Processo produtivo da siderurgia: quais são as etapas?

A indústria siderúrgica é a responsável pela produção de aço. Este material é uma liga de ferro e carbono utilizada no mundo inteiro. De maneira geral, a indústria utiliza óxido de ferro ou minério de ferro misturado com areia fina, e carvão mineral ou vegetal para produção de aço. Este carvão é utilizado no processo produtivo com duas funções. A primeira delas é como combustível e a segunda como redutor.

O aço começou a ser utilizado a partir da Revolução Industrial. Foi nesse período que fornos foram desenvolvidos para corrigir e adicionar propriedades ao ferro. Estas propriedades, que são características do aço, incluem: resistência ao desgaste, ao impacto, à corrosão, entre outros.

Tanto o ferro quanto o carbono são encontrados abundantemente na natureza. Consequentemente, isso faz com que a produção seja feita em larga escala e com baixo custo.

Nesse sentido, para que o aço seja produzido, são quatro fases no processo produtivo. A primeira é a preparação da carga, seguindo para etapa de redução, refino e por fim a laminação. A seguir você entenderá cada etapa em mais detalhes.

Etapa 1: Preparação da carga

Na siderurgia, a matéria prima para produção de aço é o minério de ferro. E na primeira etapa do processo produtivo desse material, o minério de ferro é aglomerado utilizando cal e finos de coque.

Ao final desta etapa, o produto que resulta é chamado de sinter. Já o carvão utilizado é processado na coqueria e transformado em coque.

A produção do coque é feita por meio da coqueificação, que se trata da produção de coque a partir do carvão utilizado na produção de aço. O carvão utilizado nesse processo é chamado carvão coqueificável, uma substância indispensável na redução do minério de ferro a metal líquido, pois se combina com o oxigênio, na presença de calcário, criando dióxido de carbono, ferro e escória.

Etapa 2: Redução

Nesta etapa do processo produtivo, as matérias primas são carregadas no alto forno, que serve para provocar a separação do ferro do seu minério. Para isso, acontece uma reação de redução química.

O que acontece é que a produção de calor funde a carga metálica e faz com que um novo processo ganhe espaço, que é a redução do minério de ferro em um metal líquido chamado ferro-gusa.

O coque pulverizado é soprado pela parte de baixo do alto forno. A separação acontece quando o carbono proveniente do coque entra em contato com o oxigênio do minério de ferro. 

O ferro-gusa se trata de uma liga de ferro e carbono, mas que possui um teor de carbono muito elevado. Este é um produto intermediário, mas que algumas indústrias do setor metalúrgico consideram como produto final, pois não continuam o processo produtivo até a obtenção do aço.

Etapa 3: Refino

Depois da redução, a próxima etapa é realizar o refino do ferro-gusa. Para isso são utilizadas aciarias a oxigênio ou elétricas que transformam o gusa líquido ou sólido e a sucata de ferro e aço em aço líquido.

Para obter esse resultado, parte do carbono que está contido no ferro-gusa é removido junto com outras impurezas. Então, o aço líquido é solidificado em equipamentos de lingotamento contínuo que produzem semi-acabados, lingotes e blocos.

Etapa 4: Laminação

Por fim, a etapa de laminação do aço é quando há conformação mecânica de chapas, tiras ou folhas de aço. Este processo é, na verdade, uma deformação plástica que dois ou mais cilindros causam a partir de rotação constante. 

O objetivo dessa etapa é proporcionar um novo perfil para o aço, bem como refinar suas microestruturas. Durante a etapa de laminação do aço observa-se a redução da espessura da peça de trabalho, bem como o aumento do seu comprimento e largura.

As peças de aço laminado são encontradas no dia a dia das pessoas, pois são utilizadas nas indústrias automotiva, rodoviária, ferroviária, construção civil, mineração, etc.

Produtos obtidos a partir do aço e suas aplicações

Muitas pessoas nem percebem, mas o aço está presente nas mais variadas ocasiões na vida de todos.

Por causa da grande quantidade de aplicações que o aço tem, existem muitas formas e tipos de produtos de aço. Essa variedade deve-se ao fato de que para cada aplicação existem alterações na composição e forma que são necessárias.

Utilidades domésticas

O aço tem características que beneficiam seu uso doméstico, como resistência a baixas e altas temperaturas, uma superfície que reduz o acúmulo de resíduos, composição química que não deixa o material descascar, tem alta durabilidade e baixa necessidade de manutenção.

Por todas essas características, é utilizado em restaurantes, cozinhas industriais, hospitais, laboratórios, empresas em geral e nas casas das famílias.

Transporte

Ainda considerando as características listadas acima, o aço é muito utilizado no setor de transportes. Sendo que o material está presente em carros, caminhões, ônibus, trens, metrôs, navios, bicicletas e motocicletas.

É um produto que é capaz de transportar pessoas e cargas, interligar cidades e distribuir insumos e riqueza de um lugar a outro.

Construção civil

Quando utilizado em sistemas construtivos, o aço permite que o projeto de arquitetura tenha mais liberdade, flexibilidade e compatibilidade com outros materiais. Além disso, há alívio na carga das fundações da construção, garantia da qualidade da obra e menor prazo de execução.

Para completar, o aço pode ser usado como parte integrante do processo produtivo, ou até mesmo como material principal em algumas aplicações.

Embalagens e recipientes

O aço também é largamente utilizado como embalagem nas indústrias em geral. Seus principais usos como embalagem são para conservação e transporte de alimentos, produtos químicos, agrícolas, tintas, gases de cozinha e industriais.

As características do material ainda evitam a contaminação dos alimentos, garantindo assim a qualidade dos mesmos.

Energia

No setor de energia, o aço é utilizado em diversas indústrias, como hidrelétricas, termelétricas, usinas nucleares, torres de transmissão, transformadores, cabos elétricos, plataformas, tubulações, equipamentos de prospecção e extração de petróleo, assim como em perfuratrizes, esteiras e caçambas das minas de carvão.

Agricultura

Na agricultura, o aço é utilizado para deixar o setor mais eficiente. A preparação da terra, por exemplo, é feita com arados que possuem aço. No momento da colheita das plantações, as ceifadeiras e colheitadeiras também têm aço. E por fim, no momento da armazenagem, os silos e graneleiros também utilizam o material.

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