Siderurgia
Referência
CAMPOS, Maurício Prates de; Introdução à Metalurgia Extrativa
e Siderurgia.
Rio de Janeiro: LTC/FUNCAMP, 1981.
ARAÚJO, Luiz Antônio de; Siderurgia. São Paulo: FTA S.A., 1967.
www.demec.ufmg.br (Universidade Federal de Minas Gerais)
http://www.ibs.org.br/index.asp
Machado, M.L.P. et alli Siderurgia para não Siderurgistas - ABM
Prof. Isaias Masiero
História
• Muitos defendem a hipótese de que o homem descobriu o ferro no
Período Neolítico (Idade da Pedra Polida), por volta de 6.000 a
4.000 anos a.C. Ele teria surgido por acaso, quando pedras de
minério de ferro usadas para proteger uma fogueira, após
aquecidas, se transformaram em bolinhas brilhantes. O fenômeno,
hoje, é facilmente explicável: o calor da fogueira havia derretido e
quebrado as pedras.
• No início era extraído dos meteoros e por isso o ferro era
considerado uma dádiva dos Deuses.
• Aos poucos, o ferro passou a ser usado com mais freqüência, a
partir do momento em que descobriu-se como extraí-lo de seu
minério. A exploração regular de jazidas começou em torno de
1.500 a.C., provavelmente no Oriente Médio, de onde o metal teria
sido importado por assírios e fenícios. Do primeiro milênio da era
cristã em diante, o ferro difundiu-se por toda bacia do Mediterrâneo.
Siderurgia no Brasil
Em 1554, o padre jesuíta José de Anchieta
relatou, em um informe ao rei de Portugal, a
existência de depósitos de prata e minério de
ferro no interior da capitania de São Vicente
(atual estado de São Paulo).
Quem primeiro trabalhou na redução desse
minério de ferro foi Afonso Sardinha. Em 1587,
ele descobriu magnetita na atual região de
Sorocaba, no interior de São Paulo, e iniciou a
produção de ferro a partir da redução do minério.
É a primeira fábrica de ferro que se tem notícia
no Brasil.
As forjas construídas por Sardinha operaram até
a sua morte, em 1629. Após essa data, a
siderurgia brasileira entrou em um período de
estagnação que durou até o século seguinte.
Produção de Aço
• O aço é produzido, basicamente, a partir
de minério de ferro, carvão e cal. A
fabricação do aço pode ser dividida em
quatro etapas:
– preparação da carga,
– redução, refino e
– laminação.
http://www.ibs.org.br/siderurgia_usos_producao.asp
Fluxo de Produção
• .
http://www.ibs.org.br/siderurgia_usos_fluxo.asp
Produção de ferro e aço:
História da utilização:
Cometas – Grandes concentrações de
minério de ferro.
Povos antigos – Babilônia, Egito, Pérsia,
China, Índia e depois Gregos e Romanos
fabricavam armas e inúmeros utensílios de
ferro e aço.
Fornos Primitivos
Tipo poço fechado
Tipo de forja catalã  Ambos usando
carvão vegetal como combustível.
Fig. 1 Fornos primitivos usados na redução do minério de ferro,
pelo emprego de carvão vegetal como combustível.
Estes dois tipos de fornos usavam o processo de redução
direta (ferro não era obtido no estado líquido):
C + O2  CO2
CO2 + C  CO
CO + FeXOY  Fe + CO2
Obs.: O ferro era obtido no estado pastoso (líquido de alta
viscosidade), misturado com as impurezas do minério.
O ferro assim obtido apresentava-se em geral
relativamente dúctil, mole, maleável e podia ser
trabalhado por martelamento a temperaturas
relativamente elevadas. Após ser retirado do forno (uma
bola de ferro), o ferro era martelado para a remoção das
impurezas. O resultado final era uma barra ou “lupa”,
posteriormente reaquecida e trabalhada por martelamento
(ferro pudlado).
Fornos primitivos  Possibilitavam a absorção de uma certa quantidade de
carbono (até 1%), o que por rápido resfriamento poderia elevar drasticamente
a dureza do material (têmpera).
Desenvolvimento dos altos-fornos
Começou-se a aumentar, paulatinamente, a altura
dos fornos primitivos. (fornos de cuba ou fornos
chaminé).
