornire sommariamente tali
dati può essere valutato in sede di liquidazione del sinistro
come elemento idoneo all’invalidazione del contratto.
E quindi al diniego della copertura assicurativa.
La compilazione dei questionari ed il loro aggiornamento
periodico vanno quindi curati
con attenzione, allo scopo di
dare all’assicuratore tutte le
informazioni possibili circa
l’attività aziendale effettivamente svolta in concreto, anche alla luce di eventuali modi-
47
fica significative che possano
aver interessato l’impresa sia
in termini di prodotti che di
destinazione dei medesimi.
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o
t
tecnico
nic
t ec n
ec
ic
tecnico
o
La sfida dell’introduzione
delle sabbie inorganiche e dei processi
di fabbricazione delle anime
emissione. Questo profilo fornisce una carrellata di possibili
fonti di emissioni inquinanti in
una fonderia. Il 90% delle emissioni inquinanti si presenta durante la colata, il raffreddamento e l’espulsione. Spesso è difficile quantificare queste emissioni, a causa delle differenti
condizioni ambientali presenti
nei vari reparti. Perciò, è stato
messo a punto un reparto dedicato presso il CERP, dove le
varie fonti di emissione possono essere catalogate e quantificate esattamente (Fig. 1).
Colata in terra da fonderia senza additivi organici e senza anime: si noti l’assenza di fumi
(Foto: S&B).
Il futuro dell’industria siderurgica
dipende dalla disponibilità di prodotti e processi che consentano la
produzione di componenti di alta
qualità.Tali prodotti dovranno soddisfare le esigenze dei clienti e, allo stesso tempo, contribuire a ridurre l’inquinamento ambientale
e a migliorare le condizioni di lavoro. Questo articolo tecnico opera una carrellata su materiali impiegati per la produzione di componenti da fusione di alta qualità
che presentano anche effetti benefici per l’ambiente.
Per localizzare dove si possano
presentare emissioni inquinanti
in una fonderia durante la colata, il raffreddamento e l’espulsione del getto (PCK), il CERP
(Casting Emission Reduction
Programme), basato negli Stati
Uniti, ha elaborato un profilo di
Per ottenere una comprensione basilare delle sorgenti di
emissioni, è opportuno descrivere i potenziali di emissione
dei materiali e delle sostanze
Emissioni tipiche in una fonderia di acciaio – profilo di emissione di sostanze
pericolose inquinanti per l’aria (HAP)
Le emissioni durante la colata e l’espulsione corrispondono al 90% delle emissioni di HAP.
Fig. 1 - Le indagini svolte dal CERP dimostrano che il 90% delle sostanze pericolose inquinanti per l’aria provengono dalle terre di formatura e dalle anime.
52
tecnico
prodotti, devono essere tenuti
in considerazione nel momento in cui si decide di modificare
il processo produttivo nell’ottica di diminuire o eliminare le
emissioni inquinanti durante le
fasi di colata, raffreddamento
ed espulsione.
Sorgenti di emissione e potenziali di emissione
Fig. 2 - il potenziale di emissione può essere calcolato in base ai materiali di partenza. Questo schema rappresenta il peggior scenario possibile con le percentuali di componenti volatili (VOC) al massimo. Se vengono utilizzate sostanze con contenuti più bassi di materia
volatile, si possono indicare le nuove quantità in un nuovo schema.
impiegate. La Fig. 2 mostra
che una quantità definita di
metallo fuso ha uno specifico
potenziale di emissione.
Sebbene le emissioni inquinanti si presentino anche durante
il processo di fabbricazione
delle anime, specie quando si
usano leganti organici, queste
emissioni non vengono esaminate nel presente articolo. Le
due principali fonti di emissione durante la fusione sono le
sabbie di fusione e le anime. La
massa dello stampo in sabbia
(500 kg) è molto maggiore di
quella delle anime (20 kg). Le
emissioni sono causate dalla
disintegrazione degli additivi
organici, come ad esempio gli
agenti di formazione del carbonio lucido (0,25% per ogni
ciclo), i leganti per le anime
(1,4%) e gli additivi (farina di
legno) per le anime in sabbia
(1,0%). Queste tre fonti di
emissione, insieme, hanno
un’emissione potenziale di 960
grammi in componenti volatili
(VOC). Di questi, 460 grammi
provengono dalle anime, e 500
dalla sabbia di fusione, che
equivalgono rispettivamente al
48 e al 52% del totale. La base
di calcolo mostrata in Fig. 2
può essere usata anche per illustrare modifiche e miglioramenti.
La fonderia del futuro contempla opzioni differenti. Alcune si
riferiscono al processo di fabbricazione degli stampi e delle
anime, altre alla ricerca di nuovi
tipi di leganti e altri materiali di
consumo. Per sfruttare appieno
i vantaggi dei nuovi materiali, lo
sviluppo dovrebbe puntare alla
realizzazione di processi produttivi su misura. Produttività,
sicurezza nella produzione e,
ultimo ma non meno importante, la qualità dei componenti
Il futuro dell’industria siderurgica è strettamente legato all’utilizzo di stampi legati da bentonite e delle anime specifiche
per questo tipo di stampi. Questa tecnologia è altamente produttiva e meno inquinanti, poiché i materiali di fusione possono essere riutilizzati e rigenerati. Alcuni nuovi materiali
sono stati già introdotti in questo campo. L’esperienza così
acquisita è utile come base per
un futuro sviluppo.
Sabbie verdi
(materiali di fusione
legati da bentonite)
Alcune fonderie che utilizzano
sabbie verdi hanno ridotto l’utilizzo degli agenti di formazione del carbonio lucido rimpiazzandoli con additivi inorganici e
senza emissioni nocive. Questo
cambiamento non ha avuto effetti sulla qualità dei pezzi prodotti. Contemporaneamente,
Fig. 3 - la velocità a cui avviene la transizione dipende dalla percentuale del nuovo componente, assumendo un volume costante (input=output). Ad una velocità dal 3 al 5%, questo
“aggiornamento” (con il prodotto Envibond), nella sua fase iniziale è pressoché lineare. Il
processo rallenta col passare del tempo, al diminuire della sostanza “vecchia” presente nel
sistema. Introducendo passo-passo il nuovo prodotto, per esempio tramite un secondo serbatoio o modificando le ricette, è possibile ottenere una transizione pressoché lineare nell’arco di uno o due anni.
