La fabbricazione di ferro e acciaio, alla vigilia della rivoluzione industriale, è caratterizzata da profonde innovazioni che modificano processi, impianti e organizzazione del lavoro ancora basati su tradizioni e tecnologie antiche.
L’altoforno per la produzione della ghisa, nato sul finire del Medioevo, si evolve in dimensioni e produttività, adottando il carbon coke al posto del carbone di legna e preriscaldando l’aria, soffiata da macchine a vapore e non più idrauliche. La ghisa viene convertita in ferro e in acciaio (allo stato pastoso e poi solido) in forni di puddellatura, basati sul riscaldamento a riverbero dei prodotti da lavorare e non sul contatto diretto con il carbone, affiancati da magli e laminatoi che richiedono nuove competenze professionali.
Per molti anni queste tecnologie convivono in Europa e nel mondo con aziende locali, basate su piccoli altiforni alimentati a carbone di legna, eventualmente accesi ad anni alterni, e su fucine e forge basate sui bassi fuochi, gestiti con un’organizzazione del lavoro di tipo patriarcale.
All’inizio del 19° sec. la siderurgia italiana è frammentata in modeste attività legate a risorse minerali, idriche e boschive locali, ed è molto lontana dai processi innovativi e dai livelli organizzativi delle imprese europee d’avanguardia, nonché appesantita dalla presenza di dazi e di barriere doganali tra Stato e Stato.
I forni di riduzione a canicchio sono alimentati con carbone di legna, hanno sezioni quadrate o rettangolari, sono soffiati con le trombe idroeoliche; l’affinazione è fatta con i bassifuochi alla contese o alla bergamasca; le lavorazioni meccaniche sono effettuate con magli oscillanti, mossi da ruote idrauliche.
L’economista lombardo Melchiorre Gioia (1767-1829) riporta (Discussione economica sul Dipartimento del Lario, 1804) otto forni per la riduzione del minerale di ferro in attività nel dipartimento del Lario: Lecco, Introbio, Cortenova, Premana (2 forni), Valmenaggio e Valcavargna; Dongo è il più importante con una produzione di circa 250 t all’anno di ghisa. Ai forni sono associate le fucine grosse per la conversione della ghisa.
Il dipartimento del Serio, comprendente tra le altre la Val Brembana, la Val Seriana, la Val di Scalve e la Val Camonica, raccoglie regioni di antica tradizione mineraria e siderurgica. In Val Brembana i due forni di Carona e Branzi vengono accesi ad anni alterni, mentre l’altoforno di Lenna viene spento nel 1828; in Val Seriana i due forni della Torre e di Gavazzo colano in tutto circa 700 t all’anno di ghisa; in Val di Scalve, invece, sono attivi i forni di Schilpario, Barzesto, Lenia e Dezzo con produzioni comprese tra 300 e 400 t all’anno di ghisa ciascuno; la Val Camonica conta su altiforni a Malonno (468 t all’anno), Loveno (78 t all’anno), Paisco (234 t all’anno), Cemmo (488 t all’anno), Cerveno (98 t all’anno), Govine di Pisogne (due per un totale di 528 t all’anno).
Per quanto riguarda il dipartimento del Mella (Valli Trompia e Sabbia), Giovanni Battista Brocchi (1772-1826) è autore di due successive relazioni. In Val Trompia i forni attivi, anche se non marcianti tutti gli anni, sono quelli di Collio, i due di Bovegno, i due di Pezzaze e quello di Tavernole.
A seguito dell’annessione alla Francia, tra il 1796 e il 1801, le terre sabaude diventano un importante riferimento minerario e metallurgico. In Val d’Aosta, alla fine del Settecento, François-Balthazard Mongenet (1769-1854) promuove l’uso dell’altoforno a sezione circolare (detto norvegiano) in sostituzione dei vecchi forni a canicchio a sezione rettangolare.
