APOSTILA DE NOÇÕES DE METALURGIA

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Mineração pág. 1
Professor Eduardo
1.0 - METALURGIA DE REDUÇÃO (PÓ)
1.1 - PROCESSO DE SINTERIZAÇÃO
A máquina de sinter consiste numa série de setores montados em cadeia continua, apoidos sobre rodas e possuindo o fundo grelhado, sobre o qual é colocada a mistura a sinterizar.
A Sinterização consiste, assencialmente, em preparar uma mistura de finos de minério, finos de fundentes e finos de combustível (moinha de coque) com uma determinada umidade, submeter a mistura a uma semi-fusão e semi-redutora-oxidante O produto resultante é denominado Sinter.
O sinter e portanto o produto da aglomeração de minérios de ferro a outras matérias primas complementares, com a finalidade de ser consumido no Alto Forno.
As matarias primas são armazenadas em silos alinhados. Na descarga dos silos há mesas alimentadoras que lançam as matérias primas devidamente dosadas por uma correia transportadora. Através de correias, as matérias vão, e conjunto, a um misturador onde é feita a dosagem da umidade Do misturador, passado por urn distribuidor e abafador, a mistura é alimentada continuamente à esteira móvel, formada por uma série de grelhas colocadas em seguida a outra sobre trilhos, que se desloca por meio de rodas Na extremidade de alimentação da esteira há uma roda dentada e motorizada para acionar o conjunto. O sinter é descarregado, quando as grelhas viram para o seu retorno, por baixo Sob a parte superior da esteira são colocadas caixas de sucção que se ligam a urn conduto único (túnel de vento). Deste conduto os gases de exaustão passam por ciclones purificadores e saem para a chaminé, através de um exaustor.
Após descarga da esteira, o sinter. ainda quente passa por uma grelha de barras, perdendo parte dos finos quentes indo a um resfriador dispositivo geralmente circular e com ventiladores, o qual o retém num tempo suficiente para seu resfriamento. Os finos quentes, separado na grelha, e os finos de peneiramenlo e de gases de axaustào são aproveitados, retornando por correias á mistura.
A temperatura da sinter ao deixar a máquina é de aproximadamente 1200ºc a 1350ºc e deve ser reduzidas a menos de 90ºc, para evitar a deterioração da superfície da correi transportadora.
Um sinter deve apresentar granulornetria, composição química, resistência mecânica, porosidade e relutibilidade boa.
O sinter é britado e reduzido a granulometria máxima especificada para sua utilização no Alto Forno depois é levado para os silos de alimentação dos Altos Fomos.
2.0 PELOTIZAÇÃO- A sinterização utiliza finos de minérios relativamente grosseiros, pois os ultrafinos diminuiriam a permeabilidade do leito e seriam arrastados pela sucção de ar. Somente a pelotização concluiu o ciclo de aproveitamento integral da mina, utilizando minérios ultrafinos no processo de aglomeração.
A pelota é um aglomerado esférico obtido por rolamento em tambores ou discos rotativos. Os minérios de ferro finamente moídos e umedecidos são aglomerados formando a pelota crua que é, posteriormente, submetida à queima na faixa de temperatura entre 1250 e 1350°C, na qual ocorre intercrescimento dos grãos e semifusão dentro das partículas.
O processo de pelotização compreende as fases de preparação das matérias-primas, formação da pelota crua e endurecimento da pelota. A preparação das matérias-primas envolve as etapas do beneficiamento dos minérios englobando a concentração, moagem, classificação, espessamento, homogeneização da polpa e filtragem. A obtenção da granulometria necessária dos minérios é obtida na fase de moagem, sendo que o tamanho das partículas varia de 0,2mm (180#) a 85% menor do que 325#, sendo chamada de pellet feed.
A mistura para a formação da pelota crua é acrescida de aditivos, tais como o cálcario, a cal e a bentonita, cuja função é aumentar o poder de aglomeração a frio das pelotas cruas. Porém, a água, que representa 10% da mistura, é a grande responsável pela aglomeração nessa etapa. Durante o rolamento nos tambores ou discos, as forças capilares entre as partículas úmidas e a tensão superficial da água promovem a aglomeração dos minérios na forma esferoidal. Os aparelhos de pelotização trabalham conjugados ou não com uma peneira, cujo objetivo principal é selecionar a granulometria da pelota crua a ser enviada para os fornos de queima.
Como as pelotas cruas possuem baixa resistência mecânica, é necessário submetê-las a um aquecimento até 1350°C, durante o qual ocorre o crescimento e recristalização dos grãos e reações entre a ganga dos minérios e as adições, formando eutéticos de baixo ponto de fusão. A etapa de processamento térmico das pelotas cruas visa aumentar sua resistência mecânica e é feita em etapas de modo a evitar um choque térmico, que levaria a trincas e geração de finos. O processamento térmico envolve as etapas de 
secagem, pré-aquecimento, queima, resfriamento e peneiramento das pelotas. 
Os equipamentos utilizados nesta etapa são o forno de cuba, a grelha móvel ou a conjugação da grelha móvel e do forno rotativo. 
2.1 Moagem- A moagem é conduzida, geralmente, em moinhos de bolas, nos quais corpos moedores na forma de esferas de aço auxiliam na tarefa de cominuição. O circuito pode apresentar diferentes configurações: a úmido ou a seca, aberto ou fechado. Na moagem a úmido, o minério é alimentado ao moinho na forma de urna polpa com teor de sólidos de solidos de 60% a 80% em peso ou alimentam-se simultaneamente minério e água. em proporções ajustadas para resultar nesse teor de sólidos no interior do moinho. A moagem a seco, por sua vez, exige a propria secagem dos finos de minério, porem dispensa as operações de espessamento. homogeneização e filtragem subsequentes à moagem a umido.
A moagem pode ser conduzida em circuito aberto, corn uma única passagem do material pelo moinho, ou em circuito fechado, no qual hidrociclones (a úmido) ou câmaras de poeira (a seco) fazem a classifica do material da descarga do moinho. Em ambos os casos, a parcela de material suficientemente fino. baixo de 0.044mm (325 mesh), avança para as etapas seguintes do processo, enquanto que a fração grosseira retorna ao moinho, constituindo-se na carga circulante do circuito fechado de moagem.
Em um um circuito fechado a úmido é necessário adicionar água à polpa que alimenta a bateria de hidrociclones. reduzindo seu percentual de sólidos para a faixa de 45%-50%. O produto do moagem deve ser um material com granulornentria de 0,044mm (325mesh). Posteriormente á moagem , ocorrem as etapas de espessamento e filtragem para obtenção do minério a ser pelotizado.
Ao material proveniente da filtragem, caso o fluxo-grama da planta contemple essa etapa, ou da moagem a seco, adiciona-se um aglomerante, através de uma balança dosadora de precisão. Os aglomerantes mais utilizados na pelotização são a bentonila (dosagem de 0,5 a 1,0%), a cal hidratada (dosagem de 2% a 3%) e aglomerante sintélicos poliméricos (dosagem de 0,05% a 0,10%).
A homogeneização da mistura minério/aglomerante é feita em misturadores cilíndricos rotativos. Em seguida, o material é transferido, via correias transportadora, para os silos dos tambores ou discos de pelotamento, finalizando a etapa de preparação das maiérias-prirnas.
2.2 Formação das pelotas cruas- A formação das peloira cruas, também conhecida como pelotamento, é uma das etapas mais importantes do processo de pdotizacão, sendo influenciada por diversos fatores, com reflexos diretos sobre a qualidade do produlo final.
Entre os fatores decisivos para a formação das pelotas cruas e suas propriedades, destacam-se forma tamanho médio, distribuição granulométrica, estrutura de poros e molhabilidade das partículas, teor de umidade, caracteristicas químicas da mistura, naiureza e quantidade do aglomtranlc utilizado, tipo de equipamento e condições operacionais adotadas.
