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PROCESSOS DE FABRICAÇÃO DO AÇO ESTRUTURAL Componentes: Alcione Borges Beatriz de Paula Higor Frank Maykon Braga Samuel Moreira PRODUÇÃO DO AÇO FLUXOGRAMA BÁSICO DA PRODUÇÃO DE AÇO • O Metal ferro (FE) não é encontrado na natureza sob a forma metálica; • É encontrado somente na forma de óxidos (minério); • O grande desafio da metalurgia do ferro é conseguir extrair o metal ( Fe ) do minério ( Fe2O 3 ) • A extração do Fe do minério é feita no alto- forno: • é um reator químico, onde processa-se a redução de óxido de ferro 3 • Minério/Pelota/Sinter • Sucata de aço • Coque /Carvão Vegetal • Fundentes • Gás de Alto Forno(CO, CO2, N2, H2O, CH4, H2) • Pó (finos de minério e carvão carregados pelo gás) • Ar (Quente) • O²(enriquecido) • Finos de carvão • Gás Natural • Gusa: • matéria-prima do aço. • Escória: • combinação dos elementos dos fundentes com impurezas do minério e cinzas. 4 Ferro Gusa SólidoFerro Gusa Liquefeito Escória do Alto forno 5 AUTO FORNO 6 FLUXOGRAMA BÁSICO DA PRODUÇÃO DE AÇO • Aciaria: • é a unidade de uma usina siderúrgica onde existem máquinas e equipamentos voltados para o processo de transformar o ferro gusa em diferentes tipos de aço. 7 ACIARIA 8 • Processamento Térmico: • Também chamado de FORJA; • Processamento Mecânico: • Usinagem (fabricação de peças de motores por ex.); • União / Solda; • Conformação Mecânica; • Laminação; • Trefilação; • Extrusão; • Dobra; FLUXOGRAMA BÁSICO DA PRODUÇÃO DE AÇO 9 PROCESSO DE LAMINAÇÃO PROCESSO DE LAMINAÇÃO • Consiste na redução da seção transversal por compressão do metal; • Os principais tipos de produtos laminados: • Chapas grossas e finas; • Barras Chatas; 11 LAMINAÇÃO A QUENTE • O material é aquecido a uma temperatura elevada (no caso de aços inicia entre 1100 e 1300 ºC e termina entre 700 e 900 ºC, 1. Uma placa (matéria-prima inicial), é produzida na refusão, por meio de fundição, em molde com seção transversal retangular. Os produtos desta etapa são blocos ou placas. 2. A placa é aquecida até tornar-se semiplástica. 3. A laminação a quente se processa em laminadores reversíveis duplos (dois cilindros) ou quádruplos (dois cilindros de trabalho e dois de apoio ou encosto). 4. O material é deslocado, a cada passada, por entre os cilindros, sendo que a abertura dos mesmos define a espessura do passe. A redução da espessura por passe é de aproximadamente 50% e depende da dureza da liga que está sendo laminada. 12 13 LAMINAÇÃO À FRIO • A laminação a frio é uma operação de conformação complementar, sucede a laminação à quente; • Usada para a produção de chapas, tiras e folhas de aço com melhores tolerâncias dimensionais e microestrutura mais refinada; 14 15 LAMINAÇÃO NÃO PLANA (DE BARRAS E PERFIS) • Pode produzir Barras de aço com seção transversal circular e hexagonal, perfis estruturais (vigas em I, calhas e trilhos); • Podem ser produzidos em larga escala por laminação a quente, através do uso de laminadores com rolos ranhurados. 16 LAMINAÇÃO NÃO PLANA (DE BARRAS E PERFIS) • Pode produzir Barras de aço com seção transversal circular e hexagonal, perfis estruturais (vigas em I, calhas e trilhos); • Podem ser produzidos em larga escala por laminação a quente, através do uso de laminadores com rolos ranhurados. 17 PERFIS PRODUZIDOS POR LAMINAÇÃO PERFIL U PERFIL I, W, H, HP PERFIL L (CANTONEIRA) PERFIL T 18 PROCESSO DE TREFILAÇÃO PROCESSO DE TREFILAÇÃO • Consiste basicamente em tracionar o material através de uma matriz cônica (denominada “fieira), por meio da aplicação da tensão de tração a uma extremidade do material na saída dessa fieira. • é sempre realizado a frio, mas existe um certo aumento de temperatura durante a operação, em função das deformações internas do material e pelo atrito gerado entre o material e a superfície da ferramenta. • Tem dimensões mais uniformes e grande precisão dimensional • Utilizado para produção de fio máquina, Ferro Redondo, Tubos sem costura e Vergalhões; 20 TREFILAÇÃO DE TUBOS 21 PROCESSO DE EXTRUSÃO PROCESSO DE EXTRUSÃO • Conformação de metais por deformação plástica; • Um tarugo cilíndrico é colocado numa câmara e forçado através de uma abertura de matriz através de um pistão hidráulico. • Utilizado para produção Ferro Redondo e quadrados e Tubos sem costura; • Podem ser realizadas à frio ou à quente; 23 PRODUÇÃO DE PERFIS SOLDADOS PERFIS SOLDADOS • Semelhante aos Perfis W,H e I laminados; • Maior flexibilidade de especificações, pois alturas dos perfis e espessuras da alma e da mesa podem ser as mais variadas, o que influencia no projeto arquitetônico. • Frequentemente estes perfis são utilizados em pilares, tesouras ou pórticos de seção variável. 25 PERFIS SOLDADOS • Utilizado quando necessário perfis de seção muito elevada ou com formatos não convencionais; 26 PERFIS SOLDADOS • Estes perfis soldados são encomendados pelo fabricante de estrutura em chapas planas, ou seja, com o "perfil desmontado“; • A solda é feita pelo fabricante com maquinário avançado e um controle da qualidade da solda conforme norma AWS D1.1-2008 ; • O Processo de fabricação segue a norma NBR 5884:2005; 27 VÍDEO INSTITUCIONAL CEDISA 28 PRODUÇÃO DE PERFIS DOBRADOS PERFIS DOBRADOS • Perfis dobrados são os mais comuns no dia a dia; • Utilizados em estruturas leves como coberturas e galpões de pequeno e médio porte; 30 PERFIS DOBRADOS • Os perfis mais comuns são Perfil UDC simples e UDC Enrigecido; • A União de dois Perfis U enrigecidos é usada para composição de Pilares em estruturas leves; • São Fabricados em chapas laminadas à frio e dobrados com utilização de perfiladeiras ou dobradeiras; 31 UTILIZAÇÃO DE DOBRADEIRAS 32 UTILIZAÇÃO DE PERFILADEIRAS 33 OBRIGADO PELA ATENÇÃO
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