IT202100030824A1

IT202100030824A1 - Forno elettrico ad arco per la fusione di materiale metallico ed impianto siderurgico comprendente detto forno elettrico ad arco

Info

Publication number: IT202100030824A1
Application number: IT102021000030824A
Authority: IT
Inventors: Marco Ansoldi; Damiano Patrizio; Stefano Terlicher; Gianfranco Marconi
Original assignee: Danieli Off Mecc
Priority date: 2021-12-07
Filing date: 2021-12-07
Publication date: 2023-06-07
Also published as: WO2023105541A1; AU2022404036A1; CA3239877A1

Description

Descrizione del trovato avente per titolo:

"FORNO ELETTRICO AD ARCO PER LA FUSIONE DI MATERIALE METALLICO ED IMPIANTO SIDERURGICO COMPRENDENTE DETTO FORNO ELETTRICO AD ARCO"

CAMPO DI APPLICAZIONE

Il presente trovato si riferisce ad un forno elettrico ad arco e ad un impianto sidemrgico comprendente tale forno elettrico ad arco, utilizzabile nei processi di fusione di materiale metallico, preferibilmente, ma non esclusivamente, con caricamento sostanzialmente in continuo.

STATO DELLA TECNICA

Sono noti impianti siderurgici per la fusione di materiale metallico che comprendono almeno un forno di fusione elettrico ad arco alimentato con corrente alternata (AC), o continua (DC). Il forno comprende normalmente sia un contenitore di forma sostanzialmente cilindrica, che ha una parte inferiore, o tino, ed una parte superiore aperta nella sommit?, e che nel suo insieme definisce internamente una camera di fusione, sia una copertura, o volta, a chiusura del contenitore.

Il tino ? realizzato, di solito, con materiale refrattario disposto su un telaio metallico e al suo interno ? fusa una carica metallica, qui intesa come un carico di materiale metallico, ad esempio rottami di ferro, spugna di ferro o ferro ridotto direttamente (DRI), pellet di ferro o ferro bricchettato a caldo (HBI), oppure altri materiali ferrosi, avente un determinato volume, adeguato a quello del tino. Indicativamente una singola carica metallica ha un peso dell?ordine di alcune tonnellate.

La parte superiore aperta del contenitore comprende, o ? costituita da, una parete perimetrale, di solito cilindrica, realizzata con, o avente, una pluralit? di pannelli di raffreddamento, idonei a contenere la massa di rottame da fondere durante le fasi iniziali del processo, quando essa ? maggiormente voluminosa. Inoltre, la parete perimetrale ha lo scopo sia di contenere lo strato di scoria che copre il bagno di acciaio, il quale, durante il processo di fusione, pu? gonfiarsi aumentando di livello, permettendo cos? la cattura degli elementi indesiderati dal bagno di acciaio che man mano vengono ossidati, sia di isolare il bagno di acciaio stesso dall?aria e dalla temperatura esterna, favorendo la copertura d?arco.

Nella suddetta parete perimetrale ? presente almeno un?apertura di uscita, nota con il termine ?apertura di scorifica?, attraverso la quale possono essere estratte selettivamente la scoria prodotta dalla fusione, denominate in gergo, collettivamente, con il termine ?scoria?. L?apertura di scorifica pu? essere selettivamente richiudibile tramite una porta, ad esempio a saracinesca; a volte, tale porta pu? non essere presente, oppure pu? rimanere, almeno parzialmente, se non del tutto, aperta durante la fusione, per permettere l?introduzione di lance di iniezione, o sonde di misurazione della temperatura, o il prelievo di campioni, oltre che per l?aggiunta di additivi e agenti scorificanti. In ogni caso, nella tecnica nota, la porta di scorifica non ? realizzata per essere a tenuta stagna essendo posizionata al di sopra del livello del bagno di acciaio.

I forni elettrici ad arco di tipo noto comprendono, inoltre, una copertura superiore, detta volta, di tipo apribile selettivamente, che ? provvista di una parte centrale realizzata in materiale refrattario, denominata anche ?voltino?, avente alcune aperture o fori passanti, che di solito sono tre nel caso di alimentazione con corrente alternata e che sono conosciuti anche con il termine ?alveoli?. Tali fori passanti permettono l?inserimento con gioco di corrispondenti elettrodi che entrano nel tino e sono configurati per determinare lo sviluppo dell?arco elettrico, quando sono alimentati elettricamente, per permettere cos? la fusione della carica metallica.

La volta ? provvista, inoltre, di almeno un?ulteriore apertura, conosciuta anche con il termine ?quarto foro?, nella quale ? inserito un tubo, o condotto, di aspirazione dei fumi generati dalla combustione del materiale, i quali sono poi convogliati in un impianto di smaltimento, o aspirazione, fumi denominano primario.

Il caricamento, o l?alimentazione, della carica metallica pu? avvenire sia tramite apposite ceste di carica, sia tramite un sistema di caricamento continuo, noto anche con il termine inglese ?Endless Charging System?, o semplicemente ECS.

Nel caso di alimentazione della carica metallica tramite ceste di carica, per raggiungere il corretto quantitativo di rottame idoneo a realizzare ciascuna fusione, ? necessario aprire la volta anche due o tre volte per lo scarico delle relative ceste di rottame, generando cos? enormi quantit? di fumi che possono essere anche molto inquinanti, specialmente nel caso di rottame sporco, o ricco in olii, oppure umido. Tali fumi non vengono aspirati direttamente dai condotti di aspirazione dell?impianto di smaltimento fumi primario, collegati in genere al quarto foro; infatti, essi si liberano al di fuori della camera di fusione e solo successivamente possono essere aspirati da una cappa disposta al di sopra del forno elettrico ad arco, in genere sul soffitto di un capannone in cui ? presente il forno stesso, la quale convoglia i suddetti fumi ad un impianto di smaltimento, 0 aspirazione, fumi denominato secondario. Inoltre, quando le ceste con il materiale metallico sono state scaricate nella camera di fusione si avviano specifici bruciatori, di solito a metano, per aiutare gli elettrodi ad addentrarsi nella carica metallica in modo da diminuire il tempo di fusione, liberando in questo modo ulteriori sostanze inquinanti.

I bruciatori, infatti, utilizzano generalmente metano, il quale bruciando genera CO e CO2 oltre ovviamente ad energia.

Nel caso di alimentazione tramite ECS, la carica metallica ? invece alimentata mediante un convogliatore di alimentazione, che ? configurato per essere inserito in modo selettivamente removibile in un?apertura che, in genere, ? ricavata sulla suddetta parete perimetrale del forno. Inoltre, attraverso il convogliatore di alimentazione possono anche essere aspirati i fumi della combustione, cos? da poter sfruttare il calore prodotto dalla fusione allo scopo di preriscaldare il materiale in alimentazione da fondere e, conseguentemente, diminuire e/o ottimizzare i tempi ed i consumi della fusione.