O fenómeno de formação de pelotas cruas envolve uma fase sólida (mistura de finos de minérios, aditivos e aglomerantes) e uma fase líquida, a água. As forças que se estabelecem nas interfaces sólido/líquido têm um efeito coesivosobre o sisiema partículas sólidas-liquido-ar. Essas forças interfaciais consistem na tensao superficial do líquido e nas forças capilares atuantes sobre as superfícies côncavas das pontes Liquidas formadas entre as partículas de minério.
Os efeitos de capilaridade tem grande importância no mecanismo de formação dos pelotas cruas. A água preenche os vazios intersticiais entre as partículas sólidas, formando um sistema capilar com múltiplas ramificações. Nas situações em que as extremidades dos capilares atingem a superfície externa da pelota (constituindo poros externos), a sucção capilar desenvolvida na interface ar/ água provoca uma reação de igual intensidade sobre os grãos, mantendo as partículas unidas Os movimentos relativos entre as partículas favorecem a adesão entre elas, através do aparecimento de diversos pontos de contato, nas quais o maior número possível de capilares deve ser formado.
A produção das pelotas cruas pode ser realizada em tambores ou discos de pelotamento. Os Tambores são cilindros rotativos com extremidades abertas, ligeiramente inclinados em relação á horizontal (cerca de 5º) e giram com um: velocidade de 8 a 15 rpm. O comprimento varia de 9 a 11m e o diâmetro, de a 3,6m. A capacidade de produção fica entre 90 e I30t/h de pelotas cruas.
O disco de pelotamento, como mostrado na FIG. 4.2, é afualmente o equipamento mais utilizado para a produção de pelotas cruas. É dotado de dispositivos que permitem a regulagem da velocidade de rotação 
(5 a 7rpm) e o ângulo de inclinação (45° a 48º). Os diâmetros variam de 5 a 7,5m. Raspadores com alinhamento adequado controlam a espessura da camada de minério úmido formada no fundo do disco. de forma a garantir boas condições para o rolamento du material, A capacidade de produção dos discos fica na faixa de 90 a 140t/h.
A concepção de projelo e a forma de operação do disco permitem a classificação das pelotas em função do dianteiro, devido aos efeitos da força centrífuga e do próprio peso das pelotas. A carga é alimentada numa determinada posição do disco, e as partículas finas sofrem rolamentos sucessivos, com gradativo aumenlo dos diâmetros Os raspadores localizados na parte superior do disco funcionam tambem como defletores, orientando a trajctória dos aglomerados de diferentes tamanhos, até sua descarga na região oposta á de alimentação. Caso seja necessário ajustar a umidade do material, pode-se adicionar água na região do disco onde os aglomerados começam a ser formados.
O transporte das pelotas cruas entre o setor de pelotamento e o de tralamento térmico deve ocorrer sem nenhum prejuízo da qualidade das pelotas.
Estas devem ser Transportadas por correias de baixa velocidade e submetidas a pequenas quedas nas transferências.
FIGURA 4.2 – Discos de formação da pelota crua
2.3 Tratamento térmico das pelotas- Após a classificação granuloméirica das pelotas cruas, estas são submetidas a um tratamento térmico, que propicia a consolidação final do produto. Há três opções de sistemas de tralamento térmico para apelotizacao em escala industrial: forno de cuba, forno rocatívo e forno de grelha móvel.
O forno de grelha móvel é um dos equipamentos mais antigos e utilizados para a produção de aglomerados a partir de finos de minérios. O desenvolvimento de sua aplicação para o tratamento térmico de pelotas de minério de ferro inspirou-se na máquina de simerização apresentada na FIG. 4.3. As dimensões de uma grelha móvel, para uma capacidade de 4 milhões t/a de pelotas, são da ordem de 4m de largura e 130m de comprimento, correspondendo a uma área de grelha efetiva de 520m2.
FIGURA 4.3 – Esquema de um forno de pelotização tipo móvel
SA - Secagem Ascendente PrQ - Pre-queima PoQ – Pós-queima 
 SD - Secagem Descendente Q-Queima Resf-Resfriamento
Ao serem introduzidas no forno de grelha, as pelotas cruas são depositadas sobre uma camada de forramento, com altura de 10 a 15cm, constituída por pelotas previamente queimadas. As laterais dos carros de grelha também recebem uma camada de pelotas queimadas de aproximadamente 10cm.
As camadas laterais e de forramento desempenham uma importante função no processo, protegendo os carros de grelha. Fabricados em aço especial, contra temperaturas excessivamente altas. Alem disso, promovem uma melhor distribuição dos fluxos gasosos através do leito de pelotas, melhorando a permeabilidade e minimizando o efeito de borda das laterais dos carros de grelha. A altura total do leito de pelotamento, incluindo a camada de forramento, é geralmente de 40cm.
Os queimadores do fumo utilizam óleo ou gás natural como combustível. Em geral, há cinco ventiladores de grande capacidade para controle dos fluxos gasosos nas diferentes secões do forno.
As pelotas cruas são carregadas em uma extremidade do forno, enquanto pelotas queimadas deixam a grelha no lado oposto. O tratamento térmico completo é realizado durante umaúnica passagem dos carros de grelha pelas diversas seções do forno. O tempo de residência das pelolas na grelha varia de 30 a 45 minutos, dependendo do tipo de minério processado e das características das pelolas produzidas.
O tratamento térmico é dividido nas seguintes etapas:
· Secagem - As pelotas, com umidade na faixa de 8% a 11% e temperatura próxima da ambiente, são expostas bruscamente á ação de gases quentes, a uma temperatura de 320 a 350ºC. Nesta eanpa, as pelotas devem perder seu conteúdo de água, preservando, entretanto, sua integridade física, resistindo as tensões internas que surgem em função da evaporação da água contida nos poros e às pressões dinâmica e estática dos gases quentes.
· Pré-queima - As pelotas secas são pré-aquecidas a uma temperatura aproximada de 900°C, de forma a garantir, posteriormente, o maior tempo de exposição possível à temperatura máxima de queima. Nesta etapa ê grande o risco de choque térmico devido à brusca e acelerada elevação da temperatura, A resistência mecânica das pelotas deve ser suficiente para suportar esse impacto sem a ocorrência de choque térmico, que pode levar a fissuras, trincas e até mesmo a desintegração das pelotas, gerando grande quantidade de finos, com consequente perturbação da operação. perda de rendimento e maior desgaste do equipamento de queima.
· Queima - Nesta elapa as pelotas são submetidas á máxima temperatura do ciclo térmico, que atinge valores da ordem de 1300 a I350°C dependendo do tipo de minério de ferro e da composição química da pelota que está sendo produzida Sob essas condições, ocorre à consolidação final do produto, através da sinterizacção das partículas de minério de ferro e das reacões de escorificação envolvendo componentes de ganga ácida e básica. As ligações que se estabelecem entre as partículas são díretamente influenciadas pela temperatura, permanência da carga na temperatura máxima e natureza da atmosfera do forno.
METALURGIA
Metalurgia é a ciência e a arte de extrair metais dos seus minérios, refiná-los e adapta-los ao uso.
Há poucas décadas atrás a definição correta de Metalurgia cobria apenas a produção e refino do metel; a adaptação ao uso era domínio estranho ao melalurgista. Hoje existe pelo menos duas vezes
Mais metalurgista trabalando no campo de adaptação e no conecimento das propriedades, do que no campo de extração e refino. 
A metalurgia pode ser dividida em três: Metalurgia Química, Física e Mecânica.
• Metalurgia Química - Compreende os métodos de produção e refino dos metais, envolvendo as 
transformações químicas.
