Aço

Aço é uma liga de ferro e carbono.

Teor de Carbono Ferro: 2,01% a 6,70% e Aço: <2,04%.

Na Construção Civil 0,18% a 0,25%

Propriedades do Aço: Resistência e ductilidade

Propriedades do Concreto: Baixa Resistência a Tração e Frágil

Produção do Aço (Siderurgia):

*Preparo das matérias-primas

*Produção do Ferro-Gusa

*Produção do Aço

*Refinamento e Lingotamento

*Laminação e Trefilação

Preparo das Matérias-Primas

Matéria Prima Básica: Minério de Ferro e Carvão Mineral

Carvão mineral fornece energia térmica e química à redução do minério de ferro.

Preparo: são eliminadas as impurezas no processo de COQUEIFICAÇÃO.

COQUEIFICAÇÃO: Destilação do carvão, ausência de ar, temperatura 1300°C, período 18h. Origina coque metalúrgico, que é utilizado no alto-forno na obtenção do ferro-gusa.

Minério de ferro composto de óxidos e hidróxidos de ferro, matéria-prima fundamental na produção do aço.

Não pode ser lançado direto no alto-forno, pois a combustão é prejudicada pela não circulação dos gases na massa de minério pulverizada.

Por isto, é feita a SINTERIZAÇÃO do minério antes da entrada no alto-forno.

SINTERIZAÇÃO: adição de um fundente (fíler calcário ou areia silicosa + coque pulverizado) ao minério de ferro pulverizado. A mistura é levada ao forno e fundida e em seguida resfriada e britada em partículas sólidas com dimensão média acima de 5mm (SÍNTER, conduzido ao alto forno).

Produção do Ferro-Gusa

A redução do minério de ferro decorre de uma reação exotérmica, processada no alto-forno, onde o carbono do coque combina com o oxigênio do minério.

O carregamento do alto-forno é feito por uma antecâmara, reduzindo a emissão de gases e perda de calor, onde são adicionadas o minério de ferro, na forma de sínter, o coque ou carvão vegetal e o fundente, (CALCÁRIO).

O calor e óxido de carbono, produzidos pela queima do coque ou carvão vegetal, alimentada pela introdução de ar, reduz o minério de ferro e, no estado de fusão, o ferro goteja no cadinho, sendo escoado na forma líquida através de aberturas.

Os produtos da redução do minério são:

• Ferro-Gusa

• Escória de alto-forno

• Gases

Produção do Aço

Matéria-prima: ferro-gusa e coque, podendo utilizar sucatas de aço ou ferro fundido.

O material é conduzido ao forno, à temperaturas de 1700ºC, e através da injeção de oxigênio pela massa fundida, oxida-se e elimina-se as impurezas, como o carbono.

Após a saída dos fornos principais, o aço líquido é vertido em baldes e levado a fornos menores (fornos panela) onde permanece por 40 min. à temperatura de 1600ºC, para que se efetuem ajustes com adição de ferro-ligas.

Lingotamento

Todos os aços são conduzidos para o lingotamento contínuo onde é vazado nas lingoteiras ainda em estado rubro (±1200ºC) solidificando-se na forma de barras de seção quadrada, com comprimento de 15m.

Laminação a quente (Destinado concreto armado)

Consiste no aquecimento das barras obtidas do lingotamento à temperatura de 1200ºC (o aço adquire a cor rubra) e a passagem das barras aquecidas por trens de laminação.

Nestes trens, as barras são submetidas à compressão lateral e sofrem reduções graduais de seção transversal. Nos trens acabadores, discos especiais exercem compressão conferindo ás barras a seção de forma circular e para as barras de CA50, as nervuras em alto relevo e a gravação da marca do fabricante.

Trefilação

Deformação a frio do aço, que é forçado a passar por diversas fieiras (anéis) cujos diâmetros vão sendo reduzidos gradualmente. Cada fieira reduz em aproximadamente 20% o diâmetro do aço.

Neste processo, utiliza-se o “fio máquina” que sofre na trefilação uma compressão lateral e uma elevada tração durante a passagem pela fieira. Estes esforços mudam a textura do aço trefilado e aumentam sua resistência.

Após a passar pela última fieira, os fios recebem um entalhe, em baixo relevo, para melhorar sua aderência ao concreto.

Estes aços são utilizados no concreto armado para armação de lajes, estribos e porta estribos e no concreto protendido na armação de estribos e porta estribos.

NBR 7480:2007 estabelece os requisitos exigidos para encomenda, fabricação e fornecimento de barras e fios de aço destinados a armaduras para estruturas de concreto armado, com ou sem revestimento superficial.

Corrida é o volume de aço que se obtém em cada operação de vazamento de um forno de produção do aço. A corrida caracteriza o início do processo de rastreabilidade do aço.

Lote é o grupo de barras ou fios de procedência identificada, de mesma categoria e com o mesmo diâmetro nominal, mesmo revestimento superficial e mesma configuração geométrica superficial, apresentado à inspeção como um conjunto unitário, limitado em 30t.

Partida é o conjunto de lotes apresentados para inspeção de uma só vez.

Fornecimento é o conjunto de partidas que perfaz a quantidade total da encomenda.

Diâmetro nominal (bitola) é o valor que representa o diâmetro equivalente da seção transversal típica do fio ou da barra, expresso em milímetros.

Área nominal é o valor que representa a área da seção transversal do fio ou da barra de diâmetro nominal específico, expresso em milímetros quadrados.

Massa linear nominal é o valor que representa a massa por unidade de comprimento do fio ou da barra de diâmetro nominal específico, expresso em quilogramas por metro. Para efeito de cálculo, a massa linear nominal da barra ou do fio (em kg/m)