53
tecnico
Fig. 4 - Introdurre la sabbia di fusione con additivi inorganici porta ad una significativa riduzione del monossido di carbonio (CO) sul posto
di lavoro.
l’uso di leganti inorganici come
il silicato di sodio (water glass)
nella fabbricazione delle anime
ha generato un grande interesse. Il fatto che i leganti inorganici non provochino emissioni
pone le basi per una fonderia
pulita, con il beneficio aggiuntivo di ridurre i trattamenti per
eliminare gli off-gas.
I sistemi a legante inorganico
includono anche additivi inorganici utilizzati per migliorare
le superfici dei pezzi fusi, le caratteristiche del flusso, le proprietà meccaniche dello stampo o le caratteristiche della fase di espulsione. In particolare,
processi complessi come quelli
basati sulle sabbie verdi richiedono l’introduzione graduale di
nuovi materiali in fonderia, applicando un metodo a più passaggi. Questo approccio garantisce una transizione dolce,
dando così più tempo per
adottare un controllo sul processo e sulla fusione che ne
consentano l’ottimizzazione. Il
passaggio completo a un sistema basato sulle sabbie verdi
dovrebbe durare circa un anno
(Fig. 3).
Diversi effetti positivi, dovuti
all’introduzione degli additivi
inorganici sono stati rilevati su
una linea di produzione a sabbia
verde. Gli effetti più importanti
sono stati l’azzeramento dei fumi durante la fase di colata e la
riduzione del monossido di car-
bonio sul posto di lavoro da circa 40 ppm a 15 ppm (Fig. 4).
Allo stesso tempo le perdite
nella fase di riscaldamento si
sono abbassate dal 4% al 2,3%
(Fig. 5). La perdita residua del
2,3% è dovuta ai residui agenti
di formazione del carbonio lucido utilizzati, ai residui dei leganti presenti nel sistema e all’acqua proveniente dalla cristallizzazione della bentonite.
Sono state condotte prove pilota di fusione (Fig. 6) e prove
in condizioni lavorative, per
classificare le emissioni provenienti dalle sabbie verdi. Le misurazioni dei contenuti di benzene, toluene, xilene, e dei volumi gassosi durante le prove
pilota hanno mostrato che, dopo aver introdotto additivi
inorganici a base di sabbie verdi, le emissioni di benzene sono
passate da 206 mg/kg di materiale a 129 mg/kg. È da notare
che questo valore rappresenta
la situazione peggiore, perché il
provino è scaldato fino a 9001200 gradi, e i gas non vengono
assorbiti dallo stampo circostante. Le misurazioni in fonderia, effettuate in condizioni lavorative durante la colata, il raffreddamento e l’espulsione del
pezzo hanno mostrato un miglioramento simile dopo aver
rimpiazzato il 70% del carbone
(agente di formazione del carbonio lucido). Queste misurazioni sono state eseguite con i
Argilla attiva
Perdite in fase di riscaldamento
Fig. 5 - Le perdite in fase di riscaldamento indicano il cambiamento nella sabbia di fusione:
in questo grafico è illustrata una riduzione delle perdite dal 4% al 2,3%.Tale perdita è dovuta
al carbonio di processo (grafite) presente nell’acqua di cristallizzazione della bentonite, e ai
residui di legante delle anime.
54
tecnico
parametri di processo abituali,
ad esempio con lo stesso programma di fusione, senza aggiunta di sabbia nelle anime. Il fastidio da odore, misurato in
unità olfattive (OU) durante il
processo di espulsione, si è anch’esso abbassato. Tuttavia, questi valori sono da considerare
indicativi, a causa della precisione dei rilevamenti. Anche senza
di loro, è possibile notare facilmente nell’impianto pilota che
le emissioni si abbassano con
l’uso di additivi inorganici per
sabbia verde. Ci si può aspettare, come effetto collaterale della
riduzione del volume di gas, specialmente del picco inferiore, la
diminuzione dei difetti di fusione da gas. È importante, sia durante che dopo il processo passo-passo di miglioramento, controllare le proprietà della sabbia
di fusione tramite appropriate
analisi. Una procedura in voga
consiste nell’analizzare in parallelo i provini corrispondenti
delle prove pilota e di quelle in
condizioni lavorative. Questa
analisi rivela che le proprietà del
materiale di fusione nei due casi
non variano in maniera significativa (Tab. 1). Ci sono indicazioni
che i valori principali dei sistemi
ad emissione ridotta sono più
bassi a 350° (dopo il raffreddamento) e più alti a 550°. Quest’ultimo risultato è probabilmente un effetto del carbone.
Inoltre, si può osservare che a
750° la forza di compressione a
caldo è rimasta invariata, mentre lo stress da espansione è
leggermente diminuito.
Di seguito sono elencati gli effetti osservati in seguito all’introduzione di additivi inorganici
al posto degli agenti di formazione del carbonio lucido (carbone):
• Assenza di fumi durante la
colata e il raffreddamento.
• Alta qualità del getto e raggiungimento della produzione
programmata (ottimizzazione
della percentuale di scarto,
dei parametri metallurgici e
della produttività).
• Pirolisi a bassa temperatura
della sabbia (a circa 500°).
• Diminuzione dei difetti da inclusione, leggero aumento dei
difetti da tensione (è possibile
effettuare correzioni).
• Scarsa contaminazione della
sabbia da parte di sostanze
organiche pericolose.
• Il materiale di fusione non è
più nero.
Tutto sommato, gli effetti ottenuti sono positivi. Una fonderia, una volta convertita all’uso
delle sabbie inorganiche, non
tornerà ad usare procedimenti
a base di carbone.
