Merate: risultati positivi per H2Burn di GF-ELTI e Fomas
Anni di ricerca e test hanno permesso a GF-ELTI di sviluppare la tecnologia H2Burn® - bruciatori ad alta efficienza alimentati con idrogeno - studiata per ridurre le emissioni di CO2 in un settore energivoro come quello siderurgico.
Grazie alla collaborazione tra GF-EL.TI, azienda bergamasca specializzata nella produzione di impianti e forni industriali per il settore siderurgico, e FOMAS Group, leader nella produzione di forgiati, anelli laminati (senza saldatura, in qualsiasi tipo di acciaio e leghe non ferrose) e polveri metalliche, è stato possibile testare e misurare i risultati di H2Burn® con configurazione 100% idrogeno nel trattamento termico di pezzi forgiati.
La fase del trattamento termico ricopre un ruolo di fondamentale importanza nel processo produttivo dei prodotti forgiati. Dimostrare che un impianto alimentato ad idrogeno non alteri le condizioni di lavoro e mantenga allo stesso tempo pari caratteristiche meccaniche e microstrutturali sul pezzo mispetto al trattamenti eseguiti con alimentazione a metano costituisce un obbligatorio nello studio della nuova tecnologia di combustione.
I pezzi forgiati, le competenze di processo e qualità di FOMAS Group da un lato, gli impianti e la tecnologia GF-ELTI per la combustione ad idrogeno dall'altro, hanno creato le basi per condurre due processi di trattamento termico identici, eseguiti alternativamente con metano (100% vol.) e idrogeno (100% vol.).
L'analisi si è concentrata sulla valutazione di variabili di processo quali temperature, consumi, O2, CO, CO2, NOx nei fumi, nonché su prove meccaniche e metallografiche eseguite sui pezzi trattati termicamente.
I risultati dei test hanno dimostrato che, confrontato con altri combustibili, l'utilizzo di idrogeno permette di ridurre le emissioni di CO2, senza produrre differenze significative in termini qualitativi.
Nello specifico, per lo stesso trattamento termico, le curve tempo-temperatura rilevate all'interno della camera del forno e nei pezzi si sono dimostrate perfettamente equivalenti, a fronte della stessa configurazione di potenza dei bruciatori.
Gli effetti dei due diversi trattamenti termici sono stati valutati anche mediante prove meccaniche e metallografiche sul pezzi precedentemente trattati, dimostrando che le proprietà sono sostanzialmente equiparabili: non sono state infatti individuate differenze che abbiano impatto a livello industriale, ma solo una piccola diversità nella morfologia del sottile strato di ossido finale.
L'analisi comparativa dei fumi ha evidenziato che la combustione 100% idrogeno annulla completamente la presenza di CO2: a discapito di un aumento di NOx.
I test eseguiti mostrano quindi la fattibilità di un processo di trattamento termico 100% idrogeno su un pezzo forgiato in acciaio. Il riscaldo del forno con H2 richiede l'impiego di apparecchiature idonee che permettano una gestione sicura del gas, un adeguamento delle portate per ottenere una potenza termica CH4 equivalente e l'adozione di tecniche per il contenimento degli NOx.
Nel 2020 GF-ELTI ha dato vita al progetto H2Burn®, frutto dell'esperienza dell'Azienda bergamasca, proponendo inizialmente una miscela composta da idrogeno e metano (idrometano) quale primo passo verso la decarbonizzazione. Oggi le competenze di un team specializzato hanno permesso di sviluppare e implementare questa tecnologia realizzando impianti industriali predisposti per essere alimentati con 100% idrogeno.
Spinta dalla propria sensibilità per le tematiche ambientali, GF-ELTI intende rendere la combustione ad idrometano non solo uno strumento per lo sviluppo sostenibile, ma anche un obiettivo perseguibile dal punto di vista impiantistico.
Con questi test GF-ELTI e FOMAS Group hanno dato un importante contributo verso la decarbonizzazione di un settore energivoro come quello della forgiatura. Sinergie e obiettivi comuni di sostenibilità permettono di guidare la trasformazione verso sistemi di produzione green.
Il paper "On the decarbonization path: natural gas (100% vol.) vs hydrogen (100% vol.) comparative heat treatment tests on forged products", a cura degli ingegneri Marco Teani (GF-ELTI) e Francesca Bonfanti (FOMAS), è stato presentato al pubblico in occasione della conferenza IFM - International Forgemasters Meeting 2024, tenutasi a Milano dal 27 al 30 Maggio.