Exemplos A redução no Alto Forno
• Metalurgia Física - Estuda a natureza, estrutura a propriedades físicas dos metais, é subdividida ern: Metalografia, Ensaios Fisicos e Tratamento Térmico. O recozimento da chapa laminada a frio é um exemplo de tratamento térmico.
• Metalurgia Mecânica - Inclui os processos de trabalho e obtenção dos metais diferentes formas. Corno exemplo temos a laminação, forjamento. prensagem, ele.
A Metalurgia do ferro e aço dá-se d nome de Siderurgia.
SIDERURGIA
Podemos dizer que a Siderurgia é umtrabalho complexo, sofisticado, difícil. Mas na verdade, Siderurgia é um trabalho fascinante dinâmico, cheio de forças de movimentos, cheio de máquinas, equipamentos.
Siderurgia é um trabalho fascinante, o trabalho que produz o ferro, o aço.
O aço que é usado para construir milhares de ohjetos, milhares de coisas que caracterizam o mundo civilizado, que permitem ao homem viver num mundo melhor, próspero e de conforto.
Siderurgia, produção de ferro como a própria palavra indica Sídero é ferro em grego e Siderurgia, como se faz o ferro, produção de aço, industria de aço, é progresso: Progresso do homem e Progresso da Nação. Prosperidade do Homem e Prosperidade da Nação. Produção de aço é fator de desenvolvimento. Pela qualidade de aço, que um pais produz, é possível avaliar se este país é desenvolvido ou não desenvolvido, e isto. porque o aço faz parte da vida do homem: o aço está nos automóveis, nos caminhões, nos trens, nos navios, nas geladeiras, nas máquinas de lavar roupas ou loucas, o escritório, do clube, está nos talheres, nas mesas, nas cadeiras, nas latas. O aço e o ferro estão nas estruturas das casas, dos edifícios, das pontes e viadutos, nos portões e grades. O aço está nas máquinas, nos equipamentos, está nas bicicletas..., enfim, como foi dito, está cada vez mais presente na vida do homem, civilizado, na nossa vida.
3.0 ALTO FORNO 
É um equipamento metalúrgico destinado à redutora do minério de ferro, É de funcionamento contínuo, constituído de um recinto único ou cuba e caracterizado pelo fato de que em funcionamento fica em intimo contato corn a carga e os gases, havendo mesmo grandes reaçoes entre eles.
O Alto Forno tem como principal função a produção continua de gusa (ferro - carbono com aproximadamente 4,2% de C) a partir da redução de produtos oxidados (sinter e minério) por meio de um redutor, o qual é urn combustível carbonoso (coque).
Os materiais carregados no Alto Forno: minério, combustível e fudentes, constituído o que Chamam leito de fusão, durante o processo de redução as transformam nos seguintes produtos: ferro gusa, escoria, gás de Alto Forno e poeira.
No Alto Forno, a redução dos óxidos de ferro se processa à medida que o minério, o agente redutor (coque) e o fundente (calcário), descem em contra corrente em relação aos gases, provenientes da queima do carbono corn o oxigénio da ar quente soprado pelas ventaneiras (estas se localizam perto da base da coluna de carga).
Durante o desenrolar deste processo, a carga vem descendo no interior do forno, enquanto os gases resultantes da queima do coque na altura das ventaneiras, ao ascenderem (subirem) através a coluna de carga, reduzem o minério e preaquecern os materiais.
Logo a frente das ventaneiras, com a queima do coque, os gases atingem temperaturas entre 1.900ºc a 2.100ºc.
Depois de alguns segundos, atravessando a coluna de carga, estes deixam o topo do forno com temperatura entre 150°c a 250°c (o tempo do percurso através o forno é de 4 a a segundos).
O coque desempenha no Alto Forno uma dupla função:
a) Pela sua queima, gera calor suficiente para as reações metalúrgicas de redução dos componentes do minério.
b) Fornece o elemento redutor para a remoção do oxigénio combinado com o ferro.
C + O2 CO2 
C + O2 2CO 
O minério, o calcário e o coque, ao serem carregados no alto forno, entram ern contato com uma corrente ascendente de gases quentes, a uma temperatura em torno de 15ºc.
A carga com espaços entre os grãos ocupados pela atmosfera contendo o gás redutor (CO), desce para as regiões de temperaturas mais elevadas.
O monoxido de carbono, reagindo com os óxidos de ferro, deles retira o oxigénio, surgem assim. misturados com a carga, os primeiros pedaços de ferro em forma de esponja.
Reação:
Fe3O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
Na área das ventaneiras pela qjeima do combustíve!, gera-se calor e grandes quantidades de monóxido de carbono que sobem através da carga.
Assim que o ferro metálico chegar á zona de elevada temperatura da rampa, ele reage com o monóxido de carbono (CO) e, principalmente, com o coque incandescente; absorve carbono e forma carboneto de ferro, que se dissolve no ferro metálico, transformando em gusa (FeC).
No cadinho, a escória e o metal se separam por densidade e formam duas camadas
· A inferior metálica, contendo os materiais reduzidos;
· E a superior ou de escória, contendo os elementos não reduzidos.
Podemos, simplificadamente, dividir o Alto Forno como um conjunto de 3 aparelhos:
· Um intercambiador químico e térmico;
· Um forno de fusão;
· Um gasogêneo fornecendo as calorias e o gás redutor necessário.
3.1 CARACTERÍSTICAS DO ALTO FORNO
O alto forno tem as seguintes partes:
· Carregamento – Toda matéria prima (minério, sinter, coque, fundentes, etc) checando ao topo 
do Alto Forno por meio de correia transportadoras; esta correia não para. a não ser por causa de emergência. Estes materiais são lançados nos silos des recebimento e, através dos cones (que são disposrtivos de vedação do forno - com pequeno e cone grande), sequem para o interíor do forno.
· Cuba - Parte cónica estreitando-s e para cima até a parte superior, denominada guela.
· Ventaneíras - É por onde o ar pré-aquecido é soprado para o interior do Alto Forno,é um anel de 
cobre, oco e refrigerado pela circulação de água. O ar pré-aquecido para a combustão do que é introduzido através de tubo de ligação que a ventaneira ao anel de vento. Esta ligação é constituída de 3 peças O algaraviz o cotovelo e o tubo superior de ligação.
· Rampa - Parte cónica alargando-se para cima, desde as ventaneiras até começo da cuba. 
· Cadinho - Região do forno desde a parte inferior do furo de gusa até as ventaneiras.
· Regeneradores - Se o ar necessário à combustão fosse introduzido pelas ventaneiras do Alto 
Forno à temperatura ambiente, maior quantidade de coque seria em gerar calorias para aquecer os gases até as temperaturas de trabalhos reinantes na região de queima. Utilizando-se uma parte dos gases que saem no topo do Alto Forno para pré-aquecer o ar, antes de envia-lo às ventaneíras, obtém-se uma considerável economia de combustível solido.
Os regeneradores de calor são constituído de urna carcaça cilíndrica de chapa metálica, revestida internamente por pilhas de tijolos refratários. Num deles existe a câmara de combustão formando um ducto, ou chaminé de seção redonda ou oval, onde é queimado o gás de Atto Forno em mistura com o ar; os regeneradores são aparelhas para armazenamento do calor, absorvem-do durante o período em que o gás é queimado na câmara de combustível e cedem-no durante o período em que o ar soprado as atravessa no sentido inverso. Normalmente o Alto forno é equipado com trés ou mais regeneradores, sendo dois em aquecimento e um cedendo calor ao ar soprado os atravessa no sentido inverso. Normalmente o Alto Forno é equipado com três ou mais regeneradores, sendo dois em aquecimento e urn cedendo calor ao ar soprado. Os regeneradores dos AF's 1 e 2 são do tipo de câmara de combustão interna. Do AF - 3 são do tipo de câmara de combustão externa.