Effetti delle anime
sulle emissioni e
proprietà delle sabbie
verdi
La storia dei leganti inorganici
utilizzati in fonderia è lunga. Nel
corso di questa disamina riguardante le emissioni (ma anche la
sporcizia sulle attrezzature)
questi sistemi sono stati accolti
con un rinnovato interesse. Al
giorno d’oggi vengono generalmente impiegati sistemi di legatura a base di silicato di sodio e
processi di solidificazione basati
sulla disidratazione. Mettendo le
anime in stampi a emissione zero, il CERP ha trovato il sistema
di distinguere tra le emissioni
dovute allo stampo e quelle dovute alle anime. I rilevamenti del
CERP hanno dimostrato che
usare leganti inorganici elimina
pressoché del tutto le emissioni
di monossido di carbonio.
In passato, durante la fabbrica-
Fig. 6 - Schema illustrativo della misurazione delle emissioni di BTEX (benzene, toluene, etilbenzene e xylene). Il campione, del peso di circa
200 grammi, viene riempito di metallo fuso. I BTEX emessi vengono assorbiti tramite filtri a carbone attivo, e successivamente misurati tramite
cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC). Il contenuto di benzene nella sabbia di fusione è calato da 206 mg/kg a 129 mg/kg, grazie all’introduzione di additivi inorganici per sabbia verde.
55
tecnico
Parametri tecnologici
Compattabilità
Umidità
Peso del campione
Resistenza alla compressione del
campione appena prodotto (N/cm2)
Resistenza alla compressione a caldo
150 °C/3 h
350 °C/1,5h
550 °C/45 min
750°C/30 min
Resistenza al taglio a caldo(N/cm2)
riscaldamento per 15 secondi
Test a fatica (mm)
Fatica durante il riscaldamento (N/cm2)
30s
60s
max
2007
41
3,38
143
2008
40,9
3,45
143
variazione
-0,2
2,1
0,0
17,7
16,6
-6,2
38,7
37,5
21
14,9
38,1
30,7
28,3
14,9
-1,6
-18,1
34,8
0,0
2,3
3,7
2,1
4,7
-8,7
27,0
0,15
0,33
0,6
0,17
0,33
0,58
13,3
0,0
-3,3
9,22
18,3
22,9
9,09
20,8
26,7
-1,4
13,7
16,6
Tab. 1 - Schema delle proprietà delle sabbie di fusione nel 2007 e nel 2008, dopo l’introduzione
di additivi inorganici (privi di carbone nella mescola). In generale, non ci sono cambiamenti significativi che abbiano un effetto negativo sul materiale di fusione. La pirolisi del materiale di fusione ad una temperatura più bassa (350°C) sembra essere migliore; a 550°C, il carbone mostra
l’effetto atteso attraverso la pirolisi del materiale di fusione. Un risultato sorprendente è costituito dal fatto che la resistenza alla compressione a secco è maggiore a 150°.
• Migliore rigenerazione della
sabbia (obiettivo influenzabile
anche dal legante utilizzato).
La sabbia per anime è frequentemente mescolata col sistema
delle sabbie verdi, ottenendo così una sabbia da fusione legata da
bentonite. È stata condotta un’analisi per comprendere l’effetto
dei leganti inorganici a base di silicato di sodio sulla sabbia da fu-
Ovviamente, i sistemi di legatura
A, B e C hanno effetti (negativi)
differenti sul materiale di fusione
(bentonite). La loro esatta influenza può essere determinata
velocità di sviluppo dei gas in cm³/s
zione delle anime, solitamente
veniva usato un procedimento a
base silicato di sodio-anidride
carbonica e, nella fabbricazione
degli stampi, si usava un procedimento a base silicato di sodioestere. I nuovi sistemi basati sulla solidificazione da disidratazione e sull’uso di additivi consentono di raggiungere migliori
proprietà di resistenza e maggiore produttività rispetto ai
vecchi metodi. Tuttavia, i nuovi
procedimenti richiedono l’uso
di attrezzature a caldo e aria
calda per l’essiccazione. Una
possibile alternativa consiste
nell’essiccare le anime utilizzando le micro-onde.
La modifica con additivi dei leganti a base di silicato di sodio
ha i seguenti obiettivi:
• Alta resistenza dell’anima alla
rimozione dallo stampo.
• Migliore superficie del getto.
• Buona pirolisi della sabbia.
• Buona fluibilità della sabbia.
• Minore deformazione durante la fase di riscaldamento.
• Possibilità di immagazzinamento per tempi più lunghi,
anche in ambiente con aria
umida.
sione. La sabbia per anime è stata rimossa dal getto di alluminio
e rigenerata utilizzando bentonite e diverse quantità di sabbia
nuova. Queste miscele sono state esaminate per determinarne
le proprietà come materiali da
fusione. Sono stati utilizzati leganti per anime provenienti da
tre diversi fornitori. Le composizioni dei leganti e degli additivi
non erano note in dettaglio. Aggiunte del 25% nella sabbia per
anime non hanno praticamente
causato problemi. Tuttavia, i valori di resistenza alla trazione allo
stato umido sono scesi da 0,30
N/m² a valori compresi tra 0,23
N/cm² e 0,26 N/cm². L’utilizzo
esclusivo della sabbia per anime
ha portato ad un accentuato degrado delle proprietà della sabbia stessa; la resistenza alla trazione allo stato umido è crollata
da 0,30 N/cm² a valori compresi
tra 0,10 N/cm² e 0,18 N/cm². Il
valore della resistenza alla compressione a secco (150°/3h) sono calati sensibilmente, da 39
N/cm² a valori compresi tra 18,1
e 55 N/cm². Questo è un chiaro
indicatore dell’effetto sulla pirolisi dell’anima. In più il legante A
riduce la permeabilità ai gas, probabilmente per via della presenza di determinati additivi (tab. 2).
Tempo in secondi
Fig. 7 - gli additivi inorganici per la sabbia di fusione hanno ridotto in maniera significativa
il volume di gas e lo shock da gas. La riduzione delle emissioni può favorire la riduzione dei
difetti da gas nei getti.