Fornos chaminé:
Carga  introduzida pelo
topo
Ar  soprado pela parte
inferior
1500  Inglaterra  Alto-forno mais próximo aos
modernos
1619  Inglaterra  Introdução do coque
1800  Inglaterra  Aquecimento do ar
Fluxograma Reduzido de uma Usina Siderúrgica integrada
Usina Siderúrgica não Integrada
Matérias-primas da indústria siderúrgica
As matérias-primas básicas da indústria
siderúrgica são as seguintes:
•Minério de ferro
•Carvão
•Calcário
MINÉRIO DE FERRO
CARVÃO MINERAL
CALCÁREO
(Fe2O3 – ferro)
(Carbono- redutor)
(CaO – fluxante)
PELOTIZAÇÃO
COQUERIA
(homogeneização)
(produção Coque)
Ar (O2)
ALTO FORNO
(redução do minério de
ferro e fusão do metal)
FERRO GUSA
DESSULFURAÇÃO
DESCARBONETAÇÃO
(Conversor)
DESGASEIFICAÇÃO
OU DESOXIDAÇÃO
AÇO LÍQUIDO
LINGOTEAMENTO
LAMINAÇÃO
Escória
LINGOTEAMENTO
Minério de ferro
É a principal matéria-prima do alto-forno, pois é dele que
se extrai o ferro. Os minerais que contêm ferro em
quantidade apreciável são os óxidos, carbonatos, sulfetos
e silicatos. Os mais importantes para a indústria
siderúrgica são os óxidos, sendo eles:
Magnetita (óxido ferroso-férrico)  Fe3O4 (72,4% Fe).
Hematita (óxido férrico)  Fe2O3 (69,9% Fe).
Limonita (óxido hidratado de ferro)  2Fe2O3.3H2O
(48,3% Fe).
Obs.: O Brasil possui grandes reservas de minério de
ferro de alta qualidade (alto teor de ferro).
O minério de ferro é composto por três partes a saber:
Útil  parte que contém o ferro
Ganga  impurezas sem valor direto
Estéril  rocha onde o minério é encontrado.
O minério de ferro pode ser classificado como:
Rico  60 a 70% de Fe
Médio  50-60% de Fe
Pobre  <50%
Beneficiamento do minério de ferro
O termo genérico “beneficiamento” compreende uma
série de operações que têm como objetivo tornar o
minério mais adequado para a utilização nos altosfornos. Estas operações são britamento,
peneiramento, mistura, moagem, concentração,
classificação e aglomeração (principal). A
aglomeração visa melhorar a permeabilidade da
carga do alto-forno, reduzir o consumo de carvão e
acelerar o processo de redução. Os processos mais
importantes de aglomeração são a sinterização e a
pelotização.
Sinterização:
Consiste em aglomerar-se finos de minério de ferro numa
mistura com aproximadamente 5% de um carvão
finamente dividido ou coque. A carga é aquecida por
intermédio de queimadores e com o auxílio de fluxo de ar.
A temperatura que se desenvolve durante o processo
atinge 1.300 a 1500oC, suficiente para promover a ligação
das partículas finas do minério, resultando num produto
uniforme e poroso chamado sínter.
Fluxograma da Sinterização
Corte longitudinal do leito de uma
máquina de sinterização contínua
Pelotização:
Este é o mais novo processo de aglomeração e
talvez o de maior êxito. Neste processo,
produzem-se inicialmente “bolas” ou “pelotas”
cruas de finos de minério de alto teor ou de
minério concentrado. Adiciona-se cerca de 10%
de água e, geralmente, um aglomerante de
natureza inorgânica. Uma vez obtidas as pelotas
cruas, estas são secas, pré-aquecidas e então
queimadas.
Carvão ou coque
O combustível utilizado no alto-forno é o
carvão, coque ou carvão de madeira, cujas
funções são:
•fornecedor de calor
•fornecedor do carbono para a redução de
óxido de ferro
•fornecedor de carbono como principal
elemento de liga do ferro gusa.
