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PAGINA TECNICA                                                                                                                                                                                               PAGINA TECNICA
         L'inox a supporto dell'efficienza energetica                                                                                  combustione, non solo per le apparecchiature   spessore,  a  cui  segue,  dunque,  una  fase  di

                                                                                                                                                                                 raffreddamento  controllato.  Al  termine  della
                                                                                                                                      funzionanti a gas, ma anche con miscele a base
         nel settore riscaldamento                                                                                                    di idrogeno. A sostegno del risultato ottenuto,   successione di rampe termiche, il tubo a profilo
                                                                                                                                                                                 circolare è deformato plasticamente attraverso
                                                                                                                                      vi  è  lo  studio  svolto  come  attività  di
                                                                                                                                      collaborazione tra il Dipartimento di Chimica,
                                                                                                                                      Materiali ed Ingegneria Chimica “Giulio Natta”   una serie di passaggi di formatura, con il fine di
                                                                                                                                                                                 ottenere una verga rettilinea da calandrare.
                             Introduzione                               corrosivo a causa del contatto diretto con il                 del Politecnico di Milano e l'azienda.     Il tubo rettilineo con profilo controllato entra in
                             Il  taglio  delle  emissioni  di  CO   nel  settore   condensato acido, generato spontaneamente          Per comprendere meglio il tipo di applicazione   una stazione di curvatura ed arrotolatura per
                                                         2
                             riscaldamento,  che  secondo  uno  studio   durante il normale servizio del manufatto.                   è  utile  descrivere  i  vari  passaggi  che   dare  luogo  alla  serpentina,  che  viene
                             pubblicato nel 2017, contribuisce con il 64%   Un'ulteriore  spinta  alla  decarbonizzazione  è          caratterizzano  il  processo  di  trasformazione   successivamente movimentata da una serie di
                             delle emissioni totali del gas serra nei centri   stata  fornita  dall'idrogeno,  caratterizzato  da     della  materia  prima,  per  ottenere  lo   antropomorfi,  per  poi  essere  sottoposta  alle
                             urbani, è diventato un obiettivo imprescindibile   emissioni “carbon  free”  ed  alto  potere            scambiatore finito, da alloggiare all'interno della   lavorazioni  preliminari,  necessarie  per  la
                             per uno sviluppo sostenibile.              condensante, che potrebbe esporre tuttavia i                  cella  a  condensazione,  lungo  una  linea  di   calibratura delle estremità. Quest'ultima fase è
                             La richiesta di tecnologie sempre più efficienti,   materiali a possibili problemi di infragilimento.     produzione di oltre 80 m.                  cruciale e ha il fine di controllare la geometria
                             per  abbattere  le  emissioni  di  carbonio  in   In  questo  settore  gli  acciai  inossidabili  della   2
                             atmosfera, si è fatta sempre più pressante sia da   serie  AISI  300  (AISI  304/316)  possono
                             parte del mercato, che del legislatore ed è sulla   sicuramente  giocare  un  ruolo  vincente  dato
                             base di questo, che una nota società nel settore   che,  grazie  alla  struttura “cubica  a  facce
                             scambiatori  di  calore  ha  verificato  le   centrate” (CFC), riescono a comportarsi molto
                             potenzialità dell'acciaio inox ferritico a supporto   meglio di altri acciai, quali, tipicamente, quelli a
                             dello sviluppo dell'efficienza energetica e della   struttura ferritica.
                             combustione di idrogeno verde.             Già esistono applicazioni con acciaio inox per
                             Il primo grande passo verso l'efficienza è stato   caldaie funzionanti ad “idrogeno” o a “miscele di
                             fatto  durante  il  passaggio  da  scambiatori   idrogeno”, con pressioni di funzionamento simili
                             convenzionali  a  celle  a  condensazione:  esse   alle caldaie a condensazione che hanno come
                             sono  infatti  caratterizzate  dalla  capacità  di   combustibile il metano.
                             recupero del calore latente dalla condensazione   Presentiamo  qui  la  caratterizzazione  e  la
                             del  vapore  presente  nei  fumi  esausti,   successiva validazione, eseguita da una nota
                             permettendo un taglio delle emissioni di CO   2  azienda del settore, per un acciaio inox ferritico
                             fino al 25%.                                EN 1.4509, commercialmente noto come “441”,
                                                                        destinato ad un'applicazione quale scambiatore
                              1                                         di calore di una cella a condensazione.


                                                                        La formatura e le applicazioni green
                                                                        Il 441, acciaio ferritico inossidabile stabilizzato
                                                                        con Ti e Nb, è un materiale caratterizzato da
                                                                        proprietà anticorrosive simili a quelle di un AISI
                                                                        304, ma più complesso da lavorare per via della               Si  parte  con  un  nastro  come  semilavorato,   3
                                                                        microstruttura “cubica a corpo centrato” CCC,                 caratterizzato  da  uno  spessore  contenuto
                                                                        meno duttile di quella CFC e più suscettibile,                nell'intorno del millimetro, che viene srotolato e
                                                                        come precedentemente accennato, a fenomeni                    sottoposto  ad  una  serie  di  passaggi  di
                                                                        di infragilimento da idrogeno.                                profilatura per ottenere un tubo, dal profilo
                                                                        Per contro l'inox ferritico 441 è caratterizzato da           circolare, di diametro nell'intorno di 1”.
                                                                        un  coefficiente  di  scambio  termico  migliore               Tale tubo viene successivamente saldato a laser,
                                                                        rispetto agli inox della serie austenitica. Tale              lungo la direzione longitudinale, con l'obiettivo
                                                                        materiale trova infatti una diffusa applicazione              di  minimizzare  l'impatto  termico  della                                            Fig. 2
                                                                                                                                                                                                                            Semilavorato a nastro
                                                                        all'interno del settore dei generatori di calore              lavorazione sul materiale e garantire adeguate                                        (sx) e saldatura laser
                                                                        dedicati al riscaldamento.                                    proprietà meccaniche per le fasi successive del                                       (dx)
                                                                        La novità risiede nell'operato della nota ditta,              processo.                                                                             Fig. 3
                                                                                                                                                                                                                            Forno ad induzione
                                                                        che  ha,  di  recente,  comunque  provato                     In uscita da tale stazione, il tubo si avvia verso  del pezzo in corrispondenza dell'interfaccia di   dedicato al
          Fig. 1                                                                                                                                                                                                            trattamento termico
          Cella a condensazione                                         l'utilizzabilità  di  questo  materiale  nella  sua           un forno di induzione elettromagnetica, dove il  accoppiamento con gli altri componenti della   del tubo
                             La condensazione, vantaggiosa dal punto di   funzione  e  configurazione  attuale  per  la                materiale  è  sottoposto  ad  un  trattamento  cella a condensazione.
                             vista energetico, espone però lo scambiatore   realizzazione dello scambiatore di calore che             termico,  con  esposizione  a  temperature  Dunque,  una  volta  terminata  la  fase  di
                             interno  alla  cella  ad  un  ambiente  umido  e   viene  in  contatto  con  i  soli  prodotti  di       contenute  tra  800-900  °C  in  funzione  dello  assemblaggio  dei  vari  componenti  che


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