56
tecnico
Test
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Molecola
QS
50% A
50% B
50% C
25% A
25% B
25% C
100% A
100% B
100% C
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50% A
50% B
50% C
25% A
25% B
25% C
100% A
100% B
100% C
Compattabilità
GCS
Permeabilità
2,61 %
2,80 %
2,64 %
2,55 %
2,61 %
2,58 %
2,59 %
2,61 %
2,89%
2,68 %
Acqua
aggiunta
70 ml
70 ml
70 ml
70 ml
70 ml
70 ml
68 ml
95ml
75 ml
75 ml
47
47
47
46
47
47
47
47
46
47
13,1
9,2
13,1
12,6
11,4
13,1
12,4
5,9
12,7
10,6
151
128
152
150
140
146
145
110
148
146
GSS
WTS
DCS
PH
2,3 N/cm2
1,1 N/cm2
2,2 N/cm2
2,0 N/cm2
1,8 N/cm2
2,3 N/cm2
2,1 N/cm2
0,5 N/cm2
2,1 N/cm2
1,9 N/cm2
0,30 N/cm2
0,18 N/cm2
0,20 N/cm2
0,24 N/cm2
0,23 N/cm2
0,26 N/cm2
0,25 N/cm2
0,10 N/cm2
0,13 N/cm2
0,18 N/cm2
39,0 N/cm2
23,6 N/cm2
39,0 N/cm2
28,9 N/cm2
31,3 N/cm2
35,0 N/cm2
29,9 N/cm2
18,1 N/cm2
55,0 N/cm2
32,0 N/cm2
Conducibilità
ionica
487 S/cm
628 S/cm
652 S/cm
552 S/cm
529 S/cm
620 S/cm
528 S/cm
711 S/cm
881 S/cm
707 S/cm
10,73
10,93
11,00
10,85
10,90
10,89
10,77
10,97
11,25
10,98
Tab. 2 – Effetto di leganti inorganici (silicato solubili) in materiali di formatura legati con bentonite. Tramite aggiunta di acqua si è raggiunto un valore di compattabilità del 45% ± 2%.
GCS - resistenza alla compressione a verde.
GSS – resistenza al taglio a verde.
WTS - resistenza alla tensione in presenza di condensa.
DCS - resistenza alla compressione a secco. (essiccazione a 150°/3h).
Conducibilità (in µS/cm, 10% in acqua).
solo attraverso uno studio accurato del legante a base di silicato
di sodio, dei suoi additivi e, ultima ma non meno importante,
della bentonite, per evitare brutte sorprese. Allo stesso tempo, si
dovrebbe considerare che i sistemi a legante inorganico non
producono condense che possano modificare la sabbia di fusione. Perciò, ci si può aspettare che
la bentonite abbia un effetto positivo sulle proprietà di legatura.
Tuttavia, una criticità della bentonite è costituita dal livello più
basso di contenuti organici e di
agenti di formazione del carbonio lucido nella sabbia di fusione,
specialmente in quelle sabbie
con presenza ridotta o assente
di queste sostanze.
Riassunto
Gli agenti di formazione del carbonio lucido come il carbone
possono essere rimpiazzati parzialmente o completamente da
additivi inorganici negli stampi legati da bentonite. Questa sostituzione presenta i seguenti vantaggi:
• Assenza di fumi durante la colata e il raffreddamento.
• Riduzione significativa (30%)
del monossido di carbonio nell’ambiente di lavoro.
• Riduzione (40% circa) delle
emissioni di benzene.
• Meno odori fastidiosi nella fase
di espulsione (valori indicativi).
• Nessuna variazione sulla superficie del pezzo.
• Le proprietà della sabbia verde
non cambiano in maniera significativa.
• Le percentuali di scarto e rilavorazione sono le stesse.
• Riduzione significativa dei difetti da inclusione, più difetti da
dilatazione dello stampo.
La transizione dal carbone agli
additivi inorganici dovrebbe essere implementata gradualmente, in modo che il nuovo procedimento possa svolgersi in maniera controllata, gli effetti possano essere quantificati e, se necessario, il processo e gli additivi
possano essere adattati alla nuova situazione.
L’introduzione dei leganti inorganici nelle anime presenta i seguenti vantaggi:
57
• Presenza di emissioni e condense scarsa o addirittura nulla
rispetto ai leganti organici come il poliuretano negli stampi a
freddo.
• Solidificazione per essiccazione: aria calda o micro-onde non
influenzano negativamente le
condizioni del posto di lavoro.
• I leganti utilizzati sono meno
rischiosi per uomo e ambiente.
• Il legante durante il riscaldamento non forma residui da
cricca, che sono pericolosi e possono contaminare la sabbia
dello stampo o la sabbia usata
da rigenerare.
• È possibile raggiungere tempi
di ciclo brevi con le anime di
piccole dimensioni.
• I leganti inorganici per anime
richiedono lavorazioni a caldo
e solidificazione per essiccazione. Questo procedimento è
più efficiente per le grandi produzioni in serie.
Conclusioni
È possibile sostituire dal 50 al
100% degli additivi organici nei
sistemi a sabbie verdi, per esempio negli stampi legati con bentonite, con additivi inorganici.
Anche le anime possono essere
fabbricate con leganti inorganici,
solitamente basati sul silicato di
sodio con altri additivi. L’uso di
questi leganti si è rivelato promettente nelle fusioni di alluminio e per le piccole anime nelle
grandi produzioni di serie. Le sfide future sono costituite dallo
sviluppo di anime inorganiche
per le fusioni di ferro e acciaio, e
dallo studio della loro interazione con il materiale da fusione legato da bentonite. Questo necessita una conoscenza dettagliata dell’intero processo, così come delle proprietà e degli effetti
delle interazioni tra leganti per
anime e bentonite, e degli additivi impiegati.
www.sandb.com
Fonti
www.giesserei-verlag.de/cpt/references
Tratto da Casting Plant & Tecnology
N. 1 2012.
Traduzione: ing. Francesco Calosso
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t
tecnico
nic
E. B. Ten
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t ec n
o
ec
ic
tecnico
Tecnologia e efficacia
dei trattamenti ad iniezione di gas
nei bagni di ghisa
In questo articolo vengono
presentati gli ultimi sviluppi
dei tecnologia e degli equipaggiamenti per i trattamenti con
iniezione di gas inerte (Azoto
– N) nei bagni di ghisa. L’equipaggiamento include la lancia
di insufflaggio, vista come un
tubo di acciaio provvisto di
ugelli.
