O que é e qual a sua importância?
Quando o assunto é siderurgia o que nos vem à mente é aço.
Todas as ligas metálicas são de grande importância e ampla utilização, mas o aço é o mais utilizado no mundo industrializado onde vivemos.
Aço é basicamente uma liga de ferro e carbono, que teve seu potencial descoberto com a invenção dos fornos, na revolução industrial, onde começou a ser permitida a limpeza das impurezas do ferro e a adição de propriedades como resistência ao impacto, desgaste e corrosão. Daí surge a siderurgia!
A siderurgia é considerada o principal segmento da metalurgia. É um mercado que movimenta milhões de dólares e eleva o PIB dos países, inclusive do Brasil, que ficou em nona posição dentre os 10 maiores produtores de aço do mundo, no ano de 2018.
Como o aço é produzido?
O aço possui propriedades como forte resistência a temperaturas altíssimas, longa durabilidade e baixo custo de manutenção.
Essas características conferem ao aço grande valia em segmentos como:
– Construção civil;
– Bens de capital;
– Energia;
– Agricultura;
– Transportes…
A principal matéria prima do aço, é o ferro, que é encontrado em forma de minério.
A siderurgia, portanto, nada mais é do que a transformação deste minério em aço, após passar por três importantes etapas, conforme descrito a seguir.
- Etapa 1 – REDUÇÃO
Nesta etapa da siderurgia, o carvão mineral é usado em forma de coque, onde adiciona-se cal com o objetivo de captar as impurezas do minério e a formação de escória (que neste momento é rejeito, porém utilizado em industrias de cimento). O minério de ferro é utilizado em forma de sínter ou pelota e então submetidos ao forno de tratamento térmico para conferir ligação metalúrgica entre as partículas.
Após este processo da siderurgia, elementos como o oxigênio, se desprendem das moléculas de minério fundindo-se ao carbono e formando o ferro gusa (liga de ferro e carbono).
- Etapa 2 – REFINO
Nesta etapa da siderurgia o ferro gusa é então transformado em aço. O carbono e as impurezas que restam no gusa são removidos, e o uso de equipamentos como forno e convertedor são indispensáveis. No lingotamento contínuo o aço é então solidificado e cortado em suas formas, sendo enviados ao processo final de siderurgia, o processo de laminação ou forjamento.
- Etapa 3 – LAMINAÇÃO E FORJAMENTO
Os materiais produzidos no refino são aquecidos, elevando a maleabilidade das peças, viabilizando o processo de laminação, ou forjamento na siderurgia.
Neste processo também são usadas peças com características especiais, como:
-Roletes guias
-Rolos
-Placas de desgaste
O aço é então processado em conjuntos de laminadores, ou prensas de forjamento e transformado em diversas formas para diversas aplicações, como por exemplo, placas, tarugos, bobinas, vergalhões e fio-máquina.
Após a transformação destes materiais, começa a ser necessário o uso de navalhas para sua formatação, adequando-o para transporte e aplicações específicas.
Estas navalhas recebem tratamento térmico especial, pois devem ter alta tenacidade e resistência mecânica além de serem resistentes ao desgaste e à aderência.
A INFASUL tem expertise neste segmento de mercado e tem vários destes produtos em seu portfólio.
Cabe ainda ressaltar que no processo de fabricação do aço, ou seja, na siderurgia, também é utilizado material reciclado – sucatas de várias formas e procedências – como matéria prima.
Para o preparo deste material, são utilizados equipamentos fixos ou moveis, como prensas e tesouras hidráulicas, respectivamente.
A INFASUL também é especialista em navalhas para corte destes materiais, e na fabricação de diversas peças de desgaste para estas máquinas que operam na siderurgia.
Transformação do aço
O aço é um dos materiais mais reciclados do mundo. Alguns produtos, ao final de sua vida útil, são empregados na fabricação de novos produtos na siderurgia, sem perder qualidade.
A produção do aço a partir de sucata reduz o consumo de matérias primas não renováveis, evita a ocupação de áreas (aterro e descarte de produtos), e economiza energia.
Como o aço é cortado na siderurgia?
Grande parte do aço produzido nas siderúrgicas após a sua formatação, seja em chapas ou perfis, passa por operações de corte, podendo ser a quente ou a frio.
– Corte a quente na siderurgia
Nesta operação da siderurgia o material é cortado na temperatura entre 600 e 900 °C.
Antes de iniciar o processo, quando as navalhas ainda estão frias, é importante e recomendável o pré-aquecimento das mesmas a no mínimo 200°C, a fim de evitar o choque térmico e danos característicos, como trincas e quebras.
Há casos em que a grande variação da temperatura ambiente afeta o desempenho do sistema de corte, principalmente quando é utilizada água como refrigerante das navalhas.
Diferentes matérias primas são utilizadas na confecção das navalhas para siderurgia, adequando-as aos diferentes processos de laminação e características mecânicas do material a ser cortado.
– Corte a frio na siderurgia
Nesta operação da siderurgia a temperatura do aço laminado é menor do que 600°C, e assim como no corte a quente é muito importante a regulagem das folgas entre as navalhas (GAP).
Estas folgas variam conforme o diâmetro das barras ou espessura da chapa a ser cortada.
A temperatura do material influencia no rendimento das navalhas da siderurgia e na sua vida útil, bem como a quantidade de cortes por campanha – por exemplo, corte inicial e final das barras, somente o final, ou cortes a cada determinado comprimento.
Algumas navalhas na siderurgia são reafiáveis, após determinado tempo ou volume produzido. Ao voltarem para a máquina, devem ser novamente reguladas, e se necessário deve ser feita a compensação da remoção na afiação, por meio de calços mecânicos.
Ainda neste tema, outra aplicação de navalhas da siderurgia para corte a frio, é o processamento de sucatas metálicas.
Este processo é muito mais crítico, tendo em vista a grande diversidade e miscelânea de materiais, com diferentes formas, características mecânicas e composição das ligas.
Para estas aplicações, as navalhas siderúrgicas devem ter alta resistência mecânica e resistência ao desgaste além de alta tenacidade.
O uso de materiais adequados e o controle rigoroso do tratamento térmico são fundamentais para a alta performance das navalhas na siderurgia.
Rolos transportadores e rolos guias.
Também são utilizados no processo de laminação da siderurgia, a frio ou a quente, rolos transportadores e guias. Estes são de grande importância na siderurgia e são fabricados em diferentes materiais para resistir às solicitações mecânicas e ao desgaste.
Há opções de aços de alta liga laminados ou forjados, aços sinterizados e carbeto de tungstênio, para a fabricação destes rolos, cada um com sua aplicabilidade e performance.
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