Depois que o minério passar pelo alto forno, para a produção de ferro gusa, é preciso que este vá para a panela de gusa.
Uma empresa que produz panelas de gusa deve levar em consideração a qualidade do material a ser utilizado, pois ele deve suportar as altas temperaturas que o ferro gusa deve atingir.
A Viga Caldeiraria possui mais de quarenta anos de experiência na produção de panelas de gusa, é por isso que nos colocamos à disposição para conversar sobre o seu projeto de fabricação de panelas de gusa com a certeza de que executaremos o projeto de panela de gusa com qualidade e com a responsabilidade necessária.
A USIMINAS, em uma área de 10 Km² é uma siderúrgica integrada a coque, isso significa que a produção do aço abrange todas as fases do processo siderúrgico:
- redução
- refino
- laminação
- a quente
- a frio
- linhas de galvanização
Processo de produção de aço carbono
A redução dos óxidos de ferros na fabricação do aço
A fase de redução compreende as atividades de transformação em alto forno do minério de ferro em gusa liquido. Antes de ir para o alto forno o minério de ferro e os fundentes passam pela sinterização, onde são aglomerados e transformados em sínter, que é finalmnete triturado de forma a adequar o seu tamanho à utilização. Ao mesmo tempo, o carvão mineral é transformado em coque em fornos especiais, chamados cocqueria.
O coque é o produto obtido da destilação do carvão, que devido ao seu elevado teor de carbono é o combustível base utilizado para a fusão da carga metálica do alto forno. Depois desses processos o coque e o sínter são transferidos aos alto fornos para a produção do ferro gusa. No interior do alto forno, na região das ventaneiras, o carbono é queimado pelo oxigenio do ar soprado, gerando uma grande quantidade de calor e um gás com alto poder redutor. A medida que esse gás vai subindo provoca a redução dos óxidos de ferro e, finalmente, a fusão da carga metálica, que é depositada no cadinho, sob a forma de gusa e escória.
O gusa é composto, basicamente, de ferro, silício, carbono e manganês, tendo como principais impurezas o enxofre e o fósforo. Vazada a uma temperatura da ordem de 1500º centígrados, ele é transportado para as aciarias através de carros torpedos.
No processo de transformação do carvão em coque, são gerados gases que, após tratamentos específicos, geram produtos como os óleos leves, o alcatrão, a amônia e os gases combustíveis.
A fabricação do alcatrão e dos gases combustíveis na siderurgia
O alcatrão, após tratamento na usina de carboquímicos, e os gases combustíveis são aproveitados dentro da própria usina para aquecimento dos fornos e geração de energia elétrica.
A fabricação da amônia e dos óleos leves ao se fazer ferro gusa
Os óleos leves e a amônia são tratados na usina de carboquímicos e destinados à venda aos fabricantes de plástico, fertilizantes, produtos farmacêuticos, entre outros.
Refino primário na fabricação do aço
Terminada a fase de redução, passamos ao refino primário, uma operação onde o gusa se transforma em aço líquido pela injeção de oxigenio, a uma temperatura de até 1700º centígrados. Este processo, de sopar oxigênio, acontece em grandes recipientes chamados convertedores e caracteriza-se pelas reações de oxidação parcial do carbono, manganês, silício, fósforo e de outros elementos contidos no gusa líquido. Ele permite, ainda, a redução do teor de fósforo, estabilizado em uma escória básica formada durante o refino.
Em primeiro lugar, o convertedor em operação é inclinado para receber a carga sólida, a sucata, depois, o gusa líquido, em seguida, o convertedor retorna a posição vertical para receber injeção de oxigênio, através de uma lança refrigerada à água. Durante este sopro, são adicionados fundentes, que, juntamente, com os óxidos obtidos apartir das reações do silício, manganês e ferro tem a finalidade de fixar as substâncias indesejáveis.
O volume de oxigênio a ser soprado é definido de acordo com as matérias primas utilizadas, do carbono e da temperatura prevista no fim de sopro. Finalmente, a temperatura do banho é medida e as amostras de aço e escória são retiradas para controle do processo de refino.
O processo de laminação e seus equipamentos, na siderurgia
Após o refino, o aço líquido é vazado em panelas onde são adicionados ferros ligas, havendo, assim, a desoxidação. Esta mistura confere ao aço, as propriedades mecânicas especificadas para o produto. Em função da aplicação do produto, no mercado, o aço líquido pode passar por um refino secundário, num forno panela ou num desgaseificador à vácuo, para o ajuste fino da temperatura, composição química e limpidez.
No final do processo, o aço líquido é vazado das máquinas de lingotamento contínuo para a solidificação e transformação em placas. Essas placas são inspecionadas quanto às qualidades superficial e interna e, sendo aprovadas, estão prontas para serem laminadas.
Nas laminações, o aço se transforma nos diversos produtos da USIMINAS, cada um com a sua especificação, aplicação e característica. Cerca de 25% das placas produzidas na aciaria vão para a laminação de chapas grossas, onde são reaquecidas a uma temperatura aproximada de 1200º centígrados, laminadas e cortadas, conforme solicitação do cliente, em espessura de aproximadamente 102 mm. Este produto é utilizado em navios, plataformas marítimas, tubos de grande diâmetros, tubos e vasos de pressão e na construção civil, entre outras aplicações.
Laminação à quente depois de passar pela panela de gusa
O restante das placas vai para a laminação de tiras a quente, neste processo são geradas bobinas a quente e chapas, com espessuras de até 12 mm, cortadas nas linhas de tesouras segundo necessidades dos clientes. Os produtos laminados a quente se destinam à fabricação de peças de veículos, estruturas metálicsa, tubos, implementos agrícolas e botijões.
Laminação à frio depois de passar pela panela de gusa
Parte das bobinas laminadas a quente é encainhada para a laminação a frio, onde as chapas podem ser reduzidas a espessuras de até 0,20 mm.
Na verdade, o processo de laminação a frio é composto por várias etapas.
1ª etapa da laminação a frio: decapagem
A primeira etapa é a decapagem que retira das chapas a camada de óxidos, conhecida como carepa.
2ª etapa da laminação a frio: laminador
O laminador reduz a espessura da chapa com precisão, bom acabamento superficial e boa planicidade.
3ª etapa da laminação a frio: limpeza eletrolítica
Em seguida, a limpeza eletrolítica remove os resíduos de óleo de laminação através de um banho das chapas em tanques com uma solução aucalina.
4ª etapa da laminação a frio: recozimento
Apartir daí, o produto passa pelo processo de recozimento, um tratamento térmico que visa amaciar e adequar o material para a sua utilização.
5ª etapa da laminação a frio: encruamento
Concluída a etapa anterior, é a vez do encruamento que define o encruamento que define a rugosidade na superfície da chapa e ajusta as propriedades mecânicas do aço.
6ª etapa da laminação a frio: galvanização
Finalmente, se especificado pelo cliente, as bobinas laminadas a frio são encainnhadas para a galvanização eletrolítica ou para a galvanização por imersão a quente.
Galvanização eletrolítica
A galvanização eletrolítica consiste na deposição de uma camada de zinco através da passagem de corrente elétrica entre a chapa e o eletrólito. Ainda neste processo, existe a possibilidade da aplicação de uma camada de fosfato sobre a camada de zinco, que ajuda nas etapas de estampagem e pintura do cliente.
Galvanização por imersão a quente
Na galvanização por imersão a quente, a chapa passa por um tanque de zinco fundido, o zinco adere à superfície e segue para o tratamento térmico para que seja formada uma liga nesta superfície.
Nestes dois processos a camada de zinco protege o produto contra a corrosão.
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