Gli ugelli altro non sono che
canali sottili composti da tubi
ceramici di piccolo diametro.
La lancia ha scopi diversi a seconda di come sono calibrati
gli ugelli, e genera un regime
stabile per i trattamenti di
iniezione.
La caratteristica della tecnologia di insufflaggio dei gas
consiste di soffiare attraverso
il fuso con gas, che viene iniettato nella ghisa come correnti
sottili a velocità prossime a
quella del suono. In questo
modo viene creata una dispersione dei flussi di gas come
bolle di piccole dimensioni,
aumentando l’efficacia della
raffinazione. Il trattamento di
insufflaggio di gas migliora le
proprietà della fusioni, l’omogeneità e la qualità della struttura, stabilizza o migliora le
proprietà meccaniche e diminuisce la difettosità dei getti.
L’effetto positivo dei trattamenti di insufflaggio di gas è in
risultato della complessa operazione di iniezione di gas nel-
la massa di ghisa fusa. Insieme
con le operazioni di raffinazione e omogeneizzazione, a
specifiche condizioni, offre anche effetti modificanti e alleganti.
Introduzione
La colata di metalli ferrosi
spesso porta diversi difetti,
tra cui cavità interne e porosità, inclusioni di scorie e sabbie, difetti di raffreddamento
interni e superficiali, cricche e
microporosità. La formazione
di questi difetti è dovuta principalmente a diversi fattori:
l’elevato contenuto di gas dissolti e inclusioni non metalliche nella ghisa fusa; dissoluzione incompleta di additivi
modificanti nel fuso; basse
proprietà di fusione e distribuzione non uniforme all’interno del fuso; e anche l’eterogeneità del regime di temperatura durante la colata negli stampi.
L’idrogeno dissolto crea grandi problemi in una fusione di
ghisa. Da una parte ha un effetto positivo in quanto aumenta la stabilità dei carburi
e aumenta il grado di dispersione della perlite. Dall’altro
lato crea soffiature e pori nella fusione, interrompe la formazione della grafite, diminui-
60
sce la fluidità e aumenta la
tendenza della ghisa al raffreddamento. Così come è
difficile controllare la saturazione dell’idrogeno nella ghisa
e come ci sono diversi effetti
dell’idrogeno sulla struttura e
sulle proprietà del getto, si è
soliti limitare il suo contenuto nella ghisa liquido il più
possibile (non più di 2 o 3
PPM). A questo scopo sono
applicate la carica dei materiali qualitative e la varianti di
fusione e versamento rapide
della ghisa. Queste operazioni
possono migliorare i risultati
ma non sempre sono la soluzione, in quanto anche la condizioni ambientali hanno un
notevole effetto sul contenuto di idrogeno nella ghisa fusa
durante la fusione in una fornace ad arco elettrico. In primavera e in autunno, durante
i periodi di nette variazioni
della temperatura dell’aria tra
giorno e notte, c’è l’aumento
massimo del contenuto di
idrogeno nella ghisa. Contemporaneamente in questi periodi si osservano bruschi aumenti di difetti nei getti dovuti a soffiature da gas e porosità.
A questo punto per diminuire
la difettosità nei getti è necessario applicare trattamenti al
fuso al di fuori del forno, come gli insufflaggi a gas |1, 2|.
tecnico
Rimozione
dell’idrogeno dal fuso
Durante l’insufflaggio di azoto
nella ghisa liquida, l’idrogeno
può essere rimosso dal fuso in
tre modi:
• dalla rimozione attraverso la
superficie libera;
• in bolle di azoto insufflato;
• in bolle di monossido di carbonio CO che si formano
dalla reazione del carbonio
dissolto con l’ossigeno dissolto: [C]+[O]= CO |3|.
della temperatura e della composizione chimica del fuso.
Molte di queste richieste possono essere ottenute utilizzando la nuova tecnologia del trattamento della ghisa liquida con
azoto gassoso attraverso una
iniezione in siviera ad alta velocità.
Fattori che migliorano
i trattamenti di
iniezione di gas
nella ghisa fusa
Inoltre, l’idrogeno dissolto viene rimosso dal fuso con un regime cinetico (Fig. 1); la velocità
di rimozione dell’idrogeno VH
ha una relazione quadratica
con il contenuto di idrogeno
[H] nel fuso (equazione 1):
La quantità di idrogeno estratto ∆H è proporzionale alla velocità di rimozione VH, alla durata del trattamento, τ, ed alla
supericie di contatto fuso-gas F.
(equazione 2):
VH = ΚH
∆[H]=VH . τ . F.
X
[H]2
(1)
Dove KH è la costante di velocità di rimozione, KH ≅1,3
1/(m2 . % . s).
In piccole siviere (1-5 ton) la
durata del trattamento dura
dai 5 ai 10 minuti. Inoltre, siccome l’unico fattore operativo del degassaggio della ghisa
fusa è F, si incrementa la formazione di piccole bolle del
gas inerte (Azoto o Argon).
Per contro la tecnologia che
utilizza l’insufflaggio del fuso
in piccole siviere con ampi
flussi e basse velocità ha diversi svantaggi:
Velocità di rimozione dell’idrogeno
VH x 104, % / min
Le migliori proprietà sono raggiunte attraverso: trattamento
della ghisa liquida al di fuori del
forno e procurando una rimozione effettiva di gas dissolti e
inclusioni non metalliche; buona dissoluzione di additivi nel
fuso; aumento della proprietà
di colata ed omogeneizzazione
(2)
Contenuto di idrogeno [H], 10-4
Fig. 1 - Andamento della rimozione di idrogeno dalla ghisa.
