Trattamenti termici innovativi. L’isola TRR di Forge Fedriga

I trattamenti termici sono procedimenti che hanno lo scopo di conferire a una lega metallica o a un metallo una struttura cristallina tale da dargli delle caratteristiche tecnologiche o meccaniche ben precise. Sono numerose le tipologie di trattamento termico che possono essere attuate per una lega o per un metallo: per esempio il rinvenimento e la distensione, ma anche la solubilizzazione e la normalizzazione. Un altro esempi di trattamento termico può essere individuato nella ricottura, che a sua volta si distingue in ricottura isotermica, ricottura completa, ricottura di globulizzazione, ricottura di lavorabilità e ricottura di ricristallizzazione.

L’isola di trattamento termico di Forge Fedriga

Forge Fedriga ha realizzato un investimento importante, tanto sul piano economico quanto a livello strategico, per la sua isola di trattamento termico. Sono numerosi i fattori che hanno consentito di prendere questa decisione, motivata in primo luogo dalla necessità di poter contare su un impianto all’avanguardia in termini gestionali, oltre che dal punto di vista tecnologico. Un impianto, dunque, capace di assicurare tolleranze elevate e parametri di eccellenza, tale da garantire la massima competitività in un contesto di mercato altamente concorrenziale e molto esigente.

Come è fatto l’impianto

La composizione dell’impianto prevede la presenza di una caricatrice automatica e di due forni a metano, ognuno dei quali da 25 tonnellate, collocati in posizione laterale. C’è, poi, una vasca di raffreddamento ad acqua centrale da 350 metri cubi di capienza, integrata da un sistema di agitazione vasca. La suddivisione delle attività svolte dai forni ha lo scopo di ottimizzare i trattamenti termici e far sì che le tolleranze possano essere garantite alle diverse temperature in maniera ottimale. Infatti, un forno è destinato a trattamenti di rinvenimento e distensioni, mentre l’altro forno viene usato soprattutto per i trattamenti termici di austenitizzazione, come per esempio le tempre e le solubilizzazioni.

I due forni

Il forno di austenitizzazione è in grado di lavorare a una temperatura compresa tra gli 800 e i 1200 gradi; le dimensioni sono di 6800 x 2500 x 1800 (h). Il forno di rinvenimento, invece, si caratterizza per una temperatura di esercizio compresa tra i 450 e gli 800 gradi; le dimensioni sono uguali a quelle dell’altro forno. Il forno di rinvenimento dell’isola di trattamento termico riesce ad assicurare velocità di raffreddamento paragonabili a quelle che contraddistinguono il raffreddamento in aria, grazie alla presenza di ventole. Questo è il motivo per il quale si può avanzare l’ipotesi di eseguire delle normalizzazioni.

La vasca di raffreddamento

Le dimensioni della vasca di raffreddamento sono di 8400 x 8400 x 5000 (h). La temperatura del liquido prima dell’immersione è di 30 gradi, e in vasca esso ha una velocità media compresa tra gli 0.5 e gli 0.75 metri al secondo. La vasca ha una capacità di 350 metri cubi, per una carica da immergere pari a 25 tonnellate; il ricircolo dell’acqua si verifica grazie a due torri evaporative, per effetto delle quali nel corso dell’intero ciclo di raffreddamento non vengono superati i 40 gradi.

Il sistema di agitazione dell’acqua

Sono due i moduli che compongono il sistema di agitazione dell’acqua. Il primo modulo, posizionato sul fondo della vasca, è a vettore verticale; il secondo modulo, destinato all’agitazione di tubi e pezzi forati, è a vettore orizzontale. Dalla parte opposta sono presenti delle pompe che hanno il compito di aspirare l’acqua per poi farla tornare alle torri di raffreddamento. È possibile usare i moduli nello stesso momento o in maniera separata. Per il primo modulo, gli agitatori sono in totale 37, e garantiscono un ricircolo di 26400 metri cubi all’ora; per il secondo modulo, gli agitatori sono 14, e viene assicurato un ricircolo di 12000 metri cubi all’ora.

Isola di trattamento termico: gli altri componenti

La caricatrice rototraslante dell’isola di trattamento termico si caratterizza per una carica massima di 25 tonnellate e dispone di 6 forche intercambiabili, con una lunghezza di 2 metri e 60 centimetri e una larghezza di 5 metri e 60 centimetri. Una peculiarità interessante di questo dispositivo è rappresentata dalla sua capacità di ruotare, con velocità di rotazione adeguate, sia in senso orario che in senso antiorario. Ma non c’è solo la rotazione, dal momento che la caricatrice è anche in grado di traslare in senso verticale e in senso orizzontale. Per assecondare le richieste della Norsok, i tempi di uscita dal forno e di immersione in acqua sono inferiori ai 60 secondi.

Impianto: controllo e collaudo

Una volta che i moduli sono stati installati e che si è provveduto al riempimento dell’acqua, si effettuano le verifiche di agitazione, con il controllo dei valori che avviene nell’area di tempra. La verifica di agitazione orizzontale e la verifica di agitazione verticale vengono effettuate in assenza di carica immersa con anemometro; dopodiché la stessa verifica è ripetuta con carica immersa a caldo.