Siderurgia

SENAI “HERMENEGILDO CAMPOS DE ALMEIDA”

JORGE LUCAS DE OLIVEIRA ARANDA

SIDERURGIA: Definição e características, produtos produzidos e processos de fabricação, máquinas utilizados e impactos ambientais da siderurgia

Guarulhos 2013

II

SENAI “HERMENEGILDO CAMPOS DE ALMEIDA”

JORGE LUCAS DE OLIVEIRA ARANDA

SIDERURGIA: Definição e características, produtos produzidos e processos de fabricação, máquinas utilizados e impactos ambientais da siderurgia

Trabalho apresentado ao Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial, unidade SENAI Hermenegildo Campos de Almeida como requisito parcial para aprovação em TMC – Tecnologias Mecânicas.

Orientador: Professor Edson Nunes

Guarulhos 2013

III

ARANDA, Jorge Lucas de Oliveira

Siderurgia

Trabalho apresentado ao Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial, unidade SENAI Hermenegildo Campos de Almeida como requisito parcial para aprovação em TMC – Tecnologias Mecânicas.

Aprovado em:__/__/____

Professor Examinador _______________________________ Prof. Edson Nunes

IV

Resumo Para a mecânica de usinagem é muito importante o uso do aço, e a matéria-prima do aço passa por muitas etapas que como veremos é feito pela siderurgia, que surgiu no Brasil no mesmo século em que os portugueses chegaram ao seu território e, por mais usado que seja a sua matéria-prima, até hoje não se esgotou. Mas por mais que dure a matéria utilizada pelas siderúrgicas, é muito importante termos a consciência de que, assim como a água potável e qualquer matéria natural, o aço também poderá se esgotar a qualquer momento. E tendo essa consciência devemos tomar alguma atitude, e encontrar outra matéria mais viável de se fabricar o aço sem degradar mais a natureza que já foi muito prejudicada pela fabricação de materiais através de matérias-primas naturais.

V

Abstract For the mechanical machining is very important to use steel and raw steel goes through many steps as we will see is made by steel, which emerged in Brazil in the same century when the Portuguese arrived in their territory, and more used which is their raw material, so far not exhausted. But no matter which lasts used by steelmakers, is very important to be aware that, as well as drinking water and any natural material, the steel can also be exhausted anytime. And with this awareness must take action, and find other material more feasible to manufacture steel without degrading over nature that has been severely hampered by manufacturing materials through natural raw materials.

VI

Lista de Ilustrações Figura 1 – Cantoneira .............................................................................................. 16 Figura 2 – Perfil I de aço .......................................................................................... 17 Figura 3 – Perfil H de aço......................................................................................... 17 Figura 4 – Perfil U de aço......................................................................................... 17 Figura 5 – Processo de Fabricação do Aço .............................................................. 18 Figura 6 – Fluxo simplificado de produção de aço ................................................... 20 Figura 7 – Alto-forno ................................................................................................ 21 Figura 8 – Conversor Bessemer............................................................................... 23

VII

Lista de Abreviaturas e Siglas

BNDES – Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico BTE – Baixo Teor de Enxofre Cia – Companhia CONSIDER – Conselho Consultivo da indústria Siderúrgica CSN – Cia Siderurgica Nacional CST – Cia Siderúrgica de Tubarão D. – Dom Da. – Dona ES – Espirito Santo GCIS – Grupo Consultivo da Indústria Siderúrgica IBS – Instituto Brasileiro de Siderurgia MG – Minas Gerais MTE – Ministério do Trabalho e Emprego RJ – Rio de Janeiro SIDERBRAS – Cia. Siderúrgica Brasileira USIBA – Usina Siderúrgica da Bahia

VIII

Sumário

1.

Introdução ........................................................................................................... 9

2.

Definição de Siderurgia ..................................................................................... 10

3.

Histórico ............................................................................................................ 11

4.

Características................................................................................................... 15

5.