61
1. Non è efficace nel breve
tempo a disposizione per il
trattamento per il basso
scambio del gas iniettato,
debole formazione di superficie libera tra gas e fuso, e breve tempo di contatto tra gas e fuso nel caso
di bolle voluminose.
2. È pericoloso per la possibilità di spruzzi dovuti alla
esplosione delle bolle sul
pelo libero del liquido.
3. Riduzione del tempo di
trattamento dovuta al raffreddamento del bagno.
4. Debole sviluppo di una superficie di scambio efficace
gas-fuso dovuta alla formazione di grandi bolle e breve tempo di contatto tra le
stesse per la velocità di risalita maggiore di bolle
grandi.
È consigliata quindi una tecnologia per l’insufflaggio di gas
inerte in siviera per il trattamento della ghisa liquida che
sia economica ed efficace.
In accordo con il metodo menzionato il gas inerte viene iniettato nella ghisa fusa in forma di
getti veloci e sottili. Incrementando la pressione del gas ed i
parametri dell’ugello (diametro
e lunghezza) il flusso in uscita
del gas dall’ugello stesso comporta una velocità molto elevata, spesso prossima a quella del
suono.
Dalla combinazione di finezza
dei getti d’aria e velocità in
uscita del flusso si ottengono:
1. Aumento della distanza di
azione del flusso e contemporaneamente il raggiungimento di un maggior volume
di ghisa fusa durante il trattamento.
2. La dispersione di flussi dei
gas iniettati in un maggior
numero di bolle fini.
3. L’aumento dell’interfaccia di
rimozione dell’idrogeno dovuta alla formazione delle
bolle più fini.
4. Aumento della superficie di
contatto tra il gas e il liquido.
5. Eliminazione del problema
degli spruzzi di ghisa fusa
con un aumento simultaneo
della carica di gas.
tecnico
Tecnologie
ed equipaggiamenti
per il trattamento
di insufflaggio
della ghisa fusa
Il metodo ad alta velocità più
sicuro per l’insufflaggio nella
ghisa fusa in piccole siviere è
possibile solo se si mantiene un
piccolo diametro del soffio.
Il diametro minimo del flusso di
gas è limitato dalla presenza di
strati laminari alle pareti dell’ugello. I canali degli ugelli per il
gas generano un flusso di direzione e dimensione uniforme.
La velocità massima della corrente di uscita del gas da questi ugelli è uguale a quella del
suono.
La tecnologia del trattamento
della ghisa fusa da un flusso ad
alta velocità di un gas inerte
può essere realizzata con l’utilizzo di una singola o doppia sede di lavoro di una lancia ad immersone. (Fig. 2)
Un impianto a singola sede (Fig.
2a) consiste in una colonna
(1), un cilindro pneumatico |3|,
una schermo di protezione (5),
una lancia ad immersione (6)
ed un sistema di immissione del
gas inerte (8-12).
Un impianto a doppia sede (Fig.
2b) consiste in una colonna comune (1), due meccanismi rotanti (2) con sistemi indipendenti (3-4) per l’abbassamento
e il sollevamento della lancia ad
immersione (5), immissione del
gas inerte e ventilazione dei fumi (8-10). Una lancia è fatta con
un tubo di acciaio e lavora per
20-50 cicli. Nella condizione di
lavoro ha una posizione eccentrica rispetto all’asse verticale
della siviera. Gli ugelli sono fatti
ripetutamente (da 3 a 5 volte)
da elementi ceramici riposizionabili e sono posizionati al fondo del puntale immerso per garantire la fuoriuscita laterale
del gas iniettato. Il flusso di gas
è diretto tangenzialmente alle
pareti della siviera.
Durante l’insufflaggio di gas
inerte in questo tipo di leghe
la completa dissoluzione nel liquido delle particelle di Fe-Cr
migliora l’omogeneità del bagno, diminuendo, ed in alcuni
casi eliminando i difetti di fusione. Inoltre l’assimilazione di
inoculanti da siviera viene migliorata: il grado di assimilazione del Si in sistemi Fe-Si può
venire migliorato dall’82,5% al
95%. La stabilità delle proprietà meccaniche è anche migliorata.
Effetti del
trattamento di
insufflaggio di gas
La raffinazione dei trattamenti di insufflaggio nei bagni di
ghisa è relazionata con il galleggiamento delle inclusioni non
metalliche ed alla rimozione di
Idrogeno tramite l’efetto delle
bolle di gas iniettate. Durante il
breve trattamento (2-5- min), il
contenuto di ossigeno viene diminuito dell’15/20%. Questo
effetto è principalmente legato
alle inclusioni non metalliche,
ed alla attività dell’ossigeno durante il trattamento.
Il trattamento di iniezione del
gas con azoto ad alta velocità
agisce sulla ghisa in un modo
complesso includendo l’omogeneizzazione, raffinazione, inoculazione e alligazione della ghisa fusa.
L’omogeneizzazione è causata dalla miscelazione intensiva dovuta alle bolle di gas nel
fuso. Questa agitazione intensifica la dissoluzione degli alliganti e dei modificanti e agevola
l’omogeneizzazione del metallo
liquido. Nel caso di leghe ferrocromo ad elevato tenore di
Carbonio, dove si hanno elevate quantità di Carburi di Cromo si ha una elevata probabilità
di subsoluzione. Questa può
causare un aumento di difetti di
colata come cricche e difetti da
scambio termico.
Fig. 2 - Schema di in impianto a singola e doppia sede per iniezione di gas nella ghisa.
62
La rimozione totale dell’idrogeno ∆[%H], ha tre effetti degassanti: l’effetto di rimozione diretta dalla superficie libera
∆[H]F; l’effetto di rimozione
tramite le bolle di gas insufflato,
∆[H]N2 e dall’effetto di rimozione tramite le bolle di monossido di carbonio (CO), che
viene formato durante la desossidazione della ghisa dal
Carbonio ∆[H]CO.
