ESTRUTURAS DE AÇO

Processo Metalúrgico Metalurgia designa um conjunto de procedimentos e técnicas para extração, fabricação, fundição e tratamento dos metais e suas ligas.

Processo Metalúrgico Os primeiros metais a serem descobertos foram os metais nobres, que por não reagirem com outros elementos podiam ser encontrados na sua forma bruta na natureza. Esses metais passaram a ser trabalhados quando se descobriu que o calor poderia amolecê-los e trabalhá-los.

Processo Metalúrgico Siderurgia é o ramo da metalurgia que se dedica à fabricação e tratamento do aço. As propriedades das ligas ferrosas dependem: Composição química (%C, %P, %Mn, etc.) Microestrutura Condições de processamento

Processo Siderúrgico Aço x Ferro Fundido Quanto menor a concentração de carbono a liga se torna mais dúctil e tenaz, porém menos duro. 0,008 2,1 6,67 Aços Ferros Fundidos %C

Processo Siderúrgico Milhões de t 2010: 1,55 Bilhão t Previsão 1500 1,17 bilhão t Milhões de t Crescimento Sustentado Efeito-China 1998 ~ 2005 2005 1,130 bilhão t Previsão ~ 4,0 % Estagnação Choques do Petróleo Recessão 1974 ~ 1994 1500 Crescimento “Boom” Pós-Guerra 1950 ~ 1974 1200 5,6 % ao ano 0,2 % ao ano 900 5,3% ao ano 600 300 1950 1960 1970 1980 1985 1990 1994 1999 2001 2003 2005 2010 P 2015 P 6 Fonte: IISI – World Steel in Figures / WSD

Processo Siderúrgico Classificação das usinas siderúrgicas: Integradas - que operam as três fases básicas: redução, refino e laminação; Semi-integradas - que operam duas fases: refino e laminação. Estas usinas partem de ferro gusa, ferro esponja ou sucata metálica adquiridas de terceiros para transformá-los em aço em aciarias elétricas e sua posterior laminação.

Processo Siderúrgico Sinterização Alto Forno Meio Ambiente Aciaria Utilidades Lingotamento Laminação Manutenção Expedição

Processo Siderúrgico

Processo Siderúrgico

Processo Siderúrgico

Sinterização Sinter (5mm a 50mm) Sinterização Sinter Feed (Minério de menor granulometria) Fundentes (Ex.: calcário) Reagentes para controle químico (Ex.: Mn) Carepa de laminação Pó do sistema de desempoeiramento do AF Material coletado nos sistemas de desempoeiramento Material de limpeza da Usina Sinter (5mm a 50mm)

Alto Forno - AF O alto-forno visa a produção de ferro-gusa a partir de óxidos de ferro (sínter, pelota, minério) utilizando como agente redutor e combustível, o carbono proveniente do coque e de injeções (carvão pulverizado, GN, óleo combustível) e o ar como comburente (enriquecido ou não de O2). AF Gusa Ar 1000 m3 Escória Alto Forno Carga metálica Coque Gas 1150 m3

Alto Forno - AF Principais Reações Metálico Coque Zona coesiva C(coque) + O2 (ar) --> CO / CO2 3 Fe2O3 + CO --> 2Fe3O4 + CO2 Fe3O4 + CO --> 3FeO + CO2 FeO + CO --> Fe + CO2 Gás de topo Metálico Coque Zona coesiva Homem morto Raceway Cadinho Furo de gusa

Alto Forno - AF

Alto Forno - AF

Aciaria O processo da aciaria tem como objetivo a transformação do ferro gusa em aço através da injeção de oxigênio na carga metálica nos convertedores e fornos panela.

Aciaria Aço com %C dentro do especificado Ferro gusa Elementos de liga Sucata metálica Elementos de liga (Al, Cr, Mo, Ti, Tg) Briquetes Oxigênio Tarugos Carepa (resíduo) Aço conforme especificação

Aciaria – Lingotamento Contínuo Principal resíduo: Carepa: produto da oxidação, é uma camada de óxidos que ocorre na superfície do aço durante o processo de fabricação a quente e através de uma reação com o meio externo.

Laminação A laminação é um processo de conformação que consiste na passagem de um corpo sólido (peça) entre dois cilindros que gira à uma mesa velocidade periférica em sentidos contrários. Dessa maneira, a peça inicial com maior dimensão sofre uma deformação plástica o que resulta numa diminuição da secção transversal e aumento do comprimento. Barras de seção circular e hexagonal e perfis estruturais como: vigas em I, calhas e trilhos são produzidos em grande quantidade por laminação a quente com cilindros ranhurados

Descrição do Processo Siderúrgico Transformação minério de ferro em aço Minério de ferro + carvão = ferro gusa Após refino aço Subprodutos para cada tonelada de aço:  1,6 t de CO2 (dióxido de carbono) – efeito estufa 4,43 kg de NOx (Óxidos de nitrogênio) – chuva ácida· 1,6 kg de SO2(Dióxido de enxofre) – chuva ácida 150 kg de escória de alto forno – matéria-prima para cimento ? 100 kg de escória de aciaria – será utilizado na construção de estradas ? Em resumo: para cada tonelada de aço teremos 1,9 tonelada de poluição e rejeitos. No geral: 2.400 litros por segundo de consumo de água   Fontes: CVRD, MCT, CETESB