Tipos de Produtos ............................................................................................. 16

6.

Processo de Fabricação .................................................................................... 18

7.

Máquinas utilizadas no processo e suas características .................................... 21 7.1.

Alto-forno .................................................................................................... 21

7.2.

Conversor ................................................................................................... 22

7.2.1.

Conversor Bessemer ............................................................................ 22

7.2.2.

Conversor Thomas ............................................................................... 23

7.2.3.

Conversor LD (Linz Donawitz) .............................................................. 24

7.3.

Laminador ................................................................................................... 25

8.

Impactos ambientais dos processos .................................................................. 27

9.

Conclusão ......................................................................................................... 28

10.

Referências Bibliográficas .............................................................................. 30

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1.

Introdução

Os mecânicos de usinagem, bem como outras áreas próximas á mecânica, costumam trabalhar em metais que, antes de chegar ás suas mãos passam por muitos processos previamente, porém, poucos sabem por qual processo esses metais, tais quais encontramos o aço, deverão percorrer.

No decorrer da leitura deste trabalho conheceremos a matéria-prima do aço, os caminhos pelo qual esta matéria-prima passa antes de se transformar no aço que conhecemos, quais os diversos tipos de produtos possíveis de se elaborar com o aço e entenderemos a importância de conservarmos a natureza por durante todo esse processo; entenderemos também como chegamos a esse processo que ocorre na siderurgia, desde a sua criação até os seus dias atuais.

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2.

Definição de Siderurgia

Siderurgia é assim chamada, pois a primeira vez que o homem fez contato com o elemento ferro, foi sob a forma de meteoritos, daí a etimologia da palavra que vem do latim sider (astro, estrela) (Arcelor Mittal Brasil), pelo grego sidêros (/ σιδηρος: ferro) e ergo (: projetos) (Google Tradutor) (SIDERURGIA), e é o ramo da metalurgia que se dedica à fabricação e tratamento de aços e ferros fundidos (Siderurgia – Wikipédia, a enciclopédia livre).

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3.

Histórico

1554 – O Padre José de Anchieta, S. J, descobre depósitos de minérios de ferro e de outros bens minerais na Capitania de São Vicente.

1556 – O Padre Mateus Nogueira, S.J, instala uma forja na recém-criada cidade de São Paulo para atender as necessidades da comunidade local.

1557 – Afonso Sardinha instala na antiga freguesia de Santo Amaro uma pequena fábrica produtora de ferro metálico. Esta data é considerada por siderurgistas brasileiros como a do nascimento da indústria nacional do ferro metálico e do aço e Afonso Sardinha como o seu pioneiro.

1590 – Afonso Sardinha coloca em operação a sua segunda fábrica produtora de ferro metálico, com capacidade instalada de produção superior à anterior Foi Instalada no morro de Araçoiaba, em Sorocaba.

1600 – Afonso Sardinha e outros empreendedores instalam novas fábricas voltadas à produção e a transformação de ferro metálico em Sorocaba.

1629 – Com a morte do líder Afonso Sardinha, parte dos empreendimentos não se mantiveram por muito tempo.

1780 – Com a descoberta de ouro na região central da Capitania de Minas Gerais, o Governador Don Rodrigo José de Menezes requer a Corte de Portugal autorização para a instalação de fábricas voltadas á produção e/ou à transformação de ferro metálico em implementos necessários às atividades de lavra.

1785 – O pleito de Don Rodrigo J. de Menezes não só foi rejeitado como deu origem a uma ordem de Da. Maria a Louca, tornando ilegal a instalação de novas fábricas produtoras e/ou transformadoras de ferro metálico e manda desativar as existentes.

1795 – O Governador Geral do Brasil D.Luis Pinto de Souza, comunica aos governadores das Capitanias que as fábricas produtoras e/ou transformadoras de ferro metálico estão autorizadas a funcionar.

