trabalha aciaria com conclusão word 2007

8/19/2019 Trabalha Aciaria Com Conclusão Word 2007

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SENAI

CENTRO DE FORMAÇÃO PROSSIONAL ''GUILHERME CALDAS EMRICH''

Alexsandro

Allan

Camila

Rafael

Thalles

PROCESSOS SIDERURGICOS - ACIARIA

Barão de Cocai

!"#$


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INTRODUÇÃO


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ACIARIA

Aciaria é a unidade de uma usina siderúrgica onde existem m()uinas e

e)uipamentos *oltados para o processo de transformar o ferro gusa em

diferentes tipos de aço'

https://pt.wikipedia.org/wiki/A%C3%A7ohttps://pt.wikipedia.org/wiki/A%C3%A7o


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estes produtos so separados em duas classes: 3ongos e "lanos' "rodutos

longos ;9locos, Tarugos ou $io1m()uina< e "lanos no caso de "lacas ou

Chapas %rossas' 2o processo de fabricaço do aço mais tradicionalmente

utili!ado, ap0s a produço do ferro gusa no alto forno, ou do ferro espon+a na

reduço direta, estes produtos intermedi(rios so encaminhados para a etapa

de fabricaço do aço, )ue en*ol*e basicamente a oxidaço de grande parte do

carbono ;redu!ido de n/*eis acima de = > para inferiores a ? > na maioria dos

casos< e de impure!as como f0sforo, enxofre e outras, )ue so eliminadas na

esc0ria, en)uanto o excesso de carbono é eliminado sob a forma de g(s ;CO e

CO@


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como matéria1prima para a fabricaço do aço no forno con*ersor 3 apresenta

a seguinte composiço )u/mica aproximada:

E;e9e68o C Si M6 S P Fe

> =,4 ?,@ 5,L 5,5= 5,5= Restante

2a aciaria o teor de carbono é redu!ido de =,4 > para menos de @ >, e os

teores dos outros elementos também so redu!idos sensi*elmente, pela

aplicaço de um +ato de oxig-nio a temperaturas entre ?M55 e ?N55DC, de

acordo com as especificaç.es técnicas de composiço )u/mica de cada aço' O

carbono e os demais elementos so oxidados, sendo eliminados como gases

ou na esc0ria' &xemplo: #i O@ P #iO@'

"ara entrar na aciaria elétrica o ferro gusa precisa ser tratado,

principalmente no )ue se refere ao teor de sil/cio no banho, )ue de*e ser

redu!ido' #0 é poss/*el adicionar a ferroliga fe1#i se hou*er necessidade, pois

é necess(rio o controle rigoroso do tero de sil/cio para o balanço térmico' A

?M55DC o gusa tem o sil/cio oxidado a #iO@: #i O@ P #iO@ calor' Além

disso, em funço da temperatura ;a cerca de ?N55DC< o carbono é oxidado aCO@ gasoso: C O@ P CO@'

Outras reaç.es importantes so a dessulfuraço e a desfosforaço' ma *e!

controlados os teores de sil/cio, enxofre e f0sforo, o ferro gusa entra no

con*ersor a O@' Assim, partindo do minério de ferro fabrica1se o gusa,

redu!indo o potencial de oxig-nio' O ferro gusa é oxidado ;aumenta1se o

potencial de O@< para reduço dos teores de carbono e impure!as, e na etapa

de refino, o potencial de oxig-nio é no*amente redu!ido para a obtenço do

aço final' Q um processo dinmico e controlado instantaneamente por

automaço' An(lises fre)uentes determinam o teor de oxig-nio'

"odem ocorrer as seguintes reaç.es, em funço da temperatura: C O@ P

CO@ ou CP?S@D@ P CO' A chamada combusto secund(ria ocorre )uando parte

do CO e do CO@ fluem por ra!.es termodinmicas para o banho de metal

l/)uido e é expressa pela reaço: CO ?SO@ P CO@'


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O fenmeno de retenço da esc0ria, também conhecido como gumitagem

por chama acontece de*ido ( alta basicidade do re*estimento refrat(rio, )ue

me contato com o ferro gusa )uente acarreta a liberaço ;oxidaço< do f0sforo:

@" 4S@ O@ P "@O4 CaO U CaM"@OL'

8uando o sopro é reali!ado com )uantidade m/nima de esc0ria, pois se esta

for muito espessa, dificultar( a passagem de O@ e CO para fora do banho de

metal l/)uido, pois a espuma formada dificulta as reaç.es'