Il passaggio dalla sezione rettangolare a quella circolare è un primo passo per l’ammodernamento dei forni: richiede rinnovate abilità costruttive, e permette una maggiore efficienza di funzionamento. L’altoforno norvegiano di Postua viene descritto da Ermenegildo Pini nel 1778 (Frumento 1985 e 1991).
Una relazione dettagliata sulla fabbricazione di ghisa in Toscana appare sugli «Annales des mines» del 1839 (Garella 1839): gli impianti sono alimentati dal minerale dell’isola d’Elba, passata solo dal 1815 al Granducato, e sono articolati sugli altiforni di Cecina, di Valpiana e sui due di Follonica (il forno tondo e il San Leopoldo). I forni sono a sezione circolare (con l’eccezione di Valpiana) con un’altezza interna di 7-8 m e sperimentano il riscaldamento del vento. La produzione media giornaliera è rispettivamente di circa 9, 9, 16 e 10 t di ghisa, per campagne di pochi mesi.
La Garfagnana non può più contare sulle attività siderurgiche rinascimentali che l’avevano caratterizzata come centro particolarmente dinamico. La gestione dei militari partenopei inizia nel 1808 e può contare su due altiforni; nel 1818 viene messo in funzione un laminatoio e vengono rinnovati gli altiforni che prendono il nome di Sant’Antonio (a Ferdinandea, attivo dal 1833 con 5000 cantaia di ghisa all’anno, corrispondenti a circa 450 t) e Santa Barbara a Mongiana (De Stefano Manno, Matacena 1979; P. Presti, Memoria di alcune riflessioni, 1846). Nel 1854 vengono integrati da due altiforni da 11 m di altezza interna, il San Ferdinando e il San Francesco, che verranno ribattezzati Cavour e Garibaldi (F.
La figura italiana che emerge nel primo scorcio del secolo è quella del barnabita Ermenegildo Pini (1739-1825), membro dell’Accademia nazionale delle scienze fin dalla sua fondazione (1782), esperto di minerali e metallurgia che studia le miniere dell’Elba e fornisce assistenza ai vari governi milanesi impegnati nella modernizzazione del settore.
Per ovviare allo stato di consapevole arretratezza tecnica si ricorre spesso al supporto di industrie e all’assistenza di professionisti stranieri; ad es., i Rubini, proprietari di una ferriera con altoforno a Dongo, si rivolgono nel 1833 all’ingegnere alsaziano Georges Henri Falck (1802-1885) per progettare e gestire impianti.
Nel 1861 il Ministro della Marina (Menabrea) penetrato dell’alta importanza dell’industria del ferro, con suo rapporto al Re del 28 luglio proponeva la nomina di una Commissione mista di ingegneri e d’ufficiali di varie armi la quale studiasse le condizioni delle nostre ferriere ed officine, ed i provvedimenti più giovevoli al loro svolgimento in relazione alle occorrenze del paese (F. Giordano, Industria del ferro in Italia, cit., p.
Al momento dell’unificazione, l’Italia può contare su una siderurgia nazionale in grado di fornire ferro per non più di un quinto delle rinnovate esigenze industriali (ferrovie, navi, tubi, ponti ecc.) e militari (cannoni, proiettili, corazze).
Con riferimento al 1863, la produzione ferrosa italiana si attesta su 30.000 t di ghisa a fronte di un’importazione di 115.000 t tra ghisa, ferro e acciaio. Gli impianti attivi nella produzione della ghisa sono quelli, già citati, delle valli lombarde, della Valle d’Aosta, della Toscana e delle Calabrie.
In quei primi anni dell’Italia unita si avviano alcune iniziative, dimensionate sul nuovo mercato nazionale. Giuseppe Tardy (1817-1902) e Stefano Benech (1825-1877) costruiscono un grosso impianto a Savona per il rimpasto del rottame di ferro. A Piombino, di fronte all’isola d’Elba, nasce prima la Magona (1865), poi la ferriera Perseveranza che, con alterne vicende, testimoniano la vocazione siderurgica della zona, che si protrae fino a oggi.