Tuttavia, nei processi di fusione della tecnica nota, in particolar modo a causa di tutte le aperture presenti nel forno, c?? l?inconveniente che ci sono ingenti ingressi di aria all?interno della camera di fusione, anche quando la volta ? chiusa.

L?ossigeno ? dunque un elemento molto presente nel processo fusorio, dato che oltre a quello che entra tramite l?aria, esso viene introdotto appositamente anche tramite lance, con lo scopo di ossidare gli elementi indesiderati che vengono poi inglobati nella scoria. Questo tuttavia porta anche all?ossidazione del materiale metallico in fusione, che dev?essere poi disossidato con particolari iniezioni di carbone tramite una pluralit? di iniettori presenti nella, o al di sopra della, camera di fusione. Ci? provoca lo sviluppo di calore utile, ma anche di elevate quantit? di CO, che a sua volta, in funzione della disponibilit? di ossigeno residuo, brucia sviluppando calore e degradando in CO2.

L?equilibrio precario tra l?iniezione di ossigeno e di carbone pu? portare alla produzione di quantit? di CO2 molto elevate per ciascun ciclo di fusione.

Il CO residuo che non dovesse bruciare all? interno del forno viene aspirato dall?impianto di smaltimento fumi primario dedicato, o coincidente con l?ECS, il cui condotto, come noto, lavora in depressione. Eventuali residui vengono catturati anche dall?impianto di smaltimento fumi secondario, specialmente, come visto, con la carica a ceste.

Tra il tubo di aspirazione inserito nel suddetto quarto foro del forno e il condotto dell?impianto di smaltimento fumi c?? uno spazio vuoto, 0 ?gap?, che permette l?aspirazione massiva di aria, la quale ? necessaria per la fase di postcombustione del CO residuo, cos? da farlo degradare a CO2 raffreddandolo prima che raggiunga aree pi? arretrate dell?impianto di smaltimento fumi (es. filtri a maniche), che possono incendiarsi, o raggiungere temperature troppo elevate all?avvenire di questa combustione. Si ricorda infatti che la reazione di combustione del CO con l?ossigeno sviluppa CO2 ma anche molto calore e siccome il CO, sopra un certo livello di temperatura, non si lega pi? all?ossigeno, per effettuare un?opportuna postcombustione ? necessario abbassarlo di temperatura ed ? anche a questo che serve l?ingresso di aria dal suddetto ?gap?.

Tuttavia, l?elevato quantitativo di azoto (N) presente nell?aria introdotta nel condotto di aspirazione fumi per la postcombustione, porta anche alla formazione di NOx, che si formano proprio per via termica a partire dall?azoto presente in atmosfera, in presenza di temperature tra circa 1500?C e circa 850?C e di una grossa quantit? di ossigeno.

Per evitare un?eccessiva formazione di ??x ? quindi necessario abbattere rapidamente la temperatura dei fumi, portandoli rapidamente ad una temperatura inferiore agli 850?C circa, a ridosso della torre di raffreddamento o di altri raffreddamenti analoghi. Ci? avviene avendo per? bruciato il CO residuo cos? da poter poi abbattere rapidamente la temperatura sotto gli 850?C in modo che gli NOx non abbiano il tempo di formarsi.

Esiste pertanto la necessit? di perfezionare un forno elettrico ad arco, che possa superare almeno uno degli inconvenienti della tecnica anteriore.

Per fare ci? ? necessario risolvere il problema tecnico di evitare, o comunque limitare fortemente, l?ingresso indesiderato, o incontrollato, di aria all?interno del forno elettrico ad arco non solo durante il caricamento della carica metallica, sia esso eseguito tramite ceste, o tramite un?alimentazione di tipo ECS, ma anche durante la fase di fusione vera e propria.

In particolare, uno scopo del presente trovato ? quello di perfezionare un forno elettrico ad arco, anche di tipo noto, oppure realizzarne uno nuovo, che consenta di evitare, o limitare fortemente l?ingresso indesiderato, o incontrollato, di aria al suo interno e, quindi, la generazione di fumi altamente tossici ed inquinanti con elevate quantit? di CO2 e ??x. Un altro scopo del presente trovato ? quello di perfezionare un forno elettrico ad arco, anche di tipo noto, oppure realizzarne uno nuovo, che sia al contempo competitivo e altamente produttivo.

Un altro scopo del presente trovato ? quello di perfezionare o realizzare un impianto siderurgico comprendente il suddetto forno elettrico ad arco. Un altro scopo del presente trovato ? quello di perfezionare un forno elettrico ad arco, anche di tipo noto, oppure realizzarne uno nuovo e/o realizzare un impianto siderurgico comprendente il suddetto forno elettrico ad arco, in cui il prodotto ottenuto abbia caratteristiche fisiche e prestazionali migliorate.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato ? espresso e caratterizzato nelle rivendicazioni indipendenti. Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell?idea di soluzione principale.

In accordo con i suddetti scopi e per risolvere il suddetto problema tecnico in modo nuovo ed originale, ottenendo anche notevoli vantaggi rispetto allo stato della tecnica anteriore, un forno elettrico ad arco secondo il presente trovato, utilizzabile per la fusione di una carica metallica, comprende sia un contenitore avente una camera di fusione ed una pluralit? di aperture principali, tra le quali almeno un?apertura superiore ed una prima apertura laterale, preferibilmente due aperture laterali, sia una copertura posizionabile sulla suddetta apertura superiore per chiuderla selettivamente, in cui la suddetta copertura ? provvista di una o pi? prime aperture secondarie nelle quali sono inseribili, con gioco, rispettivi elettrodi per la fusione della carica metallica.

Inoltre, il forno elettrico ad arco comprende, mezzi di tenuta associati ad almeno una, preferibilmente ad almeno due, ancora pi? preferibilmente a tutte le suddette aperture, in modo da impedire, o limitare il pi? possibile, l?ingresso indesiderato, o incontrollato, di aria proveniente dall?ambiente esterno all? interno del suddetto contenitore, durante il processo di fusione della carica metallica.

In questo modo si ottiene almeno il vantaggio che all? interno del forno elettrico ad arco si crea un?atmosfera interna indipendente dall? aria dell?ambiente esterno a quest?ultimo, con una percentuale di ossigeno relativamente bassa, che ostacola e/o limita in modo significativo la formazione di nocive quantit? di CO2 e di NOx.

In accordo con un aspetto del presente trovato, il suddetto contenitore comprende almeno una parete perimetrale alla sommit? della quale ? presente la suddetta apertura superiore, e i suddetti mezzi di tenuta comprendono almeno un primo organo di tenuta interposto tra la suddetta parete perimetrale e la suddetta copertura e configurato per rendere ermetica la chiusura di quest?ultima.

In accordo con un altro aspetto del presente trovato, il suddetto primo organo di tenuta ? disposto, almeno in parte, su una superficie superiore della suddetta parete perimetrale e comprende uno o pi? elementi di tenuta in grado di garantire una tenuta ermetica almeno sotto l?azione del peso della suddetta copertura.

