Visita técnica ArcelorMittal – Parte 1

O PET Civil visita a siderúrgica ArcelorMittal, sede em Juiz de Fora,  parte do maior grupo siderúrgico do mundo, responsável por aproximadamente 6% da produção mundial que, em 2011, foi de 1,527 bilhões de toneladas métricas (segundo a Associação Mundial do Aço). Dentre os aços longos (produtos belgo), são produzidos os mais variados tipos (vergalhão, arame, pregos, etc), com destaque voltado para o mercado da construção civil.

O aço

É, basicamente, uma liga de ferro e carbono. O ferro é encontrado em toda crosta terrestre sob a forma de óxidos de ferro, como é o caso do minério de ferro. O carbono é também relativamente abundante na natureza e pode ser encontrado sob diversas formas. Na siderurgia, usa-se carvão mineral ou carvão vegetal. Em suma, a fabricação do aço pode ser dividida em quatro etapas: preparação da carga, redução, refino e laminação.

O carvão exerce duplo papel na fabricação do aço. Como combustível, permite alcançar altas temperaturas necessárias à fusão do minério. Como redutor, associa-se ao oxigênio que se desprende do minério com a alta temperatura, deixando livre o ferro. O processo de remoção do oxigênio do ferro para ligar-se ao carbono chama-se redução e ocorre dentro de um equipamento chamado alto forno.

Etapas do processo produtivo

1. Preparação da carga

Antes de serem levados ao alto forno, o minério e o carvão são previamente preparados para melhoria do rendimento e economia do processo. Grande parte do minério de ferro (finos) é aglomerada utilizando-se cal e finos de coque (obtido pela destilação do carvão na coqueria), dele se obtendo ainda subprodutos carboquímicos. A siderúrgica visitada utiliza de carvão vegetal nesse processo.

2. Redução

Essas matérias-primas, agora preparadas, são carregadas no alto forno, que atinge a temperatura de 1300°C. O soprador garante a manutenção de oxigênio aquecido, lançado pela parte de baixo do alto forno. O carvão, em contato com o oxigênio, produz calor que funde a carga metálica e dá início ao processo de redução do minério de ferro em um metal líquido: o ferro-gusa ou ferro de primeira fusão. O gusa é uma liga de ferro e carbono com um teor de carbono muito elevado. Impurezas como calcário e sílica formam a escória, utilizada na fabricação de cimento.

* Por que o alto forno não derrete? Ele possui uma camada interna refratária (cerca de 800mm) que o protege por 3 anos, quando o alto forno é paralisado para que a camada seja refeita. Sua reativação é demorada (cerca de 3 meses) e é por esse motivo que ele é mantido ligado 24h por dia.

3. Refino

Aciarias a oxigênio ou elétricas são utilizadas para transformar o gusa líquido ou sólido e a sucata de ferro e aço em aço líquido. Nessa etapa (temperaturas de 1580 a 1650°C) parte do carbono contido no gusa é removido juntamente com impurezas. O refino ocorre nos fornos panela e o aço líquido é solidificado em equipamentos de duas maneiras:

  • Lingotamento Convencional – processo em que o aço líquido é solidificado em lingoteiras estáticas. Os lingotes então são conformados a quente em laminadores primários visando a produção de blocos, tarugos ou placas.
  • Lingotamento Contínuo – processo em que o metal líquido é solidificado em lingoteiras refrigeradas de maneira a produzir placas ou tarugos contínuos.

4. Laminação

O tarugo de aço, em processo de solidificação, é deformado mecanicamente e transformado (através de equipamentos chamados laminadores) em produtos siderúrgicos (vergalhão e barra mecânica), cuja nomenclatura depende de sua forma e/ou composição química, ou segue rumo à trefilaria (fio-máquina).

Classificação dos laminadores

Classificação

Descrição

Condições de trabalho:
– Laminadores a quente
– Laminadores a frio
A laminação a quente se faz a temperatura acima do ponto crítico do aço
O trabalho a frio tem como consequência o aumento da dureza e da resistência à tração
Função:
– Primários
– Acabadores
Laminadores primários, ou de desbaste, são aqueles em que os lingotes são transformados em produtos semi-acabados, tais como: placas, tarugos ou blocos
Os laminadores acabadores dão ao material, vindo do laminador primário, a forma final, como: perfilados, trilhos, tubos, chapas e etc.

5. Trefilação

Etapa que dispõe de trefilas, em que produtores de arames e barras utilizam o fio-máquina como matéria prima. Deformado a frio, os resultados são arames industriais, arames para construção civil e arames recozidos, treliças e telas eletrosoldadas, também destinadas à construção civil.

Agradecemos a receptividade da ArcelorMittal, em especial ao funcionário  Lázaro, que nos acompanhou ao longo da visita.

Fontes: Arcelor, Aço Brasil, Apostila de siderurgia

Figuras Infomet

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2 pensamentos sobre “Visita técnica ArcelorMittal – Parte 1

  1. Pingback: PET-Civil além da universidade « Pet Civil – UFJF

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