UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES

PÓS-GRADUAÇÃO “LATO SENSU”

FACULDADE INTEGRADA AVM

A ENGENHARIA E O PROCESSO DE RECICLAGEM METÁLICA.

ANDRÉ XAVIER DA COSTA

Orientador

Prof. LUIS CLAUDIO LOPES ALVES

Rio de Janeiro

2011

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UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES

PÓS-GRADUAÇÃO “LATO SENSU”

FACULDADE INTEGRADA AVM

A Utilização de Materiais recicláveis como matéria prima para produção de Aço nas Siderúrgicas.

Apresentação de monografia à Universidade Candido

Mendes como requisito parcial para obtenção do grau de

especialista em ENGENHARIA DE PRODUÇÃO.

Por:. André Xavier da Costa

3

AGRADECIMENTOS

Em primeiro lugar a Deus o qual sempre

este a constantemente presente em minha

vida, até mesmo nos momentos em que a

dificuldade insistia em abalar minha fé.

A minha esposa Michele Antônia, pelo seu

apoio constante mesmo quando eu estava

em meus momentos de crise, esta mulher

surpreendente a qual sempre está ao meu

lado ajudando-me nos acontecimentos os

quais sem a mesma eu não teria suportado.

4

DEDICATÓRIA

.... Aos Pais que me mostraram como a vida

não feita só de desolações e sim de vitórias,

a minha adorável esposa sem a mesma não

teria vencido um terço e minhas batalhas e

a alguns verdadeiros amigos aos quais

encontrei nesta minha jornada......

5

RESUMO

O presente tema de estudo descreve sobre a reciclagem de materiais ferrosos obtidos através de coletas em indústrias, cooperativas de catadores de sucatas, empresas ou até mesmo nas residências, após a sua utilização. O processo de reutilização possibilitaria a recuperação do seu valor econômico através do processo de fundição e transformação. A não utilização de tais materiais aumentaria ainda mais o volume de resíduos a serem depositados nos aterros sanitários, colaborando assim para uma maior degradação do meio ambiente. Recentes pesquisas nos mostram em números cada vez melhores que através desta atividade empresas vem em crescente desenvolvimento no Brasil, através da utilização destes materiais como a exemplo a reciclagem dos metais é considerada o processo já secundário de obtenção deste material, reciclagem e neste caso é feita a fusão do metal. Usado com um consumo menor de energia e água. Portanto quando comparado a sua produção desde a extração do minério até seu beneficiamento seus custos tornasse bem melhores. Sua reciclagem ocorre em diferentes unidades industriais dependendo do tipo e no caso dos metais pesados, o processo é mais complexo. Os materiais ferrosos podem ser facilmente separados dos demais através de uma máquina com imã que atrai os objetos de aço. Essa prática, além de possibilitar retorno financeiro, em função da redução do custo com o Reuso de materiais ferrosos, oferece uma preservação do solo, onde ocorre a captação de minério de ferro deixando de devastar Ainda mais o ambiente, minimizando os Impactos ambientais os quais são muitos ruins.

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METODOLOGIA

Com a finalidade de obter objetivos específicos pretende-se fazer uma

descrição sobre o processo de reciclagem de materiais ferrosos dentre os quais

empresas Brasileiras vêm se destacando com práticas e padrões de qualidade

obtendo êxito no setor de reciclagem de resíduos, sendo então a metodologia

baseada do geral para o específico tornando-se método dedutivo.

A confirmação vem através de pesquisas junto ao Instituto Nacional das

Empresas de Preparação de Sucata Não Ferrosa e de Ferro e Aço (INESFA) o qual

nos mostra que empresas vêm expandindo o seu processo de reciclagem através

de processos de conscientizações, treinamentos de seus associados e parcerias

com instituições de catadores, formando um ciclo de desenvolvimento sustentável

sendo apoiadas pelos devidos setores governamentais, aumentando assim o

potencial econômico, social e ecológico.

Exemplificarei através de autores como MOTTO (1995) e VALLE (1999) e

outros estes autores são parte integrante deste processo sendo informam de uma

forma, mas aprofundada do processo.

Segundo Seroa da Motta (1995, P. 1)

´´é reconhecida a capacidade da reciclagem industrial em gerar benefícios

econômicos para a economia como um todo``.

Ele também expõe que estes benefícios colaboram para a redução:

Da quantidade de energia e outros insumos no processo de transformação;

Do uso de recursos naturais;

Do volume de resíduos sólidos em forma de lixo;

Segundo o mesmo:

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“Uma política nacional de reciclagem somente se justiçaria para assegurar a

maximização desses benefícios na forma de iniciativas que garantam o pleno

funcionamento do mercado de reciclagem e por ações de fomento que atuam a

favor dos benéficos ambientais” (MOTTA, 1995, P.1).

Já segundo EVER do VALLE (1999, P.136):

“A reciclagem tem sido vista como uma solução que nos permite reunir os benefícios

de conservação do meio ambiente com as vantagens econômicas do

reaproveitamento de substancias e materiais, alguns escassos e não renováveis,

contribuindo assim, par a prática de desenvolvimento sustentável (VALLE, 1999, P.

36).

Conforme com o autor concluísse, deduz-se que:

“A reciclagem de resíduos tende a crescer e a constituir em soluções para muitos

problemas ambientais que afetam a sociedade. Sua prática requer, todavia,

empresas e profissionais habilitadas e tecnologias adequadas, capazes de

assegurar a qualidade e seguranças de sistemas de reciclagens cada vez mais

complexos” (VALLE, 1999, P.137).

