Produção de ferro

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ATPS I – PROCESSO DE FABRICAÇÃO II

Trabalho apresentado ao Professor MARCOS NUNES,   Da disciplina Processo de Fabricação II, da turma 7º e 8º B,turno Noturno do curso Engenharia de Produção,

        

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SOROCABA

30/09/2015

RESUMO

Objetivo do Trabalho: Conhecer o processo produção de ferro e seus principais princípios, de funcionamento e materiais.

O ferro não existe de forma livre na natureza, mas sim nas formas de seus minérios, ou seja, compostos que contêm ferro, sendo que os principais são: hematita (Fe2O3), magnetita (Fe3O4), siderita (FeCO3), limonita (Fe2O3.H2O) e pirita (FeS2).

Palavra chave: Processo de Ferro

ABSTRACT

Job Objective: To know the iron production process and its main principles of operation and materials.

 Iron does not exist free in nature but in the forms of their ores, or compounds containing iron, being the main ones are: hematite (Fe2O3), magnetite (Fe3O4), siderite (FeCO3), limonite (Fe2O3 .H2O) and pyrite (FeS2).

 Keyword: Iron Process

SUMÁRIO

 

PRODUÇÃO DE FERRO

O ferro (do latim ferrum) é um elemento químico, símbolo Fe, de número atômico 26 (26 prótons e 26 elétrons) e massa atómica 56 u. À temperatura ambiente, o ferro encontra-se no estado sólido. É extraído da natureza sob a forma de minério de ferro que, depois de passado para o estágio de ferro-gusa, através de processos de transformação, é usado na forma de lingotes. Controlando-se o teor de carbono (o carbono ocorre de forma natural no minério de ferro), dá-se origem a várias formas de aço.

Este metal de transição é encontrado no grupo 8 (VIIIB) da Classificação Periódica dos Elementos. É o quarto elemento mais abundante da crosta terrestre (aproximadamente 5%) e, entre os metais, somente o alumínio é mais abundante. É um dos elementos mais abundantes do Universo; o núcleo da Terra é formado principalmente por ferro e níquel (NiFe). Este ferro está em uma temperatura muito acima da temperatura de Curie do ferro, dessa forma, o núcleo da Terra não éferromagnético. O ferro tem sido historicamente importante, e um período da história recebeu o nome de Idade do Ferro. O ferro, atualmente, é utilizado extensivamente para a produção de aço, liga metálica para a produção de ferramentas, máquinas, veículos de transporte (automóveis, navios, etc), como elemento estrutural de pontes, edifícios, e uma infinidade de outras aplicações.

Características

É um metal maleável, tenaz, de coloração cinza prateado apresentando propriedades magnéticas; é ferromagnético a temperatura ambiente, assim como o Níquel e o Cobalto.

É encontrado na natureza fazendo parte da composição de diversos minerais, entre eles muitos óxidos, como o FeO (óxido de ferro II, ou óxido ferroso) ou como Fe2O3 (óxido de ferro III, ou óxido férrico). Os números que acompanham o íon ferro dizem respeito aos estados de oxidação apresentados pelo ferro, que são +2 e +3, e ele é raramente encontrado livre. Para obter-se ferro no estado elementar, os óxidos são reduzidos com carbono e imediatamente submetidos a um processo de refinação para retirar as impurezas presentes.

É o elemento mais pesado que se produz exotermicamente por fusão, e o mais leve produzido por fissão, devido ao fato de seu núcleo ter a mais alta energia de ligação por núcleon, que é a energia necessária para separar do núcleo um nêutron ou um próton. Portanto, o núcleo mais estável é o do ferro-56.

Apresenta diferentes formas estruturais dependendo da temperatura:

• Ferro α: é o que se encontra na temperatura ambiente, até os 788 °C. O sistema cristalino é uma rede cúbica centrada no corpo e é ferromagnético.
• Ferro β: 788 - 910 °C: tem o mesmo sistema cristalino que o α, porém a temperatura de Curie é de 770 °C, e passa a serparamagnético.
• Ferro γ: 910 - 1400 °C: apresenta uma rede cúbica centrada nas faces.
• Ferro δ: 1400 - 1539 °C: apresenta uma rede cúbica centrada no corpo.

Tipos de ferro

O ferro disponível nos alimentos pode ser de dois tipos:[1]

1. Ferro heme: forma orgânica, presente na hemoglobina dos eritrócitos do sangue e é encontrado principalmente nos alimentos de origem animal (ex.: fígado e língua de boi, fígado e coração de galinha, peixes e frutos do mar)
2. Ferro não-heme: forma inorgânica, não faz parte do complexo heme da hemoglobina e está presente principalmente nos alimentos de origem vegetal (ervilha seca, açaí, feijão, lentilha, nozes e outras oleaginosas, açúcar mascavo, chocolate, etc.), mas pode ser encontrado nos ovos e em pequenas quantidades também nas carnes, peixes e aves.

Aplicações

O ferro é o metal mais usado, com 95% em peso da produção mundial de metal. É indispensável devido ao seu baixo preço edureza, especialmente empregado em automóveis, barcos e componentes estruturais de edifícios.