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Filiera acciaio (altoforno + BOF)

Steel BF+BOF pipeline

Filiera acciaio integrata convenzionale: riduzione del minerale di ferro in altoforno con coke (produzione di ghisa) seguita da affinazione in convertitore a ossigeno (BOF) per ottenere acciaio. Rappresenta circa il 70% della produzione mondiale di acciaio.

IRI
chem:steelBFBOFPipeline
Unit Operation
6
Operazioni chimiche
3 (con reazione)
Operazioni fisiche
3
CO₂eq cumulato
2.60 kg/kg
Produzione globale
1300 Mt/anno
Impatto CO₂ globale
3380 Mt CO₂/anno
Sezioni: diagramma unit operation reazioni ruoli sostanze condizioni energia supply chain supply chain completa → SPARQL

Diagramma di flusso

flowchart LR coalPreparationAndBlendingBF["coalPreparationAndBlendingBF"] ironOrePelletizing["pelletizzazione Fe"] sintering["sinterizzazione"] blastFurnace["altoforno"] bofConverter["convertitore BOF"] continuousCasting["colata continua"] s_coal(["carbone"]):::role_rawMaterial s_coal --> coalPreparationAndBlendingBF s_coke(["coke"]):::role_intermediate coalPreparationAndBlendingBF --> s_coke s_cokeOvenGas(["coke oven gas COG"]):::role_byproduct coalPreparationAndBlendingBF -.-> s_cokeOvenGas s_coalTar(["tar di carbone"]):::role_byproduct coalPreparationAndBlendingBF -.-> s_coalTar s_hematite(["ematite"]):::role_rawMaterial s_hematite --> ironOrePelletizing s_magnetite(["magnetite"]):::role_rawMaterial s_magnetite --> ironOrePelletizing s_limestone(["CaCO3"]):::role_rawMaterial s_limestone --> ironOrePelletizing s_ironOrePellet(["pellet"]):::role_intermediate ironOrePelletizing --> s_ironOrePellet s_hematite --> sintering s_limestone --> sintering s_coke --> sintering s_sinter(["sinter"]):::role_intermediate sintering --> s_sinter s_carbonDioxide(["carbon dioxide"]):::role_byproduct sintering -.-> s_carbonDioxide s_ironOrePellet --> blastFurnace s_sinter --> blastFurnace s_coke --> blastFurnace s_limestone --> blastFurnace s_hotBlastAir(["aria calda di soffio"]):::role_rawMaterial s_hotBlastAir --> blastFurnace s_carbonMonoxide(["monossido di carbonio"]):::role_rawMaterial s_carbonMonoxide --> blastFurnace s_hematite --> blastFurnace s_pigIron(["ghisa"]):::role_intermediate blastFurnace --> s_pigIron s_blastFurnaceSlag(["GGBFS"]):::role_byproduct blastFurnace -.-> s_blastFurnaceSlag s_blastFurnaceGas(["gas di altoforno"]):::role_byproduct blastFurnace -.-> s_blastFurnaceGas blastFurnace -.-> s_carbonDioxide s_pigIron --> bofConverter s_scrap(["rottame"]):::role_rawMaterial s_scrap --> bofConverter s_oxygen(["oxygen"]):::role_utility s_oxygen --> bofConverter s_lime(["calce"]):::role_rawMaterial s_lime --> bofConverter s_steel(["acciaio"]):::role_intermediate bofConverter --> s_steel s_bofSlag(["scoria BOF"]):::role_byproduct bofConverter -.-> s_bofSlag s_steel --> continuousCasting s_slab(["slab"]):::role_finalProduct continuousCasting --> s_slab s_bloom(["bloom"]):::role_finalProduct continuousCasting --> s_bloom classDef role_rawMaterial fill:#e8f4ff,stroke:#06c,color:#003 classDef role_finalProduct fill:#e8ffe8,stroke:#0a7,color:#030 classDef role_intermediate fill:#f0f0f0,stroke:#666,color:#333 classDef role_byproduct fill:#fff4e0,stroke:#cc7a00,color:#642 classDef role_waste fill:#fae8e8,stroke:#888,stroke-dasharray:3 3,color:#444 classDef role_utility fill:#e0f7f7,stroke:#06c8c8,color:#033 classDef role_catalyst fill:#fde0f0,stroke:#cc3399,color:#506 classDef role_mine fill:#f5e6d3,stroke:#8b5a2b,color:#3d2e15,stroke-width:2px
materia prima prodotto finale intermedio sottoprodotto scarto utility catalizzatore ⛏️ miniera --> consumes/produces · -.> byproduct/waste/catalyst/recycle/mine

Unit Operation

🧪 = ha reazione bilanciata · ⚙️ = solo fisica

OperazioneConsumaProduceCatalizzatoreEquipmentCO₂eqResa
⚙️ coalPreparationAndBlendingBF carbonecoke batteria forni a coke (apparato) 0.450.75
⚙️ pelletizzazione Fe ematite, magnetite, CaCO3pellet 0.180.95
🧪 sinterizzazione ematite, CaCO3, cokesinter catena di sinterizzazione 0.220.90
🧪 altoforno pellet, sinter, coke, CaCO3, aria calda di soffio, monossido di carbonio, ematiteghisa altoforno (apparato), Cowper stove 1.450.93
🧪 convertitore BOF ghisa, rottame, oxygen, calceacciaio convertitore BOF (apparato) 0.250.90
⚙️ colata continua acciaioslab, bloom colatrice continua 0.050.97

Reazioni chimiche bilanciate

OperazioneEquazione bilanciataΔH
sinterizzazione Fe2O3 + CaCO3 -> sinter + CO2 (agglomerazione termica) +178.0 kJ/mol
altoforno Fe2O3 + 3 CO -> 2 Fe + 3 CO2 -27.5 kJ/mol
convertitore BOF C + 1/2 O2 -> CO (+ ossidazione Si, Mn, P) -110.5 kJ/mol

Ruolo delle sostanze in questa filiera

🟦 materia prima (8)
🟩 prodotto finale (2)
🟨 sottoprodotto (6)
▫️ intermedio (5)
🩵 utility (1)

Condizioni operative

OperazioneTemperaturaPressioneAtmosfera
coalPreparationAndBlendingBF 1000–1100 °Catminerte
pelletizzazione Fe 1200–1350 °Cossidante
sinterizzazione 1300–1400 °Cossidante
altoforno 1500–2000 °C3.0–4.9 atmriducente
convertitore BOF 1600–1700 °C1.0–14.8 atmossidante
colata continua 1500–1580 °Cinerte

Input energetici

OperazioneFormaEnergia specifica
coalPreparationAndBlendingBF termica3.5 MJ/kg
pelletizzazione Fe termica1.1 MJ/kg
altoforno chimica13.5 MJ/kg
convertitore BOF chimica-0.8 MJ/kg

Supply chain inter-filiera

⬅ Materie prime/intermedi forniti da altre filiere

➡ Prodotti/sottoprodotti consumati da altre filiere

Esplora con SPARQL

Query di esempio sui ruoli delle sostanze in questa filiera:

PREFIX chem: <https://ontology.siletto.it/chem-pipeline#>
SELECT ?role ?substance WHERE {
  ?substance chem:playsRole ?ra .
  ?ra chem:role ?role ; chem:inPipeline chem:steelBFBOFPipeline .
} ORDER BY ?role

Vedi altri esempi SPARQL.


Dereferenziabile: chem:steelBFBOFPipeline · ontologia completa · TTL sorgente