Classificações do processo siderúrgico

As usinas de aço do mundo inteiro classificam-se segundo o seu processo produtivo:

• Integradas - que operam as três fases básicas: redução, refino e laminação;
  participam de todo o processo produtivo e produzem aço.
• Semi-integradas - que operam duas fases: refino e laminação. Estas usinas partem de ferro gusa, ferro esponja ou sucata metálica adquiridas de terceiros para transformá-los em aço em aciarias elétricas e sua posterior laminação.

Além disso, em função dos produtos que preponderam em suas linhas de produção, as usinas também podem ser assim classificadas:

• De semi-acabados (placas, blocos e tarugos)
• De planos aços carbono (chapas e bobinas)
• De planos aços especiais / ligados (chapas e bobinas)
• De longos aços carbono (barras, perfis, fio máquina, vergalhões, arames e tubos sem costura)
• De longos aços especiais / ligados (barras, fio-máquina, arames e tubos sem costura)

Existem ainda unidades produtoras chamadas de não integradas, que operam apenas uma fase do processo: processamento (laminação ou trefilas) ou redução.

Laminação - Estão os relaminadores, geralmente de placas e tarugos, adquiridos de usinas integradas ou semi-integradas e os que relaminam material sucatado. No mercado produtor operam ainda unidades de pequeno porte que se dedicam exclusivamente a produzir aço para fundições.

Trefilação - São as trefilarias, unidades que dispõem apenas de trefilas, em que produtores de arames e barras utilizam o fio-máquina como matéria prima.

Redução - São os produtores de ferro gusa, os chamados guseiros, que têm como característica comum o emprego de carvão vegetal em altos fornos para redução do minério, mas que se trata de atividade industrial distinta.

Etapas - O aço é produzido, basicamente, a partir de minério de ferro, carvão e cal. A fabricação do aço pode ser dividida em quatro etapas: preparação da carga, redução, refino e laminação.

1. Preparação da carga

• Grande parte do minério de ferro (finos) é aglomerada utilizando-se cal e finos de coque.
• O produto resultante é chamado de sinter.
• O carvão é processado na coqueria e transforma-se em coque.

2. Redução

• Essas matérias-primas, agora preparadas, são carregadas no alto forno.
• Oxigênio aquecido a uma temperatura de 1000ºC é soprado pela parte de baixo do alto forno.
• O carvão, em contato com o oxigênio, produz calor que funde a carga metálica e dá início ao processo de redução do minério de ferro em um metal líquido: o ferro-gusa.
• O gusa é uma liga de ferro e carbono com um teor de carbono muito elevado.

3. Refino

• Aciarias a oxigênio ou elétricas são utilizadas para transformar o gusa líquido ou sólido e a sucata de ferro e aço em aço líquido.
• Nessa etapa parte do carbono contido no gusa é removido juntamente com impurezas.
• A maior parte do aço líquido é solidificada em equipamentos de lingotamento contínuo para produzir semi-acabados, lingotes e blocos.

4. Laminação

• Os semi-acabados, lingotes e blocos são processados por equipamentos chamados laminadores e transformados em uma grande variedade de produtos siderúrgicos, cuja nomenclatura depende de sua forma e/ou composição química.

   