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO 10

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CAPÍTULO I – O Ferro: 11 I. 1- Descrição do Ferro. 11 I. 1.1 - Características do Ferro. 11 I. 1.2 - Grande Quantidade e Obtenção. 12 I. 1.3 - Composição do Ferro. 13 I. 1.4 - Aplicações para o Ferro. 14 I. 1.5 - História do Ferro. 15 CAPÍTULO II - Aço. 11 II. 1 – Descrição do Aço. 18 CAPÍTULO III - Fornos 20 III. 1 – História dos Fornos. 20 CAPÍTULO IV – O Processo de Produção de aço nos Tempos atuais: 21 CAPÍTULO V – Aciaria: 22 CAPITULO VI – Materiais reutilizáveis: 23 VI. 1.1-Classificação os materias reutilizáveis 23 VI. 1.2.1-Sucata ferrosa 23 VI. 1.2.2- ESP -Estamparia preta solta 24 VI. 1.2 3-ESG - Especial Graúda 25 VI. 1.2.4-PEP - Pacote de Estamparia Preta 26 VI. 1.2.5-ESR Estamparia solta revestida 26 VI. 1.2.6- PER - Pacote de Estamparia Revestida 27 VI. 1.2.7- OXI – Oxicorte 28 VI. 1.2.8- FOR – Forjada 29 VI. 1.2.9- MDI - Miúda de Indústria 30 VI. 2. Obsolescência VI. 2.1 MIS-Mista / Chaparia 31 VI. 2.2 MPI-Pacote de Mista / Chaparia 32 VI. 2.3 OSE-Obsolescência Separada 32 VI. 2.4 SHR-Fragmentada 33 VI. 2.5 TES-Tesourada 34 VI. 2.6 GRA-Graúda para corte 34 VI. 2.7 EMR-Emaranhada 35 VI. 2.8 REC-Recuperada 36 VI. 2.9 FBA-Fundo de Baia 37 VI. 3- CAV-Cavaco de Aço 38 VI. 3.1- PCV- Pacote de Cavaco de Aço 38 VI. 4. FFM-Ferro Fundido Miúdo 39

9

VI. 4.1. FFG-Ferro Fundido Graúdo 40 VI. 4.2. CCF-Cavaco de Ferro Fundido 41 VI. 5. INOX 42 VI. 5.1. IN4 - Inox 43 VI. 6. GUSA 44 VI. 6.1. GUS-Ferro Gusa de Aciaria 44 VI. 6.2.SGU-Sucata de gusa 45

CONCLUSÃO 47

BIBLIOGRAFIA CONSULTADA 52

ANEXOS 58

ÍNDICE 59

FOLHA DE AVALIAÇÃO 63

10

INTRODUÇÃO

O referente tema de estudo retrata sobre o Programa de Reciclagem que

algumas empresas em nosso Brasil vêm realizando o qual tem como finalidade a

Reutilização de sucatas metálicas como matéria prima para criação de seus

produtos. Partindo-se do princípio da dualidade desenvolvimento econômico e

sustentabilidade, as empresas industriais, estão adotando atualmente um modelo

administrativo que privilegie o conceito de responsabilidade sócio-ambiental,

através da minimização de resíduos (reciclagem), redução das emissões de

poluentes na atmosfera, para assim cumprir as exigências dos princípios

ambientalistas. Utilizando o método de pesquisa investigativo e exploratório, o

trabalho aborda o modelo de gestão ambiental da Gerdau, enfatizando o

enquadramento da empresa às normas e padrões internacionais de gestão e

formas de atuação através do programa sócio-ambiental anteriormente citado. O

desenvolvimento do trabalho inicia pela análise da necessidade dos princípios

éticos de respeito ao próximo e ao meio natural, como fundamental para a

manutenção da vida. O trabalho aborda ainda a crescimento econômico com

sustentabilidade não só da empresa, mas também das cooperativas beneficiadas

com o reuso das sucatas. Por fim, demonstraremos o processo de Reutilização

de Sucatas, como mecanismo da Gerdau em promover ações ambientais acerca

da responsabilidade social. Os resultados indicam que a empresa vem

cumprindo os padrões atuais de responsabilidade sócio-ambiental e tornando se

cada vez mais uma das maiores empresas das Américas, uma vez que

promoveu a criação de postos de serviços, assim como uma integração com as

comunidades vizinhas beneficiadas pelo projeto.

CAPÍTULO I

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O FERRO

I.1 Descrição do Ferro:

O ferro (do latim ferrum) é um elemento químico, símbolo Fe, de número atômico 26 (26 prótons e 26 elétrons) e massa atômica 56 u. À temperatura ambiente, o ferro encontra-se no estado sólido. É extraído da natureza sob a forma de minério de ferro que, depois de passado para o estágio de ferro-gusa, através de processos de transformação, é usado na forma de lingotes. Adicionando-se carbono dá-se origem a várias formas de aço. Este metal de transição é encontrado no grupo 8 (VIIIB) da Classificação Periódica dos Elementos. É o quarto elemento mais abundante da crosta terrestre (aproximadamente 5%) e, entre os metais, somente o alumínio é mais abundante. É um dos elementos mais abundantes do Universo; o núcleo da Terra é formado principalmente por ferro e níquel (NiFe). Este ferro está em uma temperatura muito acima da temperatura de Curie do ferro, dessa forma, o núcleo da Terra não é ferromagnético.

I.1.2 Características do Ferro:

É um metal maleável, tenaz, de coloração cinza prateado apresentando propriedades magnéticas; é ferromagnético a temperatura ambiente, assim como o Níquel e o Cobalto.

É encontrado na natureza fazendo parte da composição de diversos minerais, entre eles muitos óxidos, como o FeO (óxido de ferro II, ou óxido ferroso) ou como Fe2O3 (óxido de ferro III, ou óxido férrico). Os números que acompanham o íon ferro dizem respeito aos estados de oxidação apresentados pelo ferro, que são +2 e +3, e é raramente encontrado livre. Para obter-se ferro no estado elementar, os óxidos são reduzidos com carbono, e imediatamente são submetidos a um processo de refinação para retirar as impurezas presentes.

É o elemento mais pesado que se produz exotermicamente por fusão, e o mais leve produzido por fissão, devido ao fato de seu núcleo ter a mais alta energia de ligação por núcleon, que é a energia necessária para separar do núcleo um nêutron ou um próton. Portanto, o núcleo mais estável é o do ferro-56.

Apresenta diferentes formas estruturais dependendo da temperatura:

§ Ferro α: É o que se encontra na temperatura ambiente, até os 788 °C. O sistema cristalino é uma rede cúbica centrada no corpo e é ferromagnético.