Con un breve trattamento di
insufflaggio di gas (∆[%H] .
100/[%H]) il quantitativo totale
di idrogeno rimosso spazia dal
20 al 40%, in funzione del quantitativo iniziale di idrogeno; le
percentuali indicate sono misurate con una concentrazione
iniziale 4-5 ppm e 12 ppm rispettivamente. In questo caso
la quantità di idrogeno asportata dalla superficie libera è
∆[%H]F/∆[%H]=0.35-0.45,
mentre la quantità rimossa
tramite l’inclusione nelle bolle
è ∆[%H]N2/∆[%H]=0.50-0.60,
ed infine la quantità rimossa
tramite l’assorbimento di monossido di Carbonio è
∆[%H]CO/∆[%H]=0.05-0.07.
tecnico
Con un trattamento prolungato (oltre 30 minuti) l’effetto di
raffinazione, collegato alla rimozione delle inclusioni in sospensione e alla rimozione
dell’idrogeno aumenta da 2 a 4
volte. In questo caso il gradi di
disossidazione della ghisa cambia significativamente, il grado
di attività dell’ossigeno diminuisce da 1,5 a 2 volte.
L’azione modificante del trattamento di insufflaggio nella ghisa
è una riduzione della dimensione delle particelle di grafite ed
una diminuzione della tendenza
allo scambio termico.
Nel caso di un trattamento
breve di una ghisa non modificata con una bassa attività
dell’ossigeno (ao = 2.5 10-4%),
l’azione modificante del trattamento non è rilevabile. Questo
perché nel fuso le particelle disperse relativamente grandi
(con dimensioni sopra i 3 µm)
sono rimosse senza aumentare
la dispersione delle inclusioni
non metalliche, che servono da
centro per la nucleazione della
grafite.
Durante l’insufflaggio di bagni
di ghisa non modificata, con una
attività dell’ossigeno relativamente alta, (ao =2.5 . 10-4%),
l’effetto di modifica del bagno è
molto intenso. In questo caso
le particelle grandi disperse
vengono rimosse, ma molte
particelle non metalliche vengono formate nel bagno, che
servono da starters per la nucleazione della grafite.
E una peculiarità del trattamenti di insufflaggio di gas nella ghisa fusa che le variazioni del bagno dipendano dalla durata del
trattamento. Sotto trattamenti
brevi con il conseguente effetto
di mescolamento del metallo, la
dissoluzione degli inoculanti,
come ad esempio i ferrosilicati,
è accelerata. In questo caso
non si migliora solo l’assorbimento, ma si agevola anche la
formazione di un elevato numero di micro zone ad elevato
contenuto di Silicio uniformemente distribuite. In queste micro zone innanzitutto si ha la
nucleazione delle particelle di
grafite. Inoltre sotto determinate condizioni la tendenza al
sottoraffreddamento viene diminuita, il grado di grafitizzazione aumenta e le inclusioni di
grafite diventano disperse maggiormente.
temperatura eutettica. Quando
si è dissipato completamente
l’effetto di insufflaggio dell’azoto i nitruri di Titanio tornano in
soluzione nel fuso e gli effetti
modificanti si riducono nuovamente.
In questo modo, da una parte
l’iniezione di gas migliora l’assimilazione degli inoculanti nel
fuso e promuove la dispersione
del silicio per assistere la grafitizzazione. Dall’altro lato diminuisce la durata degli effetti
modificanti, perché l’omogeneizzazione del fuso è molto
accelerata. Inoltre il trattamento di insufflaggio per ghise modificate deve essere più lungo
del tempo del primo stadio, ed
è solitamente compreso tra 2 e
5 minuti (ma mai più di 10 minuti).
L’azione Alligante del trattamento di insufflaggio di gas avviene maggiormente se la matrice metallica è perlitizzata durante i lunghi tempi di trattamento della ghisa fusa. E’ un effetto della nitrurazione del fuso
ed un aumento della attività
dell’azoto e della pulizia del
metallo da parte dell’idrogeno
e l’ossigeno dissolti. Prima del
trattamento la matrice metallica contiene 50-55% di ferrite e
40-45% di perlite. Dopo trattamenti di 60 e 120 minuti la
quantità di perlite aumenta rispettivamente al 60 e 80%; dopo un trattamento di 180 minuti la struttura diventa pressoché totalmente perlitica (95100%). L’effetto perlitizzante
dei lunghi trattamenti di insufflaggio è il risultato di due processi: il primo è un aumento
della quantità di Azoto, dovuta
alla solubilità massima di azoto
nel fuso; la seconda è l’aumento
dell’attività dell’azoto dovuta
alla bassa concentrazione di
idrogeno e ossigeno nel bagno.
Con un tempo di trattamento
più lungo (oltre 30 min) inizia
un terzo stadio. A questo punto
l’opera di grafitizzazione degli
inoculanti è terminato. Allo
stesso tempo si formano nel
fuso dei centri di grafitizzazione. Questo è dovuto alla formazione di particelle di TiN legate al passaggio del gas, secondo le reazioni:
[Ti]+ ½ N2=TiN
[Ti]+ [N]= TiN
La ghisa contiene quasi sempre
tra lo 0,02 e lo 0,03 di Ti. I calcoli termodinamici mostrano
che durante il trattamento del
fuso con Azoto, la formazione
di nitruri di Titanio è possibile.
La ghisa diventa modificata senza l’utilizzo di inoculanti, come
dimostrato dalla riduzione della dimensione delle particelle di
Grafite e la diminuzione della
tendenza della lega al sottoraffreddamento. La presenza di
questi effetti modificanti è promossa anche dall’aumento della
attività di Carbonio e Silicio,
come risultato della diminuzione della attività dell’ossigeno di
un fattore che va da 1,5 a 2.
