Siderurgia II Estudos Dirigidos

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1º Estudo dirigido (3a/4a aula)
Siderurgia II (2005/2)
1 Comente sobre o que vc. entende sobre disponibilidade de ferro (matéria-prima)
Com relação à disponibilidade do ferro (matéria-prima), pode-se considerar que existe em grande abundancia (cerca de 30% da crosta terrestre). Levando-se em conta a grande abundancia do minério de ferro, a extração deste para a aplicação em diversos produtos acarretou no desenvolvimento de várias tecnologias que vêm desde a concentração do minério (pelota, sínter) até ligas de aço mais elaboradas, como por exemplo, a utilização do aço na indústria aeroespacial.
	No entanto, este minério é um bem não-renovável e como conseqüência da grande exploração nas últimas décadas as jazidas estão com minérios cada vez mais pobres em teor de ferro, o que implica no desenvolvimento de novas tecnologias para a concentração e o contínuo uso do mesmo.
Diga o que vc. sabe sobre produto para aplicação e propriedades do aço (aço silício)
Explique quais são as vantagens de se ter mudança estrutural na matriz ferrífera.
Quando se altera estrutura de CCC(presente na Ferrita) para CFC (na austenita).
existe a possibilidade diluir o carbono. Mostre porque isto ocorre e qual ou quais as
vantagens deste fenômeno.
5 Existem variações muitas elevadas no consumo de energia em função dos materiais a serem processados. Cite dois exemplos, nomeando os valores de consumo energético.
	No processo de obtenção do alumínio lingotado a partir da matéria-prima (bauxita) temos um consumo energético da ordem de 50 GJ/tAl, enquanto que no processo de obtenção do alumínio lingotado através da sucata do alumínio o consumo energético é da ordem de 4,5 GJ/tAl. Ou seja, há uma redução de aproximadamente 90% da energia consumida no processo.
	Já para a produção do aço, o consumo energético tanto para a obtenção do mesmo através da matéria-prima (5GJ/tFe) quanto através da sucata, o consumo energético é aproximadamente o mesmo.
	Devido ao seu baixo preço de mercado, é economicamente viável a produção do aço através do minério-de-ferro e não através da reciclagem, pois a capacidade de produção de um alto-forno é maior se comparada à capacidade de um forno elétrico.
Um dos aspectos importantes na siderurgia é a sua reciclagem. Qual é a vantagem
desta reciclagem no processo produtivo.
Um dos corolários do baixo consumo de energia na produção do aço, relativamente
aos seus sucedâneos é o custo do produto. Cite alguns exemplos para consubstanciar
este fato.
8 A indústria siderúrgica como um todo é um setor onde pesados investimentos são feitos. Dê exemplos de investimentos no setor siderúrgico e a sua relação com as rotas_de produção. Explique o porque dos elevados investimentos. E quais são as alternativas que a siderurgia tem encontrado para resolver estes problemas.
	Como exemplo de pesados investimentos temos a modificação do lingotamento convencional indireto para o lingotamento contínuo (produção de placas), que, como o próprio nome já diz, o processo se dá de forma contínua, diminuindo as tonelagens horárias, que era alta em caso de lingotamento convencional, porque os aços produzidos em rota convencional necessitavam de um tempo de acalmação e mais a tonelagem horária até a obtenção do produto final (placas), o que não ocorre no lingotamento contínuo, que no final do processo já se tem o material solidificado. O objetivo deste investimento foi aumentar a produção de aço sem perder a qualidade requerida pelos clientes.
	Antigamente, o preço de mercado do aço era determinado pelo custo operacional mais o custo de insumos dentre outros fatores, e o lucro que era determinado nas assembléias dos acionistas. Nos últimos dez anos, o custo máximo é igual ao preço que é determinado pelo mercado menos o lucro, também determinado nas assembléias dos acionistas, mas na verdade o custo máximo representa o custo real, e como isto é um problema para todas as empresas do ramo siderúrgico. Para superar este problema, cada vez mais é exigido dos engenheiros metalurgistas um conhecimento mais abrangente (gerencia técnica) para o desenvolvimento, pesquisas e inovações com o intuito de minimizar o custo e aumentar a lucratividade, tendo em vista que o preço de mercado não tem se alterado.
