Filiera acciaio DRI-H2 + EAF
Steel DRI-H2 EAF pipeline
Filiera acciaio a basse emissioni: riduzione diretta del minerale di ferro con idrogeno verde (DRI-H2) per ottenere ferro spugna, seguita da fusione e affinazione in forno elettrico ad arco (EAF). Tecnologia chiave per la decarbonizzazione della siderurgia.
Diagramma di flusso
flowchart LR
ironOrePelletizingEAF["pelletizzazione Fe per DRI"]
driH2Reduction["riduzione DRI a idrogeno"]
eafMelting["EAF fusione"]
continuousCastingEAF["colata continua (EAF)"]
s_hematite(["ematite"]):::role_rawMaterial
s_hematite --> ironOrePelletizingEAF
s_magnetite(["magnetite"]):::role_rawMaterial
s_magnetite --> ironOrePelletizingEAF
s_ironOrePellet(["pellet"]):::role_intermediate
ironOrePelletizingEAF --> s_ironOrePellet
s_ironOrePellet --> driH2Reduction
s_greenHydrogen(["idrogeno verde"]):::role_rawMaterial
s_greenHydrogen --> driH2Reduction
s_hematite --> driH2Reduction
s_hydrogen(["idrogeno"]):::role_rawMaterial
s_hydrogen --> driH2Reduction
s_spongeIron(["ferro spugna"]):::role_intermediate
driH2Reduction --> s_spongeIron
s_water(["acqua"]):::role_byproduct
driH2Reduction -.-> s_water
s_spongeIron --> eafMelting
s_scrap(["rottame"]):::role_rawMaterial
s_scrap --> eafMelting
s_lime(["calce"]):::role_rawMaterial
s_lime --> eafMelting
s_steel(["acciaio"]):::role_intermediate
eafMelting --> s_steel
s_eafSlag(["scoria EAF"]):::role_byproduct
eafMelting -.-> s_eafSlag
s_steel --> continuousCastingEAF
s_slab(["slab"]):::role_finalProduct
continuousCastingEAF --> s_slab
s_bloom(["bloom"]):::role_finalProduct
continuousCastingEAF --> s_bloom
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classDef role_finalProduct fill:#e8ffe8,stroke:#0a7,color:#030
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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
Reazioni chimiche bilanciate
| Operazione | Equazione bilanciata | ΔH |
| riduzione DRI a idrogeno |
Fe2O3 + 3 H2 -> 2 Fe + 3 H2O |
+98.8 kJ/mol |
| EAF fusione |
Fe(sponge/scrap) + C(electrode) + O2 -> steel + CO + slag |
+0.0 kJ/mol |
Ruolo delle sostanze in questa filiera
Condizioni operative
| Operazione | Temperatura | Pressione | Atmosfera |
| pelletizzazione Fe per DRI |
1200–1350 °C | — | ossidante |
| riduzione DRI a idrogeno |
750–950 °C | 3.9–7.9 atm | riducente |
| EAF fusione |
1600–1700 °C | atm | inerte |
| colata continua (EAF) |
1500–1580 °C | — | inerte |
Input energetici
| Operazione | Forma | Energia specifica |
| pelletizzazione Fe per DRI |
termica | 1.1 MJ/kg |
| riduzione DRI a idrogeno |
termica | 2.6 MJ/kg |
| EAF fusione |
elettrica | 2.0 MJ/kg |
Supply chain inter-filiera
⬅ Materie prime/intermedi forniti da altre filiere
➡ Prodotti/sottoprodotti consumati da altre filiere
- bloom → laminazione acciaio a caldo + freddo
- scoria EAF → Filiera cemento Portland
- pellet → Filiera acciaio (altoforno + BOF)
- slab → laminazione acciaio a caldo + freddo
- acciaio → Filiera acciaio (altoforno + BOF)
- acqua → produzione carbone attivo (attivazione a vapore), diluizione soluzione acquosa di ammoniaca, Filiera bauxite-alluminio, bioetanolo da mais (dry-mill), biometano da digestione anaerobica + upgrading, cloro-soda (cella a membrana), Filiera coke da carbone, elettrodeposizione foglio rame (grado batteria), Filiera rame pirometallurgico, raffineria petrolio (CDU + VDU), Filiera ossido di etilene + glicole etilenico, formaldeide da metanolo (Formox), oro da cianurazione + CIP, Filiera idrogeno verde PEM, Filiera calce idratata, H2O2 processo anthraquinone (AO), Filiera HCl industriale, assemblaggio cella Li-ion (NMC), carbonato di litio da spodumene, LiOH·H2O da carbonato di litio, produzione solfato di manganese monoidrato (battery grade), melamina da urea (alta pressione), Filiera nichel da solfuri, Filiera acido nitrico Ostwald, Filiera acido fosforico wet, Filiera PVC, estrazione salgemma + evaporazione salamoia, gomma SBR, coagulante sodio alluminato trattamento acque, Filiera soda Solvay, Filiera H2SO4 da zolfo elementale, Filiera zinco idrometallurgico
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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:steelDRIH2EAFPipeline .
} ORDER BY ?role
Vedi altri esempi SPARQL.
Dereferenziabile: chem:steelDRIH2EAFPipeline
· ontologia completa
· TTL sorgente