Coque
O coque é obtido pelo processo de “coqueificação”, que consiste,
em princípio, no aquecimento a altas temperaturas, em câmaras
hermeticamente (exceto para saída de gases) fechadas, do carvão
mineral. No aquecimento às temperaturas de coqueificação e na
ausência de ar, as moléculas orgânicas complexas que constituem
o carvão mineral se dividem, produzindo gases e compostos
orgânicos sólidos e líquidos de baixo peso molecular e um resíduo
carbonáceo relativamente não volátil. Este resíduo resultante é o
“coque”, que se apresenta como uma substância porosa, celular,
homogênea, sob os pontos de vista químico e físico. A qualidade
do coque depende muito do carvão mineral do qual se origina,
principalmente do seu teor de impurezas.
Esquema do processo de coqueificação
CARVÃO
GÁS IMPURO 25%
ALCATRÃO 5,3%
Para a usina de destilação
de alcatrão
COQUE 75%
MISTURA DE PICHE
CREOSOTO
SULFATO DE PIRIDINA
NAFTALENO
FENOL
CRESOL
XILENOL
ÁCIDO CRESÍLICO
SULFATO DE AMÔNIO 1,2%
PIRIDINA 0,01%
ÓLEOS LEVES 1,2%
Para a usina de Benzol
GÁS COMBUSTÍVEL 17%
BENZOL PARA MOTOR
BENZOL PURO
NAFTA
TOLUOL
XILOL
RESÍDUOS
Carvão vegetal
O carvão vegetal ou de “madeira” é fabricado mediante
pirólise da madeira, isto é, quebra das moléculas
complexas que constituem a madeira, em moléculas
mais simples, mediante calor. O aquecimento para a
carbonização da madeira é feito em fornos de certo
modo rudimentares e pouco eficientes, sobretudo no
Brasil, pois os subprodutos gasosos e líquidos são
perdidos durante o processo. O calor é aplicado à
madeira, com ausência de oxigênio, resultando em gases
(CO2, CO, H2, etc...), líquidos (alcatrões, ácido acético,
álcool metílico) e o resíduo sólido que é o carvão vegetal.
Fundente
A função do fundente é combinar-se com as
impurezas (ganga) do minério e com as cinzas do
carvão, formando as chamadas “escórias”. O
principal fundente é o calcário, de fórmula CaCO3.
CaCO3 + Calor  CaO + CO2
Outras matérias-primas da indústria
siderúrgica
Entre elas, a mais importante é o minério de manganês.
Outras matérias-primas incluem as “ferro-ligas” de silício,
cromo, vanádio, molibdênio, níquel, tungstênio, titânio,
etc...Finalmente, deve-se ainda mencionar como
importante matéria-prima a sucata de aço, ou seja,
subprodutos da fabricação de aço e itens ou componentes
de aço desgastados, quebrados ou descartados.
Produção do ferro Gusa: Alto-forno
O alto-forno constitui ainda o principal aparelho utilizado na metalurgia do
ferro. A metalurgia do ferro consiste, essencialmente, na redução dos
óxidos dos minérios de ferro, mediante o emprego de um redutor, que é
um material a base de carbono (carvão). A Figura 2 mostra a seção
transversal de uma instalação de alto-forno, incluindo todo o equipamento
acessório e auxiliar. Como se vê, trata-se de uma estrutura cilíndrica, de
grande altura, que compreende essencialmente uma fundação e o forno
propriamente dito. Este, por sua vez, é constituído de três partes
essenciais, isto é, cadinho, rampa e cuba.
O equipamento acessório e auxiliar do tem como objetivo limpar os gases
que saem do alto-forno, bem como pré-aquecer o ar que é introduzido no
forno através das ventaneiras.
Seção transversal de uma instalação de alto-forno, incluindo o
equipamento auxiliar principal.
Seção transversal de um alto-forno moderno.
Operação do alto-forno
Num alto-forno, existem duas correntes de materiais
responsáveis pelas reações que se verificam, isto é, uma
corrente sólida, representada pela carga que desce
paulatinamente e uma corrente gasosa que se origina
pela reação do carbono do carvão com o oxigênio do ar
soprado pelas ventaneiras, que sobe em contracorrente.
Reações químicas:
As temperaturas mais elevadas ocorrem nas proximidades das
ventaneiras: da ordem de 1.800 a 2000oC. Nesta região, verifica-se a
reação:
C + O2  CO2
Originando-se grande quantidade de calor.
Este CO2, ao entrar em contato com o coque incandescente,
decompõe-se:
CO2 + C  2CO
O CO originado é o agente redutor.