In accordo con un altro aspetto del presente trovato, alla suddetta prima apertura laterale ? associato un organo di chiusura ed i suddetti mezzi di tenuta comprendono almeno un secondo organo di tenuta che ? associato al suddetto organo di chiusura per isolare ermeticamente la suddetta apertura laterale.

In accordo con un altro aspetto del presente trovato, la suddetta copertura comprende una parte centrale in cui sono presenti le suddette una o pi? prime aperture secondarie, le quali sono comunicanti fluidicamente con la suddetta camera di fusione. Sulla suddetta parte centrale della suddetta copertura ? disposto un pannello superiore in cui sono presenti una o pi? seconde aperture secondarie, allineate verticalmente con le suddette una o pi? prime aperture secondarie per il passaggio degli elettrodi e comunicanti fluidicamente con il suddetto ambiente esterno. Inoltre, i suddetti mezzi di tenuta comprendono almeno una intercapedine ricavata tra il suddetto pannello superiore e la suddetta parte centrale, in cui la suddetta intercapedine comunica fluidicamente sia con le suddette una o pi? prime aperture secondarie, sia con le suddette una o pi? seconde aperture secondarie.

In accordo con un altro aspetto del presente trovato, la suddetta intercapedine ? realizzata in modo da creare uno spazio intermedio tra l?ambiente esterno e la suddetta camera di fusione, all?interno del quale si determina un?atmosfera mista che comprende sia fumi di combustione interni provenienti dalla suddetta camera di fusione, sia aria proveniente dall?ambiente esterno, che possono entrare nella suddetta intercapedine attraverso le suddette una o pi? prime aperture secondarie e, rispettivamente, attraverso le suddette una o pi? seconde aperture secondarie, previste nella copertura.

In accordo con un altro aspetto del presente trovato, alla suddetta intercapedine ? associato un mezzo di aspirazione configurato per aspirare la suddetta atmosfera mista e creare cos? una depressione nella suddetta intercapedine per cui, all? interno di quest? ultima, si ha una pressione di intercapedine (P.ELT) che ? minore della pressione atmosferica (P.ATM) dell?ambiente esterno e della pressione di esercizio (P.EAF) presente all? interno della suddetta camera di fusione.

In accordo con un altro aspetto del presente trovato, il suddetto contenitore comprende anche una seconda apertura laterale, che funge da apertura di alimentazione, attraverso la quale la carica metallica pu? essere introdotta selettivamente nella suddetta camera di fusione, ad esempio attraverso un dispositivo di alimentazione autonomo e che non fa parte del forno elettrico ad arco in senso stretto, ma che pu? essere associato ad esso. Inoltre, il forno elettrico ad arco comprende un dispositivo di chiusura per chiudere selettivamente la suddetta seconda apertura laterale, eventualmente attorno al suddetto dispositivo di alimentazione quando quest?ultimo ? presente, ed i suddetti mezzi di tenuta comprendono almeno un terzo organo di tenuta, associato al suddetto dispositivo di chiusura, per realizzare selettivamente una chiusura ermetica della suddetta seconda apertura laterale.

In accordo con un altro aspetto del presente trovato, la suddetta copertura comprende, inoltre, un?ulteriore apertura passante alla quale sono collegabili mezzi di alimentazione configurati per alimentare dall?alto ferro ridotto direttamente e/o ferro bricchettato a caldo. I suddetti mezzi di alimentazione possono comprendere preferibilmente sia un condotto di alimentazione, inseribile, preferibilmente a tenuta, nella suddetta ulteriore apertura passante, sia una tramoggia, collegata al suddetto condotto di alimentazione e preferibilmente pressurizzata.

In accordo con un altro aspetto del presente trovato, la suddetta copertura comprende, ulteriormente, un?apertura di aspirazione alla quale sono collegabili mezzi di aspirazione configurati per aspirare i fumi di combustione dalla suddetta camera di fusione. Inoltre, la suddetta apertura di aspirazione ? disposta sostanzialmente dalla parte opposta alla suddetta ulteriore apertura passante, rispetto alle suddette prime aperture secondarie.

In accordo con un ulteriore aspetto del presente trovato, un impianto siderurgico comprende sia un forno elettrico ad arco per la fusione di una carica metallica, sia un dispositivo di alimentazione per alimentare la carica metallica nel suddetto forno, in cui il forno elettrico ad arco comprende sia un contenitore che definisce una camera di fusione e che ? provvisto di una pluralit? di aperture principali, tra le quali almeno un?apertura superiore, un?apertura di alimentazione della carica metallica da fondere ed un?apertura di uscita per rimuovere la scoria prodotta durante a fusione, sia una copertura posizionabile sulla suddetta un?apertura superiore per chiuderla selettivamente, in cui la suddetta copertura ? provvista di una o pi? prime aperture secondarie nelle quali sono inseribili, con gioco, rispettivi elettrodi per la fusione della carica metallica, ed in cui il suddetto dispositivo di alimentazione comprende una slitta provvista di un?estremit? inseribile selettivamente, almeno in parte, nella suddetta apertura di alimentazione per alimentare della carica metallica da fondere.

Inoltre, l?impianto comprende, mezzi di tenuta associati ad almeno una, preferibilmente ad almeno due, ancora pi? preferibilmente a tutte le suddette aperture, sia principali sia secondarie.

In accordo con un altro aspetto del presente trovato, il suddetto dispositivo di alimentazione comprende, in corrispondenza della suddetta estremit?, un dispositivo di chiusura a tenuta montato scorrevole rispetto alla suddetta slitta e configurato per chiudere selettivamente a tenuta lo spazio eventualmente esistente fra la suddetta slitta e il forno elettrico ad arco quando la suddetta estremit? ? inserita nella suddetta apertura di alimentazione; i suddetti mezzi di tenuta e il suddetto dispositivo di chiusura a tenuta essendo tali da impedire, o limitare il pi? possibile, l?ingresso indesiderato, o incontrollato, di aria proveniente dall?ambiente esterno all?intemo del forno elettrico ad arco.

In accordo con un altro aspetto del presente trovato, il suddetto dispositivo di chiusura a tenuta comprende un manicotto che circonda la suddetta slitta ed ha una superficie frontale rivolta verso il forno elettrico ad arco e provvista di un ulteriore organo di tenuta configurato per contattare una parete perimetrale del forno elettrico ad arco.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Questi ed altri aspetti, caratteristiche e vantaggi del presente trovato appariranno chiari dalla seguente descrizione di alcune forme di realizzazione, fomite a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui:

- la fig. 1 ? una vista frontale, schematica e sezionata in una zona mediana, di un forno elettrico ad arco secondo il presente trovato;

- la fig. 2 ? sezione secondo la linea II-II di fig. 1 ;

- la fig. 3 ? una sezione secondo la linea III-III di fig. 2, in scala ingrandita; - la fig. 4 mostra un dettaglio ingrandito di fig. 1 ;

- le figure 5A e 5B sono una sequenza operativa di un organo di chiusura di un dispositivo di alimentazione di una carica metallica verso l interno del forno elettrico ad arco di fig. 1.