9. A vida de um produto ou processo está mostrada abaixo
Mostre qual a relação existente entre esta curva e o desenvolvimento siderúrgico. Cite exemplos de desenvolvimento na siderurgia que ilustram a figura.
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Um dos nó-górdio do aço é a sua capacidade de oxidação, frente as condições
reinantes. Cite exemplos do que tem sido feito para resolver o problema.
R – Tintas, Inibidores (graxas), aço inox, eletrodo de sacrifício e injeção de correte (CA para CC)
Há alguns anos (década de 90) alguns materiais têm sido desenvolvidos para
aplicação que exijam que os mesmos tenham memória de forma. Explique o que é
Memória de forma e qual ou quais vantagens do uso de materiais que possuam esta
propriedade poderiam apresentar na sua aplicação. Cite ligas ou materiais que
possuam esta propriedade. 
12 O fenôpmeno da aplicação da metodologia da qualidade total na atividade industrial tem sido alardeada, no mundo contemporâneo. Mostre de uma forma didática, qual é o buzilis da aplicação(grande, principal, problema) desta técnica na siderurgia. Comente.
O grande problema das siderúrgicas do mundo hoje são basicamente a produtividade e a qualidade, e, conciliar esses dois elementos de maneira equilibrada são os desafios encontrados hoje pelas equipes de engenharia das empresas do ramo siderúrgico. Uma forma encontrada por tais equipes para a minimização dos problemas são as técnicas do PDCA, diagrama de Paretto e diagrama de Ishikawa (espinha de peixe ou diagrama de causa e efeito), que trata da matéria-prima, equipamento, operação, insumos, meio ambiente , controle e processo. Exemplo:
ovos processos de produção de ferro primário existem há mais de quarenta anos. pelo menos conceitualmente. Todavia, somente nos últimos vinte, os mesmos tem sido aplicados industrialmente. Mostre os grandes entraves de sua adoção na siderurgia. Cite as possíveis vantagens de sua aplicação.
(14) O século XXI pode ser considerado como um século que deve ser voltado para o controle ambiental na Siderurgia. Comente sobre os aspectos ambientais inerentes aos processos de produção de aço.
Até o presente momento não existe tecnologia que possibilite a produção de aço sem a emissão de CO2 na atmosfera. Esse CO2 está relacionado ao efeito estufa e conseqüentemente ao aquecimento global. Como os países desenvolvidos possuem uma legislação ambiental severa e uma cultura de preservação do meio ambiente, tem ocorrido um deslocamento de unidades industriais para países em desenvolvimento, que apesar de também terem uma legislação severa, esta é mais branda do que nos países desenvolvidos. Outro fato importante é a comercialização de créditos de carbono, que surgiu após a restrição de emissão de CO2 na reunião de Kyoto, no Japão, em 1997, estipulando uma redução de 5,2% em relação às emissões do ano de 1990 no período de 2008-2012. Essa reunião influencia diretamente as indústrias siderúrgicas no sentido controlarem ou tentarem minimizar as emissões desses gases em suas unidades industriais.
	Quanto aos demais resíduos relacionados à produção do aço, já existem pesquisas e técnicas em desenvolvimento e aplicações para reaproveitamento desses resíduos, com o objetivo de minimizar o impacto no meio ambiente e obter lucros em um material que antes era considerado estéril.
2º Estudo dirigido (7a aula
Siderurgia II - 6-02-06 (2005/2)
I Fale sobre o efeito do teor de silício no L.D.
R- Influi diretamente no balanco termico do convertedor, com aumento do teor de silicio ha uma diminuicao na basicidade, com isso deve-se aumentar a adicao de CaO para controlar a basicidade, resultando no aumento no volume de escoria e como conseguencia perde-se em carga metalica.