1808 – A chegada de D.João VI ao Brasil deu um novo impulso à expansão da siderurgia brasileira. A implantação da Real Fábrica de São João de Ipanema é acelerada.

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1810 – É criada oficialmente a Real Fábrica de São João de Ipanema.

1812 – Na capitania de Minas Gerais, é produzido pela primeira vez no país ferro metálico em estado Líquido.

1814 – Na Real Fábrica do Morro do Pilar, o Intendente Câmara realiza a primeira corrida de ferro-gusa no primeiro alto forno construído no país.

1818 – O alto-forno N° 1 da fábrica de lpanema entra em operação.

1825 – O engenheiro francês Jean Antoine de Monlevade, em Sabará, instala uma fábrica para a produção e transformação de ferro metálico.

1845 – lrineu Evangelista de Souza, Barão de Mauá, instala em Ponta de Areta um complexo industrial voltado à produção de ferro metálico e bronze.

1876 – É fundada a Escola de Minas de Ouro Preto, primeira escola de engenharia da América do Sul a formar engenheiros de mineração e metalurgia.

1892 – Instalação de alto-forno na usina Miguel Burnier.

1910 – O Presidente Nilo Peçanha assina o decreto favorecendo a instalação de estabelecimentos siderúrgicos.

1917 – Em um pequeno forno Siemens Martin, Instalado na Cia. Ferrum, no Rio de Janeiro, é iniciada a produção brasileira de aço bruto.

1918 – Decreto assinado pelo Presidente Wenceslau Braz regula o apoio financeiro e de outros incentivos à indústria siderúrgica.

1919 – Para fins siderúrgicos o Presidente Epitácio Pessoa autoriza os estudos do carvão mineral no sul do País.

1921 – É criada a Cia Siderúrgica Belgo-Mineira, resultado da associação da Cia Siderúrgica Mineira com a empresa belgo-luxemburguesa ARBED. 1924 – O Presidente da República, Arthur Bernardes, apoia as siderúrgicas existentes e promove a instalação de novas.

1925 – Entra em operação a usina de Sabará, MG, da Cia Belgo Mineira, que opera com base em carvão vegetal.

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1939 – É inaugurada em Monlevade, MG, a segunda usina da Cia Siderúrgica Belgo-Mineira.

1940 – É assinado pelo Presidente Getúlio Vargas decreto que cria a Comissão Executiva do Plano Siderúrgico Nacional.

1941 – Decreto autoriza a construção da Cia Siderúrgica Nacional 1946 – É Inaugurada a usina da CSN em Volta Redonda, RJ. Trata-se da maior usina integrada, com base em coque, da América Latina.

1952 – É criado o Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico (BNDES), principal instituição financeira de desenvolvimento do Governo. Um dos pnncrpa1s agentes da expansão e modernização do parque metalúrgico brasileiro.

1954 – Com a inauguração da Cia Siderúrgica Mannesmann, em Belo Horizonte, MG, começa a operar o primeiro forno elétrico de redução de minérios de ferro.

1961 – Entra em operação na Siderúrgica Rio-grandense, em Porto Alegre, a primeira máquina de lingotamento contínuo de aço.

1963 – É fundado no Rio de Janeiro, RJ, o Instituto Brasileiro de Siderurgia (IBS) com a finalidade de congregar e representar as empresas brasileiras produtoras de aço, assim como promover e defender seus interesses e desenvolvimento.

1966 – A Cia Vale do Rio Doce inaugura a sua primeira usina de pelotização de minério de ferro em Vitória, ES. 1967 – Visando à expansão e a modernização do parque siderúrgico brasileiro, o Presidente Castelo Branco cria o Grupo Consultivo da Indústria Siderúrgica (GCIS).

1968 – Para implantar e implementar as propostas do GCIS, o Presidente Costa e Silva cria o Conselho Consultivo da indústria Siderúrgica (CONSIDER).