Si precisa che nella presente descrizione la fraseologia e la terminologia utilizzata, nonch? le figure dei disegni allegati anche per come descritti hanno la sola funzione di illustrare e spiegare meglio il presente trovato avendo una funzione esemplificativa non limitativa del trovato stesso, essendo l?ambito di protezione definito dalle rivendicazioni.

Per facilitare la comprensione, numeri di riferimento identici sono stati utilizzati, ove possibile, per identificare elementi comuni identici nelle figure. Va inteso che elementi e caratteristiche di una forma di realizzazione possono essere convenientemente combinati o incorporati in altre forme di realizzazione senza ulteriori precisazioni.

DESCRIZIONE DI ALCUNE FORME DI REALIZZAZIONE DEL

PRESENTE TROVATO

Con riferimento alla figura 1, un forno elettrico ad arco 10 secondo il presente trovato, ? utilizzabile per la fusione di una carica metallica M, come sopra definita, ed ? installato, ad esempio, in un impianto siderurgico 100, sostanzialmente di tipo noto e non illustrato in dettaglio, ad eccezione di alcuni aspetti innovativi che saranno descritti pi? avanti.

Il forno ad arco elettrico 10 comprende un contenitore 11 di forma sostanzialmente cilindrica, avente una parte inferiore, o tino 12, ed una parte superiore 13 aperta nella sommit?, ed una copertura, o volta 15, di tipo apribile selettivamente e posta a chiusura della parte superiore 13. La sezione trasversale del contenitore 11 potrebbe avere forme differenti dalla circolare, ad esempio ovale.

Inoltre, il contenitore 1 1 definisce internamente, nel suo insieme, una camera di fusione 16 in cui pu? essere selettivamente inserita la carica metallica M per la successiva fusione e in cui circolano i fumi di combustione derivanti dal processo di fusione.

Il tino 12 ha un fondo concavo, che ? realizzato con materiale refrattario nella zona di usura, in grado di resistere ad elevate temperature, superiori a 1.600?C, ed al suo interno avviene la fusione della carica metallica M. Il tino 12, come nella tecnica nota, ? normalmente provvisto di un foro di spillaggio eccentrico 18 (f?g. 2), noto agli esperti del ramo con il termine EBT (Eccentric Bottoni Tap-hole), attraverso il quale l?acciaio fuso e scorificato pu? essere spillato selettivamente. Il foro di spillaggio eccentrico 18, durante le operazioni di fusione, ? mantenuto chiuso ermeticamente da un organo di chiusura mobile 19 di tipo noto in s?. La parte superiore 13, invece, comprende, o ? costituita da, una parete perimetrale 20 (figure 1 e 2) sostanzialmente cilindrica, avente un?apertura superiore 21 chiudibile selettivamente dalla volta 15, ed ? provvista di pannelli di raffreddamento, di tipo noto e non rappresentati nei disegni, idonei a proteggere la parte superiore della camera di fusione 16.

Nella parete perimetrale 20 ? ricavata anche un?apertura di uscita, o apertura di scorifica 22 (figure 1, 2 e 3), attraverso la quale ? possibile estrarre, o rimuovere, in modo noto, le scorie che si formano sullo strato superiore del bagno liquido B, costituito dal materiale fuso.

All?apertura di scorifica 22 ? associata operativamente una serranda, o porta di scorifica 25, eventualmente raffreddata in modo noto. A titolo esemplificativo, senza limitazione alle generalit?, la porta di scorifica 25 pu? essere del tipo descritto nella domanda di brevetto europeo EP 3.715.758 depositata dalla Richiedente.

In accordo con un aspetto del presente trovato, la porta di scorifica 25, sulla superficie rivolta verso la parete perimetrale 20, ? provvista di un organo di tenuta meccanica 26 (figure 1 e 3) per realizzare una tenuta ermetica dell? apertura di scorifica 22 quando la porta di scorifica 25 ? chiusa.

In particolare, la porta di scorifica 25 ? configurata per essere chiusa ermeticamente durante la fusione della carica metallica M, cos? da evitare l?ingresso indesiderato, o incontrollato, di aria esterna nella camera di fusione 16, ed essere aperta solamente per l?operazione di scorifica, quel tanto che basta a produrre un flusso laminare in uscita della scoria verso un canale di uscita 24, cercando di evitare, o almeno limitare il pi? possibile, l?ingresso di aria esterna nella camera di fusione 16. La porta di scorifica 25 nelle figure 1 e 3 ? rappresentata in posizione aperta, o sollevata, mentre in fig. 2, per scopi di chiarezza, ? rappresentata in posizione chiusa, o abbassata.

Eventualmente, alla porta di scorifica 25 pu? essere associato operativamente un braccio robotico, ad esempio antropomorfo, di tipo noto e non rappresentato nei disegni, alla cui estremit? ? montato un dispositivo per pulire e/o rimuovere i residui di scorie eventualmente presenti sulle superfici dell?apertura di scorifica 22, dopo che ? stata effettuata la rimozione della scoria, ad esempio come descritto nella sopra citata domanda di brevetto europeo EP 3.715.758.

In accordo con una forma di realizzazione preferita del presente trovato, il campionamento della temperatura del bagno pu? avvenire mediante una sonda di campionamento installata attraverso la parete perimetrale 20, oppure attraverso la volta 15, che pu? essere inserita e disinserita dal bagno liquido B attraverso sistemi di attuazione elettro-meccanici, pneumatici, o altro. Tale sonda di campionamento viene comunque installata in modo da mantenere isolata l?atmosfera interna al forno elettrico ad arco 10 da quella esterna ad esso, evitando indesiderati ingressi di aria.

In accordo con un altro aspetto del presente trovato, tra una superf?cie superiore 27 della parete perimetrale 20 e la corrispondente parte inferiore della volta 15, preferibilmente sulla superficie superiore 27, ? disposto un organo di tenuta 29 di tipo meccanico (figure 1 e 3), per esempio comprendente, o costituito da, un anello di tenuta o un sistema a labirinto, configurato per rendere ermetica la chiusura della volta 15, impedendo cos? l?ingresso indesiderato, o incontrollato, di aria esterna nella camera di fusione 16 attraverso l?apertura superiore 21 della parete perimetrale 20, quando la stessa volta 15 ? in posizione di chiusura.

La volta 15 di copertura comprende una parte centrale 30, o voltino, preferibilmente realizzata in materiale refrattario, in cui sono presenti una o pi? prime aperture secondarie, o fori circolari passanti 31 denominati alveoli, in ciascuno dei quali ? inseribile con gioco un rispettivo elettrodo 32 di forma sostanzialmente cilindrica. In particolare, tra la superficie interna di ciascun foro circolare passante 31 e la superficie cilindrica del corrispondente elettrodo 32 c?? un determinato gioco periferico, o luce L, che ad esempio pu? essere di circa 50 mm. Gli elettrodi 32 sono inseriti assialmente nella camera di fusione 16 per permettere cos? la fusione della carica metallica M attraverso lo scoccare di un arco elettrico.

