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APRENDA UM POUCO MAIS SOBRE O PROCESSO SIDERÚRGICO DE OBTENÇÃO DO AÇO E SUA UTILIZAÇÃO

O ferro e o aço são aplicados em diversos materiais com que temos contato no cotidiano, tais como panelas, caldeiras, palhas de aço usadas para limpeza e polimento
Por Roberta do Amorim Hassib 23 mar 2018 - 6 min de leitura
6 min

Mas afinal como é obtido o aço? Qual a sua utilização?

O ferro e o aço são aplicados em diversos materiais com que temos contato no cotidiano, tais como panelas, caldeiras, palhas de aço usadas para limpeza e polimento

Fonte: http://vdm-alloys.com/

Muito tem se ouvido falar em telejornais, revistas e outros meios de comunicação sobre as medidas anunciadas pelo presidente norte-americano Donald Trump da imposição de sobretaxa às importações de aço.

Antes de tudo, convém saber um pouco da sua história.

Os materiais metálicos

http://www.studiobrinde.com.br

 Os materiais metálicos utilizados na engenharia podem ser empregados na forma pura ou de forma associada, formando ligas.

A união de átomos de vários metais entre si e com não-metais, compondo uma MISTURA e/ou uma SOLUÇÃO SÓLIDA para formar um determinado material metálico, é denominada LIGA.

Uma MISTURA é formada pela junção de átomos de materiais diferentes ou até de moléculas de materiais diferentes onde cada molécula ou cada átomo subsiste individualmente no interior do conjunto.

Já uma SOLUÇÃO SÓLIDA é caracterizada pela inclusão aleatória de átomos do material adicionado (soluto) no interior do cristal do material base (solvente), substituindo um átomo (inclusão substitucional) ou ocupando um espaço entre átomos (inclusão intersticial).

Outro fato a se notar é que nem sempre uma mistura ou solução é 100% mistura ou solução pura, havendo em seu interior, quase sempre, a formação de outros compostos químicos ou outros tipos de solução.

Por exemplo, uma outra solução que ocorre no aço (basicamente, uma solução sólida de carbono no ferro, C + Fe) é o carboneto de ferro (Fe3 + C).

Sua família

fonte: https://plenitudewebradio.com.br

Os materiais metálicos costumam ser divididos em dois grandes grupos: metais ferrosos e metais não-ferrosos.

Os materiais ferrosos possuem o ferro como elemento importante em sua composição. Os mais usados na indústria são o Ferro-Fundido e o Aço, ambos obtidos a partir do minério de ferro nas indústrias siderúrgicas, onde a liga formada é, basicamente, composta por ferro e carbono (+ silício, no ferro-fundido).

Aqui vamos nos deter aos metais ferrosos que é o nosso campo de abordagem.

O processo siderúrgico

O processo siderúrgico básico consiste no derretimento do minério de ferro para a separação do ferro dos demais componentes e, em sequência, promover a sua ligação com o carbono, com o silício e com outros elementos importantes na obtenção de ligas especiais.

Fique por dentro

Quando se trabalha com o MINÉRIO DO FERRO, denominamos processo SIDERÚRGICO.

E quando se trabalha com OUTROS METAIS ou MINÉRIO, denominamos processo METALÚRGICO.

As principais etapas

A Obtenção do Minério de Ferro – os minérios de ferro são, normalmente, obtidos de minas a céu aberto.

 A Separação do Ferro do seu Minério – o minério de ferro sofre um primeiro processamento que tem por objetivo melhorar as suas características antes de entrar nos altos e/ou incorporar materiais que vão melhorar a fusão do minério na fase de aquecimento.

Em seguida, esse material segue para os altos-fornos, onde é fundido e sofre uma separação grosseira dos seus componentes.

