Total de exportações brasileiras

Participação dos principais produtos exportados

Exportações do setor mineral

Principais empresas mineradoras brasileiras

Exportação de minerais metálicos

Exportação de minério de ferro

Comparativo das taxas de crescimento PIB vs Comparativo das taxas de crescimento PIB vs. Indústria extrativa mineral

Evolução da Carga nos Altos Fornos

Minério de ferro Sistema Norte – Minérios de alto teor Esse sistema é composto pelo Complexo Minerador da Serra dos Carajás, no Pará, e pelo Terminal Marítimo de Ponta da Madeira (TMPM), no Maranhão. A essas atividades está integrado o transporte de minério através da EFC (Estrada de Ferro Carajás), atualmente no âmbito da área de negócio da Logística. Sistema Sul – baixo teor (precisam de concentração) O Sistema Sul é composto por quatro complexos mineradores: Itabira, Mariana, Minas Centrais e Minas do Oeste. Esses complexos englobam mais de 15 minas, localizadas no Quadrilátero Ferrífero, em Minas Gerais.

Produção do Aço

6mm< Minério <40mm granulado Ferro Primário Fontes de Ferro 5mm<Pelotas<18mm 5mm<Sinter<50mm 6mm< Minério <40mm granulado Em detalhe

Processo de Pelotização Pelotas são aglomerados de forma esférica formados pela pelotização de minérios finos com o auxílio de aditivos seguido por um endurecimento a frio ou a quente. Os aditivos geralmente utilizados são: fundentes (calcário, dolomita), aglomerantes (bentonita, cal hidratada) e combustível sólido (antracito)  Existem basicamente dois tipos de pelotas: PAF: Pelotas para Alto Forno PRD: Pelotas para Redução Direta

Processo de Pelotização

Processo de Pelotização

Processo de Sinterização Sinteres são aglomerados de forma irregular e esponjosa formados por meio de uma combustão forçada (sinterização) de um combustível previamente adicionado à mistura (finos minério de ferro; fundentes – calcário, areia; combustível – finos de coque; aditivos – corretivo de características para aproveitamento de resíduos de recirculação). Tecnologia criada com o objetivo de aproveitar minérios finos (quantidade crescente no mundo) e resíduos industriais. A sinterização atual visa basicamente elaborar uma carga de altíssima qualidade para o AF.

Processo de Sinterização Máquina de sinterização Silos de armazenagem INSUMOS Finos de retorno Finos de minério Coque Calcário Pó de alto forno A B C D E F Tambor de mistura Forno de ignição Alimentador Chaminé Exaustor Caixa de Despoeiramento Fragmentação do bolo de sinter Sinter Resfriador rotativo Peneiramento a quente Peneiramento a frio Finos de retorno

Processo de Sinterização

Processo de Sinterização – cont. Forno de ignição e evolução do processo Ar Ar Forno de ignição Forno de ignição Sinter Zona de Combustão Mistura Seca e Calcinada Mistura úmida Camada de Forramento Succção Succção Gás Gás Antes da queima Antes da queima Durante a queima Durante a queima

Coqueria  O coque é o produto sólido da destilação de uma mistura de carvões realizada a em torno de 1100oC em fornos chamados coquerias. A destilação dá origem aos produtos carbo-químicos (gases, vapores condensáveis, benzol, alcatrão, etc) que são comercializados pelas siderúrgicas. O gás de coqueria e´um importante insumo para a própria usina. O processo de coqueificação consiste no aquecimento do carvão mineral na ausência da ar.

Coqueria O Papel do Coque no Alto Forno  Fornecer o calor necessário às necessidades térmicas do processo;  Produzir e "regenerar" os gases redutores;  Carburar o ferro gusa;  Fornecer o meio permeável nas regiões inferiores do forno onde o restante da carga está fundida ou em fusão.

Coqueria Seqüência de operação

pronto para ser descarregado Coqueria Detalhes do processo                                                   Típica Bateria de coqueificação Coque incandescente pronto para ser descarregado

Produção de ferro primário ALTO FORNO é um processo de redução em forno de cuba para a produção de metal líquido (gusa) a partir de pelotas, sinter, minério granulado e coque. COREX® é um processo de redução em forno de cuba para produção de metal líquido a partir de pelotas, minério granulado e carvão não coqueificável. FINMET® é um processo de redução direta em leito fluidizado utilizando finos de minério de ferro e gás natural, gerando um produto com 92% de metalização. MIDREX® e HyL são processos de redução em forno de cuba utilizando gás redutor rico em CO para a produção de ferro esponja a partir de pelotas e minérios granulado.

Alto Forno O alto forno é um forno de cuba que operado em regime de contra corrente. No topo do forno o coque, calcário, e o material portador de ferro (sinter, pelotas e minério granulado) são carregado em diferentes camadas. A carga sólida, alimentada pelo topo, desce por gravidade reagindo com o gás que sobe. Na parte inferior do forno o ar quente (vindo dos regeneradores) é injetado através das ventaneiras. Em frente as ventaneiras o O2, presente no ar, reage com o coque formando monóxido de carbono (CO) que ascende no forno reduzindo o óxido de ferro presente na carga que desce em contra corrente.

Alto Forno John A. Ricketts, Ispat Inland, Inc.