Nell?esempio qui fornito, il forno elettrico ad arco 10 ? del tipo alimentato a corrente alternata (AC) ed ? provvisto di tre elettrodi 32 come rappresentato nelle figure 1, 2 e 4. Il presente trovato, tuttavia, non esclude che questi concetti possano essere applicati anche a forni alimentati a corrente continua (DC) che normalmente usano solamente uno o due elettrodi.

In forme di realizzazione del presente trovato in cui ? previsto che l?inserimento della carica metallica M avvenga dall?alto attraverso l?apertura superiore 21, la volta 15 pu? essere provvista di un?apertura di aspirazione 33 (tratteggiata in fig. 1), nota anche come ?quarto foro?, nella quale pu? essere inserito un condotto o tubo di aspirazione 35 (tratteggiato in fig. 1) di tipo noto e configurato per aspirare i fumi di combustione presenti nella camera di fusione 16, i quali sono poi convogliati verso un impianto di smaltimento fumi primario, che pu? essere di tipo noto e non ? rappresentato nei disegni. In particolare, l?azione del tubo di aspirazione 35 pu? portare la parte della camera di fusione 16 al di sopra del bagno liquido B ad una pressione di esercizio P.EAF, che ? inferiore alla pressione atmosferica P.ATM dell?ambiente esterno che circonda il forno elettrico ad arco 10.

In accordo con un altro aspetto del presente trovato, sopra la parte centrale 30 della volta 15 , in corrispondenza della zona in cui sono presenti gli elettrodi 32, ? disposto un pannello superiore 36 sagomato in modo da definire al suo interno un?intercapedine 37 rivolta verso la superficie esterna della stessa parte centrale 30.

Il pannello superiore 36 ? provvisto di aperture passanti 39 (figure 1 e 4) qui definite seconde aperture secondarie, per permettere il passaggio, con gioco, degli elettrodi 32. Le aperture passanti 39 sono allineate verticalmente con i fori circolari passanti 3 1 ed hanno lo stesso diametro di questi ultimi, e quindi anche le medesime luci ?L? presenti al loro interno. Il pannello superiore 36 ? anche provvisto di un?ulteriore apertura 40, nella quale ? inserito un condotto di aspirazione 41 che ? collegato ad un impianto di smaltimento fumi secondario, anch?esso di tipo noto e non rappresentato nei disegni.

L?intercapedine 37 ha la funzione di isolare fluidicamente in alto e nella zona centrale, ossia dove sono inseriti gli elettrodi 32, la camera di fusione 16 del contenitore 11, per impedire l?ingresso indesiderato, o incontrollato, di aria esterna all? interno di quest 'ultima, attraverso i fori circolari passanti 31. Infatti, l?intercapedine 37 ? realizzata in modo da creare uno spazio intermedio tra l?ambiente esterno e la camera di fusione 16, all? interno del quale si genera un?atmosfera mista, o intermedia, costituita sia dai fumi di combustione interni, sia dall?aria dell?ambiente esterno, che entrano nell? intercapedine 37 attraverso le luci ?L? presenti in ciascuno dei fori circolari passanti 31 e, rispettivamente, in ciascuna delle aperture passanti 39.

Il condotto di aspirazione 41, che ? associato all?intercapedine 37, ? configurato per aspirare tale atmosfera mista e convogliarla verso il suddetto impianto di smaltimento fumi secondario. In particolare, l?azione del condotto di aspirazione 41 crea all? interno dell?intercapedine 37 una depressione rispetto alla pressione atmosferica P.ATM.

Pertanto, vantaggiosamente, nella intercapedine 37 si determina, ed ? poi mantenuta, la suddetta atmosfera mista, che isola la camera di fusione 16 dall? aria esterna ed ha una pressione di intercapedine P.ELT, che ? minore della pressione atmosferica P.ATM e minore della pressione di esercizio P.EAF presente nella camera di fusione 16, ossia P.ELT<P.EAF<P.ATM. In questo modo, ? favorito il deflusso dei gas presenti all?interno della intercapedine 37 attraverso il condotto di aspirazione 41 . Si fa notare che per operare in modo proficuo ? opportuno che tra la pressione di intercapedine P.ELT e la pressione di esercizio P.EAF ci sia una differenza di almeno 15 mmH2O.

In accordo con una forma di realizzazione del presente trovato, nella parete perimetrale 20 ? presente anche un?apertura di alimentazione, o bocca di carico 43, attraverso la quale pu? essere introdotta la carica metallica M, per effettuare un caricamento, sostanzialmente in continuo, ad esempio mediante un ECS di tipo noto e non rappresentato nei disegni.

In accordo con una possibile forma di realizzazione del presente trovato, rimpianto siderurgico 100 (fig. 1) comprende anche un dispositivo di alimentazione 50 che ? associato operativamente al forno elettrico ad arco 10 ed ? configurato per alimentare, sostanzialmente in continuo, la carica metallica M attraverso la bocca di carico 43 della parete perimetrale 20.

A titolo esemplificativo, senza limiti alla generalit?, il dispositivo di alimentazione 50 ? del tipo ECS, ossia del tipo con caricamento continuo.

Il dispositivo di alimentazione 50 (figure 1, 2, 5 A e 5B) comprende un convogliatore di alimentazione, di tipo noto e non rappresentato nei disegni, avente in una sua parte terminale un elemento tubolare scorrevole assialmente, o slitta 51, nota agli esperti del ramo con il termine ?connecting car?, la quale ? provvista di un?estremit? 52 configurata per entrare selettivamente nella bocca di carico 43 e scaricare la carica metallica M all?interno della camera di fusione 16.

La slitta 51 ? mobile lungo un asse di scorrimento X fra una posizione retratta, non rappresentata nei disegni, in cui l?estremit? 52 ? completamente al difuori della bocca di carico 43 e quindi dal forno elettrico ad arco 10, ed una posizione di caricamento (figure 5 A e 5B), in cui l?estremit? 52 ? inserita nella bocca di carico 43 ed una superficie frontale 53 della slitta 51 si trova ad una distanza D, di alcuni centimetri, dalla parete perimetrale 20, allo scopo di poterla allontanare dal contenitore 11 per poter svolgere le operazioni di inclinazione del forno elettrico ad arco 10 per effettuare la scorifica e/o lo spillaggio.

In accordo con un aspetto del presente trovato, alla slitta 51 ? associato un dispositivo di chiusura a tenuta 55 a sua volta mobile assialmente rispetto a quest?ultima lungo l?asse di scorrimento X, ossia radialmente rispetto al contenitore 11 del forno elettrico ad arco 10. In particolare, il dispositivo di chiusura a tenuta 55 ? configurato per chiudere selettivamente ed ermeticamente la bocca di carico 43 quando la slitta 51 ? nella sua posizione di caricamento, in funzione delle esigenze lavorative, evitando cos? l?ingresso indesiderato, o incontrollato, di aria esterna nella camera di fusione 16 e mantenendo in modo adattivo la tenuta sia durante la fusione, sia durante le cosiddette fasi di scorifica e/o di spillaggio, nelle quali il forno elettrico ad arco 10 ? leggermente inclinato rispetto al piano di scarico del dispositivo di alimentazione 50.

