SCORIE

SCORIE

. In tutte le operazioni metallurgiche per fusione, sia per la produzione della ghisa dai minerali di ferro, sia nei processi di affinazione del ferro o di rifusione, si producono insieme col metallo, scorie le quali raccolgono le sostanze che non debbono rimanere nel metallo e che non si eliminano con i gas. Queste scorie consistono principalmente in composti ossigenati che in parte preesistono all'operazione, e in parte si vanno formando durante il processo metallurgico.

Le scorie hanno composizione varia, secondo la natura dei minerali metallici che si trattano e dei processi seguiti: in generale, però, contengono come componenti principali silice, calce, magnesia, allumina, ossidi metallici, carbone, fosfati, solfuri, arseniuri.

Le scorie più importanti, per la quantità prodotta, sono quelle che si ottengono nei processi siderurgici, di cui maggiormente usate sono le scorie silicee e le scorie fosforiche.

Le scorie silicee si ottengono generalmente nella fabbricazione della ghisa all'altoforno e si chiamano anche loppe. Le loppe si distinguono in ultrasiliciose, ottenute nell'altoforno alimentato con carbone di legna, e costituite principalmente di CaO.SiO₂ con tenori in SiO₂ superiori al 40%, e loppe basiche ottenute invece nell'altoforno alimentato con coke, costituite principalmente di 2CaO.SiO₂. Le prime si dicono anche "lunghe", perché, sia al riscaldamento, sia al raffreddamento, non presentano un punto di fusione, bensì un intervallo di viscosita, mentre le basiche "corte" solidificano o fondono bruscamente.

Il quantitativo in peso di loppa che si ottiene all'altoforno varia con la composizione del letto di fusione e la natura dei minerali di ferro e della loro ganga; in genere si aggira tra i ¾ e i ⁵/₄ della ghisa prodotta, mentre in volume ammonta almeno al doppio di questa.

Si è cercato da tempo di utilizzare le loppe dall'aspetto di pietre, sia come breccia di riempimento nelle costruzioni delle strade ferrate, sia come pietrisco nella composizione dei conglomerati, ma fino a poco tempo fa non si avevano norme sicure per la scelta delle loppe più propriamente adatte a tali usi e il loro impiego rimase per questo limitato ai prodotti di taluni stabilimenti che vi si erano specializzati.

In Germania si fa adesso largo impiego di pietrisco di loppa di altoforno nelle costruzioni di cemento armato e anche nelle costruzioni di tubi di cemento per condutture di acqua, conglomerati per strade, ecc.

Allorché le loppe basiche degli altiforni a coke, invece di essere cristalline, si trovano allo stato vetroso, presentano elevate proprietà idrauliche con l'aggiunta, però, di speciali acceleratori, come gesso, calce idrata, potassa, clinker di Portland, ecc., e servono come leganti idraulici (vedi appresso).

Nel caso che le loppe contengano oltre il 17% di allumina, esse solidificano vetrose anche con lento raffreddamento dopo essere uscite liquide dagli altiforni; per contenuti minori di allumina, che sono i più ordinarî, occorre un brusco raffreddamento per mezzo di forti correnti di aria o di acqua per solidificarle allo stato vetroso, conservando esse soltanto così le loro forti proprietà idrauliche; allora prendono l'aspetto di sabbia e si chiamano loppe basiche granulate. Esse si adoperano, con molto vantaggio, come una sabbia di carattere leggermente pozzolanico, nelle costruzioni in mare; compresse in mescolanza con la calce spenta servono a fare ottimi mattoni per edilizia.

Nel caso che le loppe, anziché venire granulate, col metodo più sopra esposto, vengano soffiate, quando sono ancora ben calde e liquide, con un forte getto di vapore o di aria e vapore, si trasformano in fili di vetro detti lana di loppa o cotone silicato, materiali molto leggieri che si adoperano, già da molto tempo, come isolanti per il calore, o per attutire i rumori e le vibrazioni nei vagoni ferroviarî, o nelle navi, ecc. Con un processo analogo speciale a Oberscheld in Germania si produce la cosiddetta pomice artificiale o sintoporite, usata come isolante per il calore o nelle costruzioni di tramezzi o di pareti sottili nelle case di abitazione.

I leganti idraulici contenenti in varie percentuali loppe basiche vetrose (granulate o no), finemente macinate, gesso e calce idrata (fino al 25 o 30%) si chiamano cementi di scorie o cementi di loppa. Furono fabbricati in quantità notevoli in Francia e nel Belgio, ma adesso sono passate in disuso, essendosi riscontrato che le loppe, avendo una scarsa reattività pozzolanica, venivano danneggiate dalla presenza di un forte eccesso di calce idrata, rendendole inoltre assai delicate per la conservazione.

I leganti idraulici contenenti in varie percentuali loppe (come sopra), gesso e clinker di Portland, si chiamano cementi di altoforno. Tali cementi, qualunque sia la percentuale di loppe basiche vetrose in esse contenute, s'impiegano correntemente nelle costruzioni di conglomerati semplici o armati per opere aeree o subacquee e anche in acqua di mare. La chiusa di Ijmuiden presso Amsterdam, che è la più grande del mondo, fu costruita con tali cementi che diedero ottime prove. In Italia venne iniziata la fabbricazione di tali cementi nel 1906 a Piombino. Nel 1927 se ne iniziò la fabbricazione anche a Portoferraio e a Bagnoli (Napoli). La produzione annua italiana si aggira sui 2 milioni di quintali.

Scorie Thomas. - Sono scorie fosforiche o di defosforazione, basiche, nelle quali si trova come elemento acido l'acido fosforico combinato alla calce. Si ottengono dalle scorie provenienti dall'affinazione delle ghise fosforose con i processi basici (Bessemer basico) nella proporzione di 2-2,5 quintali per tonnellata di acciaio; dopo raffreddate, vengono macinate in molini a palle, e passate attraverso buratti o stacci finissimi. Si presentano come polvere finissima, di colore grigio scuro, contenente il 12-23% di anidride fosforica, il 40-50% di ossido di calcio, il 2-3% di ossido di magnesio, il 12-16% di ossido ferroso e ossido ferrico, il 5-10% di silice, il 5-10% di ossido di manganese. Tali scorie, per il loro contenuto in acido fosforico, vengono impiegate come concime specialmente per terreni aridi e poveri di calce e il loro potere fertilizzante è in relazione al contenuto in acido fosforico (minimo 12%) e al grado di finezza (fra il 70 e il 75% al setaccio Kahl n. 100).