Os dois principais produtos do alto-forno são o ferro-gusa e a escória.

fonte: http://betaeq.blogspot.com.br/2014/06/processos-quimicos-na-industria.html

O ferro-gusa é uma liga de ferro com carbono (teor de carbono acima de 4,5%) contendo, ainda, muitas impurezas em sua composição, como enxofre e fósforo. O ferro-gusa não tem aplicação prática como material de construção por ser muito duro e quebradiço: ele é utilizado no processamento subsequente para dar origem ao ferro-fundido e ao aço.

A escória é composta por impurezas diversas e, por ser mais leve do que o ferro-gusa, ela sobrenada o metal fundido, tornando fácil a sua remoção por separação de fases.

A Produção do Ferro-Fundidoo ferro-fundido é uma liga ternária (Fe + C + Si) e, para a sua produção, o ferro-gusa (derretido ou em forma de lingote) é mandado para um forno chamado cubilô, onde o conteúdo de carbono é reduzido para o valor desejado através da combinação, basicamente, com o oxigênio que circula no interior da massa de metal líquido. Nesse forno também é adicionado o silício, elemento fundamental para a composição do ferro-fundido.

A produção do aço

Os aços comuns são ligas binárias de ferro e carbono (Fe + C) onde o carbono possui teor máximo de 2,1%. São produzidos a partir do ferro-gusa em locais denominados aciarias e em fornos especiais chamados conversores ou redutores (Bessemer, Siemens-Martin e Thomas). Nesses fornos, o ferro-gusa é misturado com sucata de ferro e/ou com elementos metálicos específicos de acordo com a liga que se deseja obter e passa por um processo chamado de redução, onde parte do carbono e das impurezas é retirada do ferro-gusa (é reduzida) por combinação com o oxigênio e outros elementos.

https://blogdopetcivil.com/2012/05/23/

Controlando-se o processo de retirada do carbono e das impurezas e controlando-se, ainda, a adição de elementos químicos para conferir propriedades específicas, podemos obter os diversos tipos de aços existentes no mercado.

Informalmente, os aços podem ser classificados de acordo com a quantidade de carbono existente na liga, sendo chamados de aço de baixo carbono quando o conteúdo de carbono estiver abaixo de 0,25%; de aço de médio carbono, quando o teor de carbono estiver situado entre 0,25% e 0,50%; e de aço de alto carbono, quando o carbono estiver acima de 0,50%.

fonte: https://blogdopetcivil.com/2012/05/23/

A utilização do aço

 O ferro e o aço são aplicados em diversos materiais com que temos contato no cotidiano, tais como panelas, caldeiras, palhas de aço usadas para limpeza e polimento, mesas, portões, carrocerias, rodas de automóveis, pontes, pregos, parafusos, alicates etc. Uma de suas principais aplicações tem sido na construção civil, como no concreto armado, que é um concreto em estruturas de aço. Essa estrutura, além de diminuir o tempo da construção e o custo da obra com mais materiais que seriam gastos, também permite que sejam construídos vários andares, pois é o aço que fornece a resistência à tração ou à força perpendicular ao edifício, como a força dos ventos.

Além disso, o aço pode ser aplicado na fabricação de outros tipos de ligas metálicas com diferentes propriedades que podem ser utilizados de acordo com a necessidade. Como exemplo, temos o aço inoxidável.

 “As dificuldades são o aço estrutural que entra na construção do caráter.”

(Carlos Drummond de Andrade)

 

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Referências

Materiais, Mecânica. Curso Profissionalizante, Telecurso 2000, Fundação Roberto Marinho – Editora Globo, Rio de Janeiro, 2000;
Chiaverini, Vicente. Tecnologia Mecânica, 2ª Edição, Vol I, II e III – São Paulo, McGraw-Hill, 1986;
Van Vlack, Lawrence Hall. Princípios de Ciências e Tecnologia dos Materiais, 4ª Edição – Rio de Janeiro, Ed. Campus, 1984.
Hubertus Colpaert. Metalurgia dos Produtos Siderúrgicos Comuns. Ed. Edgard Brücher. São Paulo. 1969.
https://brasilescola.uol.com.br/quimica/aco.htm
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