Nel 1887 la produzione nazionale di ghisa, che si basa su vecchi altiforni a carbone di legna, ammonta a circa 12.000 t ed è integrata da un’importazione che si avvicina a 100.000 t, mentre la lavorazione di ferro e acciaio degli impianti italiani, pari a 246.000 t, si avvicina alla quantità importata dall’estero, pari a 283.000 t.
Il maggior consumo di prodotti siderurgici è coperto ancora in modo preponderante dalle importazioni, con una sproporzione tra acciaio e ghisa che non trova riscontro in altre siderurgie, dovuta al mancato aggiornamento degli altiforni. Vale la pena inoltre ricordare come il costo delle ghise lombarde non sia inferiore a 110 lire alla tonnellata, quasi il doppio di quelle importate dall’Inghilterra (Scagnetti 1923, p.
In Lombardia sono attivi gli stabilimenti di Castro, Dongo, Vobarno, Tavernole, Carcina e Villa Cogozzo e sono in fase di completamento le acciaierie milanesi di Rogoredo e quella di Vanzetti; in Piemonte/Valle d’Aosta lavorano gli impianti di Pont-Saint-Martin, Villeneuve e altri minori.
La Liguria assume un ruolo guida nel trattamento del rottame con il già citato impianto di Savona, e quelli di Sestri Ponente, Pra e Voltri; nel Veneto si inaugura la ferriera di Udine.
Dall’Umbria viene la novità più importante: nel 1884, grazie soprattutto all’azione dell’ammiraglio Benedetto Brin (1833-1898), ministro della Marina, dell’ingegnere belga Cassian Bon (1842-1921) e dell’imprenditore Vincenzo Stefano Breda (1825-1903), le attività già esistenti nell’area di Terni evolvono nella costituzione il 10 marzo 1884 della Società degli alti forni, fonderie ed acciaierie di Terni (SAFFAT), fortemente supportata dalle commesse dello Stato, con l’obiettivo di garantire la fornitura di materiale navale (piastre per la corazzatura delle navi) e ferroviario. Per la nascita della Terni, Breda contribuisce con capitali propri e della Società veneta per imprese e costruzioni pubbliche, molto attiva nel campo delle costruzioni con finanziamenti pubblici, mentre lo Stato interviene pagando in anticipo la fornitura di materiale navale (Bonelli 1975, p. 16). La scelta della sistemazione geografica è dovuta a diverse ragioni, fra cui la lontananza dalle coste e la conseguente impossibilità di un attacco navale. Vanto dello stabilimento è il grande maglio da 100 t, tra i maggiori in Europa, indispensabile per le operazioni di fucinatura dei lingotti per le corazze navali.
Nella seconda metà dell’Ottocento la siderurgia mondiale è rivoluzionata da una serie di nuovi processi in grado di fabbricare acciaio allo stato liquido in quantità e qualità adeguate alle crescenti richieste del mercato.
Il convertitore pneumatico acido di Henry Bessemer (1813-1898) risale al 1855 e permette di ottenere in poche decine di minuti la produzione di acciaio che prima richiedeva giornate di lavoro. Il primo convertitore Bessemer viene installato in Italia nello stabilimento di Piombino, pochi anni dopo la sua invenzione.
Il convertitore pneumatico basico di Sidney Gilchrist Thomas (1850-1885) è brevettato nel 1879. I convertitori devono essere alimentati con carica liquida che, se non arriva direttamente dall’altoforno, deve essere fusa in un forno a parte. Il forno di Pierre Martin (1824-1915) con il recuperatore di calore di Karl Wilhelm Siemens (1823-1883) viene messo a punto nel corso dell’ultimo terzo di secolo, a partire dai primi esperimenti del 1864. È un forno a riverbero, che può essere alimentato sia a carica liquida sia con rottame e ghisa solidi.
