Siderurgia Referência Prof. Isaias Masiero

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1 Siderurgia Referência Prof. Isaias Masiero
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. (Universidade Federal de Minas Gerais) Machado, M.L.P. et alli Siderurgia para não Siderurgistas - ABM Prof. Isaias Masiero

2 História Muitos defendem a hipótese de que o homem descobriu o ferro no Período Neolítico (Idade da Pedra Polida), por volta de a 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 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.

3 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 Após essa data, a siderurgia brasileira entrou em um período de estagnação que durou até o século seguinte.

4 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.

5 Fluxo de Produção .

6 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.

7 Fig. 1 Fornos primitivos usados na redução do minério de ferro, pelo emprego de carvão vegetal como combustível.

8 Estes dois tipos de fornos usavam o processo de redução direta (ferro não era obtido no estado líquido): C + O2  CO 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).

9 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

10 Fluxograma Reduzido de uma Usina Siderúrgica integrada

11 Usina Siderúrgica não Integrada

12 Matérias-primas da indústria siderúrgica
As matérias-primas básicas da indústria siderúrgica são as seguintes: Minério de ferro Carvão Calcário

13 DESGASEIFICAÇÃO OU DESOXIDAÇÃO
MINÉRIO DE FERRO (Fe2O3 – ferro) CARVÃO MINERAL (Carbono- redutor) CALCÁREO (CaO – fluxante) PELOTIZAÇÃO (homogeneização) COQUERIA (produção Coque) ALTO FORNO (redução do minério de ferro e fusão do metal) FERRO GUSA DESSULFURAÇÃO DESCARBONETAÇÃO (Conversor) DESGASEIFICAÇÃO OU DESOXIDAÇÃO AÇO LÍQUIDO Ar (O2) Escória LINGOTEAMENTO LAMINAÇÃO

14 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).

15 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%

16 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 altos-fornos. 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.

17 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 a 1500oC, suficiente para promover a ligação das partículas finas do minério, resultando num produto uniforme e poroso chamado sínter.

18 Fluxograma da Sinterização

19 Corte longitudinal do leito de uma máquina de sinterização contínua

20 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.

21 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.

22 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.

23 Esquema do processo de coqueificação

24 CARVÃO COQUE 75% GÁS IMPURO 25% MISTURA DE PICHE CREOSOTO SULFATO DE PIRIDINA NAFTALENO FENOL CRESOL XILENOL ÁCIDO CRESÍLICO ALCATRÃO 5,3% Para a usina de destilação de alcatrão SULFATO DE AMÔNIO 1,2% BENZOL PARA MOTOR BENZOL PURO NAFTA TOLUOL XILOL RESÍDUOS PIRIDINA 0,01% ÓLEOS LEVES 1,2% Para a usina de Benzol GÁS COMBUSTÍVEL 17%

25 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.

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27 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. CaCO Calor  CaO + CO2

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29 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.

30 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.

31 Seção transversal de uma instalação de alto-forno, incluindo o equipamento auxiliar principal.

32 Seção transversal de um alto-forno moderno.

33 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.

34 Reações químicas: As temperaturas mais elevadas ocorrem nas proximidades das ventaneiras: da ordem de 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.

35 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.

36 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).

37 A formação da escória compreende reações bem mais complexas
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.

38 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 a 4,4% Silício ,5 a 4,0% Manganês - 0,5 a 2,5% Fósforo ,05 a 2,0% Enxofre ,20% máx.

39 Um outro produto do alto-forno é a escória, cuja composição varia igualmente dentro de largos limites, isto é: SiO a 38% Al2O a 22% CaO + MgO a 48% FeO + MnO a 3% CaS 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”.

40 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% H % N % Este gás é utilizado na própria usina siderúrgica nos regeneradores, fornos diversos de aquecimento, caldeiras etc...

41 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.

42 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).

43 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.

44 Dessulfuração CaO ou CaC2 CaC2 + S → (CaS)+ 2C CaO + C+ S → (CaS)+ CO

45 Dessulfuracão do aço

46 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.

47 Processos pneumáticos para produção de aço, a partir de ferro gusa

48 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

49 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).

50 Equipamentos para Refino
Conversor Thomaz; Conversor Besssemer; Conversor LD; Forno Siemens Martin

51 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.

52 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.

53 Conversor Bessemer Museu de Kelham Island, Sheffield, Yorkshire, Inglaterra.

54 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%)

55 Conversor Thomaz

56 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 tornou-se 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

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58 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.

59 Representação esquemática de um forno Siemens-Martin. (COLPAERT, 1974)

60 Forno Siemens-Martim básico
Algumas reações dentro do forno: Silício Si + 2FeO = SiO Fe Manganês Mn + FeO = MnO + Fe Fósforo 2P + 5FeO = P2O Fe Carbono C + FeO = CO + Fe Enxofre FeS + CaO = CaS + FeO

61 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 

62 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

63 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.

64 Aciaria elétrica

65 Fornos elétrico a Arco

66 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.

67 Fornos elétrico a Arco

68 Forno a indução

69 Questionário 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

70 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

71 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?

72 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.

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74 Aciaria – Refino Secundário
4 5 1 Convertedor L&D Panela de Aço Injetora Cálcio-Silício Desgaseificador MLC Placas 2 3 6

75 MLC – Maquina de ligotamento continuo