COMO O AÇO É FEITO

COMO O AÇO É FEITO

O aço é um dos metais mais utilizados no mundo moderno. É barato, forte e incrivelmente versátil. Com uma produção mundial de aproximadamente 750 milhões de toneladas por ano, o aço é a segunda commodity mais produzida em massa ao lado do cimento.aço inoxidável

O aço é completamente reciclável e requer relativamente pouca energia para ser produzido. Devido aos esforços da indústria do aço, o consumo de energia e as emissões de dióxido de carbono são menos da metade do que eram na década de 1960. Isso torna o aço muito amigo do meio ambiente e sustentável.

Produtos feitos de aço são numerosos demais para serem listados aqui, mas incluem: ferrovias, oleodutos e gasodutos, arranha-céus, elevadores, metrôs, pontes, automóveis, navios, facas e garfos, lâminas de barbear e instrumentos cirúrgicos. O aço está em toda parte!

A história do ferro

O ferro é o quarto elemento mais abundante, perfazendo mais de 5% da crosta terrestre.

A produção de ferro pelos humanos começou em 2000 aC no sudoeste ou no centro-sul da Ásia. Isto marcou o início da Idade do Ferro, que viu a substituição generalizada de bronze por ferramentas e armas de ferro. Durante essa época, o ferro forjado era produzido por ferreiros que aqueceriam o ferro e eliminariam as impurezas sobre uma bigorna. O ferro resultante era duro, mas maleável.

Na Idade Média, um novo tipo de ferro foi desenvolvido usando temperaturas mais altas. Isso era conhecido como ferro fundido, que era mais duro do que o ferro forjado, mas mais frágil.

O ferro formou a base material da civilização humana por mais de três mil anos até a produção em massa do aço em 1870 DC.

A composição do aço

O aço é uma liga de ferro e carbono. Pode conter pequenas quantidades de silício, fósforo, enxofre e oxigênio.

O teor de carbono do aço está entre 0,08 e 1,5%. Isso torna mais difícil do que o ferro forjado, mas não tão frágil quanto o ferro fundido. O aço possui um equilíbrio único de dureza, flexibilidade e resistência à tração. É mais durável e tem uma borda mais afiada do que o ferro forjado mais macio. Ao mesmo tempo, resiste ao choque e à tensão melhor do que o ferro fundido mais frágil.

Como o aço é feito hoje

Para fazer aço, o minério de ferro é aquecido e derretido em fornos, onde as impurezas são removidas e o carbono é adicionado.

Hoje, a maior parte do aço é feita usando um dos dois processos:

  • Forno alto
  • Forno Elétrico a Arco (EAF)

Os altos-fornos usam principalmente matérias-primas (minério de ferro, calcário e coque) com alguns resíduos de aço para produzir aço, enquanto os Fornos Elétricos a Arco usam principalmente sucata de aço.

Altos-fornos

O alto-forno foi inventado por um inglês chamado Henry Bessemer em meados dos anos 1850. Bessemer inventou uma maneira de produzir aço soprando ar através de ferro fundido para oxidar o material e separar as impurezas.

O alto-forno moderno é um grande casco de aço com a forma de um cilindro e forrado com tijolos resistentes ao calor. O minério de ferro, o coque e o calcário são introduzidos na fornalha a partir do topo e gradualmente afundam em direção ao fundo, ficando mais quentes à medida que descem. Na metade superior do forno, o gás do coque em combustão libera oxigênio do minério de ferro. Na metade inferior do forno, o calcário começa a reagir com as impurezas do minério e o coque formando uma escória.

Na parte inferior do forno, as temperaturas atingem mais de 3000 Fahrenheit. A escória derretida flutua no topo do aço fundido, permitindo que seja drenado através de um entalhe de escória no forno.

O aço fundido é liberado da lareira do forno através de um orifício.

Fornos de arco elétrico (EAF)

Os EAFs são usados ​​principalmente para produzir aços de qualidade especial que são ligados com outros metais. Os EAFs também podem ser usados ​​para produzir aços comuns não ligados.

Ao contrário dos fornos, os EAF’s não usam metal quente. Eles usam sucata de produtos reciclados.

A sucata de aço é inclinada no EAF a partir de uma ponte rolante. Quando o forno está cheio, a tampa está fechada, cobrindo a parte superior do forno. A tampa contém eletrodos que são abaixados no forno. Os eletrodos são carregados com uma corrente elétrica poderosa que gera calor, derretendo assim a sucata.

Como a sucata derrete, outros metais conhecidos como ferro-ligas são adicionados ao aço para dar-lhe a composição química desejada. O oxigênio é soprado no forno para purificar o aço. Cal e fluorita são adicionados para fundir com as impurezas e formar escória.

A escória derretida flutua no topo do aço derretido e pode ser derramada inclinando o forno.

Uma gama de aços de qualidade especial pode ser feita em EAF, combinando outros metais para formar ligas de aço. O mais utilizado é o aço inoxidável, que contém cromo e níquel para dar a ele propriedades resistentes à corrosão. Outros aços especiais feitos em EAFs incluem aços usados ​​em engenharia, aeroespacial e blindagem.