Instrutor: JOSIMAR FELISBINO SILVA

COMO É PRODUZIDO O

AÇO?

1 – MINERAÇÃO:

O Brasil possui a quinta maior reserva do mundo, possuindo um grande volume de minério.

Com o alto teor de ferro contido nesses minérios, o Brasil está entre os maiores produtores e exportadores de ferro do mundo. 

Os principais minérios do ferro são:

Magnetita – 72,4% teor de ferro. Hematita – 70,0% teor de ferro. Limonita – 59,9% teor de ferro. Siderita – 48,0% teor de ferro.

As principais jazidas de ferro brasileiras são:

Quadrilátero de Ferro (Minas Gerais), Serra dos Carajás

(Pará), Morro do Urucum (Mato Grosso do Sul). 

Quadrilátero de Ferro de Minas Gerais

O Quadrilátero de Ferro de Minas Gerais é a principal área

produtora de minério de ferro do Brasil;

Responsável por aproximadamente 75% da produção

nacional;

Com 8.000km2 o quadrilátero ferrífero abrange as

cidade de Belo Horizonte, Congonhas do Campo, Mariana

e Santa Bárbara;

A Companhia Vale do Rio Doce (CVRD) é a maior

empresa produtora de minério de ferro do Brasil,

fornecendo tanto para o mercado externo quanto para o

interno; 

A maioria das produções para o mercado externo é

escoada pela estrada de ferro Vitória-Minas até o Porto

de Tubarão, no Espírito Santo. 

Serra dos Carajás no Pará 

Localizada no Sudeste do Pará, é considerada uma

das maiores jazidas de ferro do mundo, sendo

desvendada em 1967 pela Companhia Meridional de

mineração (subsidiária do U.S. STEEL Corp.)

Principais produtores de minério de ferro no mundo

Site para atividade avaliativa:

http://economia.ig.com.br/empresas/industria/brasil-possui-16-mil-areas-para-mineracao/n1237573361947.html

Carajás: O ferro vale ouro 1

FUNDIÇÃO

2 - FUNDIÇÃO:

Definição: É o processo de fabricação de peças metálicas

que consiste, essencialmente, em encher com metal

líquido a cavidade de um molde com formato e medidas

correspondentes aos da peça a ser fabricada.

É o processo de fabricação inicial:

Permite a fabricação de peças com formas

praticamente definitivas;

É o processo pelo qual se fabricam os lingotes;

É a partir dos lingotes que se realizam os processos

de conformação mecânica para a obtenção de chapas,

placas, perfis, etc.;

Não se restringe ao ferro;

3 – ETAPAS DA PRODUÇÃO DO AÇO:

3.1 – Primeira etapa: Produção do ferro gusa (Matéria prima

do aço)

3.2 – 1ª Etapa: Produção do ferro gusa:

3.2.a - Combustíveis utilizados na produção do ferro gusa:

Coque: é um tipo de combustível derivado do carvão betuminoso;

Começou a ser utilizado na Inglaterra do século XVII

O coque obtém-se do aquecimento da hulha (ou

carvão betuminoso), sem combustão, num recipiente

fechado;

Carvão mineral;

Carvão vegetal;

Carvão coque

Fonte: http://commons.wikimedia.org

3.2.b – Segunda etapa: O ferro gusa.

O ferro gusa é o produto imediato da redução do minério de ferro pelo coque ou carvão e calcário em um alto forno.

O ferro gusa normalmente contém até 5% de carbono, o que faz com que seja um material quebradiço e sem grande uso direto nos processos industriais;

O ferro gusa é considerado com uma liga de ferro e carbono, contendo de 2,11 a 5% de carbono e outros elementos residuais como: sílício, manganês, fósforo e enxofre;

Ferro gusa

C = 3 a 6% Mn = 0,5 % Si = 1 a 4%

P = o mais baixo possível (0,1%)

S = o mais baixo possível (0,1%)

4 – Terceira etapa: Produção do aço:

Esta etapa é chamada de 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.

Na aciaria, o ferro gusa é transformado em aço através da injeção de oxigênio puro sob pressão no banho de gusa líquido, dentro de um conversor.

A reação, constitui na redução da gusa através da combinação dos elementos de liga existentes (silício, manganês) com o oxigênio soprado, o que provoca uma grande elevação na temperatura, atingindo aproximadamente 1700oC.Os gases resultantes do processo são queimados logo na saída do equipamento e a os demais resíduos indesejáveis são eliminados pela escória, que fica a superfície do metal.

Após outros ajustes finos na composição do aço, este é

transferido para a próxima etapa que constitui o

lingotamento contínuo.

No processo de lingotamento contínuo o aço líquido é

transferido para moldes onde se solidificará.

O veio metálico é continuamente extraído por rolos e

após resfriado, é transformado em placas rústicas através

do corte com maçarico.

Posteriormente, os lingotes devem passar pelo processo

de laminação, podendo ser a quente ou a frio, onde se

transformarão em chapas através da diminuição da área

da seção transversal.

Fonte:http://www.cesec.ufpr.br/metalica/01/01-texto.htm

Lingoteamento

Lingoteamento

Lingotes

O Segredo das coisas _ Aço

COMO É PRODUZIDO O

FERRO FUNDIDO?

Ferro Fundido? Que material e esse?

Definições: É o termo genérico utilizado para as ligas

Ferro-Carbono nas quais o conteúdo de Carbono excede o

seu limite de solubilidade na Austenita na temperatura do

eutético; (Oliveira, 2004).

É uma liga ferro-carbono-silício, de teores de carbono

geralmente acima de 2%, em quantidade superior ‘a que

pode ser retida em solução sólida na austenita, de modo a

resultar carbono parcialmente livre, na forma de

veios/lamelas ou glóbulos de grafita. (Ferraresi-1990)

A maioria dos ferros-fundidos contém no mínimo 2% de carbono, mais silício (entre 1 e 3%) e enxofre, podendo ou não haver outros elementos de liga;

Como é produzido?

Exemplo de produção de ferro fundido nodular e forno elétrico segundo FRANCLIN, (2009).

Tipo de forno utilizado: Forno elétrico com capacidade útil

de 3 toneladas e potência total de 2000 kW, com freqüência

máxima de 300 Hz. Na figura abaixo, tem-se o forno e, logo

abaixo deste, a panela de espera:

Forno de indução e panela de espera

Uma carga de ferro fundido para produção de ferro nodular é composta de 30 % de sucata de aço;

60% de gusa;

10% de material de retorno interno e de material para correção;

elementos de liga e fundentes (FeSi, FeMn, FeP, FeCr, FeMo, Cu, Ni, Mg e S);

No momento do vazamento na panela de espera (1520°C), a liga nodulizante é adicionada (composta basicamente de Magnésio e Cério), responsável por transformar em nódulos a grafita dissolvida.

Apesar do grande número de variantes do processo

de fundição, a obtenção dos diferentes tipos de ferros

fundidos pode ser sintetizada de acordo com o

fluxograma a seguir, na figura a seguir:

Fluxograma de produção em forno elétrico

obrigado.