Alto Forno A matéria prima requer de 6 a 8 horas para alcançar o fundo do forno (cadinho) na forma do produto final de metal fundido (gusa) e escória líquida (mistura de óxidos não reduzidos). Estes produtos líquidos são vazados em intervalos regulares de tempo. Os produtos do alto forno são o gusa (que segue para o processo de refino do aço), a escória (matéria-prima para a indústria de cimento), gases de topo e material particulado. Uma vez iniciada a campanha de um alto forno ele será operado continuamente de 4 a 10 anos com paradas curtas para manutenções planejadas.

Reações químicas típicas do Alto Forno

Alto Forno

Alto Forno As condições termodinâmicas existentes no interior do reator promovem a incorporação de algumas impurezas ao gusa líquido e separa outras na fase escória e gás. COQUE MINÉRIO Fe2O3 MnO2 P2O5 K2O SiO2 CaO Al2O3 ESCÓRIA GUSA Fe3O4 FeO Fe (99%) Si (10%) P (95%) GÁS C C (12%) Mn (70%) MnO Mn3O4

Pré-tratamento do gusa Hot Metal Pretreatment De forma a maximizar a produtividade do Conversor LD ou Forno a Arco Elétrico (EAF) e minimizar os custos de refino é importante executar um pré-tratamento do gusa antes da fase de refino. O pré-tratamento do gusa inclui: - remoção de enxofre      - remoção de Silício      - remoção de fósforo      - processos para redução do teor de Va, Cr, Ti e Mn

Planta de dessulfuração

Produção do Aço Líquido A produção do aço líquido se dá através da oxidação controlada das impurezas presentes no gusa líquido e na sucata. Este processo é denominado refino do aço e é realizado em uma instalação conhecida como aciaria. O refino do aço normalmente é realizado em batelada pelos seguintes processos: - Aciaria a oxigênio – Conversor LD (carga predominantemente líquida). - Aciaria elétrica – Forno elétrico a arco – FEA (carga predominantemente sólida).

Conversor LD 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 de tipos de aços, desde o baixo carbono aos média-liga.

Conversor LD

Conversor LD

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.

Aciaria Elétrica

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 

Forno 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. Desulfuração com escória sintética ou injeção de pós; Desfoforação

Forno de Panela Forno na metalurgia de panela

Desgaseificação É uma operação que tem como objetivo a remoção de gases residuais do aço (hidrogênio, nitrogênio e oxigênio) e secundariamente auxilia na remoção de inclusões. Na siderurgia, a desgaseificação é processada de duas maneiras: - Desgaseificação à vacuo - Desgaseificação com sopro de argônio

Desgaseificação Desgaseficação a vácuo

Lingotamento Toda a etapa de refino do aço se dá no estado líquido. É necessário, pois, solidificá-lo de forma adequada em função da sua utilização posterior. O lingotamento do aço pode ser realizado de três maneiras distintas: - DIRETO: o aço é vazado diretamente na lingoteira; - INDIRETO: o aço é vazado num conduto vertical penetrando na lingoteira pela sua base; - CONTÍNUO: o aço é vazado continuamente para um molde de cobre refrigerado à água.

Lingotamento Contínuo

Lingotamento Contínuo  O lingotamento contínuo é um processo pelo qual o aço fundido é solidificado em um produto semi-acabado, tarugo, perfis ou placas para subseqüente laminação.  Antes da introdução do lingotamento contínuo, nos anos 50, o aço era vazado em moldes estacionário (lingoteiras). Seções possíveis no lingotamento contínuo (mm)

Conformação  A grande importância dos metais na tecnologia moderna deve-se, em grande parte, à facilidade com que eles podem ser produzidos nas mais variadas formas, para atender a diferentes usos.  Os processos de fabricação de peças a partir dos metais no estado sólido podem ser classificados em: - Conformação Mecânica: volume e massa são conservados; - Remoção Metálica ou Usinagem: retira-se material para se obter a forma desejada;

Conformação  Os processos de conformação mecânica podem ser classificados de acordo com o tipo de força aplicada ao material: - Compressão direta: Forjamento, Laminação; - Compressão indireta: Trefilação, Extrusão, Embutimento; - Trativo: Estiramento; - Dobramento: Dobramento; - Cisalhamento: Corte.

Tipos de Conformação  Extrusão: Processo no qual um bloco de metal tem reduzida sua seção transversal pela aplicação de pressões elevadas, forçando-o a escoar através do orifício de uma matriz.  Trefilação: Processo que consiste em puxar o metal através de uma matriz, por meio de uma força de tração a ele aplicada na saída dessa mesma matriz.

Tipos de Conformação  Forjamento: Processo de transformação de metais por prensagem ou martelamento (é a mais antiga forma de conformação existente).  Laminação: Processo de deformação plástica no qual o metal tem sua forma alterada ao passar entre rolos e rotação. É o de maior uso em função de sua alta produtividade e precisão dimensional. Pode ser a quente ou a frio.

Tipos de Conformação Forjamento Laminação Dobramento Trefilação  Embutimento Profundo Cisalhamento  Estiramento Matriz

Lingotamento e Laminação

Nomenclatura para Aços

Produção do Aço - Resumo