A incidência de trincas em produtos longos laminados a quente é devida à nucleação, crescimento e coalescência de microdanos no material como microvazios e microcavidades que são formados durante a deformação plástica. Diferentes velocidades de crescimento desses microdanos dependem das microestruturas reinantes, inclusões e condições de processamento...
A consulta prendia-se à produção de barras de aço inoxidável em um laminador tradicionalmente voltado a barras de aço-carbono. Alguns aspectos devem ser considerados...Os aços inoxidáveis exibem condutibilidade térmica inferior à dos aços-carbono e demandam que cuidados sejam tomados no aquecimento...
O caso em pauta prende-se à certificação da capacidade nominal de produção de um alto-forno a coque com o perfil indicado...A produtividade de um alto-forno depende da quantidade de carbono queimado nas ventaneiras na unidade de tempo, o consumo de carbono (coque) para produzir uma unidade de ferro...
É prática usual por empresas laminadoras independentes a aquisição de placas que são processadas na forma de tarugos por operações de oxicorte. Esses tarugos são então destinados a laminação a quente. Placas destinam-se à produção de laminados planos, sua transformação em tarugos por corte a quente consiste em um desvio de função. Placas são essencialmente produzidas para o processamento de laminados planos...
Aços designados para estampagem profunda (deep drawing steels) são os de ultrabaixos teores de carbono também conhecidos como livres de intersticiais (IF), os quais diferem em propriedades dos aços convencionais. São aços de elevada pureza, com teores mínimos dos elementos solutos intersticiais carbono e nitrogênio, inferiores a ...
O caso em questão refere-se à ocorrência de empenos no leito de resfriamento de barras redondas 1x 3/16 de aço SAE 1522. Esses empenos ocorreram nas extremidades das barras, cabeça e cauda...
Este caso consistiu na certificação da capacidade de produção de uma aciaria a oxigênio equipada com dois convertedores com capacidade nominal 330t por corrida, com o perfil geométrico abaixo indicado, e duas máquinas de lingotamento contínuo de dois veios cada para a produção de placas de aço...
No processamento de aço é usual a ocorrência de desvios de composição química, da ordem de 5% do total produzido. Esses desvios são prontamente informados aos destinatários dessas corridas de aço e, caso não aceitos por estes, os semiacabados lingotados são reclassificados (sofrem downgrade) ou seguem para estoque, sujeitos a serem destinados a sucateamento...
Instalações industriais que operam sob condições de elevadas temperaturas, como usinas termelétricas e refinarias, encontram-se sujeitas ao fenômeno de degradação estrutural. As ligas metálicas sujeitam-se à ação de diversos fenômenos quando submetidas a elevadas temperaturas, os quais provocam a ocorrência ou exacerbação de mecanismos de deterioração estrutural...
Este metalurgista industrial foi recentemente convidado a participar da elaboração de parte de um estudo da viabilidade técnica e econômica da implantação de um empreendimento siderúrgico na Região Norte do país com capacidade de produção de 700.000 t/ano de laminados a quente sob a forma de bobinas...
Entre os temas abordados nesta série de Casos, encontram-se aqueles relacionados com análises e diagnósticos de falhas. Qualquer um dos fatores a seguir, de forma isolada ou combinada, pode contribuir para a falha de um material ou componente: (1) Deficiências de projeto; (2) Seleção inadequada de material; (3) Especificações de processo inadequadas ou incorretas; (4) Material defeituoso...
Este metalurgista industrial foi convidado a assessorar ensaios mecânicos em duas barras de aço de baixa liga, que incluíam têmpera e revenimento. Esses testes eram de cunho acadêmico. Aços de baixa liga exibem propriedades mecânicas superiores às dos aços-carbono como resultado de adições de elementos de liga como níquel, crômio e molibdênio. O conteúdo total de ligas varia de 2% em peso...
A Parte I desta resenha de casos abordou a distinção entre barras de aço comerciais e as de qualidade especial. Ênfase foi conferida ao papel exercido pelas inclusões não metálicas e o conceito de aço limpo (clean steel) como requisitos para qualificação dessas barras quando destinadas a aplicações mais exigentes. Nessa Parte I, foi também mencionado o segundo fator preponderante nessa qualificação, a taxa de redução sofrida pela operação de laminação a quente dessas barras. Esse é o assunto abordado nesta Parte II...
Os balanços de massa são uma ferramenta muito útil de análise e avaliação de desempenho de processos metalúrgicos, baseados no princípio fundamental de conservação de massa. Esse princípio, estendido ao de conservação de energia, torna os balanços de massa em balanços de massa e energia. A equação genérica dos balanços de massa referidos aos limites de um sistema encontra-se a seguir. Os usuais fluxogramas de produção...
Um dos propósitos das Resenhas de Casos é o de abordar assuntos e ocorrências específicos que se apresentam à parte do universo dos temas relacionados com a Engenharia de Metais e Tecnologias de Processos. Pois também é papel do metalurgista industrial exercer a compreensão das razões de requisitos de qualidade apresentados por usuários de modo a suprir corretamente tais exigências. Ou facultar a interlocução de modo...