Processo Siderúrgico

A fronteira entre o ferro e o aço foi definida na Revolução Industrial, com a invenção de fornos que permitiam não só corrigir as impurezas do ferro, como adicionar-lhes propriedades como resistência ao desgaste, ao impacto, à corrosão, etc. Por causa dessas propriedades e do seu baixo custo o aço passou a representar cerca de 90% de todos os metais consumidos pela civilização industrial.
Basicamente, o aço é uma liga de ferro e carbono. O ferro é encontrado em toda crosta terrestre, fortemente associado ao oxigênio e à sílica. O minério de ferro é um óxido de ferro, misturado com areia fina.
O carbono é também relativamente abundante na natureza e pode ser encontrado sob diversas formas. Na siderurgia, usa-se carvão mineral, e em alguns casos, o carvão vegetal.
O carvão exerce duplo papel na fabricação do aço. Como combustível, permite alcançar altas temperaturas (cerca de 1.500º Celsius) necessárias à fusão do minério. Como redutor, associa-se ao oxigênio que se desprende do minério com a alta temperatura, deixando livre o ferro. O processo de remoção do oxigênio do ferro para ligar-se ao carbono chama-se redução e ocorre dentro de um equipamento chamado alto forno.
Antes de serem levados ao alto forno, o minério e o carvão são previamente preparados para melhoria do rendimento e economia do processo. O minério é transformado em pelotas e o carvão é destilado, para obtenção do coque, dele se obtendo ainda subprodutos carboquímicos.
No processo de redução, o ferro se liquefaz e é chamado de ferro gusa ou ferro de primeira fusão. Impurezas como calcário, sílica etc. formam a escória, que é matéria-prima para a fabricação de cimento.
A etapa seguinte do processo é o refino. O ferro gusa é levado para a aciaria, ainda em estado líquido, para ser transformado em aço, mediante queima de impurezas e adições. O refino do aço se faz em fornos a oxigênio ou elétricos.
Finalmente, a terceira fase clássica do processo de fabricação do aço é a laminação. O aço, em processo de solidificação, é deformado mecanicamente e transformado em produtos siderúrgicos utilizados pela indústria de transformação, como chapas grossas e finas, bobinas, vergalhões, arames, perfilados, barras etc.
Com a evolução da tecnologia, as fases de redução, refino e laminação estão sendo reduzidas no tempo, assegurando maior velocidade na produção.

LOGÍSTICA DE RECEBIMENTO DE CARVÃO NA GERDAU AÇOMINAS - TRANSPORTE MARÍTIMO DE CARVÃO

Atualmente, todo o carvão adquirido pela Gerdau Açominas é importado. No passado já foi utilizado o Carvão Nacional produzido em Santa Catarina.

O carvão mineral  é transportado do país de origem até o Brasil por navios. Esses navios variam de tamanho e capacidade e são classificados da seguinte forma:

·        Navio Panamax: São Navios com capacidade de transportar de 65 a 70 mil ton. Métricas de carvão.

·        Navio Cape Size: São Navios com capacidade de transportar de 135 a 150 ton. Métricas de carvão.

·        Handy Size: São navios com capacidade de transportar até 25 mil ton. Métricas de carvão.

LOGÍSTICA DE RECEBIMENTO DE CARVÃO NA GERDAU AÇOMINAS

O mais utilizado no meio siderúrgico Nacional é o Panamax devido a sua capacidade, profundidade de “calado”, parte submersa do Navio, e facilidade de conjugação de cargas.

Este tipo de Navio possui de 6 a 7 porões com capacidade aproximada de 10 mil ton. cada.

PROCEDIMENTOS PRELIMINARES PARA O CARREGAMENTO DO NAVIO

O fornecedor informa ao cliente quando o carvão estará disponível no porto de embarque.

O cliente informa ao Armador, (empresa contratante do Navio), a data em que se quer carregar o navio.

O Armador contrata o navio e o disponibiliza no Porto de Embarque, passando ETA (Estimated Time of Arrival) de carga.

Após o navio ter sido carregado, o armador passa ao cliente, o plano de carga do navio, com a distribuição de porões, quantidade total carregada e o ETA no porto de descarga.

  

DESCARGA NO PORTO DE PRAIA MOLE.

As instalações são constituídas de 01 Pier com 730 mts. De cais acostável que permite a atracação de 02 Navios com possibilidade de descarga simultânea. Possui 04 descarregadores de Navios operados por “Grab’s”.

O carvão é transportado dos silos dos descarregadores até o pátio de carvão por intermédio de correias transportadoras.

O pátio de carvão da CVRD tem uma capacidade de estocagem de 1.000.000 milhão de ton. São 04 pátios ( A, B, C e D), contendo 02 empilhadeiras e 02 desempilhadeiras .

As desempilhadeiras retiram o carvão dos pátios, levando através de correias transportadoras até a estação de carregamento de vagões.

Eventualmente a Gerdau Açominas descarrega carvão no Porto de Sepetiba, em Santa Cruz, Rio de Janeiro. Este é um Porto privado de propriedade da CST.  O procedimento de descarga é semelhante ao da CVRD  porém, o transporte ferroviário é realizado pela MRS, onde os vagões são maiores e só podem ser descarregados no Virador de vagões 2, onde se vira o minério. A operação de descarga é mais lenta.