2o forno con*ersor 3 a parte superior é ocupada por gases, en)uanto sua

parte inferior é ocupada pelo metal l/)uido contendo carbono sobre o )ual est(

uma camada de esc0ria l/)uida )ue apresenta uma certa basicidade ;9


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# Me8a; ;


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0 Rera8>rio@ "ropriedades: resist-ncia à abraso, resist-ncia )u/mica,

resist-ncia à *ariaço de temperatura, propriedades mecnicas, reati*idade

;comportamento ante as fases


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da reaço do enxofre com CaO pro*eniente do fundente' A atmosfera interna

do forno con*ersor contém O@ do sopro, CO e CO@ resultantes da oxidaço do

carbono existente no I8 e #O@ resultante da oxidaço do enxofre pro*eniente

do I8' O aço l/)uido produ!ido contém 5,5@ > CV praticamente 5 > #iV 5,5? >

In, abaixo de 5,55? > " e abaixo de 5,55? > #'

O aço l/)uido *indo da aciaria é *a!ado na panela, onde so adicionadas

ferroligas de acordo com as especificaç.es'

"ode correr também a formaço de silicatos: $eO #iO@ P $eO'#iO@, InO

#iO@ P InO'#iO@, "@O4 #iO@ P "@O4'#iO@' &sses silicatos no so

est(*eis em altas temperaturas: o CO dissocia o silicato, por exemplo: redu! o

"@O4 a ", )ue tende a retornar ao metal' O CaO apresenta maior afinidade )ue

o $eO pelo #iO@, dissociando o $eO'#iO@ para formar CaO'#iO@' O mesmo

corre com o "@O4, dissociando o CaO'"@O4'

O ?roceo de aricaão do ao ; C, #i,

In, " e #


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IgO so importantes aspectos: as caracter/sticas f/sico1)u/micas do material

refrat(rio, as condiç.es de uso e a manutenço do re*estimento refrat(rio do

forno' A ?N55DC, e presso de ?,4&14 atm o IgO do refrat(rio se decomp.e

espontaneamente em Ig *apori!ado e O@ gasoso' ependo de algumas

condiç.es termodinmicas, podem ocorrer outras reaç.es, como a )ue le*a à

precipitaço de $eO e a )ue causa a reduço do IgO pelo carbono: IgO C

P Ig CO' e um modo geral na entrada do forno con*ersor 3 ;aciaria< so

adicionados: ferro gusa, sucata, adiç.es, CaO, $e@OM e outros materiais' 2a

sa/da so produ!idos: aço l/)uido ;destinado ao *a!amento no lingotamento

cont/nuo


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sucata, pois este no é oxidado nas condiç.es da aciaria, permanecendo

integralmente no banho de metal l/)uido' O minério de ferro tem )ue ter

composiçoSconcentraço determinada: na aciaria é usado como meio

refrigerante'

Chegando à aciaria o torpedo é descarregado no con*ersor 3, onde ocorre

oxidaço controlada com o ob+eti*o de produ!ir o aço com uma composiço

espec/fica na temperatura ideal de *a!amento' Assim, ap0s a oxidaço no

con*ersor 3 é reali!ada a an(lise de composiço, temperatura e peso ;numa

balança condu!ida por uma ponte


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Outras adiç.es controladas: Ca$@ ;fluorita


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$eO'#iO@, mas CaO também forma xCaO'H#iO@' $eO fica li*re na esc0ria,

mas pode reagir com carbono' A basicidade ideal da esc0ria é M a = ;ra!o

CaOS#iO@O'

Na aciaria a O! o i8e6 de co68ro;e 9ai i9?or8a68e ?or cada a8or ão@

?< Carga: ferro gusa: s0lido e l/)uido, sucata, cal e minério'

@< O@: lança, +ato, interaç.es e manutenço'

M< &)uipamento: dimens.es e manutenço'

2o aço l/)uido os itens de *erificaço so: peso, temperatura, composiço

)u/mica )ue influem na economia e na )ualidade' "or sua *e!, o peso a

temperatura e a composiço )u/mica so controlados com o uso de modelos

computacionais, )ue pre*-em as reaç.es )u/micas, inclusi*a a termo)u/mica

dessas reaç.es, garantindo preciso de temperatura ;*ariaço de ?@DC< e teor

de carbono ;*ariaço de 5,5? >, a temperatura do ferro gusa atinge ?MM5DC e a

temperatura final de *a!amento cerca de ?N@5DC' #e o teor de carbono final a

ser atingido no aço é 5,54 >, e a adiço de minério é !ero, é poss/*el calcular

a )uantidade de oxig-nio )ue de*e ser in+etada pela lança'

