Fabricao do Ao Daniel Alves -Eduardo Antunes -Fbio Mazzocato -Haroldo Issao -Magaly Manhes -Marcio D. Moreira -Saulo Biagi -

Prof. Rangel

Uniabc

Processo Siderrgico

O ao um produto siderrgico definido como liga metlica de ferro e carbono composta principalmente de ferro e pequenas quantidades de carbono com percentagens variando entre 0,008 e 2,11%. O processo siderrgico pode ser dividido em 4 grandes partes: a) Preparo das Matrias-Primas (Coqueira e Sintetizao) b) Produo do ferro Gusa (Alto-forno) c) Produo de Ao (Aciaria) d) Conformao Mecnica (Laminao) Marcio Moreira.

Preparo das matrias-primasAs matrias-primas necessrias para a obteno do ao so: o minrio de ferro, principalmente a hematita, e o carvo mineral. Ambos no so encontrados puros na natureza, sendo necessrio ento um preparo nas matrias primas de modo a reduzir o consumo de energia e aumentar a eficincia do processo. Ptio de Matrias-Primas (arquivo COSIPA)

Coqueira e SintetizaoA coqueficao ocorre a uma temperatura de 1300oC em ausncia de ar durante um perodo de 18 horas, onde ocorre a liberao de substncias volteis. O produto resultante desta etapa, o coque, um material poroso com elevada resistncia mecnica, alto ponto de fuso e grande quantidade de carbono. "O coque, nas especificaes fsicas e qumicas requeridas, encaminhado ao alto-forno e os finos de coque so enviados sinterizao e aciaria. O coque a matria prima mais importante na composio do custo de um alto-forno (60%)". Operao de Desfornamento da Coqueira (arquivo COSIPA )

Na sinterizao, a preparao do minrio de ferro feita cuidando-se da granulometria, visto que os gros mais finos so indesejveis pois diminuem a permeabilidade do ar na combusto, comprometendo a queima. Para solucionar o problema, adicionam-se materiais fundentes (calcrio, areia de slica ou o prprio snter) aos gro mais finos. Com a composio correta, estes elementos so levados ao forno onde a mistura fundida. O produto final deste processo denominado de snter e de acordo com o Arquiteto Lus Andrade de Mattos Dias, "Em decorrncia de suas caractersticas combustveis e de permeabilidade, o snter tornou-se mais importante para o processo do que o prprio minrio de ferro". Coqueira e SintetizaoSinterizao (arquivo USIMINAS) Magaly Manhes.

Alto FornoEsta parte do processo de fabricao do ao consiste na reduo do minrio de ferro, utilizando o coque metalrgico e outros fundentes, que misturados com o minrio de ferro so transformados em ferro gusa. A reao ocorre no equipamento denominado Alto Forno, e constitui uma reao exotrmica. O resduo formado pela reao, a escria, vendida para a indstria de cimento.

Alto Forno (arquivo COSIPA )

Alto Forno

Aps a reao, o ferro gusa na forma lquida transportado nos carros-torpedos (vages revestidos com elemento refratrio) para uma estao de dessulfurao, onde so reduzidos os teores de enxofre a nveis aceitveis.

Tambm so feitas anlises da composio qumica da liga (carbono, silcio, mangans, fsforo, enxofre) e a seguir o carro torpedo transporta o ferro gusa para a aciaria, onde ser transformado em ao.

AciariaNa aciaria, o ferro gusa transformado em ao atravs da injeo de oxignio puro sob presso no banho de gusa lquido, dentro de um conversor.

A reao, constitui na reduo da gusa atravs da combinao dos elementos de liga existentes (silcio, mangans) com o oxignio soprado, o que provoca uma grande elevao na temperatura, atingindo aproximadamente 1700oC. Aciaria (arquivo USIMINAS)Daniel Alves.

Aciaria ( Continuao )Os gases resultantes do processo so queimados logo na sada do equipamento e a os demais resduos indesejveis so eliminados pela escria, que fica a superfcie do metal. Aps outros ajustes finos na composio do ao, este transferido para a prxima etapa que constitui o lingotamento contnuo.Aciaria (arquivo USIMINAS)

LingotamentoNo processo de lingotamento contnuo o ao lquido transferido para moldes onde se solidificar. O veio metlico continuamente extrado por rolos e aps resfriado, transformado em placas rsticas atravs do corte com maarico Lingotamento Contnuo (Arquivo USIMINAS)

Laminao a quentePosteriormente, os lingotes devem passar pelo processo de laminao, podendo ser a quente ou a frio, onde se transformaro em chapas atravs da diminuio da rea da seo transversal. Na laminao a quente, a pea com aproximados 250 mm aquecida e submetida deformao por cilindros que a pressionaro at atingir a espessura desejada. Laminao a Quente (Arquivo USIMINAS) Saulo Biagi.

Laminao a quente (continuao)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-padro: 2000, 3000 e 6000 mm

Tenses Residuais Devido ao resfriamento desigual das peas, chapas e perfis laminados a quente apresentam tenses que permanecem aps o completo resfriamento. Em chapas, por exemplo, as bordas se solidificam mais rapidamente que o centro, servindo como um quadro que impedir a retrao da pea como um todo, fazendo com que o centro da pea permanea tracionado. A norma NBR 8800 fixa essa tenso em 115 MPa.

Laminao a frioAo contrrio do processo de laminao a quente as peas laminadas a frio so normalmente mais finas, com melhor acabamento e sem a presena de tenses residuais. Dimenses: espessura: 0,3 a 3,00 mm largura: 800 a 1600 mm comprimentos-padro: 2000, 2500 e 3000 mm

Produtos Laminados Chapas (Arquivo USIMINAS)

Produtos Laminados (continuao)Chapas Grossas (Arquivo USIMINAS)

Produtos Laminados (continuao) Bobinas (Arquivo USIMINAS)

Filme Siderurgia CST