Studio mediante CFD-DEM del flusso di massa nel tilting rocker di un altoforno

In order to improve the blast furnace process and increase productivity, in the XX century, many changes were introduced. Among these were certainly very important the developments and automation of charging systems to charge coke and iron. This thesis work infact refers to the steps of a blast furnace charge, focusing on the path that the mass flow realizes before being downloaded into the throat of the blast furnace. During the study the most modern charging system was analyzed , that is "Bell-less top charging system", designed by Paul Wurth in 1972. Then a model of this charging system has been created through OpenFOAM, an innovative software that includes an infinity of solvers about engineering research works. The validation of the model has been performed by comparing simulations results with the real charging phases, learned during several inspections at the blast furnace n.4 on Ilva in Taranto.

Al fine di migliorare il processo di altoforno ed aumentare la produttività, a cavallo del XX secolo, si introdussero molteplici modifiche. Tra queste hanno sicuramente avuto una notevole importanza gli sviluppi e l'automazione dei sistemi di caricamento della carica ferrifera e di coke. Questo lavoro di tesi riguarda difatti le fasi di carica di un altoforno, ponendo l'attenzione sul percorso che il flusso di massa realizza prima di essere scaricato alla bocca dell'altoforno. In particolare si è analizzato il più moderno tra gli apparati di caricamento che il mercato offre, ovvero il "Bell-less top charging system", ideato da Paul Wurth nel 1972. Si è dunque realizzato un modello del sistema di caricamento in questione, con l'ausilio di OpenFOAM, un innovativo software che comprende un'infinità di risolutori attinenti a studi di tipo ingegneristico. La validazione del modello è stata effettuata confrontando i risultati delle simulazioni, con le reali fasi di carica, apprese durante diverse ispezioni presso l'altoforno n.4 dello stabilimento ILVA di Taranto.