A carga introduzida pelo topo, ao entrar em contato com a corrente
gasosa ascendente sofre uma secagem.
A decomposição dos carbonatos, contidos no calcário dá-se a
aproximadamente 800oC, conforme as seguintes reações:
CaCO3  CaO + CO2
MgCO3  MgO + CO2
Além do CO como agente redutor, o próprio carbono do carvão atua
nesse sentido.
Reações químicas de redução do minério
de ferro:
3Fe2O3 + CO  2Fe3O4 + CO2
Fe3O4 + CO  3FeO + CO2
ou
Fe2O3 + 3C  2Fe + 3CO
Na região que corresponde ao topo da rampa (região acima
do cadinho onde o ferro líquido e a escória são depositados),
inicia-se a formação da escória, pela combinação da cal (CaO)
com a ganga (impurezas do minério de ferro) e uma certa
quantidade de óxido de ferro e manganês. Essa escória
formada, juntamente com o ferro, começa a gotejar através
dos interstícios (espaços vazios) da carga ainda sólida, para
depositar-se no cadinho.
Outras reações:
Mn3O4 + C  3MnO + CO
MnO + C  Mn + CO
SiO2 + 2C  Si + 2CO
P2O5 + 5C  2P + 5CO
FeS + CaO + C  CaS + Fe + CO
Finalmente, as últimas reações fundamentais são representadas
pelas equações:
3Fe + C  Fe3C
3Fe + 2CO  Fe3C + CO2
Todas estas reações produzem, então, o ferro gusa, que além de
ferro e carbono também incorpora os elementos manganês
(Mn), silício (Si), fósforo (P) e enxofre (S).
A formação da escória compreende reações bem mais
complexas. Essa escória resulta da combinação do CaO e
do MgO do calcário (fundente) com a ganga (impurezas)
do minério e as cinzas do carvão. A escória caracteriza-se
por sua grande fluidez e seu baixo peso específico. Assim,
no cadinho (reservatório), a escória e o gusa líquido
separam-se por gravidade, formando duas camadas, isto
é, a inferior (metálica) e a superior (escória), facilitando o
vazamento de ambos os produtos.
Produtos do alto-forno
O principal produto do alto-forno é o ferro gusa. O ferro
gusa é uma liga ferro-carbono de alto teor de carbono e
teores variáveis de silício, manganês, fósforo e enxofre.
De um modo geral, a maioria dos ferro gusas possíveis
de serem obtidos em alto-forno está compreendida na
seguinte faixa de composições:
Carbono - 3 a 4,4%
Silício
- 0,5 a 4,0%
Manganês - 0,5 a 2,5%
Fósforo - 0,05 a 2,0%
Enxofre - 0,20% máx.
Um outro produto do alto-forno é a escória, cuja composição
varia igualmente dentro de largos limites, isto é:
SiO2
- 29 a 38%
Al2O3
- 10 a 22%
CaO + MgO - 44 a 48%
FeO + MnO - 1 a 3%
CaS
- 3 a 4%
Este material depois de solidificado pode ser utilizado como
lastro de ferrovias, material isolante etc... Sua mais
importante aplicação dá-se na fabircação do chamado
“cimento metalúrgico”.
Finalmente, o gás de alto-forno é um subproduto muito
importante devido ao seu alto poder calorífico. Sua
composição é a seguinte:
CO2 - 13%
CO - 27%
H2 - 3%
N2 - 57%
Este gás é utilizado na própria usina siderúrgica nos
regeneradores, fornos diversos de aquecimento,
caldeiras etc...
Uma tonelada de aço
Para cada tonelada de ferro
produzida, são usadas cerca de 2
t de minério, 0,5 t de calcário, 1 t
de coque e 4 t de ar. E, como
subprodutos, cerca de 0,5 t de
escória e 6 t de gás.
Fabricação do aço
O ferro gusa é uma liga Fe-C com outro elementos resultantes do
processo de fabricação. Estes outros elementos são o Si, Mn, P e S.
Para a fabricação do aço, estes outros elementos, inclusive o carbono,
devem ter seus teores reduzidos. Esta redução da concentração destes
elementos químicos ocorre por oxidação.
Os “agentes oxidantes”, isto é, aqueles que oxidam o ferro gusa para
baixar o teor dos elementos químicos, podem ser de natureza gasosa (
ar ou oxigênio) ou sólida (minério de ferro).
