Disserte um pouco a respeito da produção do aço na siderurgia (altoforno aciaria, etc).
Passo 1
O exercício pede que a gente discorra um pouco sobre a produção de aço na siderurgia (alto-forno, aciaria, etc.). O conteúdo é o processo metalúrgico de obtenção de aço, desde as matérias-primas até o produto final. Para resolver, vamos precisar entender:
- Matérias-primas (minério de ferro, coque, calcário)
- Funcionamento do alto-forno (redução do minério e obtenção de ferro-gusa)
- Conversão do ferro-gusa em aço na aciaria (convertedor a oxigênio)
- Tratamentos secundários e lingotamento contínuo
- Laminação e acabamento
Passo 2
Primeiro, as matérias-primas.
- Minério de ferro (óxidos de ferro, geralmente Fe₂O₃ ou Fe₃O₄)
- Coque (carbono quase puro, obtido da queima do carvão)
- Calcário (CaCO₃, para remover impurezas)
No alto-forno, esses três são carregados em camadas. O coque queima, gera CO e calor, e o CO reduz o minério:
Também ocorre a formação de escória pelo calcário, que ajuda a capturar sílica e outras impurezas. No fundo do forno sai o ferro-gusa (com 3–4% de C e impurezas) e a escória separada.
Passo 3
Agora, a aciaria (convertedor a oxigênio).
O ferro-gusa entra num grande cadinho onde se sopra oxigênio puro a alta pressão. Isso oxida o excesso de carbono e outras impurezas:
O ferro-gusa entra num grande cadinho onde se sopra oxigênio puro a alta pressão. Isso oxida o excesso de carbono e outras impurezas:
Com isso, a % de carbono cai para algo em torno de 0,05–1%, formando o aço. A escória resultante (óxidos) é retirada.
Passo 4
Após o convertedor, muitas vezes faz-se tratamento secundário (laminação a quente antes de inacésito, adição de ligas, ajuste fino da composição). Em cadinho de forno a vácuo ou forno de painel se refina o aço para remover gases (H₂, N₂) e controlar sulfeto e fosfato.
Passo 5
Em seguida vem o lingotamento contínuo: o aço líquido flui para um molde refrigerado, forma uma “lingota” contínua que é cortada em blocos (tarugos, placas, blocos) com dimensões padronizadas. Isso substituiu o lingotamento tradicional em moldes fixos, aumentando a produtividade e qualidade.
Passo 6
Por fim, a laminação e acabamento.
- Laminação a quente: aquece-se o bloco para >1100 °C e passa-se por rolos para reduzir espessura e formar bobinas, vigas, chapas.
- Laminação a frio: para obter superfícies mais lisas e tolerâncias mais apertadas, passa-se a chapa em rolos a temperatura ambiente.
- Tratamentos térmicos e revestimentos podem ser aplicados (têmpera, recozimento, galvanização, pintura).
Resposta
Em resumo, a produção de aço envolve:
- Redução do minério no alto-forno, gerando ferro-gusa e escória.
- Conversão do ferro-gusa em aço na aciaria (sopro de oxigênio para oxidar carbono e impurezas).
- Tratamentos secundários (refino de composição e desgasificação).
- Lingotamento contínuo (transforma aço líquido em tarugos ou placas).
- Laminação a quente e frio para obter os produtos finais (bobinas, chapas, perfis).
Esse é o fluxo básico na siderurgia para transformar minério de ferro em aço com as propriedades e formatos que usamos no dia a dia.