1970 – O CONSIDER deixa de ser consultivo para se transformar em deliberativo e passa a denominar-se Conselho Nacional da Indústria Siderúrgica.

1971 – Em 7 de Janeiro, em solenidade na usina da CSN em Volta Redonda, RJ, é aprovado o Plano Nacional Siderúrgico.

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1973 – É inaugurada no País a primeira usina integrada produtora de aço, Usina Siderúrgica da Bahia (Usiba).

1973 – É criada a Cia. Siderúrgica Brasileira (SIDERBRAS).

1983 – Entra em operação em Vitória, ES, a Cia Siderúrgica de Tubarão (CST).

1986 – Entra em operação em Ouro Branco, MG, a Cia Aço Minas Gerais (Açominas).

1988 – É extinto o CONSIDER. 1990 – Governo Collor extingue a SIDERBRAS. 1991/1993 – Com a implantação do Programa Nacional de Desestatização, as empresas Cosinor, Usiminas, Aços Finos Piratini, CST, Acesita, CSN, Cosipa e Açominas são privatizadas.

2010 – Fundada a Thyssenkrupp CSA Siderúrgica do Atlântico, na Baía de Sepetiba, Rio de Janeiro.

2011 – Fundação da Vallourec & Sumitomo Tubos do Brasil (VSB), em Jeceaba, Minas Gerais, e criação da Aperam, formada pela ex-Arcelor Mittal Inox Brasil e outras sete plantas industriais localizadas na França e Bélgica (Instituto Aço Brasil).

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4.

Características

As siderúrgicas integradas operam as três fases básicas de redução, refino e laminação; as semi-integradas realizam o refino e a laminação, e as não integradas apenas uma fase do processo, de redução ou laminação. No primeiro caso das não integradas estão os produtores de ferro gusa, os chamados guseiros, que têm como característica comum o emprego de carvão vegetal em altos fornos para redução do minério. No segundo, estão os relaminadores, geralmente de placas e tarugos, adquiridos de usinas integradas ou semi-integradas e os que relaminam material sucatado. No mercado produtor operam ainda unidades de pequeno porte que se dedicam exclusivamente a produzir aço para fundições (Mello, Raele, Vaz, & Caigawa, 2009).

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5.

Tipos de Produtos



Perfis Laminados,

(imagem não encontrada) 

Barras, Chapas e Perfis

(imagem não encontrada) 

Cantoneira

Figura 1 – Cantoneira



I, H e U a partir do aço

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Figura 2 – Perfil I de aço

.

Figura 3 – Perfil H de aço

Figura 4 – Perfil U de aço

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6.

Processo de Fabricação

Figura 5 – Processo de Fabricação do Aço

De acordo como mostra a figura acima, a matéria-prima do aço passa por vários processos diferentes até chegar à forma final, conforme descrevo a seguir: 1. O aço é uma liga metálica 3 de ferro purificado. Sua principal matéria-prima é o minério de ferro – que não é ferro puro. Na natureza, o ferro sempre vem ligado a átomos de oxigênio, formando óxidos como hematita (Fe2O3), um dos principais minérios de ferro.

2. Assim que o minério de ferro chega à usina siderúrgica, ele é misturado à cal (CaCO3, um composto de cálcio) e ao carvão (C, carbono puro), ingredientes que nas etapas seguintes vão ajudar a purificar o ferro, transformando-o em aço.

3. A mistura de hematita, cal e carvão segue para o alto-forno - um forno que recebe oxigênio e arde a 1 200 °C -, onde o objetivo é purificar o minério de ferro, retirando os átomos de oxigênio e de areia fina que ele contém.

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4. A purificação acontece em duas etapas. Primeiro, os átomos de oxigênio (O 2) injetados no forno se combinam com átomos de carbono (C) do carvão, formando moléculas de monóxido de carbono (CO).

5. Em seguida, o monóxido de carbono reage com a hematita (Fe2O3), gerando como produto moléculas de gás carbônico (CO2) e de ferro (Fe).