Nell?esempio qui fornito, il dispositivo di chiusura a tenuta 55 comprende un manicotto 56 che circonda la slitta 51 ed ? provvisto frontalmente di un organo di tenuta 57 di tipo anulare, rivolto verso la parete perimetrale 20 del forno elettrico ad arco 10.

Il dispositivo di chiusura a tenuta 55 ? montato su carrelli mobili 59 disposti su un piano orizzontale da parti opposte rispetto all?asse di scorrimento X ed azionati da un attuatore, di tipo noto e non rappresentato nei disegni, per scorrere parallelamente all?asse di scorrimento X su corrispondenti guide 60, montate sulla slitta 51 mediante supporti 61. In accordo con un?altra forma di realizzazione del presente trovato, non rappresentata nei disegni, il dispositivo di chiusura a tenuta 55 potrebbe essere montato su uno o pi? carrelli mobili indipendenti dalla slitta 51. Uno dei vantaggi dell?utilizzo del dispositivo di chiusura a tenuta 55 ? che isolando a tenuta la slitta 51 e la camera di fusione 16 del contenitore 11 ? possibile ottimizzare anche l?aspirazione dei fumi di combustione, che ? eseguita attraverso il convogliatore di alimentazione, ad esempio, mediante un dispositivo di aspirazione filmi 58 (fig. 1) presente nel dispositivo di alimentazione 50, piuttosto distante dal forno elettrico ad arco 10, ossia a valle di esso, sostanzialmente nella zona di ingresso della carica metallica M nello stesso dispositivo di alimentazione 50.

Infatti, come avviene normalmente negli impianti noti, tali fumi di combustione sono aspirati all? interno del convogliatore di alimentazione del dispositivo di alimentazione 50, in controcorrente rispetto al flusso della carica metallica M, per preriscaldare quest?ultima prima che sia introdotta all? interno del contenitore 11. L?aspirazione dei fumi avviene mantenendo aH?intemo del dispositivo di alimentazione 50 un valore di pressione inferiore rispetto alla pressione di esercizio P.EAF presente nella camera di fusione 16. Preferibilmente, questo valore decresce man mano che si prosegue lungo il condotto di aspirazione fumi, avendo il punto a depressione maggiore in prossimit? della zona dei ventilatori che aspirano i fumi.

In accordo con un?altra forma di realizzazione, il forno elettrico ad arco 10, soprattutto quando ? previsto che l?inserimento della carica metallica M avvenga dall?alto, ossia attraverso l?apertura superiore 21 mediante ceste che vengono di volta in volta svuotate, pu? essere provvisto di un ulteriore dispositivo di chiusura, o dispositivo di tenuta radiale 44, schematizzato con linee tratteggiate in fig. 2, per esempio simile alla porta di scorifica 25 ed anch?esso provvisto di almeno un organo di tenuta 45 in grado di chiudere ermeticamente, in caso di bisogno, la bocca di carico 43. In accordo con un?altra forma di realizzazione, il dispositivo di tenuta radiale 44 pu? essere configurato per circondare e sigillare lo spazio vuoto, o gap, esistente fra il dispositivo di alimentazione 50 e la parete perimetrale 20 del forno elettrico ad arco 10.

La ridotta percentuale di ossigeno di tale atmosfera interna consente di limitare l?effetto ossidativo sulla carica metallica M, limitando pertanto la necessit? di dover iniettare eccessive quantit? di carbone nella camera di fusione 16 per disossidare il metallo liquido che dovesse ossidarsi. Si fa notare che le fonti principali di carbonio nel processo fusorio sono da imputarsi alle iniezioni di carbone nella scoria e quindi nel bagno liquido B, le quali sono atte a disossidare il bagno liquido B in modo da arricchirlo in carbonio quel tanto che serve per raggiungere la composizione desiderata, ed al consumo della grafite degli elettrodi, oltre che all?eventuale carbone inserito nel rottame alimentato al forno elettrico ad arco 10. Il carbonio in eccesso rispetto alla chimica desiderata viene bruciato diventando CO e CO2.

In particolare, l?uso della carica continua permette di limitare molto l?utilizzo di bruciatori, infatti questi ultimi verrebbero usati per lo pi? nella prima colata per formare un piede liquido sufficiente, ma poi risulterebbero superflui dato che l?alimentazione del rottame, avvenendo in modo continuo ma contenuto in termini di volume, risulta facilmente assimilabile dal processo fusorio.

Ci? limita la combustione necessaria di idrocarburi, i quali, come descritto in precedenza, genererebbero CO e quindi CO2. Il minor apporto di carbone per la disossidazione dell?acciaio liquido, legato allo scarso afflusso di O2, impedisce al CO prodotto durante la fusione di legarsi eccessivamente producendo CO2; in questo modo, l?atmosfera all?interno della camera di fusione 16 rimane ricca in CO.

Questo CO viene quindi estratto in due modi potenziali:

1) in via preferenziale sempre tramite un condotto di aspirazione fumi primario coincidente con l?ECS;

2) tramite un sistema di estrazione e filtrazione del CO dai fumi.

Nel primo caso il CO misto ai fumi di fusione viene convogliato controcorrente rispetto al rottame in alimentazione, preriscaldandolo. Dopo un certo tratto viene iniettata aria nel condotto fumi (preferibilmente laddove non raffredda eccessivamente il rottame) al fine di completare la postcombustione di detto CO. Dal momento che l?ingresso di aria nel forno elettrico ad arco 10 ? stato fortemente limitato, come anche il carbone utilizzato per le correzioni, il CO totale ? generato in quantit? inferiori rispetto allo stato della tecnica anteriore, per cui ? necessario un quantitativo di aria minore per la post combustione e, quindi, la CO2 risultante ? proporzionalmente inferiore, cos? come il rischio di formazione di ??x. Essendoci portate di fumi inferiori rispetto allo stato della tecnica anteriore, anche il loro raffreddamento al di sotto degli 850?C e il loro trattamento diventa pi? agevole. Infatti, l?aspirazione dei fumi da un forno elettrico ad arco 10, che impedisce o quantomeno limita fortemente l?ingresso di aria, riduce in modo molto sensibile la portata dei fumi all? interno, anche tra le 5 e le 7 volte in meno.

Per incrementare l?effetto di raffreddamento dei fumi, nel dispositivo di alimentazione 50 ? possibile disporre un iniettore, non rappresentato nei disegni, atto ad erogare vapore nei fumi aspirati, il quale ha il compito di raffreddare e diluire i fumi, rendendoli quindi meno reattivi.

Questo posizionamento ? particolarmente vantaggioso a valle della zona di post-combustione ad aiuta ulteriormente a prevenire la formazione di NOx.