Processos pneumáticos  agente oxidante  ar ou oxigênio
Processo Siemens-Martin ou elétrico  agente oxidante  substâncias
sólidas contendo óxidos (minério de ferro por exemplo).
Dessulfuração
• Dessulfuração é a retirada do enxofre
utilizando óxido de cálcio (CaO) que
reagem com o enxofre, formando sulfeto
de cálcio (CaS).
CaO + S + C → CaS + CO
• Após este processo será iniciado o Refino,
ou seja, conversão do ferro gusa em aço.
Dessulfuração
CaO ou CaC2
CaC2 + S → (CaS)+ 2C
CaO + C+ S → (CaS)+ CO
Dessulfuracão do aço
Processos Pneumáticos
• O princípio básico de qualquer dos processos é
introduzir ar ou oxigênio, pelo fundo, lateralmente
ou pelo topo, através de uma “lança”, gerando
temperaturas próximas a 1.700ºC. Os diferentes
tipos de equipamentos são chamados de
conversores pneumáticos. Sendo as reações de
oxidação dos elementos contidos no ferro gusa
líquido fortemente exotérmicas, principalmente a do
silício, não há necessidade de aquecimento da
carga metálica do conversor, eliminando-se, assim,
a utilização de qualquer combustível.
Processos pneumáticos para produção de aço, a partir de ferro gusa
Reações químicas de oxidação do ferro gusa:
As primeiras reações de oxidação do gusa são as
seguintes:
2Fe + O2  2FeO
2FeO + Si  SiO2 + 2Fe
FeO + Mn  MnO + Fe
O resultado da oxidação é a formação de sílica SiO2,
que, juntamente com os óxidos de ferro e manganês
que igualmente se formam durante o “sopro”, originam
uma escória de baixo ponto de fusão, a base de
silicatos de Fe e Mn.
A medida que o sopro continua, inicia-se a oxidação do
carbono:
FeO + C  Fe + CO
Após este primeiro estágio de oxidação, o metal está
pronto para ser vazado na panela onde são, então,
adicionadas as “ligas” Fe-Mn ou alumínio para desoxidar e
dessulfurar o metal, segundo as seguintes reações:
FeO + Mn  MnO + Fe
FeS + Mn  MnS + Fe
ou
3FeO + 2Al  Al2O3 + 3Fe
Existem alguns problemas operacionais no processo
de oxidação do ferro gusa. Os mais importantes são
de controle do final da oxidação, da temperatura e da
composição química do banho metálico. Os
conversores mais conhecidos são o Bressemer,
Thomas, de sopro lateral e de sopro pelo topo
(conversor L-D).
Equipamentos para Refino
•
•
•
•
Conversor Thomaz;
Conversor Besssemer;
Conversor LD;
Forno Siemens Martin
Conversor Bessemer
• O conversor Bessemer é conduzido em um recipiente
grande de aço de formato ovóide, revestido com argila ou
dolomita (carbonato de cálcio e magnésio).
• O revestimento refratário do conversor tem um papel
importante no processo: argila usada no processo ácido
(teor de P baixo) e dolomita no processos básicos (altos
teores de P).
• A capacidade de um conversor está entre 8 a 30 toneladas
• A oxidação dos elementos é efetuada através da injeção de
ar no fundo do forno.
• O calor necessário é resultante das próprias reações
químicas que ocorrem.
Conversor Bessemer
• É possível eliminar apenas Si, Mn e C.
• Com este processo obtêm-se seguinte composição: 0,10%
(ou menos) de carbono, 0,005% de silício, 0,50% de
manganês, 0,08% de fósforo e 0,25% de enxofre.
Si + O2  SiO2
Mn + 1/2O2 MnO
C + 1/2O2  CO
• Nos EUA, o processo de Bessemer foi abolido em 1968.
Conversor Bessemer
Museu de Kelham Island, Sheffield,
Yorkshire, Inglaterra.
Conversor Thomaz
• Semelhante ao Bessemer com a diferença
que se adiciona CaO, e assim é possível
eliminar os elementos : Si, Mn, C, P e S.