6. A cal (CaCO3) também ajuda na purificação: ela serve para atrair outro tipo de impureza presente no minério de ferro - minerais como silício (Si), cálcio (Ca) e alumínio (Al). A reação da cal com esses minerais produz a chamada escória, substância usada como matéria-prima na pavimentação de rodovias.

7. Depois das reações de purificação, o ferro que sai do alto-forno é o chamado ferro-gusa - um ferro em estado líquido e sem oxigênio, mas com elevado teor de carbono e com impurezas como silício, manganês e enxofre, elementos que tornam o ferro bastante frágil.

8. Depois de passar pelo alto-forno, o ferro-gusa chega ao conversor, onde recebe uma pulverização de magnésio (Mg) e um intenso jato de oxigênio. Essa reação gera como produtos óxidos de enxofre, magnésio, fósforo e silício (que são retirados da mistura) e aço - ferro com baixa porcentagem de carbono (no máximo 2%), que segue em frente.

9. Ainda em estado líquido, o aço é transferido do conversor para um molde, onde o líquido incandescente ganha a forma de barras ou chapas e é resfriado por jatos de água, passando do estado líquido ao sólido. No fim dessa etapa, as barras ou chapas de aço são cortadas por uma tocha especial.

10. Cortadas em pedaços, as barras ou chapas de aço seguem para a laminação, onde ocorrem duas coisas: primeiro, o aço é reaquecido a 1 000º C tornando-se mais moldável. Segundo, ele é moldado por cilindros que diminuem a espessura da barra até a medida desejada.

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11. Depois da laminação, o aço pode seguir dois caminhos. Ele pode ser resfriado e comercializado diretamente na forma de vergalhões, ou na forma de barras de metal usadas para erguer casas e edifícios, por exemplo. Ou...

12. ...O aço pode seguir na linha de produção e passar por uma máquina chamada bloco, que transforma o aço laminado em fios de aço e reduz sua espessura. O "fioaço", então, pode servir de matéria-prima para a fabricação de outros produtos, como arames e pregos. (Qual a diferença entre siderúrgica e metalúrgica? - Mundo Estranho) Para que possamos entender melhor o processo pelo qual o aço passa antes de ser utilizado nas indústrias, irei ilustrar de uma forma mais simplificada a seguir:

Figura 6 – Fluxo simplificado de produção de aço

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7.

Máquinas utilizadas no processo e suas características

7.1.

Alto-forno

Figura 7 – Alto-forno

O alto-forno é um forno de cuba ou fornalha com 20 a 30 metros de altura, com a forma de dois troncos de cone unidos pelas suas bases (cuba e ventre) e fechado na parte inferior pelo cadinho com a soleira.

Este tem como finalidade a fusão dos minérios de ferro, hematite (Fe2O3) e magnetite (Fe3O4) e obtenção de ferro-gusa ou simplesmente designada de gusa (ferro da primeira fundição).

Para a obtenção da gusa a partir do minério de ferro adiciona-se coque como combustível que vai permitir efetuar a separação de ferro do oxigénio no minério e calcário (ou castina) como fundente das gangas (minerais sem interesse metalúrgico). A função do fundente é a de separar o minério da ganga. O fundente é escolhido em função da ganga.

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As matérias-primas (minério+ganga, coque e fundente) são introduzidas pela parte superior do forno, normalmente através de uma tremonha rotativa. O ar aquecido entre os 100 a 1350 °C nos regeneradores de calor é injetado através de tubos situados na parte superior do cadinho e tem como funções permitir a combustão do CO que e provocar o aquecimento das matérias-primas. Os gases redutores formados (monóxido de carbono) atravessam totalmente as matérias primas no sentido ascendente e reduzem o mineral, que se encontra em diferentes graus de oxidação. Simultaneamente, as matérias-primas são aquecidas pelos gases ascendentes. No ventre, um pouco acima do nível dos tubos, o ferro reduzido (esponja de ferro) e a escória (subproduto constituído por gangas e por cinzas do coque) entram em fusão e escorrem para o cadinho, onde a escória, menos densa, passa a flutuar sobre a gusa. À medida que vai descendo, a gusa, por contato com o coque, vai-se enriquecendo em carbono. Os intervalos regulares procedem-se à sangria (tubos de escoamento), tanto da gusa como da escória, que vertem dos respectivos furos de sangria.