Questo effetto è aiutato anche
da una diminuzione del sottoraffreddamento del fuso, per un
aumento del liquidus e della
63
In definitiva il trattamento della
ghisa liquida tramite insufflaggio
di gas attraverso l’iniezione di
flussi sottili ad elevata velocità
causa una serie di complesse
azioni nel fuso, che portano a
raffinazione, omogeneizzazione, modifica ed affetto alligante.
I meccanismi di questi effetti
sono diversi, ma tutti portano
al risultato di una fondamentale
variazione delle condizioni del
liquido della ghisa fusa.
Il miglioramento nelle proprietà della ghisa durante il
trattamento di insufflaggio di
gas permette la formulazione di
metodi per incrementare l’efficienza e le condizioni ottimali
per i trattamenti. I trattamenti
brevi (fino a 10 minuti) sono
necessari per la raffinazione dai
gas disciolti e le inclusioni non
tecnico
10
Difettosità, %
8
6
senza iniezione di gas
4
dopo l’iniezione di gas
2
0
1
2
3
4
Fig. 3 - Influenza dell’insufflaggio di gas sulla difettosità della ghisa: 1-difettosità generale,
2-inclusioni di sabbia e scoria, 3-porosità da gas, 4-criccature.
pianti per la produzione di cilindri per motori Diesel per
locomotive ha permesso la riduzione dell’incidenza dei difetti di due volte (Fig. 3). L’applicazione del processo agli
impianti di produzione di cilindri con sistemi di alimentazione ramificati ha portato ad
una riduzione dei difetti del
16%, ma con l’integrazione del
sistema con sistemi di filtraggio l’incidenza dei difetti è calata del 49% e la densità finale
dei getti è aumentata.
Riassunto
metalliche, includendo anche
l’uniformità di distribuzione
degli agenti modificanti. I trattamenti a medio tempo di
trattamento (fino a 10-20 minuti) sono consigliati per migliorare l’alligazione con gli
elementi a bassa solubilità. In
questo caso i trattamenti ad
insufflaggio sono in molti casi
più efficienti ed efficaci rispetto ai trattamenti ad elevata
temperatura. I trattamenti a
lungo tempo (oltre i 20 minuti) possono essere utilizzati
per i trattamenti nella ghisa
fusa in miscelatori, ad esempio durante la colata continua
orizzontale.
Vantaggi della
tecnologia dei
trattamenti
ad iniezioni di gas
La tecnologia del trattamento
della ghisa tramite insufflaggio
di gas ad elevata velocità in
flussi sottili è caratterizzata
da una elevata efficacia, economicità, adattabilità alla produzione e sicurezza. L’efficienza della tecnologia viene
raggiunta tramite la complessa omogeneizzazione ed effetto raffinante del gas iniettato
nel fuso. Dopo un trattamento di 3-5 minuti il contenuto
di idrogeno decresce del 2040% equello di ossigeno del
15-20%, mentre le particelle
non metalliche decrescono
del 15-30%. Il processo risulta
economico in quanto i difetti
di fusione risultano diminuiti
del 16-50% (Fig. 3) ed aumentando il mescolamento degli
alleganti o degli additivi modificanti nel fuso del 12.5%. L’adattabilità del processo alla
produzione è ottenibile grazie
alla semplicità degli impianti
ed alla loro facile manutenzione. La sicurezza è aumentata
eliminando il problema degli
schizzi di materiale fuso o incandescente dalla siviera.
L’applicazione dei trattamenti
di insufflaggio di gas agli im-
Il trattamento ad iniezione di
gas nella ghisa effettuato insufflando azoto porta ad un
aumento significativo della
qualità del fuso e delle fusioni
risultanti. Può portare ad un
miglioramento delle proprietà
di colata, in un aumento di
nell’uniformità della struttura,
una riduzione delle dimensione dei grani, una perlitizzazione della matrice metallica, una
sensibilizzazione o aumento
delle proprietà meccaniche ,
diminuzione dell’ammontare
di inclusioni di sabbia e scoria,
ed altri difetti come porosità
da gas, e criccature.
Gli effetti positivi della tecnologia dell’iniezione di gas, come risultato delle complesse
azioni agite dal gas insufflato,
che affina la struttura, omogeneizza il fuso e migliora complessivamente la microstruttura finale.
Tratto da Foundry Trade JournalMaggio 2013
Traduzione: Francesco Calosso
|1| Levi L.I., Nitrogen and cast iron for castings, Moscow Machinostroeye, 1964.
|2| Blank G., Voliank N., Proceedings of 23th International Foundry congress, Moscow: Maschgiz, 1958.
|3| Ten E.B., Maslov A.V., Izvestya Vuzov, Ferrous Metallurgy. N°9 (1991), Pg. 22-26.
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B
Brain Force. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fascicolo IV/I3
M
Mazzon F.lli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Metal Trading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fascicolo 1V/13
Metef . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Montalbetti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fascicolo III/13
C
O
Carbones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Carfull Service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Cavenaghi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Copertina 1 - 2 - 3
Omar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fascicolo VI/12
D
Dega e Grazioli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fascicolo I/I2
P
Pangborn Europe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Primafond . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
Protec-Fond . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Copertina II
R
E
RC Informatica
Eca Consult . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
EKW Italia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Elkem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fascicolo 11/13
Engin Soft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Euromac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
S
F
Fae . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fascicolo 11/13
Fomet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fascicolo IV/13
Fondac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Fontanot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 - 67
Foseco. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
G
Gerli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 - 35
Gerli Metalli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
II/13
Safond . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Copertina IV
Satef . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Savelli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Sibelco Italia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fascicolo III/13
Sidermetal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Siderweb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fascicolo IV/I1
Simi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fascicolo III/I1
Sofram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fascicolo IV/I1
Sogemi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Speroni Remo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 - 15
T
Techmek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fascicolo V/I1
Tesi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Tiesse Robot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
TTE Robot. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fascicolo VI/I1
U
I
Imf. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Imic. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Impianti Morando . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Italiana Coke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fascicolo
88
Ubi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
W
Weiland Italia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fascicolo VI/I1
Wire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fascicolo 11/I2
1981 - 2011
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