Com a diminuicao da basicidade, a escoria fica mais acida no que resulta num desgaste maiordo refratario
Comente sobre o efeito do teor de silício no alto-forno
R- O que define o teor de silicio no alto forno é a finalidade do ferro gusa, se o gusa for pra fundicao, tera que ter um teor alto de silicio, se o gusa for pra aciaria, o teor de silicio devera se baixo
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Conceitue uma aciaria elétrica. O que vc. sabe sobre curvas elétricas de otimização.
R- consiste basicamente em um carregamento de sucata e ferro esponja, convertido em um forno eletrico a arco, onde a energia eletrica é transmetida atraves de eletrodos para transformar estas materias primas em aco. As curvas eletricas de otimização representam a relacao entre o consumo de energia X produdividade.
Qual o papel da metalurgia secundária sobre os processos primários de produção de
aço? Apresente vantagens do advento da MS sobre os processos vigentes na época.
R – A MS tem como objetivo a purificacao, refino do aco oriundo do LD. Com o advento da MS possibilitou a adicao de certas ligas ao aco dando qualidades exigidas ao produto final.
O que vc. entende sobre pós-combustão. Quais são a.s possíveis vantagens no
convertedor LD ? E na aciaria elétrica ? 
R - É a transformacao de CO em CO2 (reacao exotermica) acarretando em economia de energia eletrica e vantagens ambientais, sendo que o CO2 é menos toxico que o CO.
Na aciaria eletrica, ocorre a adicao de carburante formando uma escoria espumante protegendo melhor o refratario e produzindo um aco mais puro.
6. Fale de processos de PTG (Pré-tratamento de gusa) uma descrição resumida dos Fundamentos do processo. Quais são os parâmetros importantes para que uma usina siderúrgica possua ou implante processos de P TG.
R - O PTG é aplicado para desfosfar, dessufurar e retirada de silicio. O principal objetivo eh liberar o LD para realizar somente a descarburacao otimizando o processo.
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7. fale sobre o princípio de funcionamento de uma aciaria elétrica
a) Fontes de calor 
energia eletrica, ferro gusa quando carregado.
b)Qualidade da sucata
excelente qualidade
C) formadores de escória	
Cal e silica presentes no gusa e ganga
d) Fonte elétrica	
 - Relação V/A: no inicio da corrida da aciaria eletrica, a woltagem é baixa e a corrente eletrica é alta para fundir as materias primas. No final da corrida ocorre uma invesao, woltagem baixa e corrente alta
- Perdas elétricas: sistema de barramento, altura do eletrodo no banho, corrente de flutuacao e corretes parasitas.
 - Tipos de corrente (Fusão/Refino):CA
 - Consumo equivalente:
- Conceito de cos φ: Potencia ativa/potencia aparente
- Evoluçào do FEA 
- Forno panela
8). Fale sobre as fontes de energia em uma aciaria elélrica
Mostre números que identificam as fontes com os respectivos valores
9) Fale o que vc sabe sobre as curvas eletricas em um FEA
10. Conceitue o que é escória espumante. Mostre a vantagem de seu uso
- Importância de queimadores oxy-fuel: Reduzir o calor nas paredes e na aboboda
- Importância da descarburação: Menor consumo de eletricidade, devido a melhor termica e substituicao da energia eletrica pela quimica
- O efeito da agitação: Melor transferencia de calor do arco parao banho
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11. Fale sobre a qualidade da escória associada a qualidade do aço
A qualidade do aco esta ligado a qualidade da escoria, o importante eé a qualidade da escoria, pois o melhor metal eh produzido por uma melhor escoria.
Comente sobre as principais variáveis relacionadas a escória que vao definir as suas funções.
Tem a ver com a escoria sintetica que vai capturar inclusoes, protecao termica, protecao da panela e pode ser gerada e incorporada nos processos metalurgicos.
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