O +ato de O@ oxida o #i do metal a #iO@, )ue migra para #iO@, e o $e do

metal a $eO' O re*estimento refrat(rio do forno de*e suportar o contato com o

metal, a esc0ria e a atmosfera interna do con*ersor 3' $eO e #iO@ reagem

com CaO adicionada como fundente, gerando uma proporço )ue resulta na

basicidade ;9< da esc0ria, a )ual de*e ser controlada para ficar entre M e = ;a

ra!o entre a CaO b(sica e 0xidos (cidos como a #iO@ de*e ficar nesse


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patamar


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a oxidaço desse ferro gusa, redu!indo os teores de carbono e impure!as: esta

etapa é conhecida como refino' 2o con*ersor 3 o O@ gasoso presente na

atmosfera, ao entrar em contato com a esc0ria dissocia1se em (tomos ou /ons

de oxig-nio, e sob esta forma é absor*ido pela esc0ria e difundindo1se para

baixo, também pelo metal l/)uido, no )ual oxida carbono, impure!as e parte do

ferro a $eO' &ntretanto, termodinamicamente a oxidaço do ferro apresenta

maior energia li*re, ou se+a, é menos fa*or(*el, do )ue a oxidaço de outros

elementos com maior afinidade pelo oxig-nio, como In, #i, Al e Ti, por

exemplo'

2a panela onde é fabricado o aço l/)uido, so adicionadas ferro1ligas

contendo esses elementos desoxidantes ;In, #i, Al e outros


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&ste processo pode ser reali!ado por meio de diferentes tecnologias,

dependendo do material )ue est( sendo produ!ido, do tipo de desoxidante

usado e demais caracter/sticas do processo de fabricaço do aço' O sopro de

O@ proporciona a eliminaço de inclus.es no met(licas e dos efeitos de

segregaço' &ntretanto, para )ue esses ob+eti*os se+am alcançados, é

necess(rio controlar bem algumas *ari(*eis, como o *(cuo, a purgaço e a

agitaço magnética, )ue influenciam a *iscosidade da esc0ria e do metal

l/)uido' 8uando a part/cula de 0xido apresenta formato mais esférico, é mais

f(cil a sua flotaço, fa*orecendo a sua remoço do metal l/)uido'

Ao longo do tempo, o teor de oxig-nio, )ue é mais alto no in/cio, no

*a!amento, redu!1se na panela e diminui ainda mais no lingotamento' Osprincipais desoxidantes utili!ados no lingotamento so ca1si, si e #i1In' A

efici-ncia da desoxidaço também depende da afinidade do elemento

desoxidante pelo oxig-nio e também do tempo de dissoluço' &ntretanto, o

alum/nio é considerado o desoxidante mais eficiente'

A ?N55DC o > C dissol*ido reage com o > O dissol*ido para formar CO

gasoso' A energia li*re dessa reaço de oxidaço diminui com o aumento da

temperatura e a ?N55DC +( é considera*elmente baixa' O processamento a

*(cuo promo*e a retirada do CO formado, de acordo com o princ/pio de 3e

Chatelier'

2o forno elétrico a primeira etapa do processo, de con*erso do ferro rico

em carbono em aço com baixo teor de carbono, consiste no carregamento, a

segunda etapa é a fuso propriamente dita, a terceira etapa corresponde à

oxidaço, a )uarta etapa à reduço e a )uinta etapa ao *a!amento'

Ap0s a oxidaço é reali!ado o *a!amento da esc0ria inicial sobrenadante, e

so ento adicionados os escorificantes para formar a segunda esc0ria, sendo

adicionados também O@, 2@ e G@, desoxidantes à base de sil/cio, como

ferroligas $e1=4#i e $e164#i, co)ue, car*o *egetal, grafite ;carbono< e CaC@'

A transformaço do ferro gusa em aço é reali!ada em con*ersores a

oxig-nio, atra*és da oxidaço dos elementos do gusa )ue se dese+a remo*erou diminuir, como o carbono, sil/cio, f0sforo e enxofre' O teor destes elementos


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no gusa tornam esse metal demasiadamente fr(gil para ser útil como material

de engenharia' A utili!aço de sucata de aço nos con*ersores e*ita )ue a

temperatura atin+a *alores O aço l/)uido é transportado em panela até o

lingotamento cont/nuo'

Faricaão do Ao

A fabricaço do aço pode ser efetuada em con*ersores e em fornos elétricos

;inicialmente: AO e C3, por exemplo Cr' O

uso de sucata se +ustifica pela custo de produço do aço inoxid(*el )ue é

relati*amente ele*ado'

As condiç.es ideais para a produço de aço inoxid(*el *ariam das seguintes

maneiras: temperatura: de ?655 a ?L55DC e presso de CO: de 5,? a ? atm'

