colata

Lessico

Sf. [sec. XIX; pp. f. di colare].

1) Atto ed effetto del colare.

2) In geologia: A) colata di fango, frana di colamento costituita da lingue di fango argilloso commisto a detrito che fluiscono più o meno rapidamente lungo pendici o versanti anche poco inclinati. Le relative zone d'accumulo possono essere molto estese. Le colate di fango sono tipiche dei terreni argillosi nei quali il tenore in acqua abbia superato il limite di liquidità. B) colata lavica , massa di lava in movimento dopo il suo trabocco da un apparato vulcanico.

3) Nella lavorazione del vetro, colata continua, tecnica di produzione di cristallo in lastre, nota come metodo Pilkington, consistente nel laminare in continuo, tramite rulli raffreddati, il vetro fuso che tracima da un forno fusorio.

4) Operazione con la quale si realizza il colaggio di un metallo o di una lega allo stato liquido. In particolare, in fonderia, è l'operazione di riempimento delle forme per l'ottenimento dei getti; in acciaieria, è l'insieme delle operazioni attraverso le quali l'acciaio fuso, spillato dal forno, viene trasferito nelle siviere e nelle lingottiere.

Industria: colata dei getti

In fonderia, le variabili da cui dipendono le caratteristiche del getto ottenuto sono soprattutto la temperatura, la velocità di colata e la composizione chimica della lega, a cui sono connesse importanti proprietà quale la viscosità. La temperatura di colata è generalmente superiore di 50-150 ºC a quella di inizio della solidificazione e deve essere tanto più elevata quanto più ridotte sono le dimensioni del getto e quanto minore è la scorrevolezza del metallo; d'altro canto non deve essere troppo elevata per evitare inconvenienti (assorbimento di gas, fusione del materiale delle forme, ecc.) che provocano difetti nel getto. La velocità di colata deve essere tale da consentire il corretto riempimento della forma prima che inizi la solidificazione, ma non deve essere troppo elevata per evitare un'eccessiva sollecitazione della forma e una troppo lunga permanenza allo stato liquido: ciò causerebbe infatti il distacco di parte del materiale di cui è costituita la forma, con formazione di caratteristici difetti chiamati “code di topo”. Per ottenere getti di buona qualità è necessaria un'accurata preparazione delle forme, curando in particolare la disposizione, le dimensioni e il numero degli attacchi di colata e dei condotti di sfiato, allo scopo di evitare turbolenze e urti sulle pareti delle forme da parte del metallo liquido. La forma può essere riempita mediante caduta del metallo dall'alto, con gli attacchi di colata disposti nella parte superiore del getto: si ha così la colata diretta o per gravità; se gli attacchi di colata sono disposti nella parte inferiore del getto, si ha la colata indiretta o in sorgente. Quest'ultimo metodo ha il vantaggio di una minor sollecitazione delle pareti della forma e di un riempimento regolare. Tra i procedimenti di colata usati in fonderia hanno particolare importanza i seguenti: colata in conchiglia, per cui il metallo fuso viene colato in forme metalliche (conchiglie) ricoperte con opportuni “intonaci” per evitare che la forma venga intaccata per fusione, con conseguente adesione al getto durante la solidificazione. La conchiglia è più costosa della forma in terra, ma può essere riutilizzata, per cui diviene economicamente conveniente nella produzione in serie. La velocità di raffreddamento dei getti colati in conchiglia è superiore a quella dei getti colati in terra, per cui si hanno, a solidificazione avvenuta, particolari strutture a grana fine e compatta, caratterizzate da buone proprietà meccaniche. La conchiglia consente inoltre di ottenere getti con migliore finitura superficiale. Colata al verde, il metallo fuso viene colato in forme di terra non essiccata, costituita da miscele di argilla, sabbia silicea e leganti particolari, che vengono distrutte a ogni colata; in alcuni casi, per esempio per le ghise, si aggiunge anche il nero minerale (antracite macinata), che al contatto col metallo fuso brucia, sviluppando gas: questo forma una pellicola che impedisce l'intimo contatto tra il getto e la parete della forma; i getti che si ottengono presentano strutture caratteristiche dei raffreddamenti lenti. Colata a secco, analoga alla colata al verde, ma le forme sono in terra essiccata. Colata centrifuga, viene effettuata in forme poste in rotazione attorno a un asse; il metallo fuso si distribuisce, per effetto della forza centrifuga, sulla superficie interna della forma, dove solidifica. I getti ottenuti hanno elevata compattezza, sono esenti da porosità e hanno buone caratteristiche meccaniche. La colata centrifuga viene spesso usata per getti in conchiglia di forma cilindrica, quali tubi, anelli, flange, ecc. Colata sotto pressione, procedimento di colata, detto anche pressofusione, in cui il riempimento della forma avviene sotto l'azione di una pressione esercitata sul metallo fuso da un organo premente; la pressione permane fino a solidificazione avvenuta. Si possono ottenere getti a pareti sottili e di forma complessa; i getti sono caratterizzati da buona finitura superficiale e da precisione dimensionale.