· Gás de Alto Forno - O gás produzido no Alto Forno arrasta grande quantidade de poeira. Este 
gás deve ser tratado antes de ser empregado. O gás levado pelo tubo de descida ao culetor de poeiras, entra pela parte superior num lubo cónico cujo diâmeíro vai se alargando progressivamente. Como o gás é forçado a mudar de direcáo ( para deixar o coletor novamente pela parte superior), sua velocidade caí devido a maior seçâo e a poeira arrastada deposita-se no fundo cónico. Em seguida passa pelo lavador de gás e pelo precipitador eletrostático que consiste num tanque metálico contendo uma série de tubos através dos quais, passa centralmente um elétrodo sob a forma de um fio de arame. Esses létrodos são ljgados a uma fonte de alta voltagem (50.000 V mínimo, CC) e os tubos ligados a terra. O campo elétríco ocasiona a ionização das partículas de pó que são atraídas para as paredes internas do tubo. Uma camada de água por elasescorrem e transportam as partículas de poeira para o fundo do tanque. O gás após limpeza é enviado ao gasómetro ou para aquecimento dos regenaradores.
· Transporte de Gusa - O transporte de gusa dos Altos Fornos para a Aciaria, é feito em carros-
torpedos. Sáo vagões construidos de chapa metálica soldada, com revestimento interno de refratário a com melhor proteçào cantra as perdas de calor.
· Máquina de Moldar Gusa - Quando a produção do gusa nos Altos Fornos pode ser maior
que as necessidades da Aciaria, o excesso de gusa e enviado então para a Máquina de Moldar Gusa, onde é transformado em lingotes; esses serão posteriormente, usados nos próprios fornos de aço, como adição ou na Fundição.
A máquina consta de uma ou duas filas de moldes de aço ligados entre si, formando uma esteira 
sem fim a esteira se apóia, por meio de pequenas rodas, em dois trilhos sobre os quais desliza.
Antes do ligotamento os moldes são aquecidos e borrifados com água e cal, para impedir que o gusa se agarre neles. No final da máquina vários chuveiros resfriam os lingotes já solidificados, que assim se destacam facilmente dos moldes, caindo sobre Vagões.
Os moldes vazios, retornado pelo ramo inferior da esteira, são novamente banhados com água e 
Cal. O gusa lingotado é estocado num pátio, onde sai para atender às adições nos fornos de aço ou às necessidades da fundição ou para vendas. 
4.0 COQUERIA
4.1 MATÉRIAS PRIMAS
4.1.1 GARVÃQ VEGETAL- Na Siderurgia brasileira, o carvão vegetal participa ainda cem parcela considerável para a produção de gusa.
Devido ás suas qualidades de cornbustivel e redutor, e do seu elevado grau de pureza, o carvão de madeira é considerado uma matéria-prirna de qualidade. Entrementes, a devastação das florestas naturais da região centro-lesle do Brasil forçou o refloreetamento artificial com o plantio de eucaliptos.
Os processos para a fabricação de carvão vegetal podem classificar-se em dois tipos: o de combustão parcial (sem aproveitamentos de produtos) e o aquecimento externo (sem combustão da lenha).
No primeiro tipo é muito usado o forno de meda, cilíndrico de tijolos com cerca de 5 a 6 m de diâmetro fechado no topo por urna cúpula semi-esférca e com volume útil de 50 a 70 m3. Possui duas portas em lados opostos, para carregamento e retirada de produto, respectivamente. Carregado o forno, o acendimenlo se faz pelo topo e o ar penetra no seu interior pelos orifícios abertos na cúpula e pelas três ou quatro entradas junto a soleira, denominadas “tatus”.
Quando a combustão atinge os orifícios abertos na cúpula, estes são fechados com barro e a Tiragem se faz exclusivamente pelas 6 a 8 chaminés. Dentro de 4 a 5 dias, completa-se a carbonização e o forno e totalmente vedado (barreado) resinando em três ou quatro dias.
Nos Altos Fomos que utilizam estas matérias-primas a altura da coluna de carga raramente é superior a 12m, devido a fraca resistência mecânica do carvão.
4.2 - CARVÃO MINERAL - O carvão mineral é massa compacta estratificada de matéria vegetal cujo processo de decomposição foi interrompida como resultado de açao geológica.
Os depósitos carboníferos se localizam nos limites de regiões montanhosas, onde alterações geológicas, no período quaternário, causaram soterramento de florestas.
Os vegetais que ficaram soterrados (cobertos por camadas de terra), sendo afastado, portanto, do contato com o ar, foram submetido a várias transformações, pela açao dos micro-organismos e pela oxidação lenta que sofrerão durante séculos, sendo eliminados parte do hidrogénio e do oxigénio, fixando o carbono que passou a ser o seu elemento característico.
No Brasil, o centro minerador mais importante situa-se em Santa Catarina, única região que fornece carvão metalúrgico coqueificável
4.3 - CARVÃO PARA FABRICAÇÃO DE COQUE METALÚRGICO - Carvão coqueificável é carvão gordo, com propriedades aglutinantes, contendo 18 a 36% de matéria volátil e, na granulométria de 0 a 6 mm.
Carvões com maiores ou menores teores de matéria volátil são utilizados em misturas com outros carvões, para transformação em coque.
A escolha de um carvão para a produção de coque metalúrgico, depende do seu comportamento, quando aquecido na ausência de ar . Se o carvão se desagregar em pedaços sem coesão, o carvão não é coqueificável; se, com o aquecimento, amolece e depois se solidifica numa massa ou bolo sólido, é classificado como carvão coqueificante.
O carvão mineral ou carvão Metalúrgico é importado de vários países Estados Unidos, Polónia, Canadá, Austrália, Alemanha, Inglaterra. China, Rússia, Colômbia etc... 
4.4 - PREPARAÇÃO DO CARVÃO - Antes de ser carregado nos fornos de coque, a carvão é britado até o tamanho adequado, no caso de se usar misturas de vários carvões.são misturados em proporções acertadas e constantes.
Ao chegar á usina, o carvão passa pela estação de descarga onde o vagão transportador é girado no virador, a seguir é levado por correias transportadoras ao pátio de estocagem.
4.4 1 - ESTOCAGEM DO CARVÃO - Necessariamente, grandes quantidades de carvão são estocados numa Usina, para constituir reserva em caso de interrupção no suprimento. A armazenagem do carvão constitui despesa adicional devido ao capital representado pelo carvão estocado, o manuseio suplementar motivado pela colocação e retirada do estoque nas pilhas e também pela deterioração que sofre o carvão, quando estocado
Ao ser exportado ao ar, o carvão oxida-se lentamente. A menos que se tomem precauções para dissipar o calor resultante da reação, a temperatura dele se eleva e a oxidação é acelerada; se o processo continua, ocorre a ignição da pilha. Ainda que não ocorra a combustão espotânea, as do carvâo são prejudicadas, seu poder calorífico diminui, ele tende a desagregar-se e a da qualidade do coque é gradualmente reduzida.
4.4.2 CASSIFICAÇÃO - Quando as matérias voláteis os carvões minerais são classificados em:
ATMV - Alto teor de matéria volátil - 20 a 36% 
MTMV - Médio teor de matéria volátil - 22 a 30% 
BTMV - Baixo teor de matéria volátil -14a 22%
4.4.3 – SILOS - Os diferentes tipos de carvão, conforme programação da operação são distribuídos convenientemente em 8 silos de capacidade de 600 toneladas, através de um transportador viajante. O posicionamento deste transportador sobre cada silo é automático e comandado por um operador situado na cabine de controle central.
