Processo Industrial Do Aço

Processo Produtivo Industrial do Aço

Descrição

A fronteira entre o ferro e o aço foi definida na Revolução Industrial, com a invenção de fornos que permitiam não só corrigir as impurezas do ferro, como adicionar-lhes propriedades como resistência ao desgaste, ao impacto, à corrosão, etc. Por causa dessas propriedades e do seu baixo custo o aço passou a representar cerca de 90% de todos os metais consumidos pela civilização industrial.

Basicamente, o aço é uma liga de ferro e carbono. O ferro é encontrado em toda crosta terrestre, fortemente associado ao oxigênio e à sílica. O minério de ferro é um óxido de ferro, misturado com areia fina.

O carbono é também relativamente abundante na natureza e pode ser encontrado sob diversas formas. Na siderurgia, usa-se carvão mineral, e em alguns casos, o carvão vegetal.

O carvão exerce duplo papel na fabricação do aço. Como combustível, permite alcançar altas temperaturas (cerca de 1.500º Celsius) necessárias à fusão do minério. Como redutor, associa-se ao oxigênio que se desprende do minério com a alta temperatura, deixando livre o ferro. O processo de remoção do oxigênio do ferro para ligar-se ao carbono chama-se redução e ocorre dentro de um equipamento chamado alto forno.

Antes de serem levados ao alto forno, o minério e o carvão são previamente preparados para melhoria do rendimento e economia do processo. O minério é transformado em pelotas e o carvão é destilado, para obtenção do coque, dele se obtendo ainda subprodutos carboquímicos.

No processo de redução, o ferro se liquefaz e é chamado de ferro gusa ou ferro de primeira fusão. Impurezas como calcário, sílica etc. formam a escória, que é matéria-prima para a fabricação de cimento.

A etapa seguinte do processo é o refino. O ferro gusa é levado para a aciaria, ainda em estado líquido, para ser transformado em aço, mediante queima de impurezas e adições. O refino do aço se faz em fornos a oxigênio ou elétricos.

Finalmente, a terceira fase clássica do processo de fabricação do aço é a laminação. O aço, em processo de solidificação, é deformado mecanicamente e transformado em produtos siderúrgicos utilizados pela indústria de transformação, como chapas grossas e finas, bobinas, vergalhões, arames, perfilados, barras etc.

Com a evolução da tecnologia, as fases de redução, refino e laminação estão sendo reduzidas no tempo, assegurando maior velocidade na produção.

Ilustração do Processo

A produção do aço começa quando o forno elétrico é abastecido com a sucata, principal matéria prima e insumos para o processo de Fusão.

O metal fundido atinge temperaturas acima de 1500˚ C, resultando no aço em forma líquida.

Após a fusão, o aço é transportado ao Forno Panela. No Forno Panela, o aço recebe as adições de ligas e sofre homogeneização química e térmica. Processo conhecido como Refino Secundário.

O aço é então transportado ao Lingotamento Contínuo, onde é distribuído em diversos veios, em moldes de resfriamento na forma de Tarugos ou Blocos.

No Forno de Reaquecimento, a temperatura é elevada mais uma vez para permitir o processo de Laminação.

O processo de laminação ocorre em um conjunto de gaiolas do trem laminador e o produto final assume a forma de rolos ou barras.

Rolos - O Bloco recebe o tarugo laminado diretamente das gaiolas do Acabador produzindo o laminado em rolos (Fio-máquina).

Por sua vez, o Fio Máquina é o aço que se apresenta em forma de bobinas, que serão usadas depois na Trefilação.

A Trefilação é a conformação mecânica feita a frio para reduzir o diâmetro do produto de acordo com a especificação do cliente.

Acumulado em forma de bobina, o fio de aço será matéria-prima na produção de produtos comerciais.

Impacto ambiental do Aço:

A extração do minério de ferro possui um processo mecanizado em grandes jazidas a céu aberto e tem muitos impactos negativos ao meio ambiente, incluindo o esgotamento dos recursos naturais, degradação da paisagem e poluição das águas. Seu processo de fabricação consiste na redução do minério de ferro que misturando outros metais e fundentes são transformados em ferro gusa, realizado no alto forno constituindo em uma reação exotérmica com alto consumo de energia.

Ao longo do ciclo de vida do aço ocorrem emissões e deposições de resíduos no ambiente, envolvendo: (a) extração de minérios; (b) processo de manufatura; (c) atividades construtivas; (d) atividades de manutenção e reposição; (e) atividades de demolição.

A folha-de-flandres (aço revestido com estanho) domina o mercado de embalagens no Brasil, seu índice de reciclagem é apenas 47%, enquanto mais de 80% das embalagens de alumínio no Brasil são recicladas. Quando o aço não é reciclado ele tem um impacto significativo na natureza, considerando seu tempo de decomposição: mais de 50 anos.

Periculosidade do aço:

Perigos típicos na Indústria do Aço

Planta do “Coke”

Operações

Na planta do coque o carvão é aquecido para remover