• É um processo utilizado para minérios de
alto teor de P. (1,7 a 2%)
Conversor Thomaz
Conversor LD (Linz Donawitz)
• Responsável por cerca 60% (540 milhões ton/ano) da produção de
aço líquido mundial, a tecnologia continua a ser a mais importante
rota para a produção de aço, particularmente, chapas de aço de alta
qualidade.
• Processo industrial teve início em 1952, quando o oxigênio tornouse industrialmente barato. A partir daí o crescimento foi explosivo.
• Permite elaborar uma enorme gama de tipos de aços, desde o
baixo carbono aos média-liga.
• Emprega O2 puro , juntamente com o CaO (injetado por uma lança
sobre banho metálico) para a redução dos elementos : Si, Mn, C, P
e S.
• A qualidade do aço obtido é equivalente ao SM .
•
Fe + 1/2O2  FeO
Forno Siemens-Martin
Trata-se de um forno horizontal longo, com diversas aberturas laterais por onde
se processa a carga, sendo o escoamento do aço líquido feito por intermédio
de canalículos que vêm do fundo do “leito” do forno e saem em sentido oposto
às aberturas de carga.
O calor no interior do forno é conseguido mediante a queima de um
combustível gasoso ou a óleo que é insuflado em uma das extremidades do
forno. Os gases por sua vez são exalados pela extremidade oposta, não sem
antes passarem por um recuperador.. Isto é necessário para que
tais gases, de elevada temperatura, possam ceder calor antes de se dirigirem
às chaminés.
A cargas do forno é constituídas de: gusa líquido ou sólido, sucata de aço ou
minério de ferro.
Informações de COLPAERT (1974) salientam que a produção diária dos fornos
Siemens-Martin varia de 60 a 350 toneladas, conforme o tamanho do forno; e
que a duração de uma corrida de 100 toneladas, por exemplo (desde o
carregamento até o vazamento), é da ordem de 12 horas. A figura do slide seguinte
destaca de forma esquemática um forno Siemens-Martin.
Representação esquemática de um forno Siemens-Martin. (COLPAERT, 1974)
Forno Siemens-Martim básico
•
Algumas reações dentro do forno:
Silício
Si + 2FeO = SiO2 + 2Fe
Manganês
Mn + FeO = MnO + Fe
Fósforo
2P + 5FeO = P2O5 + 5Fe
Carbono
C + FeO = CO + Fe
Enxofre
FeS + CaO = CaS + FeO
Metalurgia de Panela
• Após o refino, o aço ainda não se encontra em
condições de ser lingotado. O tratamento a ser
feito visa os acertos finais na composição química
e na temperatura. Portanto, situa-se entre o refino
e o lingotamento contínuo na cadeia de produção
de aço carbono.
• Desta forma o FEA ou o conversor LD pode ser
liberado, maximizando a produção de aço.
- Forno de panela
- Desgaseificação
Metalurgia de Panela
• As seguintes operações podem ser executadas:
- Homogeneização do calor;
- Ajuste da composição;
- Ajuste da temperatura do aço;
- Desoxidação – remoção do oxigênio residual do aço
e cria condições termodinâmicas para a adição de
elementos de liga (os desoxidantes mais comuns
são ferro-ligas, escolhidos em função do aço a ser
fabricado (FeMn, FeSiMn) e Alumínio.
- Dessulfuração com escória sintética ou injeção de
pós;
- Desfosforação
Aciaria elétrica
•
Processo industrial começou no início do século XX.
•
Inicialmente, o forno elétrico era considerado sobretudo
como um aparelho para a fabricação de aços especiais,
inoxidáveis e de alta liga.
•
Atualmente, ele tem sido cada vez mais utilizado na
fabricação de aço carbono.
•
Processo reciclador de sucata por excelência; não há
restrição para proporção de sucata na carga.
•
A participação do aço elétrico no mundo vem crescendo
substancialmente nas últimas décadas.
Aciaria elétrica
Fornos elétrico a Arco
Forno Elétricos a Arco
• O calor é fornecido pelo arco voltaico que se
forma entre os três eletrodos verticais,
geralmente de grafite, e o banho; o qual funde a
matéria-prima e produz o “aço líquido”.
• A temperatura neste estado varia de 1590oC a
1700oC aproximadamente.