4.5.0 – MISTURADOR - A dosagem de vários tipos de carvão em proporção definidas é determinada a priori pela operação da Coqueria, e conseguida através de um sistema de transportadores pesadores de velocidade variável localizados sob cada um dos 8 silos de preparação da mistura.
A partir do sistema proporcionamento, os carvões convenientementes dosados são levados aos misturadores rotativos de capacidade de 700 t/h. Depois de misturados são levados aos silos das Baterias.
5.0 –COQUERIA - O processo de coqueificação é bastante simples. O carvão é carregado no forno aquecido, sem contato com o ar, até que toda matéria volátil seja liberada. Após a destilação o resíduo sólido, poroso, remanescente no forno é chamado coque.
5.1- FORNOS COM RECUPERAÇÃO DE SUB – PRODUTOS - Os fornos de coque com aproveitamento dos sub-produtos, se desenvolveram no início do século XVIII com dois objetivos:
• Produção de gás e
• Produção de alcatrão
5.2 - BATERIA DE FORNOS DE COQUE - Uma bateria nada mais é que um conjunto de fornos. Nela sempre um forno e uma parede de aquecimento estão intercalados. Assim. Um forno estará sempre de aquecimento.
A operação de uma coqueria, consiste em produzir coque de boa qualidade, baixo custo para suprir e manter estável a operação dos altos fornos.
As principais fases da operação são:
•.. Carregamento do carvão
•• Destilação do carvão
•• Desenfornamento do coque
•- Extinção e transporte do coque
• Recuperação de sub-produtos
A coqueria desempenha um papel de destaque na usina siderúrgica, pois além da produção do coque, produz o gás de coqueria que, além de ser aproveitado para aquecimento das baterias de fornos, édistribuídos para toda a usina para ser utilizado como combustível.
Sua falta, devido a acidentes na operação da coqueria, pode implicar na queda de produção de setores importantes, tais como alto forno, aciaria, laminação, que utilizam o gás como combustível.
A vida de uma bateria de forno é de cerca de 20 a 30 anos, ou ainda 10.000 a 12.000 desenfornamentos, por forno.
Para facilitar o seu desenfornamento, os fornos de coque alargam-se uniforme e progressivamente, do lado da máquina desenfornadora para o lado da descarga do coque, isto é, o lado da desenfornadora é mais estreito que o lado da descarga do coque.
Ambos os extremos da câmara de coqueificação são fechadas por meio de portas metálicas revestidas com material refratário que são removidas, para permitir o desenfornamento de coque.
Todas as baterias modernas são dotadas de portas auto-vedantes, equipadas com selos metálicos precionados por meio de molas contra o portal, evitando o escoamento dos gases.
Na porta do lado da máquina desenfornadora existe uma portinhola na sua parte superior, para permitir o nivelamento da carga de carvão após a operação de carregamento. Este portinhola é também ajustada contra a porta por meio de pressão.
No topo dos fornos de coque existe orifícios para carregamento do carvão, fechados com tampas de ferro fundido. No extremo.do lado da desenfornadora está localizado um furo no qual encontra-se instalado o tubo de ascenção, destinado a coletar e transferir os gases do forno para o tubo coletor principal dos gases que se estende ao longo da bateria.
Do coletor principal saem as tubulações que levarão os gases da bateria até a unidade de recuperação dos produtos carboquímicos.
5.2.1 - OPERAÇÃO DA BATERIA DE FORNOS DE COQUE - Para a operação de uma bateria de fornos de coque utiliza-se 4 máquinas:
• Enfornadora - Se locomove sobre trilhos no topo da bateria.
• Desenfornadora - Se locomove sobre trilhos ao nível do solo no lado estreito dos fornos, possui um êmbolo para desenfornar o coque, uma barra niveladora para nivelar o carvão carregado e um extrator de portas.
• Extratora ou Máquina de Portas - Se locomove sobre trilhos na plataforma ao nível da soleira dos fornos no lado mais largo dos fornos, possui o guia de coque e um extrator de portas.
• Vagão de Apagamento - Se locomove sobre trilhos ao nível da solo, e leva o coque incandescente à estação de apagamento tracionados por uma locomotiva.
Todas as máquinas são tracionados por meio de motores elétricos.
5.2.2 - CARREGAMENTO DO CARVÃO - A máquina enfornadora é dotada de tremonhas correspondente a cada furo de carregamento. A mistura de carvão é carregado nas tremonhas e completado o enchimento, a máquina pára sobre uma balança e pesa-se o carvão; feito isto, a enfornadora se locomove para o forno a ser carregado.
Como, naturalmente, se forma pilha cónicas sob os orifícios dacarga, é necessário nivelar uniformemente a superfície do carvão na câmara, para melhor uniformidade de coqueificação e para facilidade de empurrar o coque depois de produzido. Esta operação é realizada por meio de uma barra niveladora (introduzida por uma portinhola localizada na parte superior da porta no lado desenfornadora), a qual se movimenta horizontalmente num movimento de vaivém, até que o topo da carga esteja uniforme, esta operação leva de 1,5 a 2,0 minutos.
A coqueificação é completada, em média,de 16 a 18 horas, a velocidade de formação do coque de 25mm por hora.
5.2.3 - DESENFORNAMENTO DO COQUE - Terminada a coqueificação, as portas são retiradas, a máquina desenfornadora é colocada em posição, do outro lado se posiciona a extração ou Guia de coque e o carro de Apagamento. A medida que o coque vai sendo desenfornado pela ação da desenfornadora, o carro de apagamento move-se lentamente sobre os trilhos, de modo a distribuir uniformemente ao longo de todo o comprimento do carro. Após o desenfornamento, o carro de apagamento desloca-se para a torre de extinção (estação de apagamento), onde o coque incandescente é apagado por meio de jatos de água sob pressão. O volume de água é relativamente grande, da ordem de 40.000 litros em 1 minuto, porém não deve encharcar o coque, pois as especificações, em gerir, não toleram mais que 2 a 3% de umidade.
6.0 - METALURGIA DO AÇO 
6.1- MATÉRIAS PRIMAS - As matérias primas para o conversor LD são o gusa líquido e a sucata.
Entre os fundentes, a cal é o principal, e em menor escala, para controlar a temperatura, é usado calcário, dolomita. A cal dolomítica é, às vezes, usada junto com a calcitica, porém em pequenas quantidades.
E o combustível?
O conversor não necessita de combustível, o oxigénio soprado, penetra no banho metálico e oxida os componentes do gusa líquido, principalmente o silício e o manganês, que liberam calor necessário, (reação exotérmica).
6.2 – DESSUFURAÇÃO - O gusa líquido sai do Alto Forno em carros-torpedos com capacidade de 350 toneladas. Em alguns casos o C. T. vai direto para Aciaria, mas na maioria das vezes ele passa pela dessulfuração.
Afinal, o que é dessulfuração?
Dessulfurar é retirar do metal (aço ou gusa) o enxofre nele existente. Vários são os elementos que pioram ou melhoram a qualidade do aço. Entre os que pioram estão o fósforo(P), o Enxofre (S), Nitrogénio (N) e outros, que são também difíceis de se controlar, dentre estes, o único que alcançou uma tecnologia avançada para sua eliminação, foi o enxofre.
Como a remoço do "S" no conversor é anti-econômica, perdendo-se produtividade, o mesmo acontecendo com o Alto Forno para a fabricação de gusa de baixo enxofre, a única saída foi desenvolver a 
Dessulfuração de Gusa.
Vários processos surgiram, empregando diferentes métodos e reagentes diversos. Dentre estes, os mais usados são o KAWASKI, que sopra os reagentes por meio de uma lança inclinada, e o da nippow steel, conhecido por sistema TDS, que sopra o carbureto de cálcio (CaCa) por meio de uma lança vertical, usando nitrogénio (N) com gás de arraste, este último foi o adotado pela CSN.