§ Ferro β: 788 - 910 °C. Tem o mesmo sistema cristalino que o α, porém

a temperatura de Curie é de 770 °C, e passa a ser paramagnético.

§ Ferro γ: 910 - 1400 °C; apresenta uma rede cúbica centrada nas faces.

12

§ Ferro δ: 1400 - 1539 °C; volta a apresentar uma rede cúbica centrada no

corpo.

I.1.3 Grande Quantidade de Ferro e Obtenção:

É o metal de transição mais abundante da crosta terrestre,

e quarto de todos os elementos. Também é abundante no

Universo, havendo-se encontrados meteoritos que contêm

este elemento. O ferro é encontrado em numerosos minerais,

destacando-se:

A hematita (Fe2O3), a magnetita (Fe3O4),

a limonita (FeO(OH)), a siderita (FeCO3), a pirita (FeS2) e

a iemenita (FeTiO3).

Pode-se obter o ferro a partir dos óxidos com maior ou menor

teor de impurezas. Muitos dos minerais de ferro são óxidos. Hematita, minério de ferro comum

A redução dos óxidos para a obtenção do ferro é efetuada em fornos

denominados alto forno ou forno alto. Nele são adicionados os minerais de ferro, em

presença de coque, e carbonato de cálcio, CaCO3, que atua como escorificante.

No processo de obtenção, geralmente é usado a hematita, que apresenta ponto de

fusão de 1560 °C. Para que essa temperatura seja diminuída, é adicionado o carbonato

de cálcio (CaCO3). Além de promover a redução do ponto de fusão da hematita, ele atua

reagindo com impurezas presentes como o dióxido de silício (SiO2) formando o

metassilicato de cálcio (CaSiO3), conhecido como escória. O coque (carbono amorfo,

com mais de 90% de pureza) é usado para promover a redução da hematita,

transformando o Fe3+ em Fe(s). Inicialmente, o coque, em presença de excesso de

O2 fornecido pelo ar, reage produzindo CO2. Os dióxidos de carbono assim produzido, e

também proveniente do carbonato de cálcio, reagem com o coque que é

constantemente adicionado ao alto forno, produzindo CO. Este, por fim será o

responsável por reagir com Fe2O3 produzindo Fe(s) e CO2

O processo de oxidação do coque com oxigênio libera energia. Na parte inferior do

alto forno a temperatura pode alcançar 1900 °C.

§ Redução dos minerais que são óxidos:

Inicialmente, os óxidos de ferro são reduzidos na parte superior do alto forno, parcial ou

totalmente, com o monóxido de carbono, já produzindo ferro metálico. Exemplo: redução

da magnetita:

Fe3O4 + 3CO → 3FeO + 3CO2

FeO + CO → Fe + CO2

13

Posteriormente, na parte inferior do alto forno, onde a temperatura é mais elevada,

ocorre a maior parte da redução dos óxidos com o coque (carbono):

Fe3O4 + C → 3FeO + CO

O carbonato de cálcio se decompõe:

CaCO3 → CaO + CO2

e o dióxido de carbono é reduzido com o coque a monóxido de carbono, como visto

acima.

Na parte mais inferior do alto forno ocorre a carburação:

3Fe + 2CO → Fe3C + CO2

§ Processos de enriquecimento: Finalmente ocorre a combustão e a dessulfuração (eliminação do enxofre) devido à

injeção de ar no alto forno, e por último são separadas as frações: a escória do ferro

fundido, que é a matéria-prima empregada na indústria.

O ferro obtido pode conter muitas impurezas não desejáveis, sendo necessário

submetê-lo a um processo de refinação que pode ser realizado em fornos

chamados convertedores.

I.1.4Composição do Ferro:

§ Os estados de oxidação mais comuns são

+2 e +3. Os óxidos de ferro mais.

§ Conhecidos são o óxido de ferro II (FeO), o

óxido de ferro III (Fe2O3) e o óxido misto

(Fe3O4). Formam numerosos sais e complexos

com estes mesmos estados de oxidação. O

hexacianoferrato II de ferro III, usado

em pinturas, é conhecido como azul da

Prússia ou azul de Turnbull.

§ São conhecidos compostos de ferro com estados de oxidação +4, +5 e +6,

porém são pouco comuns. No ferrato de potássio (K2FeO4), usado

como oxidante, o ferro apresenta estado de oxidação +6. O estado de oxidação

+4 é encontrado em poucos compostos e também em alguns processos

enzimáticos.

§ O Fe3C é conhecido como cementita, contém 6,67 % em carbono. O ferro α é

conhecido como ferrita, e a mistura de ferrita e cementita são

14

denominadas perlita ou ledeburita, dependendo do teor de carbono.

A austenita é o ferro γ.

I.1.5 Aplicações para o Ferro:

O ferro tem sido historicamente importante, O ferro, atualmente, é utilizado extensivamente para a produção de aço, liga metálica para a produção de ferramentas, máquinas, veículos de transporte (automóveis, navios, etc.), como elemento estrutural de pontes, edifícios, e uma infinidade de outras aplicações. O ferro é o metal mais usado, com 95% em peso da produção mundial de metal. Em 2009, os cinco maiores países produtores de ferro eram a República popular da China, o Brasil, a Austrália, a Índia e a Rússia, com 83,7% da produção mundial. [1] É indispensável devido ao seu baixo preço e dureza, especialmente empregado em automóveis, barcos e componentes estruturais de edifícios. O aço é a liga metálica de ferro mais conhecida, sendo este o seu uso mais freqüente. Os aços são ligas metálicas de ferro com outros elementos, tanto metálicos quanto não metálicos que conferem propriedades distintas ao material. É considerado aço uma liga metálica de ferro que contém menos de 2% de carbono; se a percentagem é maior recebe a denominação de ferro fundido.

As ligas férreas apresentam uma grande variedade de propriedades mecânicas

dependendo da sua composição e do tratamento que se tem aplicado.

