Matéria Prima para Confecções dos Aços

01 - Preparo das Matérias primas
As matérias-primas necessárias para a obtenção do aço são: o minério de ferro, principalmente a hematita, e o carvão mineral. Ambos não são encontrados puros na natureza, sendo necessário então um preparo nas matérias primas de modo a reduzir o consumo de energia e aumentar a eficiência do processo.

02 - Coqueira e Sintetização 

A coqueificação ocorre a uma temperatura de 1300oC em ausência de ar durante um período de 18 horas,  onde ocorre a liberação de substâncias voláteis. O produto resultante desta etapa, o coque, é um  material poroso com elevada resistência mecânica, alto ponto de fusão e grande quantidade de carbono. "O coque, nas especificações físicas e químicas requeridas, é encaminhado ao alto-forno e os finos de  coque são enviados à sinterização e à aciaria. O coque é a matéria prima mais importante na  composição do custo de um alto-forno (60%)". Na sinterização, a preparação do minério de ferro é feita cuidando-se da granulometria, visto que  os grãos mais finos são indesejáveis pois diminuem a permeabilidade do ar na combustão,  comprometendo a queima. Para solucionar o problema, adicionam-se materiais fundentes (calcário,  areia de sílica ou o próprio sínter) aos grão mais finos. Com a composição correta, estes elementos são levados ao forno onde a mistura é fundida. Em seguida,  o material resultante é resfriado e britado até atingir a granulometria desejada (diâmetro médio de 5mm). O produto final deste processo é denominado de sínter e de acordo com o Arquiteto Luís Andrade de  Mattos Dias, "Em decorrência de suas características combustíveis e de permeabilidade, o sínter  tornou-se mais importante para o processo do que o próprio minério de ferro".

03 - Alto Forno

Esta parte do processo de fabricação do aço consiste na redução do minério de ferro, utilizando o  coque metalúrgico e outros fundentes, que misturados com o minério de ferro são transformados  em ferro gusa. A reação ocorre no equipamento denominado Alto Forno, e constitui uma reação exotérmica. O resíduo formado pela reação, a escória, é vendida para a indústria de cimento. Após a reação, o ferro gusa na forma líquida é transportado nos carros-torpedos (vagões revestidos  com elemento refratário) para uma estação de dessulfuração, onde são reduzidos os teores de  enxofre a níveis aceitáveis. Também são feitas análises da composição química da liga (carbono,  silício, manganês, fósforo, enxofre) e a seguir o carro torpedo transporta o ferro gusa para a aciaria, onde  será transformado em aço.

04 - Aciaria

Na aciaria, o ferro gusa é transformado em aço através da injeção de oxigênio puro sob pressão no banho de gusa líquido, dentro de um conversor. A reação, constitui na redução da gusa através da combinação dos elementos de liga existentes (silício, manganês) com o oxigênio soprado, o que provoca uma grande elevação na temperatura, atingindo aproximadamente 1700^oC.
Os gases resultantes do processo são queimados logo na saída do equipamento e a os demais resíduos indesejáveis são eliminados pela escória, que fica a superfície do metal.
Após outros ajustes finos na composição do aço, este é transferido para a próxima etapa que constitui o lingotamento contínuo.


05 - Lingotamento Continuo

No processo de lingotamento contínuo o aço líquido é transferido para moldes onde se solidificará. O  veio metálico é continuamente extraído por rolos e após resfriado, é transformado em placas rústicas  através do corte com maçarico.

   

06 - Laminação a Quente 

Posteriormente, os lingotes devem passar pelo processo de laminação, podendo ser a quente ou a frio, onde se transformarão em chapas através da diminuição da área da seção transversal. Na laminação a quente, a peça com aproximados 250 mm é aquecida e submetida à deformação por cilindros que a pressionarão até atingir a espessura desejada. Os produtos laminados a quente podem ser:

Chapas Grossas

   espessura: 6 a 200 mm
   largura: 1000 a 3800 mm
   comprimento: 5000 a 18000 mm
Tiras
   espessura: 1,2 a 12,50 mm
   largura: 800 a 1800 mm
   comprimento-padrão: 2000, 3000 e 6000 mm

Tensões Residuais

Devido ao resfriamento desigual das peças, chapas e perfis laminados a quente apresentam tensões que permanecem após o completo resfriamento. Em chapas, por exemplo, as bordas se solidificam mais rapidamente que o centro, servindo como um quadro que impedirá a retração da peça como um todo, fazendo com que o centro da peça permaneça tracionado. A norma NBR 8800 fixa essa tensão em 115 MPa.

   

07 - Laminação a Frio
Ao contrário do processo de laminação a quente as peças laminadas a frio são normalmente mais finas,  com melhor acabamento e sem a presença de tensões residuais. Dimensões:    espessura: 0,3 a 3,00 mm    largura: 800 a 1600 mm    comprimentos-padrão: 2000, 2500 e 3000 mm

08 - Produtos Laminados