6.3 –PROCESSO - Neste sistema o dessulfurante finamente pulverizado (85% < 150 mesh é injetado com uma pequena porcentagem de calcário (CaCOa) na mesma granulometria. O calcário ao se decompor na saída da lança com violência, devido a temperatura do gusa, forma grande quantidades de gás (CO2) promovendo uma vigorosa reação no gusa líquido garantindo uma melhor difusão do dessulfurante, que por sua vez combina com o enxofre formando sulfeto de cálcio (CaS) que é escorificado.
Atualmente, no lugar de carbureto, usar cal (CaO) pulverizado na mesma granulometria. A eficiência é um pouco menor,a quantidade de escória aumenta, mas devido ao alto preço do carbureto, a operação se torna mais barata.
6.3.1 - SEGURANÇA (PARA – O carbureto de cálcio quando em contato com a água reage formando acetileno (C2H2) que é inflamável. Em ambiente fechados, misturado com o ar, pode ocorrer explosões violentas. Por este motivo, todo o sistema, silos, silos balanças, transportadores, é purgado com nitrogénio, que é um gás inerte. O carbureto em pó, em contato com a pele reage com a umidade natural provocando irritação e as vezes até queimaduras. Nos olhos pode causar a perda da vista.
Por estes motivos deve-se usar mascar, óculos próprios, luvas e mangas compridas quando se está trabalhando com o carbureto pulverizado.
6.3.2-CAL – A cal, usada atualmente, também reage com a água, formando cal hidratada ou hidróxido de cálcio CaO + H2O Ca(OH)2. Mas esta cal perde seu poder de reação com o enxofre, por isso, os equipanento continuam a ser purgados com nitrogénio, com uma pressão levemente positiva, para impedir a entrada de ar que sempre tem umidade.
7.0-ACIARIALD
7.1- ESTAÇÃO DE GUSA – Na aciaria o carro torpedo é recebido na Estação de Gusa.
São duas as estações onde o gusa liquido é vertido para as panelas de gusa, também chamadas de panela bicuda. A passagem é indireta, por diferença, isto é: o carro torpedo é pesado, e a que o gusa é vertido para a panela, a balança vai acusando a perda de peso e ao mesmomostrando o peso do gusa na panela. Completado o peso pedido, a panela é posta em posição para ser tomada amostra e temperatura, em seguida é levada pela ponte rolante para o conversor.
7.2-SUCATA – A maior parte da sucata usada na LD é sucata interna, isto é: retorno de aparas e pontas da laminação. É usado também sucata de aciaria, como restos solidificados das panelas, aço vazado junto com a escória, lingotes sucatados, etc.
Toda a sucata é levada ao pátio de sucata em vagões, no pátio, as pontes, munidas de eletroímãs a sucata dos vagões e coloca-a na "caixa de sucata", que está em cima de uma prancha ferroviária própria. A prancha, por sua vez, está sobre a balança.
Um painel luminoso indica o peso. Completada a carga o carro é empurrado para a mesa giratória que o coloca em posição para que a ponte possa pegar a caixa.
O pátio possui duas balanças e duas pontes, podendo preparar duas cargas ao mesmo tempo.
7.3-A CAL – É a matéria prima importante, depois do gusa líquido, para o conversor LD. Pode-se fazer uma corrida de aço unicamente com gusa líquido e cal, mas sem ela é impossível.
È muito grande o consumo de cal, em média 50Kg por tonelada de aço produzido. Ela entra no conversor para a formação da escória básica, que é desfosforizante e vai proteger o refratário, que é básico, do ataque ácido da sílica resultante de impureza e da oxidação do silício do gusa.
A cal chamada cal metalúrgica, não é queimada à morte, ou como é também chamada. Esta cal tem pouca reatividade, e atrasa consideravelmente a formação da escória.
7.4 - FÁBRICA DE CAL – Como a falta de cal poderia parar a Aciaria, a CSN, para garantir o fornecimento, construiu uma fábrica de cal, equipada com dois fornos vertical de fluxo paralelo com capacidade de 400t / dia cada um, e toda a infra-estrutura necessária para recebimento, beneficiamento, estocagem e expedição de calcário, cal calcítica e cal dolomítica.
Cada forno consta de duas cubas. Estas são continuamente carregadas pelo topo e descarregada pela base.
Cada cuba está equipada com 18 lanças a óleo combustível. A intervalos que variam de 12 a 24 minutos, uma cuba é aquecida e os gases quentes saem pela outra. Completado o ciclo, o fluxo é invertido, assim o calcário das duas cubas são simultaneamente queimados.
A cal produzida segue para a aciaria em vagões hermeticamente fechados para evitar a hidratação, e é estocada em silos apropriados.
7.5-CONVERSOR – A aciaria é a fábrica do aço, e para fabrica-lo dispõe de conversores com capacidade de 220 toneladas.
O conversor é um vaso metálico revestido internamente de refratário. A parte metálica, chamada carcaça, é construída de chapa soldadas, tendo um corpo cilíndrico, uma parte superior cónica, que termina na boca, e o fundo côncavo.
Suas dimensões externas são:
• Altura-10.145mm
• Diâmetro - 7.600mm
O furo de corrida está localizado no cone, junto a interseção do cilindro, do lado sul.
O conversor pode ser basculado e mesmo girar 360°.
O revestimento refratário é basicamente duas camadas de tijolos:
• A primeira, junto a carcaça, chamada de proteção;
• E a segunda, que fica em contato com o banho, chamada de trabalho.
O revestimento de proteção é todo igual, com tijolos de 9". O de trabalho varia de 24" a 30" dependendo da posição. Todo revestimento é básico.
7.6- LANÇA DE OXIGÉNIO – O oxigénio é soprado por meio de uma lança construída com três tubos concêntricos: de 12, 10 e 8 polegadas. Entre os tubos de 12" e o de 10" corre água para refrigeração, pelo tubo de 8" soprado o oxigénio.
A ponta da lança é chamada cabeça. Ela é feita de cobre de alta pureza, e pode ter um ou mais furos. No início foi usado na CSN uma cabeça de 3 furos, mas atualmente está sendo usada uma de 4 furos.
Na precisão destes furos está grande parte da performance do sopro.
7.7 -OXIGÉNIO (02) – O oxigénio usado no sopro é de alta pureza, e é produzido em fábrica própria da CSN. A tubulação que leva o O2 para a Aciaria é equipada com luvas corta fogo, e todas as válvulas e outros equipamentos são inoxidáveis.
7.8 - SISTEMA DE ADIÇÃO – Todos os fundentes, a cal e alguns ferros ligas, são descarregados na estação de descarga, de onde por meio de correias transportadoras, protegidas por tubulações, sequem para o edifício principal da LD, onde são armazenados em silos próprios. Estes são dotados de balanças, e toda a operação de pesagem e adição é feita diretamente do púlpito de cada conversor. O sistema de adição é também equipado com um sistema de despoeiramento, com exaustor e filtros tipo manga.
7.9 - OPERAÇÃO - CARREGAMENTO E SOPRO – O carregamento do conversor é feito por meio de pontes rolantes. O conversor é posicionado a 45° e PR despeja nele a sucata e logo em seguida outra PR verte o gusa líquido. O vaso é então colocado na vertical, a lança desce e tem início o sopro que dura poucos minutos, dependendo da carga e do tipo do aço a ser fabricado. Logo no início é adicionado a cal, dependendo do cálculo de computador, outros materiais. Completado o sopro a lança sobe, o conversor é colocada a temperatura, e dando um giro de 180° para o lada contrário, tem início o vazamento.
A panela com o aço, durante o vazamento, recebe adições de ferros-ligas de acordo com as especificações.
