Storia della Tecnologia Università Cattaneo Castellanza LIUC – a.a. 2003-2004 Storia della Tecnologia Casi: la metallurgia

Ferro, ghisa e acciaio Fe + C Ghisa > 2,5% Ferro < 0,1% Acciaio 0,1 - 2% Ossidi di ferro: ematite e magnetite Distillazione carbone, fondente Ghisa liquida separata da scoria (galleggiamento) solidificata o immessa in convertitore NB: convertitore non implica ulteriore somministrazione energia > aria (oggi ossigeno) ossidano carbonio in eccesso e altre impurità, non più solubili in acciaio Forni MS e elettrici: rottami + ghisa per correzione (in MS anche carica liquida) > scoria ossidante (processo su suola) MS raggiunge temperatura con aria surriscaldata NB: molto più flessibili convertitori Acciaio liquido > siviera > lingottiera (NB: complessi problemi logistica) Resistenza, plasticità, durezza, malleabile, suscettibile logoramento,scarsa resistenza trazione e flessione Duro, ma fragile, difficile da lavorare può essere gettata in forme

Il ferro in età pre-industriale Siderurgia antica (metodo diretto, wrought iron) Basse temperature, no fusione completa Forni smontati dopo l’uso Battitura del blumo per purificarlo Siderurgia medievale/moderna (metodo indiretto, cast iron) Uso di mantici permette di raggiungere alte temperature Fe si lega a combustibile > stampo, o raffinazione Altoforno > concentrazione della produzione Wrought iron (Fer doux)=ferro battuto, ferro dolce, privo C Cast iron (Fer fort)=fuso in stampo, alto contenuto C, duro, non può essere lavorato col maglio Pig iron=ghisa, è solo un semilavorato in inglese Forni etruschi, a pozzetto, strati di minerale e di carbone di legna, cinesi sapevano fondere ferro da III a.C. Medioevo: Germania, Austria, Boemia, mondo islamico (da India) Evoluzione di vecchi fucinali, magli meccanici, mantici, trombe idroeoliche (pompa inversa, XVII sec), si parla di altoforno da XII-XII secolo Alte temperature permettono legarsi carbonio, abbassa punto fusione Metodo indiretto rende necessario altoforno e ferriera (dove la ghisa viene decarburata scaldandola e battendola) Altoforno si carica dall’alto, senza mai spegnerlo NB: lavoro condizionato da ciclo riproduttivo boschi e regimi acque (produzione di fermava d’estate)

La rivoluzione industriale L’uso del coke 1709 Abrham Darby NB: coke non utilizzabile per raffinazione Il forno di puddellaggio (puddler) Nuove macchine richiedono pezzi forgiati 1784 Henry Cort (pudellaggio+laminatoio) NB: limite dimensioni è forza operaio Acciaio ad alto costo Cementazione o carburazione 1740 acciaio al crogiuolo 1840 decarburazione (puddellaggio) Coalbrookdale, ponte sulla Severn Raffinazione permette eliminare zolfo che rendeva ghisa fragile, primo processo Derby non elimina silicio, cattiva qualità Collo di bottiglia rappresentato da ferriere: carbon fossile contiene ancora impurità che vengono riassorbite metallo 1800: sottoprodotti raffinazione coke utilizzati per illuminazione a gas To puddler=rimescolare, è forno a riverbero, laminatoio rende superflua battitura al maglio Cementazione conosciuta in 1000 a.C in Asia minore, Ittiti Altoforno (fusione completa) permette di arrivarci da raffinazione leghe alto contenuto C o mischiare in ghisa fusa ferro dolce, martellato per rendere uniforme (XVII secolo) 1740 Huntsman: forno a riverbero permette fusione acciaio a pacchetto > può essere versato in stampi, pezzi grandi dimensioni, acciaio più puro e omogeneo 1840 acciaio pudellato: Lohage e Bremme (tedeschi) > bassa qualità ma molto economico

L’era dell’acciaio Il convertitore Bessemer (1855) Acciaio economico (risparmio lavoro, tempo e energia) Il problema del minerale Il forno martin-siemens (1857-64) Co-fusione, processo lento, qualità Il forno Thomas (1878) Utilizzo minerali alto contenuto fosforo, industria siderurgica tedesca Henry Bessemer,ricerche per la costruzione nuovo tipo di cannone Può funzionare solo con minerale svedese e spagnolo, basso tenore di fosforo Mercato definisce un problema, più inventori si adoperano per risolverlo Ricerca si sposta da UK a Continente: Pier Emile Martin e Frederick e Werner Siemens, preriscaldamento Forno M/S sfrutta cofusione: usa rottami wrought iron, puro, senza fosforo + cast iron per arrivare giusto tenore di carbonio 1870 Sidney Thomas: sivestimento basico convertitore, si combina a fosforo, scorie utilizzabili come fertilizzanti

Una nuova industria Ricerca scientifica Grande impresa Chimica e acciaio Grande impresa La siderurgia continentale La meccanizzazione delle fasi a valle Dalla forgia al laminatoio Il processo continuo (XX sec) Fucinati, laminati (lunghi o larghi), stampi

L’Italia e l’acciaio Un settore strategico Ciclo integrale e rottame Creazione della Terni (1884) Il trust siderurgico Ciclo integrale e rottame Fallimento tentativi prebellici Il piano Sinigallia > Finsider vs Falk Le acciaierie tascabili e le privatizzazioni Da 1928 si era cercata razionalizzazione e riduzione costi; difficile individuare centri di costo in impresa polisettoriale (Rocca) A Iri appartengono Cogne, Ansaldo, Terni > tutta siderurgia bellica, Bocciardo riesce a evitare fusione Elettricità e chimica mantenute, in cambio di garanzia impegno autarchico e produzione bellica Autarchia e riarmo: peso politico Bocciardo, presidente Finsider nel 1937; anche elettricità viene spacciata come politica autarchica

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L’altoforno di Derby