Divisão da metalurgia

Metalurgia extrativa: É a parte da metalurgia que cuida da extração dos metais de seus respectivos minérios, utilizando-se de processos mecânicos para tratamento de minérios, processos hidrometalurgicos para a separação das gangas e processos pirometalurgicos, necessário para cada fim.

Metalurgia adaptativa ou de transformação: É a parte da metalurgia que consiste da adaptação dos metais para o uso específicos, dando-lhes características químicas, físicas e geométricas.

Novelis

Constituída em 2005 a Novelis é uma empresa multinacional, orientada para o mercado e líder global em laminados de alumínio por receitas, volume de produção e participação no mercado.

Sediada em Atlanta, Estados Unidos, a empresa mantém por meio de suas subsidiárias e associadas localizadas na Ásia, Europa, América do Norte e América do Sul atividades de mineração de bauxita, refinação de alumina, geração de energia, produção de alumínio primário, laminação de alumínio e reciclagem, assim como pesquisa e tecnologia.

Com uma sólida posição nos mercados automotivo, de latas para bebidas, de folhas, industrial, chapas pintadas e para litografia, a Novelis desenvolve uma combinação única de força competitiva, e está posicionada para atender e superar as necessidades de seus clientes com soluções e serviços inovadores.

Em 2007 a Novelis se tornou parte da Hindalco Industries Limited, o maior produtor integrado de alumínio e líder na produção de cobre na Ásia. Com sede em Mumbai, na Índia, a Hindalco é a principal companhia do grupo indiano Aditya Birla, um conglomerado de US$ 24 bilhões e valor de mercado superior a 28 bilhões.

O nome Novelis surgiu da combinação de três palavras que expressam a identidade da empresa no mercado: inovação, velocidade e precisão.

OURO PRETO

A Fábrica de Ouro preto foi a primeira indústria de alumínio a ter o processo completo - da extração da bauxita até a produção do alumínio primário. Atualmente a Unidade engloba as seguintes atividades: mineração de bauxita, produção de hidrato de alumínio e alumina calcinada, produção de aluminas especiais, produção de alumínio primário sob a forma de lingotes, tarugos e placas, fábrica de pasta Soderberg, geração de energia em usinas hidrelétricas próprias.
Ao controlar as emissões, tratar os efluentes e manter seu projeto paisagístico, a Fábrica de Ouro Preto também tem mostrado seu compromisso com a proteção do meio ambiente. Desde 1979, quando implantou seu Programa de Controle Ambiental, foram instalados equipamentos e adotadas medidas antipoluentes que reduziram suas emissões em mais de 80%.
O Dry Scrubber - equipamento de lavagem a seco de gases - foi desenvolvido pela Novelis Brasil em Ouro Preto. O equipamento reflete o "estado da arte" em sistemas de lavagem de gases e reduz em 99% emissões. A Fábrica e as Usinas Hidrelétricas de Ouro Preto possuem certificação ISO 14001.

Engenharia Metalúrgica

É o conjunto de conhecimentos empregados na transformação de minérios em metais e ligas metálicas e em suas aplicações industriais. Com profundo conhecimento dos metais e de suas propriedades, esse engenheiro é responsável pelo beneficiamento de minérios e por sua transformação em metais e ligas metálicas. Ele atua em todo o processo, desde extração, refino e conformação até a obtenção de produtos com estrutura e propriedades ajustadas às diferentes finalidades. Esse profissional desenvolve e adapta esses metais para os mais diversos usos industriais, desde a confecção de chapas e vigas para a construção civil até a produção de latas de refrigerante, implantes ortopédicos e trens de pouso de aviões. Ele também combina metais com outros materiais, como vidro, plástico ou cerâmica, criando compostos com novas propriedades. Presente em quase todos os segmentos industriais, esse profissional é indispensável nas indústrias de base e no setor metalúrgico.

