Produçao De Ferro Gusa E aço

Produção de Ferro Gusa e Aço

GOMES, Amanda Cristina Medeiros

FERREIRA, Barbara Campos

LOPES, Raphaela Cristina

MATOSO, Valleska Diniz¹

BELO HORIZONTE, 2014

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Graduandos do 7º período do curso de Engenharia Química do Centro Universitário Newton.

Orientadora: Raquel Annoni.

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO................................................................................................ 4

2. DESCRIÇÃO DO PROCESSO....................................................................... 8

2.1 Produção do Ferro Gusa.................................................................. 10

2.2 Produção do aço.............................................................................. 11

3. FLUXOGRAMA DO PROCESSO................................................................. 13

4. BALANÇO DE MASSA................................................................................. 13

4.1 Balanço de massa do Ferro Gusa.................................................... 13

4.2 Balanço de massa do Aço................................................................ 15

5. BALANÇO DE ENERGIA.............................................................................. 17

5.1 Balanço de energia do Ferro Gusa ................................................. 18

5.2 Balanço de massa do Aço................................................................ 18

6. LISTAGEM DE EQUIPAMENTOS................................................................ 19

6.1 Equipamentos para produção do Ferro Gusa.................................. 19

6.2 Equipamentos para produção do Aço.............................................. 21

6.2.1 Processo Bessemer............................................................ 21

6.2.2 Processo Thomas............................................................... 22

6.2.3 Processo LD....................................................................... 22

7. Tipos de resíduos e possíveis processos de reutilização/destinação final do ferro gusa e aço................................................................................................ 22

8. Bibliográfia ................................................................................................... 24

Lista de símbolos e figuras

FIGURA 1. Evolução da Produção de Ferro Gusa no Brasil. ............................ 7

FIGURA 2. Pesquisa do Ferro Gusa em Minas Gerias. .................................... 7

FIGURA 3. Fluxograma do alto forno ................................................................ 8

FIGURA 4. Balanço de massa do Ferro Gusa. ................................................ 10

FIGURA 5. Fluxograma da produção de Aço. ................................................. 12

FIGURA 6. Balanço de Massa simplificado para fabricação do Ferro Gusa ... 13

FIGURA 7. Balanço de Massa simplificado para fabricação do Aço ............... 15

FIGURA 8. Tabela com valores de entalpia em joules/mol .......................................................................................................................... 17

FIGURA 9. Esquema geral dos equipamentos para produção do ferro gusa .......................................................................................................................... 19

FIGURA 10. (a) Carregamento do alto forno pelo skip; (b) Alimentação do alto forno com minério de ferro ............................................................................... 19

FIGURA 11. Glendons utilizados em alto forno de carvão vegetal .................. 20

FIGURA 12. Chegada do gás do AF no balão gravitacional/coletor de pó....... 20

FIGURA 13. Lavador do gás típico de baixa pressão....................................... 21

FIGURA 14. Seção transversal esquemática de um conversor Bessemer.......................................................................................................... 21

FIGURA 15. Representação da produção do aço num conversor LD.............. 22

1. Introdução

Um povo chamado Hitita foram os primeiros a explorar a “indústria” do ferro, mais ou menos 1.700 anos antes de Cristo, ao sul do Cáucaso. Para obter o ferro, eles faziam um buraco no chão e, dentro dele, aqueciam uma mistura do minério e carvão vegetal.

Como a maioria dos metais, o ferro não é encontrado na crosta terrestre em seu estado elementar, e sim combinado com o oxigênio ou com o enxofre. Seus minérios mais comuns são a hematita (Fe2O3) e a pirita (FeS2), e alguns outros minérios como a magnetita (Fe3O4), a limonita (FeO(OH)) e a siderita (FeCO3).

O ferro se funde à temperatura de 1370°C e, em estado puro, é um metal relativamente macio.

Como uma forma de automatização da obtenção do ferro foram criados os alto fornos, sendo que os primeiros alto fornos apareceram no século XIII. A indústria metalúrgica teve novo impulso no século XVIII com a Revolução Industrial. Tempos se passaram mais o alto forno ainda continua sendo o método mais