Na Resenha Técnica de Tecnologias de Processos A Produção de Alumínio Primário – Parte I – O Processo é apresentada uma reação global para o processo Hall-Héroult. Essa reação é reproduzida a seguir rearranjando seus termos de modo a representar a obtenção de uma unidade de alumínio...
Alguém já teria se deparado com um parafuso de alumínio? Artefatos fabricados em alumínio, como quadros de bicicletas, geralmente empregam parafusos de aço. Curioso a esse respeito, este metalurgista industrial resolveu investigar o assunto. E recebeu como resposta de fontes consideradas qualificadas que “parafusos de alumínio espanam as roscas”...
Na Resenha anterior de Casos sobre o Mito do Parafuso de Alumínio, é mencionada a liga 7075 – T6 como exemplo de material com elevada relação resistência-peso (204 kN.m/kg). Nesse enfoque de resistência específica, os metais ocupam a posição relativa comparativamente a outros materiais indicada a seguir. Stiffness (rigidez) mencionada nessa figura, é um indicador da tendência de um material em retornar à sua forma original ...
Na Resenha anterior de Casos sobre o Mito do Parafuso de Alumínio - A liga 7075 – T6 e os Aços, é exibido um exemplo de parafusos coloridos fabricados com esta liga de alumínio. O que remete à técnica de passivação, que se refere ao fenômeno de um material se tornar “passivo”, isto é, menos afetado ou corroído pelo ambiente ou uso futuro. A passivação envolve uma película externa de um material protetor que é aplicado como uma microcobertura criada...
Tubos com costura de grande diâmetro para diversas aplicações, entre as quais os com certificação API, são produzidos segundo o processo Electric Resistance Welding – ERW, ilustrado a seguir. Tubos API são designados para redes de dutos nas indústrias de petróleo e gás. A matéria-prima utilizada na fabricação desses tubos são bobinas de aço laminadas a quente...
Este metalurgista industrial já foi adepto do ciclismo. E esbarrou com correntes de bicicletas que sofriam de oxidação prematura e “deformavam-se”, o que provocava perda de sincronismo na passagem das marchas, e, pior, episodicamente o desencaixe das mesmas nas engrenagens da catraca traseira, obrigando à interrupção das pedaladas para posicioná-las de volta no lugar com as mãos depois impregnadas de óleo lubrificante. Essa “deformação” era o diagnóstico do mecânico de bicicletas...
O primeiro contato deste metalurgista industrial com o ferro diretamente reduzido (DRI) deu-se no início de sua vida profissional, à época engenheiro de processos em aciaria elétrica. O processo de redução era o Purofer, então bastante inovador. O DRI briquetado a quente era imediatamente transportado até a aciaria em contêineres para carregamento nos fornos elétricos de modo a preservar sua temperatura. Esses contêineres eram posicionados em posição elevada próxima aos fornos e serviam como silos de armazenamento de onde o DRI, no caso HBI, era descarregado por gravidade e carregado por furo aberto nas abóbadas...
É disponível para download a apresentação do Purofer para a comunidade siderúrgica, um testemunho do nascimento de um novo processo de redução de minérios de ferro. Nessa são encontrados as premissas, parâmetros e fundamentos que basearam sua criação, tais como resultados de ensaios laboratoriais, modelamento matemático, planta piloto que depois sofreu scale up, aplicações e economicidade do processo. O DRI é denominado por sua forma original ferro-esponja (sponge iron), pois a remoção do oxigênio do minério de ferro provoca microporos tornando-o poroso, com uma textura similar a uma esponja quando vista sob microscópio.
Na Parte I desta Resenha de Casos foram relatadas as circunstâncias que envolveram o processo Purofer e a utilização intensiva de ferro-gusa, com o que se tornou possível a obtenção de densidade de carga metálica suficiente para a obtenção de dois carregamentos por corrida nos fornos elétricos. Produzido sob a forma de lingotes que variam em peso de 3,5 a mais de 50kg, o ferro-gusa detém uma densidade aparente da ordem de 3,7t/m3, superior à do ferro diretamente reduzido briquetado. O teor em ferro metálico do ferro-gusa, de 91 a 95,7% em peso...
O carbeto de ferro, consistindo de três partes de ferro para uma de carbono, fórmula química Fe3C, também conhecido como cementita, é um material cerâmico metaestável de elevado ponto de fusão. O carbeto de ferro é produzido industrialmente a partir de finos de minérios de ferro peneirados, 80% entre 0,4 e 0,5mm, em um reator de leito fluidizado. O gás de processo é basicamente o metano, com o hidrogênio também envolvido, de acordo com a reação a seguir...
