Come si produce l’acciaio elettrico a grani orientati: il ciclo produttivo passo dopo passo
L’acciaio a grani orientati deve le sue basse perdite a un ciclo lungo e rigorosamente controllato. Conoscere le fasi principali aiuta a leggere i certificati dell’acciaieria e a capire perché i gradi differiscono.
L’acciaio elettrico a grani orientati (GO) è uno dei prodotti piani con il maggior numero di fasi di lavorazione. La sua proprietà chiave, perdite molto basse quando è magnetizzato nella direzione di laminazione, si costruisce passo dopo passo: la chimica in acciaieria, la struttura dei grani nelle linee di laminazione e ricottura e, infine, il rivestimento isolante e, per i gradi a perdite minime, l’affinamento dei domini magnetici. Questo articolo segue un ciclo tipico di stabilimento integrato, dalla ghisa liquida al coil finito.
1. Produzione di ghisa e acciaio: centrare la chimica
Il ciclo inizia con la ghisa liquida dell’altoforno. Prima del convertitore viene desolforata (per esempio con agitazione meccanica KR), perché zolfo e altre impurità devono restare entro limiti stretti. Dopo l’affinazione al convertitore (BOF), l’acciaio è trattato in un degasatore sottovuoto RH, dove si riducono carbonio, azoto e gas e si regola con precisione il silicio, circa il 3 % nell’acciaio GO. In questa fase si fissano anche le piccole quantità di elementi che formano gli inibitori, che in seguito controllano la crescita del grano.
2. Colata continua e laminazione a caldo
L’acciaio viene colato in continuo in bramme, riscaldate, laminate a caldo in nastro e avvolte. La temperatura di riscaldo e le condizioni di laminazione a caldo determinano la distribuzione degli inibitori nel nastro, da cui dipende il successo della successiva ricristallizzazione secondaria.
3. Normalizzazione, decapaggio e laminazione a freddo
Il nastro a caldo viene normalizzato (ricotto) e decapato per eliminare la scaglia, poi laminato a freddo fino allo spessore finale — di solito 0,23, 0,27, 0,30 o 0,35 mm — su un laminatoio reversibile. La precisione di spessore conta: il manuale prodotti Baosteel indica ±0,02 mm per 0,23 mm e ±0,03 mm per 0,27–0,35 mm.
4. Ricottura di decarburazione e ricottura ad alta temperatura
Nella ricottura di decarburazione il carbonio viene portato a livelli molto bassi e si forma la struttura di grano primaria. Si applica un separatore a base di ossido di magnesio e i coil affrontano una lunga ricottura statica ad alta temperatura. Qui avviene la ricristallizzazione secondaria: i grani con la cosiddetta orientazione Goss crescono e inglobano gli altri, allineando la direzione di facile magnetizzazione con quella di laminazione. La stessa ricottura purifica l’acciaio e forma il film vetroso in superficie.
5. Spianatura, rivestimento isolante e affinamento dei domini
Dopo la ricottura il nastro viene spianato in tiro e riceve il rivestimento isolante finale. L’acciaio GO Baosteel usa un rivestimento inorganico ad alta resistenza interlaminare che sopporta la ricottura di distensione a 800 °C. Nei gradi a perdite minime la superficie viene poi trattata per affinare i domini magnetici. Nella designazione Baosteel è la serie R (per esempio B23R080); P indica l’acciaio ad alta permeabilità (Hi-B) e G l’acciaio GO convenzionale.
Baosteel: la scala dietro il ciclo
Baosteel, il nostro fornitore principale, gestisce questo ciclo su scala industriale. Dopo l’entrata in piena produzione di una nuova linea nella base di Baoshan a Shanghai il 13 giugno 2024, la capacità annua di Baosteel per i grani orientati è salita da 1,00 a 1,16 milioni di tonnellate, la più grande al mondo (Jiefang Daily tramite shanghai.gov.cn; Securities Times). Il 25 giugno 2024 Baosteel ha lanciato quattro nuovi gradi a grani orientati — B23P080, B20HS070, B18HS075 e B18HS070 — destinati ai trasformatori più efficienti.
6. Taglio, imballaggio e certificazione
Infine i coil madre vengono tagliati in coil di consegna, imballati e spediti con un certificato dell’acciaieria che riporta perdite e induzione misurate del lotto. Il GO Baosteel è fornito in larghezze di 900–1200 mm con diametro interno di 508 mm; il nastro più stretto per nuclei di trasformatore si ottiene con il taglio longitudinale a valle, dove inizia la lavorazione di HXES.
Cosa significa per chi acquista
- La lettera del grado indica il ciclo: G convenzionale, P alta permeabilità, R domini affinati.
- I valori garantiti del certificato sono le perdite massime a 1,7 T, 50 Hz e la B8 minima; i valori tipici sono inferiori ma non garantiti.
- I gradi a domini affinati non vanno ricotti in distensione ad alta temperatura, a meno che l’acciaieria non confermi che sono resistenti al calore, perché l’effetto di affinamento può perdersi.
- Chiedete il certificato dell’acciaieria per ogni lotto e mantenete i numeri di coil durante taglio, cesoiatura e impilaggio.
Se state confrontando gradi per un progetto di trasformatore, inviateci potenza nominale, progetto del nucleo e perdite obiettivo. Suggeriremo gradi Baosteel adatti e confermeremo la disponibilità con l’offerta in vigore.
