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SIDERURGIA PARA NÃO SIDERURGISTAS Marcelo Lucas Pereira Machado Engenheiro Metalurgista – UFF – RJ Mestre em Engenharia Metalúrgica – PUC-RJ Pós-Graduado em Educação / Aperfeiçoamento em Conteúdos Pedagógicos - UFES Professor do Centro Federal de Educação Tecnológica do Estado do Espírito Santo/ Coordenadoria de Metalurgia e Materiais Vicente de Paulo Ferreira Marques Sobrinho Engenheiro Metalurgista, Especialista em Engenharia Professor de Siderurgia do Centro Federal de Educação Tecnológica do Estado do Espírito Santo/ Coordenadoria de Metalurgia e Materiais Lúcio Flávio Arrivabene Engenheiro Metalurgista – UFOP – MG Mestre em Engenharia Ambiental - UFES Pós Graduado em Sistemas de Produção de Petróleo Offshore – COPPE - RJ Pós-Graduado em Educação Escolar – FAESA Professor do Centro Federal de Educação Tecnológica do Estado do Espírito Santo/ Coordenadoria de Metalurgia e Materiais Consultor Ambiental – Fundação Ecossistemas - ES Vitória -ES 2003 2 APRESENTAÇÃO O presente material didático serve como mais um instrumento do processo ensino aprendizagem visando fornecer uma visão geral dos processos siderúrgicos desde as matérias primas até os produtos finais (placa ou tira laminada a quente). O curso Siderurgia Aplicada, objetiva, portanto, apresentar em linhas gerais e num curto espaço de tempo estimado de quarenta horas, uma visão geral dos processos siderúrgicos e das matérias primas; bem como os processos de redução direta e indireta, os processos de fabricação do aço e os processos de conformação mecânica de metais. Durante a abordagem dos conteúdos, toma-se o cuidado para que não ocorra um aprofundamento do conhecimento teórico, dando-se ênfase aos aspectos tecnológicos do processo de produção de aço pela Companhia Siderúrgica de Tubarão - CST, situada em Ponta de Tubarão, Espírito Santo. A preocupação com o meio ambiente também é fator relevante e será enfocado em todas as etapas dos processos de produção. Fica claro que o assunto será abordado sempre do ponto de vista prático em consonância com os objetivos a serem atingidos pela empresa frente à comunidade como um todo. Registra-se o agradecimento à Companhia Siderúrgica de Tubarão - CST, à Direção Geral e servidores do CEFET/ES e aos demais colegas profissionais da área e em particular aos professores da Coordenação de Metalurgia e Materiais do CEFET/ES. 3 SUMÁRIO 01 - Considerações Gerais.............................................................................................07 01.1 -Histórico da Siderurgia..........................................................................................07 01.2 - Conceitos Básicos................................................................................................09 01.3 - Principais produtos siderúrgicos...........................................................................09 01.3.1 - Diagrama de equilíbrio Ferro – Carbono...........................................................10 01.4 - Classificação dos Aços.........................................................................................12 01.5 - Importância dos produtos siderúrgicos.................................................................13 01.6 - Fluxogramas de usinas siderúrgicas....................................................................14 01.6.1 - Fluxograma reduzido de usinas integradas.......................................................14 01.6.2 - Fluxograma da CBF..........................................................................................15 01.6.3 - Fluxograma da Siderúrgica Belgo Mineirade Jardim América..........................16 01.6.4 - Ciclo Operacional da CST.................................................................................16 01.7 - Fluxograma da CST.............................................................................................19 02 - Visão geral das matérias primas.............................................................................20 2.1 - Introdução...............................................................................................................20 2.2 - Matérias primas para Sinterização e Alto Forno....................................................20 2.2.1 - Classificação das matérias primas......................................................................20 2.2.1.1 - Minérios de Ferro.............................................................................................20 2.2.2 - Características dos Minérios de Ferro para Sinterização....................................21 2.2.2.1 - Características Físicas.....................................................................................21 2.2.2.2 - Características Químicas.................................................................................22 2.2.3 - Características dos Minérios de Ferro para Alto Forno.......................................22 2.2.3.1 - Características Físicas dos Minérios de Ferro para Alto Forno.......................23 2.2.4 - Fundentes.......................................................................................................................23 2.2.5 - Matérias primas de Geração Interna...................................................................23 2.2.6 - Adições................................................................................................................24 2.2.7 – Pelotas de minério de ferro.................................................................................24 2.3 - Carvão Mineral e Vegetal.......................................................................................26 2.3.1 - Origens e Geologia.................................. .............................. ............................26 2.3.2 - Variedades de Carvões.......................................................................................27 03 - Preparação das matérias primas................................................... .........................30 03.1 - Recebimento das matérias primas.................................................... ..................30 03.2 - Britação.................................. .............................. .................................. ...........30 03.3 - Moagem.................................. ................................................................. ...........30 03.4 - Peneiramento.................................. ............................... ....................................30 03.5 - Calcinação.................................. .........................................................................31 03.6 - Coqueria.................................. ........................................... ................................32 03.6.1- Fluxograma da Coqueria da CST............................... .................................. ....32 03.6.2 - Preparação da mistura de carvões............................... ....................................33 03.6.3 - Enfornamento.................................. .............................. ..................................33 03.6.4 - Aquecimento/Coqueificação................................ .................................. ..........36 03.6.5 - Desenfornamento................................ .................................. ..........................38 03.6.6 - Apagamento.................................. ...................................................................38 03.6.6.1 - Apagamento a úmido................................ .................................. .................38 03.6.6.2 - Apagamento a seco..................................