Respectivamente: 1. Ferro diretamente reduzido a partir de pelotas 2. Briquetado a quente 3. Ferro-gusa 4. Ferro-gusa granulado 5. Lingotamento de ferro-gusa 6. Carregamento de ferro-gusa líquido por panela posicionada em estande basculante 7. Com panela suspensa na ponte-rolante de carregamento 8. Injeção de carbeto de ferro por lança submersa 9. Planta de produção de carbeto de ferro posteriormente desativada
Este metalurgista industrial encontrava-se em serviço na então Cia. Siderúrgica Pains quando foram iniciados os primeiros experimentos de implantação nos antigos fornos Siemens-Martin do processo de sopro submerso de oxigênio gasoso no banho líquido.
Os fornos SM ou de soleira aberta (open hearth) foram outrora o processo dominante de produção de aço, caminhando gradativamente para a obsolescência com o advento dos processos pneumáticos, abordados na Resenha Técnica de mesmo nome em Tecnologias de Processos...
O processo OBM foi impulsionado pelo manifesto interesse neste por parte da United States Steel Corporation para sua implantação na usina de Fairfield em conversão de uma antiga aciaria SM e na aciaria 2 em construção da usina de Gary. Este metalurgista industrial teve também a oportunidade de visitar essa aciaria em missão técnica.
O processo OBM passou a ser denominado Q-BOP nos EUA a partir dessa ocasião. O interesse da US Steel prendeu-se, além das vantagens intrínsecas do sopro de oxigênio pelo fundo do convertedor, a questões relativas a custos de implantação. Uma aciaria LD demanda uma nave de elevada altura para acomodar o convertedor com seu sistema de lança...
Este metalurgista industrial encarregou-se da estruturação de cenários alternativos de cogeração de potência elétrica a partir de gases residuais de processo, no caso dois altos-fornos a coque idênticos. Como abordado na Resenha Técnica Produção de Ferro Primário em Tecnologias de Processos, os altos-fornos são reatores contínuos em contracorrente que produzem ferro-gusa, matéria-prima para a fabricação dos aços, escória, matéria-prima para a produção de cimento, e gás combustível, o gás de alto-forno (BFG-Blast Furnace Gas)...
À época envolvido com mineradora australiana que detinha posição de mineração de ferro em Corumbá, Mato Grosso do Sul, este metalurgista industrial teve contato com o processo HISmelt de redução de óxidos de ferro desenvolvido por esta empresa. O assunto com a mineradora, detentora da tecnologia do processo em pauta, deveu-se a projeto de um polo de produção de ferro metálico baseada em gás natural boliviano.
O HISmelt é uma tecnologia de fusão redutora sob pressão em um reator vertical (smelting reduction vessel - SRV) cujo cadinho, que contém o metal fundido e a camada de escória ...
O conceito do processo HIsarna de fusão redutora baseia-se na combinação do forno de conversão por ciclone (cyclone converter furnace-CCF) de pré-redução e o reator vertical de fusão redutora (smelting reduction vessel - SRV) do HISmelt. A tecnologia CCF promove a produção de ferro metálico a partir de finos de minério de ferro e carvão em dois estágios conectados: um ciclone de fusão para pré-redução e fusão do minério e um convertedor para a redução final em metal líquido. Os finos de minério de ferro e carvão são injetados tangencialmente no ciclone, ilustrado a seguir...
O netinho deste metalurgista industrial, quando nos visita, aprecia brincar com um conjunto de ímãs guardado há muito. E dele é a definição sobre ímãs que é título desta Resenha de Casos. Em um determinado momento, as brincadeiras vieram acompanhadas da natural curiosidade “Como isso funciona? ” Uma questão impossível de ser respondida para uma criança de quatro anos. O fenômeno do magnetismo acompanha a vida dos metais. Alguns minerais, como a magnetita...
A indústria siderúrgica contribui com 7% das emissões globais de CO2, e este metalurgista industrial acompanha com interesse as iniciativas ainda pontuais de substituição total ou parcial de altos-fornos a coque por processos de redução direta utilizando o hidrogênio como agente redutor e fornos elétricos a arco. Algumas propostas nesse sentido, como exemplificada na figura a seguir que compara ambas as rotas de produção, preveem a produção de aço diretamente de forno elétrico alimentado por ferro diretamente reduzido isento de carbono...
Este metalurgista industrial foi convidado por um amigo de longa data, profissional dedicado ao setor de gás natural, a compartilhar a autoria de um artigo técnico sobre a substituição parcial deste gás combustível por hidrogênio na geração de potência elétrica, em atenção aos crescentes compromissos ambientais de redução do aquecimento global. Esse artigo encontra-se disponível para download.
O Brasil padece no momento de uma severa crise hídrica que ameaça o suprimento de energia elétrica, tendo até sido aventada a hipótese de racionamento e a necessidade de economia de água. No bojo dessas medidas foi comentada a eventual contribuição do setor industrial de consumo intensivo de energia como a indústria siderúrgica. Este metalurgista industrial, quando envolvido na elaboração de balanços de massa e energia, investigou as possibilidades de aumento da geração in plant de vapor e de potência elétrica em um complexo siderúrgico. Os processos então considerados são em prosseguimento apresentados...