§ Os aços são ligas metálicas de ferro e carbono com concentrações máximas

de 2,2% em peso de carbono, aproximadamente. O carbono é o elemento de

ligação principal, porém os aços contêm outros elementos. Dependendo do seu

conteúdo em carbono são classificados em:

§ Aço baixo em carbono. Contém menos de 0.25% de carbono em peso. Não

são tão duros nem tratáveis termicamente, porém dúcteis. São utilizados em

veículos, tubulações, elementos estruturais e outros. Também existem os aços de

alta resistência com baixa liga de carbono, entretanto, contêm outros elementos

fazendo parte da composição, até uns 10% em peso; apresentam uma maior

resistência mecânica e podem ser trabalhados facilmente.

§ Aço médio em carbono. Entre 0,25% e 0,6% de carbono em peso. Para

melhorar suas propriedades são tratados termicamente. São mais resistentes

que o aço baixo em carbono, porém menos dúcteis, sendo empregados em

peças de engenharia que requerem uma alta resistência mecânica e ao

desgaste.

§ Aço alto em carbono. Entre 0,60% e 1,4% de carbono em peso. São os mais

resistentes, entretanto, os menos dúcteis. Adicionam-se outros elementos para

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que formem carbetos, por exemplo, formando o carbeto de tungstênio, WC,

quando é adicionado à liga o wolfrâmio. Estes carbetos são mais duros,

formando aços utilizados principalmente para a fabricação de ferramentas.

§ Um dos inconvenientes do ferro é que se oxida com facilidade. Existe uma

série de aços aos quais se adicionam outros elementos ligantes, principalmente

o crômio, para que se tornem mais resistentes à corrosão. São os

chamados aços inoxidáveis.

§ Quando o conteúdo de carbono da liga é superior a 2,1% em peso, a liga

metálica é denominada ferro fundido. Estas ligas apresentam, em geral, entre

3% e 4,5% de carbono em peso. Existem diversos tipos de ferros fundidos:

cinzento, esferoidal, branco e maleável. Dependendo do tipo apresenta

aplicações diferentes: em motores, válvulas, engrenagens e outras.

§ Por outro lado, os ódos de ferro apresentam variadas aplicações:

em pinturas, obtenção de ferro, e outras. A magnetita (Fe3O4) e o óxido de ferro

III (Fe2O3) têm aplicações magnéticas.

I.1.6 História do Ferro:

Tem-se indícios do uso de ferro, seguramente

procedente de meteoritos, quatro milênios a.C.,

pelos sumérios e egípcios.

Cada vez mais objetos de ferro, datados entre o

segundo e terceiro milênio antes de Cristo, foram

encontrados (estes se distinguem do ferro proveniente

dos meteoritos pela ausência de níquel) na

Mesopotâmia, Anatólia e Egito. Entretanto, seu uso

provável destinou-se a fins cerimoniais, por ter sido um

metal muito caro, mais do que o ouro na época. Algumas fontes sugerem que talvez

o ferro fosse obtido como subproduto da obtenção do cobre.

Entre 1600 e 1200 a.C., observou-se um aumento de seu uso no Oriente Médio,

porém não como substituto ao bronze.

Entre os séculos XII e X antes de Cristo, ocorreu uma rápida transição no Oriente

Médio na substituição das armas de bronze para as de ferro. Esta rápida transição

talvez tenha ocorrido devido a uma escassez de estanho, e devido a uma melhoria

na tecnologia em trabalhar com o ferro. Este período, que ocorreu em diferentes

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ocasiões segundo o lugar, denominou-se Idade do ferro, substituindo a Idade do

bronze.

A Idade do Ferro se refere ao período em que ocorreu a metalurgia do ferro. Este metal é superior ao bronze em relação à dureza e abundância de jazidas A Idade do Ferro vem caracterizada pela utilização do ferro como metal, utilização importada do Oriente através da emigração de tribos indo-européias (celtas), que a partir de 1.200 a.C. começaram a chegar a Europa Ocidental, e o seu período alcança até a época romana e na Escandinávia até a época dos vikings (por volta do ano 1.000 d.C).

O período da Idade do Ferro é dividido em período da cultura de Hallstatt e período da cultura de La Tène.

Na Europa Central, a Idade do Ferro se divide em quatro períodos: Cultura dos Túmulos. Cultura dos Campos de Urnas (1.200-725 a.C.) Cultura de Hallstatt (800-450 a.C.) Cultura de La Tène (de 450 a.C. até a conquista romana).

Na Alemanha os historiadores diferenciam uma Idade do Ferro entre pré-romana e outra romana (cultura de Jastorf).

Em Portugal, então parte da Hispânia, a Idade do Ferro é essencialmente dominada pela ocupação do território pelo Império Romano, embora possamos depender da divisão do período em Idade do Ferro I e Idade do Ferro II, como o fez Armando Coelho na sua obra Cultura Castreja.

Na Grécia iniciou-se por volta do ano 1000 a.C., e não chegou à Europa ocidental antes do século VII a.C.. A substituição do bronze pelo ferro foi paulatina, pois era difícil produzir peças de ferro: localizar o mineral extraí-lo, proceder a sua fundição a temperaturas altas e depois forjá-lo.

Na Europa central, surgiu no século IX a.C. a "cultura de Hallstatt" substituindo a "cultura dos campos de urnas", que se denominou "Primeira Idade do Ferro", pois coincide com a introdução do uso deste metal. Aproximando-se do ano 450 a.C. , ocorreu o desenvolvimento da "cultura da Tène", também denominada "Segunda Idade do Ferro". O ferro era usado em ferramentas, armas e jóias, embora se seguem encontrando objetos de bronze.

Junto com esta transição de bronze ao ferro descobriu-se o processo de "carburação", que consiste em adicionar carbono ao ferro. O ferro era obtido misturado com a escória contendo carbono ou carbetos, e era forjado retirando-se a escória e oxidando o carbono, criando-se assim o produto já com uma forma. Este ferro continha uma quantidade de carbono muito baixa não sendo possível endurecê-lo com facilidade ao esfriá-lo em água. Observou-se que se podia obter um produto muito mais resistente aquecendo a peça de ferro forjado num leito de carvão vegetal, para então submergi-lo na água ou óleo. O produto resultante, apresentando uma camada superficial de aço, era menos duro e mais frágil que o bronze.