Unica innovazione tecnologica destinata a vivere più di un secolo, per arrivare fino a oggi, è l’applicazione dell’energia elettrica all’industria metallurgica, in forni utilizzabili sia per l’estrazione del metallo dal minerale, sia per la fusione del rottame di ferro e per la fabbricazione delle ferro-leghe. La fonte di calore non viene più da reazioni chimiche di combustione e può essere modulata con facilità in base alle esigenze. Le sperimentazioni avvengono verso la fine del secolo da parte di Paul Héroult (1863-1914), Fredrik Kjellin (1872-1910) e Paul Girod (1878-1951); in Italia sono condotte soprattutto per merito del capitano del Regio esercito Ernesto Stassano (1859-1922) che mette a punto un forno per la rifusione del rottame basato sull’arco elettrico innescato tra due elettrodi posti sopra la carica metallica. Alcuni forni Stassano vengono costruiti all’inizio del nuovo secolo, ma sono progressivamente sostituiti dai più efficienti forni Héroult che utilizzano ugualmente l’arco elettrico, fatto però scoccare direttamente tra elettrodi e carica metallica (Cavallini 2005, p.
Sul finire del secolo appaiono i primi tentativi di razionalizzazione del comparto siderurgico, con la ridefinizione delle concessioni di sfruttamento del minerale elbano, unica fonte significativa di materia prima minerale. Le risorse elbane, che prendono spesso la via dell’estero, non forniscono in quel periodo più di 200.000 t all’anno, appena sufficienti al fabbisogno di un’industria in fase d’incipiente sviluppo. Risultano troppo costose le antiche risorse minerarie dell’arco alpino e di quello appenninico, utilizzabili solo se sostenute da forti politiche autarchiche e doganali.
Altri temi ricorrenti e molto dibattuti sono quello dell’utilizzazione delle piriti elbane e quello dello sfruttamento delle ligniti, reperibili soprattutto in area centro-appenninica, in parziale sostituzione del carbone da coke, tutto di importazione.
La filiera minerale-ghisa-acciaio del ciclo integrale permette di ottenere delle economie di scala, come ormai documentato nel resto del mondo, a fronte di una più impegnativa organizzazione del lavoro e della produzione. Lo stabilimento a ciclo integrale ha bisogno principalmente di flussi continui e ben congegnati di minerali di ferro da preparare in pezzatura e composizione per la carica, di carbone da trasformare localmente in coke, di energia termica ed elettrica per muovere le macchine a servizio della produzione.
Il progetto iniziale della Terni prevede, appunto, l’utilizzo del minerale elbano in altiforni a coke da costruire (e mai realizzati) a Civitavecchia e la conversione della ghisa, trasportata negli stabilimenti umbri, avviene con forni Martin-Siemens alimentati a lignite e convertitori Bessemer. Le difficoltà tecniche ed economiche nella costruzione e nell’avviamento degli impianti, nonostante l’apporto finanziario dello Stato e le politiche protezionistiche su ghisa e acciaio, causano una profonda crisi finanziaria, prima di poter dimostrare la redditività attesa dalla produzione. Nel 1891 la Terni acquisisce gli impianti di Savona, ampliando l’offerta sul mercato dei prodotti più commerciali.
Il fallito avviamento degli altiforni di Civitavecchia per ragioni finanziarie e per la mancata concessione per lo sfruttamento del minerale elbano evidenzia l’esigenza di una politica mineraria da non affidare a un unico gestore. Nel 1899, sotto il patronato del Credito italiano e in alternativa al progetto originario della Terni, viene costituita la società Elba, che si propone di costruire altiforni direttamente sull’isola. A Portoferraio, nel 1902, viene inaugurato il primo altoforno italiano funzionante a coke, in grado di produrre 150 t al giorno di ghisa, in linea con gli impianti più moderni ormai attivi da almeno mezzo secolo nel resto d’Europa, dieci volte più produttivi degli obsoleti altiforni a carbone di legna. Per avere un quadro dell’impatto sui problemi organizzativi, si ricorda che un singolo altoforno a coke è in grado di coprire tutta la produzione nazionale annuale di ghisa di pochi anni prima.
Il minerale elbano viene richiesto anche ...
TAG: #Idrauliche