7.10 - METALURGIA DE PANELA – O tratamento do aço na panela, tem por objetivo, aprimorar a qualidade, adequar análise e temperatura para o que se destina e, principalmente, liberar o conversor. Há vários tipos de tratamento,como os conhecidos por RH e DH que são muito sofisticados. Na CSN o tratamento, dependendo do tipo de aço, é feito com injeção de argônio, fio de alumínio e injeção de pó.
A panela segue então para o lingotamento que pode ser convencional ou contínuo. Neste último caso, a panela vai para a corrida contínua.
7.11 - LINGATAMENTO CONVECIONAL – Lingotamento, é o vazamento do aço líquido da panela para as lingoteiras para que o aço se solidifique formando os lingotes. As lingoteiras variam de tamanho e forma em vista o tipo do aço e as dimensões do laminado. Antes de receber o aço líquido elas passam por um tratamento que consiste em limpeza, borrifos, etc. Durante o enchimento da lingoteira, o aço pode receber tratamento, dependendo do seu tipo, por exemplo: os efervescentes são tratados com alumínio para desoxidar, ou com agentes de fervura, de acordo com o seu comportamento. Podem receber tratamentos especiais, como adição de "Mischmetal", e mesmo pequenas adições de ferros - ligas.
Terminado o lingotamento da composição, esta é removida da plataforma para a "espera metalúrgica" que é o tempo necessário para completar a solidificação do lingote.
Neste tipo de lingotamento, chamado lingotamento direto, a panela vaza o metal diretamente na ingoteira. Mas há outro tipo chamado "lingotamento indireto", em que a panela vaza o metal num mastro central, e por meio de canai, o metal penetra nas lingoteiras pelo fundo. Um mastro pode encher várias lingoteiras ao mesmo tempo.
Terminado o tempo prescrito para a espera metalúrgica, a composição é levada ao estripador.
7.11.1 –ESTRIPADOR – Estripador ou ponte estripadora é uma equipamento com um mastro dotado de braçadeiras e um pistão central. O processo consiste em levantar a lingoteira deixando o lingote no assento. Caso o linote fique preso, o pistão central força-o para baixo, desagerrando-o.
7.11.2 - FORNOS POÇOS – Fornos poços são fornos que se abrem por cima. O nome vem do início da laminação, quando os lingotes eram colocados juntos em poços, para uniformizar o calor. Depois foram colocados queimadores nestes poços, que passaram a ser fornos, mas guardou o nome Fornos Poços.
Depois de estripados, os lingotes são pegos pela Ponte Tenaz e colocados nos fornos poços onde são reaquecidos, até atingirem a temperatura de 1340°C.
Todo o forno é revestido de tijolos refratários, inclusive a tampa.
7.12 – DESBASTADOR – O desbastador é um grande laminador Duo, isto é, possui apenas dois cilindros. Reversível, porque roda ora para um lado ora para outro.
O lingote é retirado do fornopoço pela tenaz, colocado no carro de transferência que o põe no início da mesa de rolos, os rolos movimentando levam o lingote ao Laminador, e assim que acaba de passar, mesa e laminador invertem o giro, trazendo o lingote de volta e fazendo-o passar novamente pelo Laminador.
A operação continua até que o lingote tome a forma programada, que pode ser placa ou bloco. Todos os passes do Desbastador é ajustado por computador.
7.12.1- TESOURA A QUENTE – A peça procedente do Desbastador é cortada na Tesoura a Quente, de acordo com as dimensões programadas. Para facilitar a medição dos comprimentos desejados, a Tesoura tem um batente com escalas. As peças cortadas seguem para os fornos de reaquecimento de placas ou blocos de acordo com suas dimensões.
7.12.2- SISTEMA OG (Proteção do meio ambiente) – O sopro de oxigénio no conversor gera uma grande quantidade de gases, que em certas fases atinge alta concentração de monóxido de carbono (CO). Este gás é terrivelmente tóxico, e mesmo em quantidade diminutas pode provocar a morte. Além disso a quantidade de pó gerado atinge volume inacreditáveis, da ordem de 1% em peso, da tonelagem de aço produzido.
Para evitar esta poluição, foi desenvolvido em alguns países, equipamentos de limpeza de gás, destes, dois são usados atualmente no Brasil: o "Sistema Baumco" da Alemanha e o "Sistema OG" da Kawasaki, Japão.
Na CSN foram instalados três "Sistema OG's um para cada conversor.
7.12.3 – FUNCIONAMENTO – No início do sopro uma saia móvel fecha a boca do conversor e os gases gerados são exauridos através de um duto construído de tubos soldados, chamado parede membrana. No interior deste tubos corre água e o gás em contato com a parede, sofre o primeiro resfriamento. Passando por um venturi, chamado apagador, recebe a primeira lavagem. A água carregada de pó é recolhida no "primeiro joelho separador", e o gás seguindo penetra no outro venturi recebendo a seaunda lavaaem Passando Exaustor (VTF), o gás é recalcado para a chaminé ou para o Gasómetro. No topo da caminhe há um aueirrador piloto que incendeia i CO transformando - o em CC>2 que não é Poluente.
Toda água colhida nos separadores, é conduzida ao tratamento d'água.
Lá são retirados os sólidos mais pesados, por meio de um sem - fim, e o material fino é neposirtado em tanques chamado expessadores. A água limpa transborda para o tanque de onde é novamente bombeada para os lavadores. O pó depositado é bombeado em forma de lama para os filtros a vácuo onde é separado.
A água de refrigeração das paredes membranas recebe um tratamento especial.
7.12.4 -SEGURANÇA DO SISTEMA – O CO, como já foi dito, é tóxico e explosivo, por isso todo o sistema é protegido com purgas, selos e outros dispositivos de segurança. Mas no caso de vazamento de gás ele não pode ser notado, pois nos pontos onde é possível vazamentos, há detetores de CO que disparam um alarme sempre que o CO atinge 50 ppm. Apesar disso, estes locais devem ser evitados.
7.12.5 -O GÁS OG – O gás produzido no conversor é recuperado nos momentos de maior concentração de CO e armazenados um gasómetro próprio. Este gás, conhecido por "Gás OG", atinge 75% de concentração de CO e é usado nos Fornos poços e na Casa For,ça (1984) o poder calorífico deste gás é cerca de 1.800 Kcal.
7.12.6-O GASÔMENTRO – O gasômentro de gás OG é do tipo úmido, com quatro secções, sendo três móveis, providas de selo d'água. A medida que o volume de gás vai aumentando, as secções vão subindo, uma de cada vez. Quando o gás é consumido as seções vão abaixando. A secção fixa é cheia de água e, tanto a tubulação de entrada como a de saída de gás, penetram por baixo e atravessam o líquido. Na saída há "Boosters" para aumentar a pressão do gás fornecido a outras unidades.
8.0- LINGATAMENTO CONTÍNUA – A corrida Contínua de Volta Redonda, opera à oxigénio - Sistema LD - e oferece solução a um problema que sempre constitui desafio para os siderurgistas: A perda de energia no curso do processo produtivo tradicional.
Com a Corrida Contínua eliminam-se operações intermediáras e respectivos equipamentos como lingoteiras, fornos-poços e o Laminador Desbastador.
O aço é retirado do conversor a oxigénio e vazado em veios. A medida em que se vai solidificando, passa a correr sobre rolos, na velocidade de dois metros por minuto, seguindo diretamente para os laminadores que lhe dá a conformação final: Chapas e Bobinas.
A corrida Contínua é um processo mais eficaz de produção e permite um lay-out industrial mais compacto.
Instalada, a Corrida Contínua, no programa de Expansão da Usina de Volta Redonda, é constituída hoje por 3 máquinas para a produção de 3 milhões de toneladas por ano de placas.