17

Na China, o primeiro ferro utilizado também era proveniente dos meteoritos.

Foram encontrados objetos de ferro forjado no noroeste, perto de Xinjiang,

do século VIII a.C. . O procedimento utilizado não era o mesmo que o usado no

Oriente Médio e na Europa.

Nos últimos anos da Dinastia Zhou (550 a.C.), na China, se conseguiu obter um

produto resultante da fusão do ferro (ferro fundido). O mineral encontrado ali

apresentava um alto conteúdo de fósforo, com o qual era fundido em temperaturas

menores que as aplicadas na Europa e outros lugares. Todavia, durante muito

tempo, até a Dinastia Qing (aos 221 a.C.), o processo teve uma grande

repercussão.

O ferro fundido levou mais tempo para ser obtido na Europa, pois não se

conseguia a temperatura necessária. Algumas das primeiras amostras foram

encontradas na Suécia, em Lapphyttan e Vinarhyttan, de 1150 a 1350 d.C.

Na Idade Média, e até finais do século XIX, muitos países europeus empregavam

como método siderúrgico a "farga catalana". Obtinha-se ferro e aço de baixo

carbono empregando-se carvão vegetal e o minério de ferro. Este sistema já estava

implantado no século XV, conseguindo-se obter temperaturas de até 1200 °C. Este

procedimento foi substituído pelo emprego de altos fornos.

No princípio se usava carvão vegetal para a obtenção de ferro como fonte

de calor e como agente redutor. No século XVIII, na Inglaterra, o carvão vegetal

começou a escassear e tornar-se caro, iniciando-se a utilização do coque, um

combustível fóssil, como alternativa. Foi utilizado pela primeira vez por Abraham

Darby, no início do século XVIII, construindo em Coalbrookdale um "alto forno".

Mesmo assim, o coque só foi empregado como fonte de energia na Revolução

industrial. Neste período a procura foi se tornando cada vez maior devido a sua

utilização, como por exemplo, em estradas de ferro.

O alto forno foi evoluindo ao longo dos anos. Henry Cort, em 1784, aplicou novas

técnicas que melhoraram a produção. Em 1826 o alemão Friedrich Harkot construiu

um alto forno sin mampostería para humos.

Em finais do século XVIII e início do século XIX começou-se a empregar

amplamente o ferro como elemento estrutural em pontes, edifícios e outros.

Entre 1776 e 1779 se construiu a primeira ponte de ferro fundido por John

Wilkinson e Abraham Darby. Na Inglaterra foi empregado pela primeira vez o ferro

na construção de edifícios por Mathew Boulton e James Watt, no princípio do século

XIX. Também são conhecidas outras obras deste século, como por exemplo, o

18

"Palácio de Cristal" construído para a Exposição Universal de 1851 em Londres, do

arquiteto Joseph Paxton, que tem uma armação de ferro, ou a Torre Eiffel, em Paris,

construída em 1889 para a Exposição Universal, onde foram utilizadas milhares de

toneladas de ferro.

CAPÍTULO II

AÇO

II. 1 Descrição do Aço.

Aço é uma liga metálica formada essencialmente por ferro e carbono, com

percentagens deste último variando entre 0,008 e 2,11%. Distingue-se do ferro

fundido, que também é uma liga de ferro e carbono, mas com teor de carbono entre

2,11% e 6,67%.

A diferença fundamental entre ambos é que o aço, pela sua ductibilidade, é

facilmente deformável por forja, laminação e extrusão, enquanto que uma peça em

ferro fundido é muito frágil.

O aço pode ser classificado da seguinte maneira:

§ Quantidade de carbono

§ Composição química

§ Quanto à constituição micro estrutural

§ Quanto à sua aplicação

A classificação mais comum é de acordo com a composição química, dentre os

sistemas de classificação química o SAE é o mais utilizado, e adota a

notação ABXX, em que AB se refere a elementos de liga adicionados

intencionalmente, e XX ao percentual em peso de carbono multiplicado por cem.

Além dos componentes principais indicados, o aço incorpora outros elementos

químicos, alguns prejudiciais, provenientes da sucata, do mineral ou

do combustível empreguem no processo de fabricação, como o enxofre e o fósforo.

Outros são adicionados intencionalmente para melhorar algumas características do

aço para aumentar a sua resistência, ductibilidade, dureza ou outra, ou para facilitar

algum processo de fabrico, como usinabilidade, é o caso de elementos de liga como

o níquel, o cromo, o molibdênio e outros.

No aço comum o teor de impurezas (elementos além do ferro e do carbono) estará

sempre abaixo dos 2%. Acima dos 2 até 5% de outros elementos já pode

considerado aço de baixa-liga, acima de 5% é considerado de alta-liga. O enxofre e

19

o fósforo são elementos prejudicais ao aço, pois acabam por intervir nas suas

propriedades físicas, deixando-o quebradiço. Dependendo das exigências cobradas,

o controle sobre as impurezas pode ser menos rigoroso ou então podem pedir o uso

de um anti-sulfurante como o magnésio e outros elementos de liga benéficos. Existe

uma classe de aços carbono, conhecida como aços de fácil usinabilidade, que

contém teores mínimos de fósforo e enxofre. Estes dois elementos proporcionam

um melhor corte das ferramentas de usinagem, promovendo a quebra do cavaco e

evitando a aderência do mesmo na ferramenta. Estes aços são utilizados quando as

propriedades de usinabilidade são prioritárias, em relação às propriedades

mecânicas e micros estruturais, (peças de baixa responsabilidade).

O aço inoxidável é um aço de alta-liga com teores de cromo e de níquel em altas

doses (que ultrapassam 20%.) os aços inoxidáveis podem ser divididos em três

categorias principais: aços inoxidáveis austeníticos, os quais contêm elevados

teores de cromo e níquel, os aços inoxidáveis martensíticos, que contém elevado

teor de cromo, com baixo teor de níquel e teor de carbono suficiente para se

alcançar durezas médias ou altas no tratamento térmico de têmpera, e os aços

inoxidáveis ferríticos, que contém elevado teor de cromo e baixos teores de níquel e

carbono. Este último e o tipo austenítico não podem ser temperados.