Redu!indo1se o tempo de aumento da temperatura a um *alor inferior ao

necess(rio para a descarburaço, e*itam1se, ou minimi!am1se, as perdas de

cromo' "ara um mesmo >C o aumento da temperatura permite aumentar o

>Cr, ao passo )ue a reduço da p CO causa maior oxidaço, acarretando

maiores perdas de cromo, pois a atmosfera do forno fica mais oxidante' "oroutro lado, a reduço do teor de carbono permite aumentar o teor de cromo'

#umari!ando: s0 ocorre diminuiço da oxidaço do cromo com a diminuiço do

carbono dissol*ido, se hou*er aumento de temperatura e diminuiço da

presso de CO dissol*ido no banho, ou com o aumento do teor de sil/cio'

e um modo geral, estes processos de fabricaço proporcionam a produço

de aços inoxid(*eis ;ferr/ticos, austen/ticos e martens/ticos basicamente


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superligas ;à base de n/)uel, cobalto e ferro C, 5,5?># e alto teor de sil/cio'

Ocorre também a dissociaço do *apor d(gua: G@O gasoso P @G O' A

?N55DC a concentraço de hidrog-nio ]G^ é igual a cerca de N ppm' &sta

umidade é pro*eniente da carga e permanece no forno e na panela' "ela 3ei

de #ie*erts: ]G^ P Y ;p G@rio

Ocorre na panela e no lingotamento' Cada aço apresenta sua pr0pria

temperatura de *a!amento, )ue *aria de acordo com a composiço )u/mica,


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principalmente, e )ue influi na microestrutura' G( duas possibilidades:

uniformi!aço da temperatura ou rea)uecimento'

O aço acalmado pode formar rechupe: isso é resol*ido no rea)uecimento,

com o uso de cabeça )uente'

Coagulaço: part/culas da mesma fase se +untam' Coalesc-ncia: uma

part/cula é absor*ida por outra, geralmente maior'

Cerca de =5 > do alum/nio so perdidos, )uando este elemento é

adicionado à temperatura de *a!amento' 2o caso do sil/cio estas perdas so

da ordem de 4 > e no caso do cromo aproximadamente M >' 8uando é

reali!ado o acerto de composiço )u/mica, com adiç.es de elementos

especiais, de*e1se tomar cuidado com: o enxofre ;limite de teor inferior a 5,554

>


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O tipo e a origem se diferenciam basicamente entre produtos de oxidaço

;end0genas< e resultado da erosoScorroso do material cermico ;ex0genas da contaminaço ocorre nas

paredes, tornando necess(rios tratamentos como pinturas ;com tintas

refrat(rias


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C O P bolhas de CO: nucleaço de bolha em bolha, le*ando à

coalesc-ncia das mesmas'

&sc0ria: composiço aproximada: N,== > #iO@V M,6@ > IgOV =L,=5 > CaOV

M6,=X > Al@OMV $e 5,4 >V In 5,=@ >V " 5,5@= >V # 5,6@ >' Iais de L4 > do #

coalescem com o sulfeto $e#' A Ca$@ redu! a *iscosidade, fa*orecendo a

dessulfuraço' Iistura CaOSIgO forma ;Ca,Ig


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A esc0ria b(sica com grande agitaço proporciona a reduço da *iscosidade

;Ca$@


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Fsso ocorre retirando elementos contaminantes e acrescentando elementos

para formar ferro ligas'


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BIBIOGR%FIA

http://www.infomet.com.br/site/acos-e-ligas-conteudo-ler.php?codConteudo=236

http://www.quimica.seed.pr.gov.br/arquivos/ile/!"#$2%&&/siderurgia$ufrg

s.pdf
http://www.infomet.com.br/site/acos-e-ligas-conteudo-ler.php?codConteudo=236http://www.infomet.com.br/site/acos-e-ligas-conteudo-ler.php?codConteudo=236http://www.quimica.seed.pr.gov.br/arquivos/File/AIQ_2011/siderurgia_ufrgs.pdfhttp://www.quimica.seed.pr.gov.br/arquivos/File/AIQ_2011/siderurgia_ufrgs.pdfhttp://www.infomet.com.br/site/acos-e-ligas-conteudo-ler.php?codConteudo=236http://www.infomet.com.br/site/acos-e-ligas-conteudo-ler.php?codConteudo=236http://www.quimica.seed.pr.gov.br/arquivos/File/AIQ_2011/siderurgia_ufrgs.pdfhttp://www.quimica.seed.pr.gov.br/arquivos/File/AIQ_2011/siderurgia_ufrgs.pdf

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