• Durante a queima do material é comum a
injeção de oxigênio, que ajuda a esquentar a
corrida, fundir mais rapidamente o material
sólido e queimar carbono; a partir deste
procedimento fica nítida a separação da escória
do aço líquido.
Fornos elétrico a Arco
Forno a indução
Questionário
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Quais são os dois minérios de ferro mais importantes e com maior teor de ferro
para produção de gusa?
Quais são os quatro materiais básicos utilizados nas produção de gusa no alto
forno?
Que processamento deve ser aplicado no minério de ferro para obter um bom
rendimento no alto forno?
O que é sinter de minério de ferro?
O que é pelotização de minério de ferro?
Qual a diferença entre coque e carvão mineral?
Quais seriam as vantagens de uso do carvão vegetal na fabricação do Gusa?
O que é gusa? Quais os principais constituintes?
O que é escoria? Qual sua aplicação?
Assinale as reações que ocorrem no alto forno: (a) 2Fe + O2  2FeO; (b) 2FeO +
Si  SiO2 + 2Fe; (c) FeO + Mn  MnO + Fe; (d) FeO + C  Fe + CO; (e) 3Fe +
C  Fe3C; (f) 3Fe + 2CO  Fe3C + CO2; (g) Mn3O4 + C  3MnO + CO; (h) MnO
+ C  Mn + CO; (i) SiO2 + 2C  Si + 2CO; (j) P2O5 + 5C  2P + 5CO; (l) FeS +
CaO + C  CaS + Fe + CO
Questionário
11. Qual é o principal objetivo do uso do calcáreo no alto forno?
12. Quais são as principais funções do carvão ou do coque no alto forno?
13. Para que serve o oxigênio no alto forno?
14. As reações abaixo são reações de combustão, que tipo de combustão ocorreu em cada uma:
(a) Carvão + O2  CO2 + outros gases + cinzas
(b) Carvão + O2  CO + outros gases + cinzas
(c) Coque + O2  CO2 + outros gases + cinzas
(d) Coque + O2  CO + outros gases + cinzas
15. Que gases tóxicos podem ser gerados na combustão?
16. As reações abaixo representa que processamento:
(a) 3Fe2O3 + CO → 2Fe3O4 + CO2
(b) Fe3O4 + CO → 3FeO + CO2
(c) H2O(l) → H2O(v)
(d)Ca(OH)2 → CaO + H2O(v)
(e)Al2O3 + SiO2 → Al2O3.SiO2
(f)2CaO + SiO2 → 2CaO.SiO2
(g)Fe2O3 + SiO2 + CO → 2FeO.SiO2 + CO2
(h) 2 CaO.SiO2 + 2 FeO.SiO2 → 2(CaO.FeO.SiO2)
(i) CaO + S + C → CaS + CO
Questionário
17. O que você entende por dessulfuração e qual a reação de dessulfuração quando se
usa CaO como dessulfurante?
18. Além do CaO que outra substancia poderia ser usada para dessulfurar o gusa?
19. Como é possível remover as principais impurezas do gusa (C, Si, P, S)?
20. Das reações abaixo, quais ocorrem nos convertedores pneumáticos?
(a) Si + O2  SiO2
(b) Mn + 1/2O2 MnO
(c) C + 1/2O2  CO
(d) Ca(OH)2 + calor → CaO + H2O
(e)CaO + S + C → CaS + CO
21. Qual a carga para produzir aço em fornos elétricos
22. Para que serve a metalurgia de panela?
23. O que acontece quando o calcareo é submetido a temperatura em torno de 9000C?
Questionário
24.Qual o conversor para a produção de aço é mais utilizado no mundo?
25. O que é uma siderúrgica integrada? E uma independente?
26. Quais das reações abaixo ocorrem dentro do alto forno?
a) C + O2 → CO2; b) CO2 + C → 2CO; c) CaO + H2O → Ca(OH)2 + H2; d) 3Fe2O3
+ CO → 2Fe3O4 + CO2; e) Fe3O4 + CO → 3FeO + CO2; f) Fe2O3 + 3C → 2Fe +
3CO; g) CaCO3 + calor → CaO + CO2
27.
Aciaria – Refino Secundário
4
5
1. Convertedor L&D
1
2. Panela de Aço
3. Injetora Cálcio-Silício
2
3
4. Desgaseificador
5. MLC
6. Placas
6
MLC – Maquina de ligotamento continuo