Fusione

Cuore fondente tecnologico

Sicurezza e salute, efficienza, controllo del processo

Cosa fondiamo

Il processo di fusione parte da una cenere fine e omogenea. Il materiale è il risultato del trattamento precedente che ha permesso di omogeneizzarlo fino a raggiungere una granulometria massima di 80 mesh. La cenere in questa fase è costituita da metalli preziosi in tenori diversi, metalli non nobili e materiale non metallico, in concentrazioni diverse.

La fonderia è in grado di processare anche materiali risultanti da altri processi quali ad esempio metalli da condizionare, fanghi e metallina.

Stabilità di processo, efficienza energetica

La fonderia, concepita con i criteri dell’industria 4.0, ci permette di ottenere, attraverso le tecniche del miglioramento continuo, una fusione sempre più stabile e standardizzata.

La standardizzazione dei processi porta un miglioramento dell’efficienza energetica e dell’impatto ambientale del processo, in quanto l’utilizzo di materiali e i consumi sono monitorati e analizzati continuamente.

Le nostre conoscenze e competenze nell’ambito della fusione per il recupero dei metalli preziosi ci permettono di stabilizzare i processi già nella fase di scelta del mix di ceneri da introdurre nei forni in modo da poter gestire processi sempre più definiti e per non sprecare risorse e garantire la medesima qualità di output a ogni colata.

Fonderia 4.0

Abbiamo scelto tecnologia e strumentazione in accordo ai criteri di Industry 4.0: forte automazione del processo, interconnessione dei sistemi informatici e logistici di fabbrica, interfacce tra operatore e macchina semplici e intuitive, e conformi alle più stringenti normative di sicurezza di settore. Il processo prevede automazione e controllo, con ricadute strategiche nelle possibilità di recupero, nella precisione procedurale e nel raggiungimento della qualità del prodotto ottenuto.

L’obiettivo della fonderia è quello di separare i metalli da altri elementi presenti nelle ceneri, e di raffinare via via il metallo fino a fornirlo nella forma opportuna e con la composizione chimica corretta per la successiva affinazione chimica.

Per ottenere questi risultati gli strumenti sono importanti:

Il forno TBRC (Top Blown Rotary Converter) di ultima generazione, è equipaggiato di una lancia per insufflare ossigeno durante il processo, al fine di ottenere il cosiddetto REFINING della carica, ovvero la depurazione del bagno di materia fuso da materiali diversi rispetto al pane metallico di preziosi e non.

Il forno convertitore è un dispositivo basculante utilizzato soprattutto per ottenere il metallo che sarà poi inviato ai reparti di affinazione chimica ed elettrochimica.

Il forno rotativo è tra le tecnologie più tradizionali, più robuste e consolidate.

Il sistema di supervisione della fonderia HMI-SCADA ci permette di acquisire in tempo reale i parametri di processo e di elaborare le migliori strategie di gestione.

Fondere in 3 step

Il processo prevede 3 passaggi fondamentali:

Caricamento dei materiali: i materiali da fondere e i fondenti vengono inseriti nei forni in modo meccanizzato e automatizzato andando a richiamare nel sistema HMI-SCADA le ricette preimpostate.
Fusione: attraverso bruciatori alimentati a ossigeno e gas naturale il materiale caricato nel forno viene fuso fino a temperature di 1400° C.
(La durata delle fusioni e la potenza erogata sono definite attraverso ricette standardizzate e controllate/modulate in maniera automatica attraverso un sistema PLC. La parte automatica è integrata con le competenze degli operatori, esaltate grazie a un piano di controllo diretto in produzione. Il sistema automatico è a supporto del tecnico che decide, in base al risultato di verifiche sia visive che sulla viscosità del materiale, se procedere o meno alla colata.)
Colata: la carica del forno viene trasferita dal forno alla secchia di colata, realizzata in ghisa e progettata con forme ideali per agevolare la solidificazione stratificata di metallo . Questa fase è cruciale per separare al meglio il metallo e ottenere pani metallici di elevata qualità.

Control room

Una cabina di regia dotata di un sistema HMI-SCADA, costantemente presieduta da personale tecnico e qualificato, per monitorare in ogni momento l’operato dell’impianto. In questo cuore tecnologico convergono informazioni di sensori e attuatori, capaci di rilevare ogni più piccolo dettaglio utile. Il sistema di controllo è ad ampio spettro e meticoloso che va ben oltre le rilevazioni di base. Da qui avviamo e gestiamo ogni processo pirometallurgico della fonderia.

Manutenzione

L’impianto di fonderia lavora 7 giorni su 7, h24. Ogni fermata non pianificata dell’impianto, rappresenta un’anomalia nei processi standardizzati che qualora si presenti è gestita in maniera repentina secondo sistemi di manutenzione straordinaria. Al contempo, attraverso un’analisi costante degli interventi e un processo strutturato di problem solving, implementiamo sempre più la manutenzione preventiva.

Capacità e autorizzazioni

2.5 t – capacità nominale dei 2 forni rotativi x 2 forni

6 t – capacità nominale del forno TBRC

5 t – capacità nominale del forno convertitore

L’impianto è stato verificato e approvato da numerosi soggetti istituzionali e pubblici che hanno preso parte al percorso di valutazione, all’interno della conferenza di servizi. Gli enti si sono riuniti numerose volte e ciascuno ha espresso le proprie prescrizioni in un percorso condiviso che ha portato la Regione Toscana ad autorizzare l’avvio del sistema.

Stazioni di trattamento

Il cuore innovativo dell’impianto risiede nell’area destinata al trattamento delle emissioni di lavorazione. Un sistema articolato, progettato e dotato di svariate stazioni di trattamento, che assicurano un prodotto finale in uscita altamente depurato e sicuro.

La depurazione è sviluppata su diversi fronti e su più fasi: depolverizzazione, de-acidificazione, una progettazione multi comparto che assicura il corretto funzionamento nell’impianto anche in caso di eventuali anomalie di una delle sue parti, un consistente lavaggio dei fumi, operato tramite un procedimento altamente efficiente che garantisce la totale assenza di polveri in uscita.

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