Industria: colata dell'acciaio

Nelle acciaierie l'acciaio liquido viene colato dal forno di fabbricazione attraverso il foro di colata e, scorrendo nel canale di colata, cade nella siviera assieme alla scoria . Le dimensioni della siviera sono tali da contenere tutto l'acciaio e una parte della scoria che, galleggiando sopra la massa liquida, impedisce un raffreddamento troppo rapido; la scoria in eccesso viene scaricata attraverso uno sfioratore. Non appena riempita, la siviera viene trasportata alla fossa di colata in cui sono sistemate le lingottiere. Anche per l'acciaio la colata nelle lingottiere può essere diretta o in sorgente. Nella colata diretta, una serie di lingottiere da riempire è solitamente disposta su carri (carri di colata) che scorrono su rotaie sotto la siviera. Spesso tra siviera e lingottiera viene interposto un bacino intermedio (paniera) che, mantenendo una pressione metallostatica costante, mantiene costante la velocità di riempimento della lingottiera. Nella colata in sorgente l'acciaio viene colato in un condotto verticale che alimenta un sistema di canali in materiale refrattario collegati con la base delle lingottiere disposte intorno alla colonna centrale di alimentazione. Quest'ultima presenta il vantaggio di un riempimento più tranquillo del lingotto, senza il pericolo degli spruzzi iniziali (gocce fredde) che solidificano immediatamente sulle pareti; ha però lo svantaggio di un maggior costo delle attrezzature e di esercizio e una minor resa per il passaggio a rottame dell'acciaio che solidifica nella colonnetta e nei canali. Tipo particolare è la colata continua, processo che consente di passare direttamente dal metallo fuso contenuto nella siviera a un semilavorato continuo di sezione opportuna. Ciò permette di eliminare alcune operazioni, come il colaggio nelle lingottiere, il riscaldamento dei lingotti per la prima laminazione, i passaggi al laminatoio sbozzatore, ecc. Il metallo liquido viene colato dal forno nella siviera, che viene sollevata a una quota di ca. 20 m. Da un foro situato sul fondo della siviera, il metallo fuso passa nella paniera e quindi attraversa una lingottiera raffreddata ad acqua, nella quale avviene la prima solidificazione dall'esterno della colonna di acciaio. Seguono poi la camera di raffreddamento con spruzzatori e una serie di rulli di trascinamento. La colonna di acciaio ormai solidificato può scendere verticalmente oppure, mediante una serie di rulli di piegamento, viene curvata fino ad avere andamento orizzontale. Si procede quindi al taglio della barra mediante una cesoia volante che la segue nel suo moto, ottenendo così il semilavorato della lunghezza voluta. Nelle moderne acciaierie il processo di colata continua per i suoi vantaggi economici e di qualità ha praticamente sostituito quasi del tutto le altre tecniche utilizzate per il colaggio.