Nuovo impianto ESR per grossi lingotti da forgia : problematiche del collaudo e validazione

The main object of this work is the inspection of a furnace for electroslag remelting (ESR) which produces 2000 mm diameter and 150 t weight ingots. The size of the remelted ingots makes this plant the first of this kind in Europe, it’s a new generation plant due to presence of two electrode-changing towers and due to the final size of the remelted products. This plant allows to produce large defect-free forged ingots largely employed in power industry. The first part of this work concerns three different type of remelted steels; characterized by visual, metallographic, inclusional examinations and by tensile tests. This main focus of this part are the problems and the improvements achieved during first remeltings. In the second part a first-try mathematical model of the process is presented: current distribution, electromagnetic forces and temperature distribution in the steady state part of the ingot are studied to be the basis of a more in-depth simulation.

Il lavoro di tesi riguarda il collaudo di un impianto per la rifusione sotto scoria elettroconduttrice (ESR) che produce lingotti del diametro di 2000 mm e di peso 150t. Un impianto ESR di questa taglia è il primo installato in Europa, è un impianto di nuova concezione per la presenza delle due torri cambio-elettrodo e per le dimensioni finali che avranno i rifusi. Tale impianto consente di ottenere lingotti con alto grado di purezza da impiegare nella forgia per la realizzazione di grossi componenti soprattutto per l’industria dell’energia. La prima parte di questo lavoro riguarda l’analisi di tre lingotti rifusi realizzati in acciai differenti. Essi sono stati caratterizzati tramite analisi visiva, metallografica, inclusionale e prove meccaniche. In questa prima parte si sono osservate le problematiche emerse dall’avviamento dell’impianto e i miglioramenti messi a punto durante le varie campagne di rifusione. Nella seconda parte si presenta un modello di simulazione del processo, di primo tentativo, per lo studio delle correnti circolanti, delle forze elettromagnetiche e del profilo di temperatura lungo il tratto stazionario ponendo le basi per una simulazione più articolata