Siderurgia

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SIDERURGIA I – Introdução A metalurgia estuda os processos de obtenção, as propriedades físicas, químicas e metalográficas dos metais e suas ligas. DIVISÃO: 1) Metais Ferrosos (siderurgia) e 2) Dos metais não ferrosos. A primeira estuda o Fe e suas ligas ( fero gusa, aços comuns e especiais, aços doces e etc.) e a última engloba os demais metais e suas ligas. Cerca de 95% dos metais e ligasobtidos pertencem a classe dos FERROSOS, e são produzidos, portanto, por processos denominados siderúrgicos. II – A SIDERURGIA Os minerais de ferro ocorrem, na maioria das vezes sob a forma de óxidos. Os minérios brasileiros mais usuais são a hematita, o itabirito e a limonita, e o principal componente destes é o óxido de férrico (Fe2O3). Os minérios nacionais pouco exigem em termos depurificação, visto que muitos deles apresentam teores de Fe2O3 (nos minérios secos) superiores a 90%. Detalhe mais importante é a preparação do minério. Sinterização ou pelotização são processos onde o minério é reduzido a tamanhos de grãos (granulometria) adequados. O minério de ferro, junta-se com o redutor (coque metalúrgico), um fundente (calcário) e ar, são as matérias primas empregadas para a obtenção doferro gusa. O ferro gusa pode sofrer refusão para pequenas correções de composição e homogeneização, transformando-se no ferro fundido (branco ou cinzento), sendo este empregado na fabricação de tubos, moldados e forjados. O ferro fundido branco, que provém do resfriamento rápido da gusa, é rico em cementita (Fe3C) e é duro e quebradiço, não se prestando, portanto, a ser trabalhado. A gusa brancaé a principal matéria prima para a obtenção do aço. O ferro fundido cinzento contém carbono na forma grafítica (hexagonal) não combinado com o ferro e pode ser comercializado como tal. A maioria do minério de ferro é utilizada na fabricação de aços comuns também chamados aços-carbono. A classificação dos aços comuns baseia-se no teor de carbono existente na liga, segundo o esquema a seguir:

2Liga Aço ou ferro doce Aço comum Gusa ou ferro fundido

Teor de Carbono (%) < 0,1 0,1 ≤ %C ≤ 2,0 2,0 ≤ %C ≤ 6,7%

Obs: 1) Aços com %C < 0,8% são denominados aços hipoeutectóides ou de baixo carbono, e os aços com %C > 0,8% são chamados de hipereutectóides ou de alto carbono. 2) Aços especiais são aqueles que, além do carbono, contém outros elementos-liga em proporções apreciáveis. Ex: Açoinoxidável 304 – Cr (19%), Ni (9%), C (0,08% max) e Fe o restante. Aço inoxidável 316L – Cr (17%), Ni (12%), C (0,03% max), Mo (2,5%) e Fe o restante. - Usina Siderúrgica Integrada É aquela que, partindo do minério de ferro, obtém um produto final acabado (plano ou não-plano). Entre os laminados planos temos as placas, as chapas grossas, as chapas finas a quente, as chapas finas a frio, etc. Sãolaminados não-planos: os perfis diversos, as cantoneiras, os trilhos, os veraglhões, etc.

Minério

Alto forno

Fe gusa

forno de aciaria

Aço

Lingoteamento Lingote

Produto acabado

Acabamento

laminado

Laminação e trata. térm.

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- Ferro Gusa a)Matérias Primas Para a obtenção de 1000 toneladas de gusa, empregada-se as seguintes matérias primas: - 1600 ton. de minério;- 600 a 960 ton. de coque (dependendo das condições de operação); - 420 ton. de fundente; - 1900 ton. de ar. b) Minério Hematita (compacta e pulverulenta), itabirito ou limonita, cujo principal componente é o Fe2O3. c) Redutor Coque metalúrgico – que apresenta bom poder calorífico e excelente resistência mecânica.
O carvão mineral é oriundo da decomposição das florestas que ocorreram no períodocarbonífero, da era primária, sendo uma das formas em que o elemento carbono é encontrado no globo terrestre. Na formação do carvão mineral ocorre um processo no qual há transformação da celulose, com a saída de íons de hidrogênio e oxigênio e um aumento no enriquecimento do carbono, dando origem a hulha. A hulha pode ser originada pela decomposição de florestas no próprio local, ou ainda, pela...
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