A gusa pode ser transferida diretamente num misturador-forno, que a mantém no estado líquido e a transporta para a aciaria onde vai ser moldada em lingotes.

Os rendimentos de um alto-forno moderno, com cadinho de 9,7 m de diâmetro, são de cerca de 4500 toneladas por dia de gusa e 380 kg de escória por tonelada de gusa. (alto-forno - Infopédia) 7.2.

Conversor

Os mais conhecidos, nós vamos estudar juntos. Eles são: 7.2.1. Conversor Bessemer O primeiro conversor sobre o qual vamos falar é o Bessemer. É constituído por uma carcaça de chapas de aço, soldadas e rebitadas. Essa carcaça é revestida, internamente, com uma grossa camada de material refratário, isto é, aquele que resiste a altas temperaturas. Seu fundo é substituível e é cheio de orifícios por onde entra o ar sob pressão. A grande sacada desse forno é seu formato (os livros técnicos dizem que ele se parece a uma pêra bem estilizada) que permite seu basculamento. Quer dizer ele é montado sobre eixos que permitem colocá-lo na

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posição horizontal, para a carga do gusa e descarga do aço, e na posição vertical para a produção do aço.

.

Figura 8 – Conversor Bessemer

Este forno não precisa de combustível. A alta temperatura é alcançada e mantida, devido às reações químicas que acontecem quando o oxigênio do ar injetado entra em contato com o carbono do gusa líquido. Nesse processo, há a combinação do oxigênio com o ferro, formando o óxido de ferro (FeO) que, por sua vez, se combina com o silício (Si), o manganês (Mn) e o carbono (C), eliminando as impurezas sob a forma de escória e gás carbônico.

Esse ciclo dura, em média, 20 minutos e o aço resultante desse processo tem a 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. (É hora de fabricar o aço) 7.2.2. Conversor Thomas O outro conversor é o Thomas, bastante semelhante ao Bessemer: ele também é basculante, também processa gusa líquido e também usa ar nesse processo. A diferença está no revestimento refratário desse conversor, que é feito com um material chamado dolomita, que resiste ao ataque da escória à base de cal e, por isso, esse material permite trabalhar com um gusa com alto teor de fósforo.

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As reações químicas que acontecem dentro desse conversor são as mesmas que acontecem no conversor Bessemer, ou seja, oxidação das impurezas, combustão do carbono e oxidação do ferro. Esse processo, porém, tem duas desvantagens: não elimina o enxofre da gusa e o revestimento interno do forno é atacado pelo silício.

Assim, a gusa deve ter baixo teor de silício. (É hora de fabricar o aço) 7.2.3. Conversor LD (Linz Donawitz) O conversor LD usa também o princípio da injeção do oxigênio. A diferença é que o oxigênio puro é soprado sob pressão na superfície da gusa líquido. Essa injeção é feita pela parte de cima do conversor.

Esse tipo de conversor é constituído de uma carcaça cilíndrica de aço resistente ao calor, revestido internamente por materiais refratários de dolomita ou magnesita. A injeção do oxigênio é feita por meio de uma lança metálica composta de vários tubos de aço. O jato de oxigênio é dirigido para a superfície do gusa líquido e essa região de contato é chamada de zona de impacto.

