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lunedì 10 giugno 2013

Storia di alcuni brevetti


Puddelling

Il termine puddellaggio deriva direttamente dal verbo inglese “to puddle”, il cui primo significato è quello di “rimescolare”.Oggi conosciamo tutti questa definizione come uno dei principali trattamenti del settore siderurgico, quando si provvede a ossigenare elementi come il silicio, il carbonio e la manganese: il passaggio successivo, invece, prevede proprio il rimescolamento della ghisa nei forni, un processo che consente al metallo stesso di divenire maggiormente malleabile. Ma il puddellaggio rappresenta soprattutto uno dei momenti salienti della Rivoluzione Industriale.In effetti, anche se si conosceva questa lavorazione da moltissimo tempo, soltanto nel 1784 fu possibile applicarla a livello industriale: il merito va tutto a Henry Cort, un artigiano inglese del ferro, il quale fu in grado di innovare completamente il sistema grazie a un brevetto che risale al 1804. Il suo impianto di Fontley (nella contea dell’Hampshire) rappresentò un momento di svolta per i processi industriali di allora.Il funzionamento è piuttosto semplice e viene seguito alla lettera ancora oggi, in particolare per ottenere il ferro saldato: in pratica, i forni a riverbero sono dotati di una divisione netta tra il fuoco della fiamma e la camera di cottura, in modo da far arrivare il calore sul soffitto e nel piano. Il riscaldamento, poi, viene concluso grazie agli ossidi di ferro, così da poter introdurre finalmente la ghisa.


                               Schema di un forno per il puddellaggio


Processo Bessemer

Occupandosi di fusione di ghisa per cannoni  Bessemer osservò che, fondendo la ghisa in forno a riverbero a fiamma ossidante, si ottenevano, nel bagno liquido, malgrado l'intenso calore, dei noduli solidi, che lo stesso Bessemer riconobbe essere costituiti dal metallo decarburato. Egli comprese la necessità di innalzare la temperatura del bagno durante il processo di decarburazione, per mantenere liquido l'acciaio che si viene formando, e pensò di sfruttare a questo scopo il calore di reazione che si svolge nella ossidazione del carbonio, del silicio, ecc., contenuti nella ghisa. Il 17 ottobre 1855 venne depositato il primo brevetto, e il nuovo processo di affinazione della ghisa venne comunicato pubblicamente nel 1856 in una riunione della British Association. Accolto dapprima con grande scetticismo, esso venne applicato  in una piccola fonderia sita in un sobborgo di Londra (St. Pancras) e, dopo molti perfezionamenti, nelle grandi officine create dallo stesso Bessemer a Sheffield.


                               Sezione in un convertitore Bessemer



domenica 19 maggio 2013

Vannoccio Biringucci- De la pirotechnia


Vannoccio Biringucci nacque a Siena nel 1480 e fu un maestro artigiano nella fusione e nella metallurgia. Si formò viaggiando per l’Italia e in Germania. Al suo ritorno ,nel 1513, diresse una miniera a Boccheggiano, successivamente lavorò all’arsenale di Venezia e alla zecca di Siena. Nel 1538 gli venne offerto il ruolo di direttore della fonderia apostolica e dell’arsenale papale.




 Effigie al Museo della Specola (Firenze)
Nel 1540 venne pubblicata De la Pirotechnia, conosciuta per essere il primo trattato sul mondo della metallurgia. L’opera è suddivisa in 10 libri, illustrati da 94 xilografie, e tratta in primo luogo i principali minerali: l'oro, l'argento, il rame, il piombo, lo stagno ed il ferro. L’intenzione di Biringucci è quella di riferire dirette e personali esperienze sulla natura delle cose, tralasciando tutte le indicazione non direttamente verificate sul campo.

Un’importante novità è rappresentata da informazioni sulle operazioni di assaggio dell'oro e dell'argento, della forgiatura, della distillazione e della costruzione di specchi e ceramiche. L'opera tratta, poi, i semi-minerali (come il mercurio o lo zolfo), e successivamente l'analisi e la preparazione dei minerali sia per la fusione che per l'impiego per esplosivi. Essa costituirà un’importante fonte di Georg Agricola per il De Re Metallica.