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Uma das características que nos diferencia dos outros animais é a nossa capacidade
de inventar ferramentas para facilitar a execução de tarefas do dia a dia.
Fica muito mais fácil, por exemplo, cortar esse tomate com a ajuda de uma faca.
Mas essa simples faca precisa ser feita com um material com características bem
específicas: afiado o suficiente para cortar o tomate e com resistência para agüentar o esforço.
Imagina uma faca dessas, feita de vidro, borracha ou papel.
Não ia rolar, certo? Por isso ela é fabricada em aço, o nosso tema de hoje.
O aço está presente no nosso cotidiano das mais diversas formas: Na hora da
refeição quando usamos talheres e panelas; nas ferramentas simples e máquinas
sofisticadas que nos ajudam a criar novos produtos; na construção civil aonde sustentam
nossas casas, prédios e estádios; nos meios de transporte que nos levam aonde queremos
e até nas nossas mais simples tarefas, como cortar um tomate.
Aplicações não faltam, mas e você, onde usa o aço no seu dia a dia?
Quando a gente fala em produzir o aço, significa que ele não é encontrado pronto
na natureza como o ouro e a prata.
Você nunca ouviu dizer que alguém encontrou uma mina de aço por aí.
Pois é, o aço é uma liga metálica de ferro e carbono, obtida através de processos industriais.
Talvez, você ainda não saiba como o aço é produzido, mas provavelmente já ouviu falar
em siderurgia, o setor da indústria metalúrgica dedicado à produção e ao beneficiamento do aço.
Quem olha hoje a produção do aço com processos automatizados e fornos gigantescos,
não consegue imaginar a longa história que se passou até chegarmos aqui...
As primeiras peças de ferro já eram fabricadas em 2.000 A.C., na Anatólia, onde hoje é a Turquia.
Com o intercâmbio entre as populações, o ferro se espalhou por toda Europa,
África e Ásia recebendo, com o passar dos séculos, contribuições de diversas culturas para o seu aperfeiçoamento.
Na idade média, a introdução de foles mecânicos para soprar ar no interior dos fornos,
aumentou a sua eficiência, possibilitando que alcançassem temperaturas de 1200ºC.
Com isso, o homem conseguiu produzir ferro em estado líquido, o que multiplicou as
suas possibilidades de uso a partir das técnicas de fundição.
A grande mudança só ocorreu, porém, em 1856, quando se descobriu como produzir aço.
Isso porque o aço é mais resistente que o ferro fundido e pode ser produzido em grandes quantidades,
servindo de matéria-prima para muitas indústrias.
Hoje, graças a estas qualidades e ao baixo custo de produção, o aço representa 90%
de todo o metal consumido no mundo.
O ferro existe em abundância na natureza, mas ele raramente é encontrado em estado puro.
Em geral ele está combinado com o oxigênio na forma de óxidos de ferro, como a hematita,
por exemplo, que está contida nessa rocha aqui.
O ferro usado na fabricação do aço é extraído de minérios como este.
Já vimos que o aço tem várias aplicações e que é o metal mais utilizado no mundo.
Uma das razões de seu uso ser tão amplo, é que suas matérias primas são facilmente encontradas na natureza.
O carbono e o óxido ferro são materiais que existem em abundância na superfície terrestre.
Aqui no Brasil, por exemplo, temos a jazida de Carajás, no Pará, a maior mina a céu aberto do mundo.
Das minas de óxido de ferro, como Carajás, até a transformação em aço, há um longo caminho a ser percorrido.
Primeiro, o minério precisa passar por um processo de redução preferencial, onde o
oxigênio presente no óxido de ferro é extraído.
Impurezas como fósforo, silício, enxofre e manganês também são retiradas do ferro fundido,
que precisa passar ainda por uma etapa de refino.
A proporção correta das quantidades de carbono permite que o aço obtenha suas principais
características: maleabilidade e tenacidade.
Todo esse processo é feito em siderúrgicas que se dividem em dois tipos: as usinas integradas,
que produzem aço a partir do minério de ferro e semi-integradas,
que produzem aço a partir de sucata metálica.
Olhando assim, parece simples, mas será? Vamos dar uma olhada para vermos como todo esse processo é complexo.
O alto-forno tem uma estrutura semelhante a uma chaminé, mas nenhum papai Noel vai querer descer por ela,
pois suas temperaturas ultrapassam 1500°C.
As matérias primas (minério de ferro, coque e calcário) são adicionadas alternadamente pela parte superior do forno.
O carbono presente no coque reage com o oxigênio do ar quente soprado na parte
inferior do forno, formando o gás monóxido de carbono.
O CO, então, extrai o oxigênio do óxido de ferro, e o resultado é o ferro e o dióxido de carbono (CO2).
O calcário serve para abaixar o ponto de fusão dos compostos indesejáveis que vão formar a escória.
Depois de formada, a escória sobrenada a mistura de ferro e carbono, chamada de ferro gusa.
Hoje, nós aprendemos um pouco mais sobre um produto fundamental no nosso dia-a-dia: o aço.
Da extração do minério de ferro até a produção do ferro gusa, acompanhamos alguns dos processos
desempenhados pela indústria siderúrgica.
Mas o que aprendemos hoje é apenas a primeira parte do processo para obtenção do aço.
Assim como a minha macarronada, o produto final ainda não está pronto e é sobre isso
que nós vamos falar no nosso próximo programa: O beneficiamento do ferro gusa e a sua
transformação em aço. Fique esperto e até lá!