Na zona de impacto, a reação de oxidação é muito intensa e a temperatura chega a atingir entre 2.500 e 3.000ºC. Isso provoca uma grande agitação do banho, o que acelera as reações de oxidação no gusa líquido. Nesse conversor, a contaminação do aço por nitrogênio é muito pequena porque se usa oxigênio puro. Isso é um fator importante para os aços que passarão por processo de soldagem, por exemplo, pois esse tipo de contaminação causa defeitos na solda. (É hora de fabricar o aço)

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7.3.

Laminador

O laminador é uma máquina utilizada na conformação mecânica de materiais (laminação), que consiste em modificar a seção transversal de um metal através da passagem entre dois cilindros com superfície retilínea (laminação plana) ou com canais (laminação não plana), sendo a distância entre os dois cilindros menores do que a espessura inicial da peça.

O material é submetido a elevadas tensões, resultantes da compressão exercida por roletes (como na calandra), e a tensões cisalhantes superficiais, resultante do atrito entre os rolos e o material. Mesmo atrito este que “puxa” o material para dentro dos cilindros. Além de modificar a espessura do material, pode-se também mudar sua dureza (ductilidade), de acordo com o grau de laminação.

Ele é composto basicamente de cilindros (2), mancais – sendo um de rolamento, um de fricção e um de patente –, carcaça ou gaiola, que fixa essas partes e um motor para fornecer potência aos cilindros e controlar a velocidade de rotação.

São utilizados dois cilindros colocados horizontalmente, um sobre o outro, que são compostos por três partes: a mesa, onde se realiza a laminação, os pescoços, onde se encaixam os mancais e os garfos de acionamento – trevos.

A posição dos cilindros é ajustada por volantes que ficam na parte superior da máquina, e são utilizadas também guias para que o material não desvie de sua trajetória.

Os passes variam muito de máquina para máquina e devem ser dados de forma decrescente e suave, para evitar que ocorram desníveis nas chapas. 

Fricção dianteira: sua rotação tem o dobro da velocidade dos cilindros, o que facilita a tração do material.



Fricção principal: possui correias resistentes e trabalha com um conjunto de engrenagens, tanto fora da máquina, como no redutor.

O sistema de refrigeração é muito importante, e é feito com água e óleo, sendo a água responsável pela refrigeração interna dos mancais de bronze, e o óleo dos cilindros e mancais patente. Possui bomba de óleo hidráulica e um complexo para a reutilização da água. O sistema de refrigeração nas adesivadoras (expansão de

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laminadoras) é feito, usando uma estufa ou uma câmara que contenha várias lâmpadas de cura.

A lubrificação é feita com graxa nas partes de engrenagens e disco de freio e com óleo grosso nos cilindros.

As chapas devem ser constantemente limpas, pois qualquer sujeira pode danificar o material (Laminador – Wikipédia, a enciclopédia livre).

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8.

Impactos ambientais dos processos

Nesse imenso complexo industrial, a poluição está por toda a parte, em todas as etapas do processo e envolve poluição do ar, da água e do solo.

A poluição do ar acontece no beneficiamento do minério (sinterização), na coqueria, no alto-forno e, em menor escala, nas áreas de fabricação de produtos semiacabados, em função dos combustíveis e do processo de queima nos fornos.

Os poluentes emitidos estão na forma de material em pequenas partículas (pó) e na forma de gases, como óxido de nitrogênio, óxido de enxofre e monóxido de carbono.

O controle de emissão de óxido de enxofre é feito com a utilização de combustíveis com baixo teor de enxofre, como óleos BTE (óleos com baixo teor de enxofre (Óleo Combustível)) e gás natural. Um rigoroso controle nos processos de combustão reduz sensivelmente as emissões de óxidos de nitrogênio.

Para o controle de emissão de partículas, usam-se lavadores, filtros e precipitadores eletrostáticos, que retêm as partículas de poeira por meio de um campo magnético criado por corrente elétrica. Pilhas de matérias-primas deixadas em locais abertos são umedecidas com água industrial, para evitar que os resíduos sejam espalhados pelo vento.

