Com a invenção do forno na Revolução Industrial surgiu a possibilidade de corrigir impurezas e aumentar a resistência e a dureza do ferro. E assim começou a fabricação de aço! Afinal, você sabe como é fabricado o aço?
Por meio de uma combinação única de durabilidade, usabilidade e baixo custo, o aço tornou-se um material muito popular e que possui as mais variadas possibilidades de aplicações!
Contudo, além de muitas outras informações relevantes, vamos abordar a seguir como é fabricado o aço!
O que é aço?
Em uma definição básica, o aço se trata de um metal composto por ferro e carbono. Contudo, o aço é fabricado por meio da siderurgia — um campo da metalurgia. Vem do grego, onde siderurgia significa “trabalho feito sobre o ferro”. No entanto, para chegar nas diversas ligas de aço existentes, o ferro deve ser trabalhado em algumas etapas.
Assim, para quem deseja saber como é produzido o aço, tudo acontece usando minério de ferro ou sucata.
A qualidade do minério de ferro de forma especial de sua composição. Além disso, o alto teor de ferro e baixo teor de enxofre e fósforo são condições favoráveis para que o aço seja fabricado.
Você pode encontrar o minério de ferro no mundo todo, mas, possui variações em sua composição.
Entretanto, o tipo mais usado para produzir aço é a hematita (Fe2O3). No entanto, no caso da sucata, ela é coletada seletivamente há várias décadas e é reciclada como uma matéria-prima valiosa para o processo de fabricação do aço.
Resumo do processo de como é fabricado o aço
Em suma, o aço se trata de uma liga de ferro e carbono. Contudo, o ferro se trata de um elemento encontrado em toda a crosta terrestre e está intimamente relacionado ao oxigênio e à sílica.
No entanto, o minério de ferro se trata de um óxido de ferro emaranhado com areia fina.
O carbono é também um elemento relativamente abundante na natureza e pode existir em muitas formas.
Por exemplo, na indústria siderúrgica, utiliza-se carvão mineral e, em alguns casos, o carvão vegetal é o tipo usado.
O carvão desempenha um papel duplo na siderurgia (fabricação do aço). O primeiro, é sua atuação como combustível, com capacidade de atingir as altas temperaturas (cerca de 1.500 graus Celsius) necessárias para derreter o minério. Atua também agente redutor, combina-se com o oxigênio liberado do minério em altas temperaturas, liberando o ferro.
O processo para a remoção do oxigênio do ferro para combinar com o aço carbono é chamado de redução e ocorre dentro de um dispositivo conhecido como alto forno.
As fases de como é fabricado o aço
Mas, antes de serem levados ao alto forno, o minério e o carvão são preparados de forma antecipada para aumentar o rendimento e a economia do processo.
O minério é convertido em pelotas e o carvão é destilado para obter o coque, que também produz subprodutos químicos de carbono.
Durante o processo de redução, o ferro se liquefaz, ganhando o nome de ferro gusa ou ferro de primeira fusão.
Calcário, sílica e outras impurezas, dão formação a escória, que é a matéria-prima para fazer o cimento.
A próxima etapa do processo se trata do refino. O ferro gusa é transportado para a aciaria, ainda no estado líquido, é convertido em aço pela queima de impurezas e adições.
A fabricação de aço é realizada em um forno de oxigênio ou um forno elétrico.
Por fim, a terceira etapa clássica do processo siderúrgico se trata da laminação.
O aço sofre deformação mecânica durante o processo de solidificação e é transformado em aço utilizado na fabricação, como chapas grossas e finas, bobinas, barras de aço, fios, perfis, barras, etc.
À medida que a tecnologia se desenvolve, as etapas de redução, refino e laminação vão diminuindo, garantindo assim velocidades de produção mais rápidas.
Quais as etapas da fabricação do aço?
Como já vimos, a produção do aço acontece, em suma, por meio do minério de ferro em combinação com outros recursos.
No entanto, falando no processo em que é fabricado o aço, ele se divide em 4 etapas: preparação da carga, redução, refino e laminação. Confira mais detalhes a seguir de cada uma delas:
Preparação da carga: a maior parte do minério de ferro (finos) fica aglomerada com cal e finos de coque. Com isso, o produto resultante recebe o nome de sinter. Por fim, o carvão é processado e transformado em coque em um forno de coque.
Redução: essas matérias-primas, já preparadas na etapa acima, são carregadas no alto forno. Então, o oxigênio aquecido a 1000°C é soprado pelo fundo do alto forno. Quando o carvão entra em contato com o oxigênio gera calor que derrete a carga do metal e começa a reduzir o minério de ferro a um metal líquido: o chamado ferro-gusa. O ferro-gusa se trata de uma liga de ferro e carbono com alto teor de carbono;
Refino: usinas de oxigênio ou elétrico para fabricação de aço são usadas para converter ferro-gusa líquido ou sólido e sucata de aço e ferro em aço líquido. Portanto, nesta etapa, parte do carbono presente no ferro gusa é extraído com impurezas. Por fim, a maior parte do aço fundido é transformado em uma matéria sólida em equipamentos de lingotamento contínuo, produzindo produtos semi-acabados, blocos e lingotes;
Laminação: os produtos semi-acabados, blocos e lingotes passam por processamento em equipamentos denominados laminadores e convertidos em diversos aços, nomeados de acordo com sua forma e/ou composição química.