O aço é atualmente a mais importante liga metálica, sendo empregue de forma

intensiva em numerosas aplicações tais como máquinas, ferramentas, em

construção, etc. Entretanto, a sua utilização está condicionada a determinadas

aplicações devido a vantagens técnicas que oferecem outros materiais como

o alumínio no transporte por sua maior leveza e na construção por sua maior

resistência a corrosão, o cimento (mesmo combinado com o aço) pela sua maior

resistência ao fogo e a cerâmica em aplicações que necessitem de elevadas

temperaturas.

Ainda assim, habitualmente emprega-se o aço devido a sua nítida superioridade

frente às demais ligas considerando-se o seu preço. Já que:

§ Existem numerosas jazidas de minerais de ferro suficientemente ricas, puras

e fáceis de explorar, além da possibilidade de reciclar a sucata.

§ Os procedimentos de fabricação são relativamente simples e econômicos, e

são chamados de aciaria. Os aços podem ser fabricados por processo de aciaria

elétrica, onde se utiliza elétrodos e processo de aciaria LD, onde se utiliza sopro

de oxigênio no metal líquido por meio de uma lança.

§ Apresentam uma interessante combinação de propriedades mecânicas que

podem ser modificados dentro de uma ampla faixa variando-se os componentes

da liga e as suas quantidades, mediante a aplicação de tratamentos.

20

§ A sua plasticidade permite obter peças de formas geométricas complexas

com relativa facilidade.

§ A experiência acumulada na sua utilização permite realizar previsões de seu

comportamento, reduzindo custos de projetos e prazos de colocação no

mercado.

Tal é a importância industrial deste material que a sua metalurgia recebe a

denominação especial de siderurgia, e a sua influência no desenvolvimento humano

foi tão importante que uma parte da história da humanidade foi denominada Idade

do Ferro, que se iniciou em 3500 a.C. e que, de certa forma, ainda perdura. (http://pt.wikipedia.org/wiki/Ferro, acessado em 15/07/2011)

Capitulo III

Fornos

III. 1 História dos Fornos.

Os alto-fornos mais antigos conhecidos foram construídos na Suécia ocidental, em

Lapphyttan, e o complexo esteve ativo entre os anos de 1150 a 1350. Em Noraskog,

no município sueco de Jarnboas foram encontrados restos de alto-fornos datados

de antes desse período, provavelmente por volta de 1100. Isso constitui um fato

obscuro, e será possivelmente impossível determinar se o alto-forno foi

desenvolvido independentemente na Suécia medieval, ou se este conhecimento foi-

lhes transmitido de alguma forma, da Ásia. Estes primitivos fornos, a exemplo dos

chineses, eram extremamente ineficientes, se comparados com os atuais.

Podem ter sido também transmitidos os conhecimentos dos avanços tecnológicos promovidos pela Ordem de Cister, inclusive do forno de produção do aço. Um alto-forno medieval (e o único identificado fora da Inglaterra, e que se acreditou conter avanços semelhantes aos alto-fornos modernos) foi identificado por Gerry McDonnell, arqueometalúrgico da University of Bradford. Ela localizava-se em Laskill, uma estação externa da Abadia de Rievalux, produtora de aço. Sua data, entretanto, não é precisa; ela certamente não sobreviveu à dissolução dos monastérios, promovida na década de 1530 por Henrique VIII - razão pela qual esse conhecimento não se espalhou para além de Rievaulx.

A data de operação do forno não apenas não está clara, como também é possível

não haver sobrevivido por muito tempo. (http://pt.wikipedia.org/wiki/Alto-forno, acessado em 19/07/2011)

21

Capitulo IV

IV. 1 O Processo de Produção de aço nos Tempos atuais. Processos:

A indústria siderúrgica mundial se encontra em uma ativa fase de transformação. Desde o início da década de 90, ela se caracteriza essencialmente pela grandiosidade oferta, maturidade de mercado, acirrada competição global e contínua pressão para Redução de custos. Esses fatores compõem o atual estágio de reestruturação da siderurgia, fortemente ilustrado pela intensificação de tendências como internacionalização, concentração de mercados e especialização. Grande parte dessas importantes mudanças foi reforçada, ou mesmo gerada, pela materialização de um novo modelo de operação e organização de empresa siderúrgica, denominado mini-Mill. O surgimento e a rápida ascensão das mini-mills prepararam os alicerces para uma verdadeira revolução no ambiente siderúrgico. Seu Continuo crescimento tem afetado mais do que apenas os produtos e a tecnologia. Na verdade, tem alterado também a realidade da indústria siderúrgica, tornando-a menos intensiva em capital e mão-de-obra, diminuindo as barreiras de entrada ao Negócio e viabilizando as empresas a atuação global e o atendimento flexível a nichos específicos de mercado. As mini-mills são normalmente identificadas como usinas siderúrgicas que operam aciarias elétricas e têm a sucata como principal matéria-prima, caracterizando uma rota tecnológica semi-integradas. Possuem usinas que operam escalas reduzidas se comparadas às tradicionais usinas integradas. Contudo, o termo mini-mill, que ainda suscita algumas confusões de interpretação, não se refere ao seu tamanho ou escala de produção. A denominação mini-Mill deve-se à rota tecnológica – uma combinação de aciaria, forno elétrico a arco e processos compactos como o lingotamento contínuo–, aliada a à utilização de modernas práticas gerenciais. As mini-mills diferenciam-se das usinas integradas não só pelas fases iniciais de elaboração do aço, mas principalmente pela mínima escala eficiente de produção, pelo baixo capital investido, pela maior adaptabilidade ao mercado e pelo estilo gerencial próprio.

Capitulo V

V.1 Aciaria.

22

Aciaria é a unidade de uma usina siderúrgica onde existem máquinas e

equipamentos voltados para o processo de transformar o ferro gusa em diferentes

tipos de aço.

O principal destes equipamentos é o

convertedor, que é um tipo de forno,

revestido com tijolos refratários e que

transforma o ferro gusa e a sucata em aço.