A água é necessária e extensivamente usada em uma usina siderúrgica. Basta dizer que são necessários até 250 m3 de água para a produção de uma tonelada de aço.

Os efluentes hídricos, ou seja, a água que resulta dos processos siderúrgicos apresentam sólidos em suspensão, óleos, graxas, fenóis, sulfetos e cianetos. Esses vários tipos de agentes poluidores são gerados em função do processo e das etapas de produção.

Como a água é tão necessária como o minério, o coque e os elementos de liga, uma usina siderúrgica apresenta altos índices de recirculação da água, ou seja, a água é reaproveitada e, para isso, precisa ser tratada.

Dependendo do tipo de agente poluidor, usa-se determinada técnica de tratamento que pode ser, entre outras: resfriamento, decantação, flotação, neutralização, remoção biológica e redução química. (Siderurgia e ambiente)

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9.

Conclusão

Siderurgia é o ramo da metalurgia que se dedica ao tratamento de aços e de ferros fundidos, passando o aço, uma liga metálica 3 de ferro purificado, por pelo menos três diferentes passos, dentre os quais estão a redução, o refino e a laminação, dependendo do tipo de siderurgia, ela fará todos ou somente um dos processos formando, no final de todos os processos, desde perfis laminados, barras, chapas, perfis e cantoneiras a I, H, e U. O minério de ferro é misturado à cal e ao carvão que seguem para o alto-forno onde é purificado, retirando os átomos de oxigênio e de areia fina que ele contém. A cal (CaCO3) também ajuda na purificação: ela serve para atrair outro tipo de impureza presente no minério de ferro - minerais como silício (Si), cálcio (Ca) e alumínio (Al).

A reação da cal com esses minerais produz a chamada escória, substância usada como matéria-prima na pavimentação de rodovias.

Depois das reações de purificação, o ferro que sai do alto-forno é o chamado ferrogusa, que chega ao conversor, onde recebe uma pulverização de magnésio (Mg) e um intenso jato de oxigênio. Essa reação gera como produto o aço - ferro com baixa porcentagem de carbono (no máximo 2%), que segue em frente.

Ainda em estado líquido, o aço é transferido para um molde, onde ganha a forma de barras ou chapas e é resfriado, passando do estado líquido ao sólido. No fim dessa etapa, as barras ou chapas de aço são cortadas por uma tocha especial.

As barras ou chapas de aço seguem para a laminação, onde ocorrem duas coisas: primeiro, o aço é reaquecido a 1000º C tornando-se mais moldável. Segundo, ele é moldado por cilindros que diminuem a espessura da barra até a medida desejada.

Depois da laminação, o aço pode seguir dois caminhos. Ele pode ser resfriado e comercializado diretamente na forma de vergalhões, ou na forma de barras de metal usadas para erguer casas e edifícios, por exemplo. Ou seguir na linha de produção e passar por uma máquina chamada bloco, que transforma o aço laminado em fios de aço e reduz sua espessura. O "fio-aço", então, pode servir de matéria-prima para a fabricação de outros produtos, como arames e pregos.

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Para que todo esse processo ocorra com segurança e não afete a natureza, é necessário que todos os envolvidos nele prestem muita atenção nas questões de equipamentos de segurança e nas questões de segurança do meio ambiente que é muito importante para o futuro do planeta.

O uso indevido dos equipamentos de segurança no processo da siderurgia, assim como certos cuidados, quando não observados, como perda no fornecimento de ar poderia levar a uma destruição, entre outros acontecimentos (Riscos na siderurgia. Artigos Acadêmicos - Eulercampos, 2012), portanto devemos sempre nos atentar para os cuidados a serem tomados quando vamos prestar um determinado serviço e para a validade dos nossos equipamentos de segurança para uso individual ou para uso em grupos.

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10.

Referências Bibliográficas

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