As máquinas de corrida contínua possuem dois veios, de molde reto com dobramento, que dispõe de sofisticações equipamentos de controle.
Operam sob comando eletrônico, desde a recepção do aço líquido-que vem da Aciaria LD em panelas de 200 toneladas - até a colocação das placas nos pátios, para postrior programação e entrada na linha de laminação á quente.
O grande volume d'água necessário para alimentar todo o sistema de resfriamento da máquina e dos moldes, exigiu a montagem de uma estação de tratamento exclusiva capaz de garantir o suprimento.
8.1- FASES DO PROCESSO
1a FASE – PREPARAÇÃO Antes do início de cada operação, a seção curva da máquina de corrida Contínua é aberta para a introdução da barra de partida.
A barra de partida possui uma cabeça de refrigeração que vai promover a solidificação inicial no aço líquido vertido no molde, de forma a permitir a tração do veio.
2"- FASE- VAZAMENTO O aço líquido é transferido da panela para o distribuidor e, daí, para os moldes da Máquina de Corrida Contínua.
Em contato com as paredes refrigeradas do molde, o aço adquire resistência para suportar o núcleo líquido quando da extração do veio e posterior passagem pela zona situada logo abaixo, onde continuará o processo de resfriamento.
Uma panela de segurança está situada ao lado, para receber qualquer volume excedente de aço da panela em operação ou do distribuidor.
3a FASE-A PARTIDA A extração do veio se inicia com a barra de partida que lhe foi conectada - na zona dos rolos puxadores, ocorre a desconexão.
A barra desce e a seção curva é fechada automaticamente, de forma a possibilitar a passagem do veio em sua seção e dar prosseguimento normal à operação, sem interrupção da velocidade da linha.
4a FASE - A EXTRAÇÃO De forma contínua, a placa vai sendo extraída e seque deslizando sobre rolos puxadores, ao mesmo tempo em que é refrigerada de forma controlada ao longo da linha.
A placa sofre ainda um dobramento e logo em seguida é novamente retificada para posterior operação e corte.
Os moldes dispõem de movimentos oscilatórios no sentido vertical, promovendo o estripamento negativo em seu interior.
5a FASE - O CORTE No seu prosseguimento, a placa chega à máquina de corte.
A operação do corte é igualmente automatizado e realizada por maçaricos.
As dimensões das placa que se pretende produzir bem como as velocidades dos cortes são ajustadas de forma conveniente.
Durante a operação do corte, a máquina de corte se fixa na placa, enquanto os maçaricos avançam lateralmente para a sua parte central. Os rolos situados abaixo, descem automaticamente, para a sua parte não serem danificados pela ação dos maçaricos.
6a FASE- O RESFRIAMENTO As placas cortadas e devidamente identificadas seguem para o leito de resfriamento onde recebem jatos d'água.
Transversalmente, e por intermédio de transferidor especial, as placas são enviadas para fora do leito de resfriamento.
Em seguida, suspensas pela ponte rolante, vão sendo colocadas sobre cavaletes.
7a FASE - A INSPEÇÃO Na saída de cada leito de resfriamento, existe um cavalete destinado à inspeção das placas e que possibilita o controle de sua qualidade.
Todas as suas faces são observadas, para detenção de possíveis defeitos.
Se aprovadas, as placas são, então, colocadas sobre pranchas e enviadas para o pátio, de onde seguirão, posteriormente, para a laminação.
9.0 - LAMINAÇÃOA QUENTE – Na usina de Volta Redonda, todo o aço à fabricação de produtos planos, passa por suas linhas de Laminação a Quente.
No sistema convencional os lingotes de Aço são aquecidos nos Fornos-Poços e transformados, no Laminador Desbastador, em produtos semi-elaborados: Bloco e Placa.
Os blocos são, depois, reaquecidos e transformados em Trilhos e perfis no Laminador.
As placas, procedentes do Desbastador ou da Corrida Contínua, são reaquecidas e rars^ormadas nas linhas de Tiras a Quentes, em: Chapas-Grossas, acima de 5mm ou Bobinas de C^aoas de Aço, abaixo de 5mm.
Os clientes da CSN podem receber produtos planos, laminados a quente, sob a forma de booinas ou cortadas finas - até 2mm de espessura - de vários comprimentos e em diversos tipos de aço.
Parte das bobinas e laminadas a quente são posteriormente decapadas, oleadas e laminadas a frio em espessuras mais finas - abaixo de 2mm.
A Usina de Volta Redonda também lamina, a quente, chapas especiais para pisos, com saliências em forma de xadrez que evitam escorregamentos.
9.1 - LTQ - 2 - LAMINADOR DE TIRAS A QUENTE – O laminador de Tiras a Quentes (LTQ - 2) que a Usina de Volta Redonda colocou em operação, é um dos maiores e mais modernos em todo o mundo e o primeiro da Américas com o seu nível de automação.
Ele apresenta tais características de projeto que seus produtos terão um nível de qualidade impossível de ser atingido pelos laminadores convencionais.
Suas especificações permitirão a produção de 3,2 milhões de toneladas por ano de chapas e bobinas com níveis de produtividade e qualidade tãp incrementados em relação aos atuais, que se refletirão em todos os outros produtos obtidos a partir deles, como os laminados a frio e os planos revestidos.
Na realidade, o LTQ - 2 é um grande conjunto de equipamentos.
Ou seja:
• 4 fornos de reaquecimento de placas;
• Um trem de desbaste, constituído de 5 cadeiras de laminação;
• Um trem acabador, constituído pó 7 cadeiras de laminação;
• Bobinadeiras e transportadoras de bobinas, incluindo sistema de pesagem e embalagem automática;
• Um grande sistema elétrico, incluindo motores síncronos e de corrente contínua de até 10.000 HP, 
painéis de comando, de controle e de instrumentação, subestações de distribuição, sensores e detectores de diversos tipos, controle de motores, etc.
• Diversas instalações e equipamentos auxiliares, tais como pátios de placas, armazéns de bobinas, oficinas de cilindros, pontes rolantes, talhas e cargas de transferência.
10.0 – PROCESSO DE DECAPAGEM DE BOBINA – Decapar é o processo de remoção de óxido, tinta ou incrustação de uma superfície metálica. Um dos processos mais valorizados pela indústria é a remoção do óxido metálico existente sobre a superfície do aço.
Decapagem Química (Processo Carron) – consiste no processo de remoção da carepa pelo processo de ataque químico, sendo que o tipo de ácido utilizado e temperatura de processo podem mudar conforme o metal base.
Por meio de mergulho em banhos de ácidos sulfúrico ou clorídrico, a uma temperatura de 100ºC e 85ºC respectivamente, duranto a imersão de um a trinta minutos. O processo se dá pela ação do íon sulfato e do íon cloreto oriundos do ácido sulfúrico e do ácido clorídrico, respectivamente, que vão reagir com o ferro do aço:
Fe2+ + 2 SO4- → FeSO4
E cloreto de ferro:
Fe2+ + 2 Cl- → FeCl2
Com tais combinações do ferro ativo da superfície do metal, esta fica limpa.
Geralmente, já aos primeiros quinze minutos da imersão praticamente toda a camada de óxido é removida. Contudo, o tempo do banho de decapagem pode ser afetado por duas variáveis:
· Características específicas do aço a decapar: natureza do aço, composição, estrutura e espessura da camada dos óxidos.
· Características da solução do banho ácido: natureza do ácido, sua composição e temperatura da solução ao longo da imersão.
Após o período de imersão do produto de aço na solução ácida, é importante o posterior e imediato tratamento com abundância de água, até sob pressão, em jatos, para que não exista a possibilidade deste ser fragilizado pela corrosão, especialmente a chamada corrosão por pits ensequida seque para o oleamento para proteger da oxidação (ferrugem).