MERCADO

Há boas expectativas para esse mercado. De acordo com os dados do último Congresso Brasileiro do Aço, realizado em maio, a previsão de produção para 2010 é de 33,2 milhões de toneladas de aço, quantidade 25% maior que a do ano passado. De olho nisso, as empresas voltaram a contratar. "E, com a exploração na camada de pré-sal, cresce a necessidade de novos aços para serem usados na tubulação que retira a matéria-prima do subterrâneo. Isso movimenta a indústria e o mercado de trabalho", afirma Geralda Duraes de Godoy, coordenadora do curso da UFMG. Empresas como Usiminas, Açominas, Vallourec & Mannesmann e ArcelorMittal são tradicionais empregadoras desse profissional. De acordo com Geralda Godoy, o setor siderúrgico é o que mais absorve os bacharéis. Eles trabalham com a extração de alumínio, cobre, ouro e a produção de aço e outros metais. Também são contratados para atuar na transformação desses metais para uso industrial, como a produção de chapas metálicas. Minas Gerais é o estado que mais emprega esses engenheiros, seguido de São Paulo, Rio de Janeiro, Espírito Santo, Rio Grande do Sul e Paraná. E o perfil desse mercado profissional vem mudando. Hoje há muitas mulheres disputando espaço num campo antes totalmente masculino. 

Salário inicial: R$ 3.060,00 (6 horas diárias; fonte: Crea-SP).

Outros nomes: Eng. de Prod. em Mat. e Metal.; Eng. Metal. e de Mat.

O QUE VOCÊ PODE FAZER: 

Metais ferrosos

Desenvolver ligas metálicas que contenham ferro. Acompanhar as diversas fases de fabricação em usinas siderúrgicas, do planejamento ao controle de qualidade da produção.

Metais não ferrosos

Produzir ligas metálicas que não contenham ferro, como alumínio e cobre. Definir técnicas e métodos para trabalhar com cada metal.

Tratamento de metais

Controlar o processo de transformação de metais ferrosos e não ferrosos. Estudar a composição e as propriedades dos metais e definir o melhor tipo de tratamento e beneficiamento.

Técnico em Metalurgia

O Técnico em Metalurgia é o profissional da indústria, responsável por planejar e supervisionar a execução das atividades de caldeiraria, soldagem e de tratamento de estruturas metálicas, de acordo com a programação de produção. Para tanto, ele aplica métodos e processos apropriados, em conformidade com a legislação e as normas referentes ao processo de produção e de qualidade de produtos.

“O Técnico em Metalurgia encontra as melhores oportunidades na indústria metalúrgica, atuando, especialmente, no setor de fundição, de conformação e de tratamento térmico. Exerce atividades de orientação e de acompanhamento de todo o processo da produção, visando à racionalização do trabalho e ao controle de qualidade do produto final”, explica Expedito Jesus Silva, coordenador e professor do curso de Metalurgia da Escola Técnica “Trajano Camargo”, em Limeira, Interior/SP.

Segundo o educador, o trabalho deste profissional é exercido em laboratórios de ensaios, com a função de supervisionar as tarefas de análise química e metalográfica, bem como os ensaios mecânicos e de tratamentos térmicos dos metais. “Ele é responsável pela verificação do enquadramento da matéria-prima aos padrões estabelecidos pelas normas. Distribui o trabalho, compara as análises e resultados, detecta a presença de impurezas e defeitos, enfim, as propriedades mecânicas, químicas, etc. O profissional também faz as especificações de materiais para as diversas aplicações, elabora os procedimentos de soldagem, de tratamento térmico e termoquímico. Atua, também, no setor de projetos de ferramentas e moldes e nas mais diversas pesquisas para aperfeiçoamento do profissional”, completa o professor Expedito.

MERCADO

O Técnico em Metalurgia pode atuar em empresas que fabricam peças em metais não ferrosos e fundidas em ferro e aço pelos processos manual e mecanizado; laminados a quente (chapas, vergalhões para construção civil, etc) e em laboratórios metalúrgicos das indústrias de conformação mecânica, de tratamentos térmicos, de fundição e de usinagem.

“O setor de Metalurgia envolve variados processos de conformação de peças e produtos e, em grande parte, processos metalúrgicos. Trata-se de um mercado de trabalho bastante estável, sempre à procura de profissionais que demonstrem conhecimento, dedicação e zelo pelo que fazem. Há, também, boas oportunidades de estágio”, ressalta o coordenador, que acrescenta: “as maiores dificuldades para quem quiser seguir essa profissão estão no número muito reduzido de escolas que oferecem o curso”.

De acordo com a Confederação Nacional dos metalúrgicos, o trabalhador de nível técnico recebe um salário médio de R$ 1.178,56.