Uma lança sopra oxigênio em alta pressão

para o interior do forno,

produzindo reações químicas que separam

as impurezas, como os gases e a escória.

A principal reação química no convertedor ocorre entre o oxigênio injetado e o

carbono presente no ferro gusa, gerando gases que são eliminados no convertedor.

Estes gases se combinam e retiram o carbono do gusa, dando origem ao aço. O

processamento na aciaria divide-se em refino primário e refino secundário. O refino

primário acontece no convertedor, onde o ferro-gusa geralmente adicionado a

sucata de aço é transformado em aço. Nesta fase é removido o silício, o manganês,

e principalmente o carbono. No refino secundário são feitas as correções mais

específicas e controladas. A composição de outros elementos químicos é corrigida

com adição de ferro-liga. Geralmente utiliza-se Forno-Panela para este acerto de

composição química. Após o acerto da temperatura e da composição química, o

aço líquido é solidificado. A solidificação pode ser feita via Lingotamento

Convencional ou Lingotamento Contínuo. Quando enviado a máquina

de Lingotamento Contínuo o aço normalmente é solidificado na forma de Placas,

Blocos ou Tarugos e quando enviado ao Lingotamento Convencional é solidificado

na forma de Lingotes.

(http://pt.wikipedia.org/wiki/Aciaria, acessado em 19/07/2011)

Capitulo VI

VI. 1 Materiais Reutilizáveis. Os materiais reutilizáveis chegam às usinas de muitas procedências, com diversas composições e formatos. Para tornar os materiais reutilizáveis adequados à utilização nos Fornos, obter a melhor produção e atender a qualidade requerida é necessário industrializar as mesmas no Pátio de Sucatas. A industrialização dos materiais reutilizáveis tem por objetivos:

23

a) Aumentar a Densidade: O aumento da densidade é feito através de equipamentos que cortam prensam, fragmentam ou trituram a sucata. b) Reduzir as Impurezas: As impurezas são imensamente prejudiciais ao bom desempenho do Forno de Fusão e podem ser encontradas em forma de madeira, vidro, borrachas, plásticos, panos, terra, escória, etc. c) Adequar os Contaminantes: Os contaminantes são elementos químicos que devem ser controlados para que seus teores não afetem a composição química final do aço. Normalmente são cobre, fósforo, enxofre, níquel, cromo e estanho. Hoje, estas atividades são executadas em equipamentos de alta produção e com elevado grau de automação, sendo assim, a área que faz estes serviços é considerada como componente do processo siderúrgico. O tipo e tamanho da sucata são fatores importantes na produtividade dos Fornos, assim objetiva-se utilizar sucatas mais limpas e mais densas. O processamento dos materiais conta com alguns procedimentos de industrialização dentre os quais se podem citar a pesagem e inspeção contra radiação, prensas-tesoura e tesouras móveis, prensas-pacotes, trituradores-shredder, corte oxiacetilênico, equipamentos de seleção e limpeza.

VI. 1.2 Classificação dos materiais reutilizáveis. Os insumos metálicos dividem-se em quatro grandes grupos:

SUCATA FERROSA SUCATA DE INOX

FERRO GUSA FERRO ESPONJA

VI. 1.2.1 Sucata ferrosa.

Os vários tipos de sucata ferrosa são divididos em quatro grupos de mercadorias:

Sucatas de Indústria/Especial Sucatas de Carburantes

Sucatas de Obsolescência Sucatas de Cavacos

INDÚSTRIA / ESPECIAL

• ESP Estamparia Preta Solta

• ESG Especial Graúda

• PEP Pacote de Estamparia Preta

• ESR Estamparia Revestida Solta

• PER Pacote de Estamparia Revestida

• OXI Oxicorte

• FOR Forjada

• MDI Miúda Industrial

VI 1.2.2 ESP -Estamparia preta solta.

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Gerada na estampagem de chapas de aço carbono sem revestimento, com densidade mínima de 400 kg/m3, dimensão máxima de 80 cm e com espessura menor que 3,00 mm. Composta de retalhos de estamparia oriundas dos processos de corte e estampagem, chapas finas de aço comum ao carbono (SAE 1010 a 1045) e com espessura inferior a 3 mm, é tolerável fina camada.

Nível Máximo dos Contaminantes (%) Densidade (kg/m³) Dimensões

Cobre Cromo Níquel Estanho Fósforo Enxofre Máx. Média

Mín. Superior a

80 cm

0,02 0,03 0,01 0,004 0,0015 0,0015 700 590 400

Tipos Mais Comuns: Retalhos de estamparia industrial, tubos (espessura < 3 mm), fitas de embalagem usadas,

chapas finas, aros de tambores, aros de bicicleta, serras de mármore, alças de botijão, botijões de gás abertos ou sem válvula, etc

VI. 1.2.3 ESG - Especial

Graúda

Sucata de geração industrial (retalhos oriundos dos processos de oxicorte, corte, estampagem, refilos, rodas, trilhos, eixos, material ferroviário, chapas de aço comum ao carbono etc.) composta por peças com espessura superior a 3 mm e com uma ou mais dimensões superiores a 80 cm que necessitam de industrialização. Deve ser isenta de contaminantes, impurezas e revestimento metálico, tolerável fina camada de oxidação, com composição química variada e densidade média superior a 400 kg/m3. Também podem ser classificados como ESG, os botijões e cilindros de gases despressurizados, inteiros ou cortados, abertos ou sem válvula, separados na carga ou em carga exclusiva, com dimensões superiores a 80 cm.

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Nível Máximo dos Contaminantes (%) Densidade (kg/m³) Dimensões

Cobre Cromo Níquel Estanho Fósforo Enxofre Máx. Média

Mín. Superior a

80 cm 0,02 0,03 0,01 0,004 0,0015 0,0015 - - 400

VI. 1.2.4 PEP - Pacote de Estamparia Preta

Sucata gerada a partir da prensagem de estamparia preta, isenta de qualquer tipo de revestimento e com o mesmo nível de contaminantes da estamparia preta solta (ESP) Produzidos em prensa empacotadeira, a partir de sucata de Estamparia Preta Solta, Especial Graúda, Emaranhados e botijões de gás sem revestimento. Possui dimensões conforme descrito em 1.5 e densidade mínima de 800 kg/m3.