Nel secondo caso, invece, il CO pu? essere poi utilizzato come combustibile in altre applicazioni, come ad esempio in forni di riscaldo dei laminatoi; normalmente questi ultimi bruciano metano, la cui combustione origina un certo volume di CO2. Utilizzando come combustibile il CO nel forno elettrico ad arco 10, si evita l?acquisto del metano e la formazione di CO2 derivante dalla combustione del CO nel forno di riscaldo permette di evitare quella derivante dalla combustione del metano.

Per verificare che la post combustione del CO sia avvenuta correttamente, nel tubo di aspirazione 35, nel condotto di aspirazione 41 e/o nel dispositivo di alimentazione 50 ? possibile disporre una sonda di misura, non rappresentata nei disegni, atta a misurare, ad esempio, la temperatura dei fumi e la velocit? degli stessi in modo da guidare le pressioni di prelievo, nonch? la concentrazione di CO e CO2. Se viene rilevato un quantitativo eccessivo di CO, pu? essere necessario, ad esempio, aumentare la portata di aria nel dispositivo di alimentazione 50 in modo da completare la post combustione del CO. Preferibilmente, tale sonda va inserita in un tratto in cui i fumi hanno una percorrenza omogenea.

Inoltre, un altro vantaggio del presente trovato ? che il forno elettrico ad arco 10 prevede una segmentazione delle pressioni in diversi intervalli di pressione, differenziandosi cos? dai forni elettrici ad arco dello stato della tecnica anteriore, in cui, a causa di tutte le aperture presenti nel forno, il processo di aspirazione fumi prevede che all? interno del forno ci sia una pressione paragonabile a quella dell?ambiente esterno, per cui l?aspirazione dei fumi deve essere effettuata con valori di depressione molto alti.

In particolare, per ottenere un effetto ottimale nell?aspirazione dei fumi di fusione, per utilizzarli opportunamente ai fini del preriscaldo senza rischiare di mescolarli con l?aria esterna va rispettata la seguente relazione: P.ELT<PECS<P.EAF<P.ATM, in cui P.ELT ? la pressione agente nell? intercapedine in zona alveoli/elettrodi della volta, P.ECS ? la pressione agente nella zona della slitta 51 (connecting car) del dispositivo di alimentazione 50 del rottame, P.EAF ? la pressione dell?atmosfera sovrastante il volume di metallo fuso e scoria e P.ATM ? la pressione ambiente.

A puro titolo esemplificativo i livelli ottimali delle suddette quattro pressioni sono i seguenti:

- P.ELT, circa tra -35 e -25 mmH2O;

- P.ECS, minimo -20 mmH2O;

- P.EAF, circa tra -10 e -1 mmH2O;

- P.ATM, intorno a 1,033 ?10<4 >mmH2O.

In accordo con altre forme di realizzazione del presente trovato rimpianto siderurgico 100 pu? comprendere anche altri dispositivi di alimentazione, in sostituzione del, o in combinazione con il dispositivo di alimentazione 50. Ad esempio, possono essere utilizzate ceste di carica, per introdurre la carica metallica M dall?alto, attraverso l?apertura superiore 2 1 , il che comportano l?apertura della volta 15, almeno nella fase di primo avvio delle operazioni di fusione.

In alternativa, o in aggiunta, in accordo con un?ulteriore forma di realizzazione del presente trovato, nel caso in cui per la produzione di acciaio si voglia utilizzare ferro ridotto direttamente (DRI), o ferro bricchettato a caldo (HBI), l?alimentazione di questi ultimi pu? essere effettuata mediante un ulteriore dispositivo di alimentazione 70, rappresentato schematicamente con linee tratteggiate in fig. 1. L?ulteriore dispositivo di alimentazione 70 pu? comprende, o essere costituito da, una tramoggia 71 preferibilmente pressurizzata con gas inerte e provvista di un condotto o tubo di alimentazione 72, di tipo noto, il quale ? inseribile, a tenuta, in un?ulteriore apertura passante 73, nota alche come ?quinto foro?, ricavata nella volta 15 sostanzialmente dalla parte opposta rispetto all? apertura di aspirazione 33. In questo modo, l?alimentazione pu? essere eseguita dall?alto, alimentando DRI o HBI, in una zona centrale della camera di fusione 16. Inoltre, tale ulteriore apertura passante 73 ? preferibile che sia disposta ad una determinata distanza dal tubo di aspirazione 35 in modo da evitare che quest?ultimo aspiri anche parti e/o pezzi di DRI o HBI in caduta libera verso la camera di fusione 16.

Vantaggiosamente, la pressione all? interno della tramoggia 71 ? maggiore della pressione atmosferica P.ATM; in questo modo, quando il DRI, o l???, ? introdotto nella camera di fusione 16, i fumi della combustione presenti in quest?ultima non fuoriescono all?estemo.

Inoltre, nel caso in cui l?alimentazione del forno elettrico ad arco 10 avvenga unicamente mediante tale ulteriore dispositivo di alimentazione 70, la relazione relativa alle pressioni, indicata in precedenza, si semplifica in P.ELT<P.EAF<P.ATM, essendo la pressione di intercapedine P.ELT pi? bassa sia della pressione di esercizio P.EAF della camera di fusione 16, sia della pressione atmosferica P.ATM.

E chiaro che al forno ad arco elettrico 10 fin qui descritto possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall?ambito del presente trovato come definito dalle rivendicazioni.

Ad esempio, in accordo con altre forme di realizzazione del presente trovato, la bocca di carico 43 in cui ? inseribile l?estremit? 53 della slitta 51 potrebbe essere ricavata su una superficie laterale della volta 15.

? anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad alcuni esempi specifici, un esperto del ramo potr? realizzare altre forme equivalenti di forni elettrici ad arco e/o impianti siderurgici aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell?ambito di protezione da esse definito.

Nelle rivendicazioni che seguono, i riferimenti tra parentesi hanno il solo scopo di facilitarne la lettura e non devono essere considerati come fattori limitativi dell?ambito di protezione definito dalle rivendicazioni stesse.

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Forno elettrico ad arco (10) utilizzabile per la fusione di una carica metallica (M) comprendente sia un contenitore (11) avente una camera di fusione (16) ed una pluralit? di aperture principali (21, 22, 43), tra le quali almeno un?apertura superiore (21) ed almeno una prima apertura laterale (22), preferibilmente due aperture laterali (22, 43), sia una copertura (15) posizionabile su detta apertura superiore (21) per chiuderla selettivamente, in cui detta copertura (15) ? provvista di una o pi? prime aperture secondarie (31) nelle quali sono inseribili, con gioco, rispettivi elettrodi (32) per la fusione di detta carica metallica (M), caratterizzato dal fatto che comprende, inoltre, mezzi di tenuta (26, 29, 37, 45) associati ad almeno una, preferibilmente ad almeno due, ancora pi? preferibilmente a tutte dette aperture, sia principali (21, 22, 43) sia secondarie (31), in modo da impedire, o limitare il pi? possibile, l?ingresso indesiderato, o incontrollato, di aria proveniente dall?ambiente esterno all?inteno di detto contenitore (11), durante il processo di fusione di detta carica metallica (M).

