Etapas siderúrgicas: os principais processos de um alto forno

Etapas siderúrgicas: os principais processos de um alto forno

Falaremos neste artigo sobre as etapas siderúrgicas com a utilização dos fornos industriais ou alto forno, que permitem corrigir impurezas do ferro, assim como adicionar propriedades como resistência a desgaste, corrosão, entre outras.

É sabido que o processo siderúrgico diz respeito ao insumo aço. O ciclo do aço é muito relacionado ao ciclo da vida. O aço está presente nas relações humanas e no alicerce da economia mundial. E não é só o Instituto Aço Brasil que faz essa afirmação, mas a história.

A produção em massa desse material foi iniciada na segunda Revolução Industrial, por volta de 1850. Desde o processo das estradas de ferro, até os dias de hoje, atua em plena 4ª Revolução Industrial.

O alto forno é um dos verdadeiros responsáveis pelo crescimento dos metais consumidos pela nossa civilização, nos mais diversos processos industriais. Vamos entender o porquê dessa afirmação.

O alto forno

Desde os primeiros fornos, nos quais os gases eram perdidos na atmosfera, aperfeiçoamentos técnicos constantes são realizados, aumentando assim a capacidade desses aparelhos. Hoje em dia, por exemplo, podem-se produzir até 10.000 toneladas de ferro gusa em 24 horas.

Mas, para entendermos esse elemento, é preciso compreender a dinâmica da metalurgia do ferro. Ela consiste, basicamente, na redução dos óxidos dos minérios de ferro, por meio de um redutor – o carvão (material a base de carbono), atuante como combustível e supridor para as ligas ferro-carbono.

A estrutura do alto forno é alta, cilíndrica, com fundação e o forno, propriamente dito. Esse último tem três partes: cadinho, rampa e cuba.

Cadinho – corresponde a parte onde se acumulam o metal fundido e a escória, resultantes das reações que ocorrem no seu interior. O cadinho tem forma cilíndrica, construído em chapa grossa de aço, com revestimento interno de material refratário.

Rampa – com formato tronco-cônico; suas dimensões variam desde o diâmetro do cadinho até 10,5 ou mais, com altura que pode superar 4m. A rampa tem a espessura do refratário menor que a do cadinho, exigindo assim um resfriamento externo mediante o emprego de placas metálicas (na circulação de água).

Cuba – tem forma tronco-cônica, assim como a rampa. Sua altura, desde a rampa, pode superar 25m.

Conhecendo agora seu esqueleto, vamos aos processos.

As principais etapas siderúrgicas

Nas etapas siderúrgicas, precisamos levar em conta os componentes que serão trabalhados ali. Por exemplo, o minério é transformado em pelotas e o carvão é destilado para obtenção do chamado coque (a mistura originada desse processo). Dele obtêm-se subprodutos carboquímicos.

O nome dado ao ferro que se derreteu no alto forno é o ferro gusa ou ferro de primeira fusão. Impurezas como calcário, sílica etc., formam a escória.

Depois dessa etapa, vem o refino.

O ferro gusa então é transformado em aço, após passar pela queima de impurezas e adições. Esse refino é realizado nos fornos a oxigênio ou mesmo os elétricos.

Então temos a última fase: a laminação desse aço. O aço líquido é solidificado mecanicamente e transformado em produtos siderúrgicos, usados na indústria de transformação. Seus subprodutos são: chapas grossas e finas, vergalhões, arames, perfilados, barras, entre muitos outros.

O ferro gusa e a escória

Recapitulando, pelas etapas siderúrgicas, entendemos que o ferro gusa é o principal produto do alto forno, utilizado como matéria-prima para fundições de ferro para aço.

É também possível defini-lo como uma liga ferro-carbono de teores variáveis de silício, manganês, enxofre e alto teor de carbono, conforme os insumos usados nos processos de produção.

Outro produto do alto forno é chamado de escória, que, depois de solidificado, pode ser utilizado em ferrovias, como material isolante e na fabricação do conhecido como cimento metalúrgico.

A evolução

Com a constante evolução tecnológica, as fases das etapas siderúrgicas, redução, refino e laminação estão são reduzidas no tempo, assegurando maior velocidade na produção.

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