1 Conceitos e propriedades, Notas de estudo de Cultura

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Principais matérias primas

dos processo siderúrgicos

Minérios

Podem ser os Hematíticos (mais abundantes), Magnetíticos (menos abundantes mais com maior concentração de ferro) ou os chamadas minérios pobres, Limonitas, Piritas, Ilmenitas e Sideritas. Compõem a matéria prima básica para extração do ferro diretamente da natureza, muito abundantes na crosta terrestre. Graças a estes minérios, e aos processos desenvolvidos para extração do metal destes, que temos os produtos siderúrgicos como conhecemos.

Fundentes

Materiais e produtos siderúrgicos, adicionadas nos processo de obtenção e transformação do ferro, para combinar com os elementos indesejáveis e formar a escória do processo, desta forma facilitando a limpeza dos produtos, podendo ainda de alguma forma, interagir com os produtos obtidos fornecendo elementos de liga ou formando constituintes da composição final.

Sucata

Na siderúrgicas integradas pode ser adicionadas até 20% da carga total, nas siderúrgicas semi integradas dotadas de aciaria elétrica normalmente compõem 100% da carga. Composta de todo o tipo de refugo e reutilizáveis de ferro e aço, são as sucatas grande provedores de ferros, muitas vezes objetivado pelo apelo ecológico de reciclagem. Sua desvantagem esta da grande heterogeneidade em forma e composição química.

Desoxidantes

Também contemplam a linhas de ferros ligas. São ferros como Fe-SI, Fe-Mg e Ligas de Al, que tem a função de combinar como o oxigênio livre nos banhos metálicos, formando uma escória secundária oriunda dos processo de refino, com a função de eliminar ou diminuir o teor de OXIGÊNIO do banho.

Refratários

Os refratários englobam uma vasta gama de compostos usualmente óxidos ou mistura de óxidos e outras substâncias como carbono. Apresentam propriedades físico-químicas, termodinâmicas e estruturais superiores em elevada temperatura tais como: elevado ponto de fusão, refratariedade, resistência à corrosão química e mecânica, resistência a variações ambientais e estabilidade estrutural. São utilizados para proteção da estrutura metálica dos aparelhos metalúrgicos.

Granulometria

Ciência que estuda a medida dos tamanhos dos grãos que compõem uma rocha sedimentar. No minerologia a granulometria significa o tamanho médio das partículas de minério. Quanto ao carvão tem o mesmo significado, no entanto os valores são diferentes. As demais propriedades a seguir estão diretamente ligadas a granulometria dos produtos utilizados nos processos siderúrgico. Maiores granulometria significam maiores áreas de contacto, assim

Permeabilidade

Em processo de leito fixo ou praticamente fixo como nos casos de altos fornos, sinterização e fornos de calcinação, onde há contra corrente de gases, há a necessidade que a carga apresente uma permeabilidade o mais homogenia possível para possibilitar a passagem dos gases.  Permeabilidade é portanto a propriedade de um corpo de se deixar penetrar por uma substância. Também é a capacidade de um conduto ou de um vaso de permitir a passagem de líquidos na sua luz.

Velocidade de reação

As reações que ocorrem tal como redução, calcinação, combustão e dissolução, são dependentes do tamanho das partículas. Partículas menores são desejáveis, tal como na combustão de sólidos e na dissolução de sólidos em líquidos. No entanto haverá restrição quanto a geração de poeira e fluidização envolvendo fases gasosas. Quanto maior a velocidade de reação, mais rápido será o processo de obtenção dos produtos siderúrgicos.

Fluidização

É a propriedade de uma dada partícula sólida se manter em suspensão em um fluido com uma dada viscosidade e com um dada velocidade no sentido ascendente. Os processo com leito de fluidizado exigem que as matérias de mesma natureza apresente tamanho de partícula dentro de uma faixa granulométrica estreita , pois as partículas pequenas poderiam ser carregadas pelos fluidos e as maiores decantariam.

Segregação

Materiais de mesma natureza e mantidas as demais características constantes, apresentam ângulo de repouso diferentes, em função do tamanhos das partículas. Assim quando empilhados as partículas maiores tende a rolar mais facilmente e a se concentrar mais na base do que no topo. Desta formas a partículas tendem a se separar pelo diferença de formato, montando no centro da pilha partículas menores e nas laterais partículas maiores.

Crepitação

É o fenômeno de degradação por ruptura de um material em partículas menores, quando submetido bruscamente a temperaturas acima de 300ºC. A causa principal é a presença de umidade interna ou materiais voláteis ou água de cristalização ou carbonatos, que com aquecimento se vaporizam ou se decompõem formando fases gasosas, podendo aumentar a pressão no interior do material fraturando em partículas menores. É função do nível e da natureza da porosidade, assim como da quantidade e da natureza dos componentes passíveis de transformação em fase gasosa.

Redutibilidade

É a propriedade dos minérios e seus aglomerados serem mais facilmente reduzidos quando em contacto com as fases gasosas CO, H2 ou CO+H2. Ele depende principalmente da estrutura do material, granulometria, porosidade, minerologia e trincas.

VDC- velocidade de decida de carga Conceito próprio da operação do alto forno, significa a velocidade com que cada carga é reduzida no interior do forno. Quando em operação normal, a velocidade de descida de carga deve ser constante, qualquer alteração no tempo de descida de cada carga, pode simbolizar uma alteração na operação do forno. Esta diretamente ligada a todos os demais conceitos, tal como permeabilidade, redutibilidade, fluidização, degradação e demais.