Refino do aço e seus objetivos

O Refino do aço é realizado em uma série de etapas e pode variar de acordo com o tipo de aço que está sendo produzido. No entanto, existem algumas etapas básicas que são geralmente seguidas. 

O primeiro passo é remover as impurezas presentes no minério de ferro usando processos químicos ou físicos. Em seguida, esse composto é misturado com outros elementos de liga para produzir o aço. E esses elementos podem incluir carbono, níquel, cromo, manganês, tungstênio, vanádio, cobre, molibdênio e entre outros. 

É no processo de produção do aço que o seu refino é feito. Entretanto, como é o passo a passo para que o aço possa ser entregue refinado ao mercado da melhor forma? Vamos conferir como tudo isso funciona no artigo da Sacchelli de hoje.

Produção do aço

O aço é, basicamente, uma liga metálica formada por ferro e carbono, este último com porcentagens que podem variar entre 0,08 e 1% (no caso dos aços para construção mecânica). Ele se distingue de ligas como o ferro fundido, que também tem ferro e carbono em sua composição, mas em um teor acima de 2,11%. 

O processo geral de produção do aço possui diferentes etapas e elementos, importantes para a obtenção do produto final. A primeira etapa é a preparação da carga, que consiste em dois processos: primeiro, grande parte do minério de ferro é aglomerada utilizando-se cal e fios de coque, um combustível derivado da hulha (carvão betuminoso). Depois, o carvão mineral é processado na coqueria e transforma-se em coque.

A sinterização

A etapa seguinte, chamada de sinterização, tem como objetivo fundir a matéria-prima já preparada em alto forno. Neste processo, o oxigênio é aquecido a uma temperatura de 1000°C e soprado pela parte de baixo do alto forno. O carvão, em contato com o oxigênio, produz o calor que funde a carga metálica e dá início ao processo de redução do minério de ferro em um metal líquido chamado ferro-gusa.

Refino do aço

A etapa seguinte do processo é o refino. O ferro-gusa é levado para a aciaria, ainda em estado líquido, para ser transformado em aço, mediante queima de impurezas e adições. O refino do aço se faz em fornos a oxigênio ou elétricos a uma temperatura de aproximadamente 1700°C.

Este processo de soprar oxigênio acontece em grandes recipientes denominados conversores que recebem carga sólida, sucata e o ferro gusa e caracteriza-se pelas reações da oxidação parcial do carbono, manganês, silício, fósforo e outros elementos contidos no gusa líquido, permitindo ainda, a redução do teor de fósforo estabilizado em uma escória básica formada durante o refino.

Após o refino, o aço líquido é vazado em panelas onde são adicionadas ferroligas, havendo assim a desoxidação. Esta mistura confere ao aço as propriedades mecânicas especificadas para o produto. Em função da aplicação desejada, o aço líquido ainda poderá passar por um refino secundário, no forno, panela ou no desgaseificador, para ajuste fino da temperatura, composição química e limpeza.

Todas essas etapas são extremamente importantes, pois é nelas onde grande parte do carbono do gusa é removida, juntamente com as impurezas presentes, dando início ao processo de solidificação em equipamentos de lingotamento contínuo, que moldam o aço já pronto e refinado para produzir semi-acabados, lingotes e blocos.

Os objetivos do refino do aço

Assim como qualquer tipo de refino, o do aço tem objetivos específicos e pode ser agrupado em três categorias diferentes, como:

1.  Acerto da composição química, incluindo o controle dos residuais, gases, etc., com vistas, inclusive, ao controle das inclusões não-metálicas;
2.  Acerto da temperatura de vazamento (para o lingotamento);
3.  Controle de custo de processo (incluído o tempo de processamento para esse aço ficar pronto). 

Depois de refinado, o aço recém-produzido passa por um rigoroso controle de qualidade, onde é verificado se o material realmente é viável para uso em produtos ou serviços.

O controle de qualidade é realizado através de inspeções e ensaios mecânicos, químicos e metalográficos, com o intuito de garantir não só a qualidade como a durabilidade do produto a ser distribuído. E após a conclusão de todo o processo produtivo, as peças de aço são encaminhadas para o setor responsável pela distribuição, que é feita sob demanda do cliente.