2. Forno elettrico ad arco (10) come nella rivendicazione 1, in cui detto contenitore (11) comprende almeno una parete perimetrale (20) alla sommit? della quale ? presente detta apertura superiore (21), caratterizzato dal fatto che detti mezzi di tenuta comprendono almeno un primo organo di tenuta (29) interposto tra detta parete perimetrale (20) e detta copertura (15) e configurato per rendere ermetica la chiusura di detta copertura (15).

3 . Fono elettrico ad arco (10) come nella rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto primo organo di tenuta (29) ? disposto, almeno in parte, su una superficie superiore (27) di detta parete perimetrale (20) e comprende uno o pi? elementi di tenuta in grado di garantire una tenuta ermetica almeno sotto l?azione del peso di detta copertura (15).

4. Forno elettrico ad arco (10) come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che a detta prima apertura laterale (22) ? associato un organo di chiusura (25) e detti mezzi di tenuta comprendono almeno un secondo organo di tenuta (26) che ? associato a detto organo di chiusura (25) per isolare ermeticamente detta prima apertura laterale (22).

5. Forno elettrico ad arco (10) come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta copertura (15) comprende una parte centrale (30) in cui sono presenti dette una o pi? prime aperture secondarie (31), comunicanti fluidicamente con detta camera di fusione (16), caratterizzato dal fatto che su detta parte centrale (30) ? disposto un pannello superiore (36) in cui sono presenti una o pi? seconde aperture secondarie (39), allineate verticalmente con dette una o pi? prime aperture secondarie (31) per il passaggio di detti elettrodi (32) e comunicanti fluidicamente con detto ambiente esterno, e che detti mezzi di tenuta comprendono almeno una intercapedine (37) ricavata tra detto pannello superiore (36) e detta parte centrale (30), in cui detta intercapedine (37) comunica fluidicamente sia con dette una o pi? prime aperture secondarie (31), sia con dette una o pi? seconde aperture secondarie (39).

6. Forno elettrico ad arco (10) come nella rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detta intercapedine (37) ? realizzata in modo da creare uno spazio intermedio tra detto ambiente esterno e detta camera di fusione (16), all?interno del quale si determina un?atmosfera mista che comprende sia fumi di combustione interni provenienti da detta camera di fusione (16), sia aria proveniente da detto ambiente esterno, che possono entrare in detta intercapedine (37) attraverso dette una o pi? prime aperture secondarie (31) e, rispettivamente, attraverso dette una o pi? seconde aperture secondarie (39).

7. Forno elettrico ad arco (10) come nella rivendicazione 5 o 6, caratterizzato dal fatto che a detta intercapedine (37) ? associato un mezzo di aspirazione (41) configurato per aspirare detta atmosfera mista e creare cos? una depressione in detta intercapedine (37) per cui, all? interno di quest?ultima, si ha una pressione di intercapedine (P.ELT) che ? minore della pressione atmosferica (P.ATM) di detto ambiente esterno e di una pressione di esercizio (P.EAF) presente all? interno di detta camera di fusione (16).

8. Forno elettrico ad arco (10) come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto contenitore (11) comprende anche una seconda apertura laterale (43) attraverso la quale detta carica metallica (M) pu? essere introdotta in detta camera di fusione (16), caratterizzato dal fatto che comprende, inoltre, un dispositivo di chiusura (44) per chiudere selettivamente detta seconda apertura laterale (43), e che detti mezzi di tenuta comprendono almeno un terzo organo di tenuta (45), associato a detto dispositivo di chiusura (44), per realizzare selettivamente una chiusura ermetica di detta seconda apertura laterale (43).

9. Forno elettrico ad arco (10) come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta copertura (15) comprende, inoltre, un?ulteriore apertura passante (73) alla quale sono collegabili mezzi di alimentazione (70) configurati per alimentare dall?alto ferro ridotto direttamente, o ferro bricchettato a caldo, e che detti mezzi di alimentazione (70) comprendono sia un condotto di alimentazione (72), inseribile, preferibilmente a tenuta, in detta ulteriore apertura passante (73), sia una tramoggia (71), collegata a detto condotto di alimentazione e preferibilmente pressurizzata.

10. Forno elettrico ad arco (10) come nella rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detta copertura (15) comprende, ulteriormente, un?apertura di aspirazione (33) alla quale sono collegabili mezzi di aspirazione (35) configurati per aspirare i fumi di combustione da detta camera di fusione (16), e che detta apertura di aspirazione (33) ? disposta sostanzialmente dalla parte opposta a detta ulteriore apertura passante (73), rispetto a dette prime aperture secondarie (31).

11. Impianto siderurgico (100) comprendente sia un forno elettrico ad arco (10) per la fusione di una carica metallica (M), sia un dispositivo di alimentazione (50) per alimentare detta carica metallica (M), in cui detto forno elettrico ad arco (10) comprende sia un contenitore (11) che definisce una camera di fusione (16) e che ? provvisto di una pluralit? di aperture principali (21, 22, 43), tra le quali almeno un?apertura superiore (21), un?apertura di alimentazione (43) ed un?apertura di uscita (22), sia una copertura (15) posizionabile su detta un?apertura superiore (21) per chiuderla selettivamente, in cui detta copertura (15) ? provvista di una o pi? prime aperture secondarie (31) nelle quali sono inseribili, con gioco, rispettivi elettrodi (32) per la fusione di detta carica metallica (M), ed in cui detto dispositivo di alimentazione (50) comprende una slitta (51) provvista di un?estremit? (52) inseribile selettivamente, almeno in parte, in detta apertura di alimentazione (43), detto impianto (100) essendo caratterizzato dal fatto che comprende, inoltre, mezzi di tenuta (26, 29, 37) associati ad almeno una, preferibilmente ad almeno due, ancora pi? preferibilmente a tutte dette aperture, sia principali (21, 22, 43) sia secondarie (31), e che detto dispositivo di alimentazione (50) comprende, in corrispondenza di detta estremit? (52), un dispositivo di chiusura a tenuta (55) montato scorrevole rispetto a detta slitta (51) e configurato per chiudere selettivamente a tenuta lo spazio eventualmente esistente fra detta slitta (51) e detto forno elettrico ad arco (10) quando detta estremit? (52) ? inserita in detta apertura di alimentazione (43), detti mezzi di tenuta (26, 29, 37) e detto dispositivo di chiusura a tenuta (55) essendo tali da impedire, o limitare il pi? possibile, l?ingresso indesiderato, o incontrollato, di aria proveniente dall?ambiente esterno all?interno di detto forno elettrico ad arco (10).

12. Impianto siderurgico (100) come nella rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di chiusura a tenuta (55) comprende un manicotto (56) che circonda detta slitta (51) ed ha una superf?cie frontale (53) rivolta verso detto forno elettrico ad arco (10) e provvista di un ulteriore organo di tenuta (57) configurato per contattare una parete perimetrale (20) di detto forno elettrico ad arco (10).