Grazie alla collaborazione tra GF-EL.TI, azienda bergamasca specializzata nella produzione di impianti e forni industriali per il settore siderurgico, e FOMAS Group, leader nella produzione di forgiati, anelli laminati (senza saldatura, in qualsiasi tipo di acciaio e leghe non ferrose) e polveri metalliche, è stato possibile testare e misurare i risultati di H2Burn® con configurazione 100% idrogeno nel trattamento termico di pezzi forgiati.
La fase del trattamento termico ricopre un ruolo di fondamentale importanza nel processo produttivo dei prodotti forgiati. Dimostrare che un impianto alimentato ad idrogeno non alteri le condizioni di lavoro e mantenga allo stesso tempo pari caratteristiche meccaniche e microstrutturali sul pezzo mispetto al trattamenti eseguiti con alimentazione a metano costituisce un obbligatorio nello studio della nuova tecnologia di combustione.
I pezzi forgiati, le competenze di processo e qualità di FOMAS Group da un lato, gli impianti e la tecnologia GF-ELTI per la combustione ad idrogeno dall'altro, hanno creato le basi per condurre due processi di trattamento termico identici, eseguiti alternativamente con metano (100% vol.) e idrogeno (100% vol.).
L'analisi si è concentrata sulla valutazione di variabili di processo quali temperature, consumi, O2, CO, CO2, NOx nei fumi, nonché su prove meccaniche e metallografiche eseguite sui pezzi trattati termicamente.
I risultati dei test hanno dimostrato che, confrontato con altri combustibili, l'utilizzo di idrogeno permette di ridurre le emissioni di CO2, senza produrre differenze significative in termini qualitativi.
Nello specifico, per lo stesso trattamento termico, le curve tempo-temperatura rilevate all'interno della camera del forno e nei pezzi si sono dimostrate perfettamente equivalenti, a fronte della stessa configurazione di potenza dei bruciatori.
Gli effetti dei due diversi trattamenti termici sono stati valutati anche mediante prove meccaniche e metallografiche sul pezzi precedentemente trattati, dimostrando che le proprietà sono sostanzialmente equiparabili: non sono state infatti individuate differenze che abbiano impatto a livello industriale, ma solo una piccola diversità nella morfologia del sottile strato di ossido finale.
L'analisi comparativa dei fumi ha evidenziato che la combustione 100% idrogeno annulla completamente la presenza di CO2: a discapito di un aumento di NOx.
I test eseguiti mostrano quindi la fattibilità di un processo di trattamento termico 100% idrogeno su un pezzo forgiato in acciaio. Il riscaldo del forno con H2 richiede l'impiego di apparecchiature idonee che permettano una gestione sicura del gas, un adeguamento delle portate per ottenere una potenza termica CH4 equivalente e l'adozione di tecniche per il contenimento degli NOx.
Nel 2020 GF-ELTI ha dato vita al progetto H2Burn®, frutto dell'esperienza dell'Azienda bergamasca, proponendo inizialmente una miscela composta da idrogeno e metano (idrometano) quale primo passo verso la decarbonizzazione. Oggi le competenze di un team specializzato hanno permesso di sviluppare e implementare questa tecnologia realizzando impianti industriali predisposti per essere alimentati con 100% idrogeno.
Spinta dalla propria sensibilità per le tematiche ambientali, GF-ELTI intende rendere la combustione ad idrometano non solo uno strumento per lo sviluppo sostenibile, ma anche un obiettivo perseguibile dal punto di vista impiantistico.
Con questi test GF-ELTI e FOMAS Group hanno dato un importante contributo verso la decarbonizzazione di un settore energivoro come quello della forgiatura. Sinergie e obiettivi comuni di sostenibilità permettono di guidare la trasformazione verso sistemi di produzione green.
Il paper "On the decarbonization path: natural gas (100% vol.) vs hydrogen (100% vol.) comparative heat treatment tests on forged products", a cura degli ingegneri Marco Teani (GF-ELTI) e Francesca Bonfanti (FOMAS), è stato presentato al pubblico in occasione della conferenza IFM - International Forgemasters Meeting 2024, tenutasi a Milano dal 27 al 30 Maggio.