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VI. 1.2.5 ESR - Estamparia

Solta Revestida

Gerada na estampagem de chapas de aço carbono com revestimento metálico, tais

como: folha de flandres, telhas galvanizadas, chapas litografadas, chapas cobreadas, com espessura inferior a 3 mm densidade média de 400 kg/m3. São admitidas latas novas provenientes de refugo no processo produtivo, sem impurezas e sem resíduos de qualquer natureza.

Nível Máximo dos Contaminantes (%) Densidade (kg/m³) Dimensões

Cobre Cromo Níquel Estanho Fósforo Enxofre Máx. Média

Mín. Variada

0,02 0,014 0,04 0,47 0,0023 0,0023 1000 400 250

Tipos Mais Comuns:

Retalhos de estamparia litografada, retalhos de estamparia revestida com estanho ou verniz, sucatas de latas inteiras ou amassadas (limpas), chapas galvanizadas, chapinhas de refrigerantes.

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VI. 1.2.6 PER - Pacote de Estamparia Revestida

Produzidos em prensa empacotadeira, a partir de sucata de Estamparia Revestida Solta, com dimensões conforme descrito em 1.5 e densidade mínima de 800 kg/m3.

VI. 1.2.7 OXI - Oxicorte

Sucata de aço carbono, gerada na indústria de base, caldeiraria ou oxicorte, em processos de corte e/ou usinagem, sem impurezas e contaminantes (ítens 1.3 e 1.4), contendo peças dos tipos: chapas grossas, vigas, cantoneiras grossas, estruturas metálicas, trilhos, material ferroviário, tarugos, tubos, entre outros, com dimensão máxima de 80 cm, densidade média de 1000 kg/m3 e espessura superior a 3,00 mm. Admite-se fina camada de oxidação. Também podem ser classificados como OXI, os botijões e cilindros de gases despressurizados, inteiros ou cortados, abertos ou sem válvula, separados na carga ou em carga exclusiva, com dimensões inferiores a 80 cm.

Nível Máximo dos Contaminantes (%) Densidade (kg/m³) Dimensões

Cobre Cromo Níquel Estanho Fósforo Enxofre Máx. Média

Mín. Inferior a 80 cm

0,1 0,019 0,17 0,024 0,043 0,043 1600 1000 590

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Tipos Mais Comuns:

Retalhos de chapas, vigas, trilhos, tanques, pontas de vergalhão, aros de automóveis e caminhões, tubos, abraçadeiras, parafusos, luvas de tubulação perfuração, sucata naval, cilindros de gás cortados, garrafas de oxigenio cortadas ou abertas separadas na carga ou em carga exclusiva.

VI. 1.2.8 FOR - Forjada

Gerada na indústria de base (caldeiraria ou forjaria), com variável nível de elementos residuais (Cr, Ni, Mo), isenta de impurezas, com densidade mínima de 400 kg/m3, sendo admitida pequena camada de oxidação.

Nível Máximo dos Contaminantes (%) Densidade (kg/m³) Dimensões

Cobre Cromo Níquel Estanho Fósforo Enxofre Máx. Média

Mín. Variada

0,08 0,089 0,07 0,014 0,040 0,040 1150 930 400

Tipos Mais Comuns:

Retelho de estamparia forjada, virabrequins, feixes de molas de caminhos.

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VI. 1.2.9 MDI - Miúda de Indústria

Sucata de geração industrial, composta de peças de composição química variada, com revestimento metálico ou não, isenta de impureza, com dimensões inferiores a 80 cm, tais como: pedaços de tubos, mandíbulas, molas, pregos, peças automobilísticas, barras mecânicas, material ferroviário, engrenagens, etc. Possui densidade mínima de 500 kg/m3.

Nível Máximo dos Contaminantes (%) Densidade (kg/m³) Dimensões

Cobre Cromo Níquel Estanho Fósforo Enxofre Máx. Média

Mín. Inferior a 80 cm

-- -- -- -- -- -- -- -- 500

Tipos Mais Comuns:

Pedaços de tubos, mandíbulas, molas, pregos, engrenagens, eixos, tirantes, peças automobilísticas, barras mecânicas, material ferroviário, parafusos.

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VI. 2 OBSOLESCÊNCIA

• MIS Mista/Chaparia • PMI Pacote de Mista/Chaparia • OSE Obsolescência Separada • PME Pacote Misto de Encharutador • SHR Fragmentada • TES Tesourada • GRA Graúda para Corte • EMR Emaranhado • REC Recuperada • FBA Fundo de baia

VI.2.1 MIS - Mista / Chaparia

Sucata gerada por obsolescência de materiais diversos, tais como: chaparias automobilísticas, latinhas, veículos, bicicletas, telas, geladeiras, fogões, armações, calhas, tambores, grades, arames etc. Possui composição química variada, Possui densidade média de 200 kg/m3.

Nível Máximo dos Contaminantes (%) Densidade (kg/m³) Dimensões

Cobre Cromo Níquel Estanho Fósforo Enxofre Máx. Média

Mín. Inferior a 80 cm

-- -- -- -- -- -- 400 310 200

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Tipos Mais Comuns:

Lataria de automóveis, geladeiras, fogões, latinhas usadas e sujas, pacote de latinhas usadas e sujas, chaparias soltas, arame (Emaranhado), máquinas de lavar, latões de 200 litros, arame queimado em latões, telas, tambores, calhas, tubos com espuma < 3 mm.

VI. 2.2 PMI - Pacote de Mista / Chaparia

Proveniente da industrialização da sucata Mista/Chaparia em prensa empacotadeira, com dimensões conforme descrito abaixo e com densidade mínima de 600 kg/m3.

Tipos Mais Comuns:

Pacote de laterais de automóveis, latinhas, geladeiras, fogões e máquinas de lavar, latões de 200 litros (tambores).

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VI. 2.3 OSE - Obsolescência Separada

Sucata gerada por obsolescência de materiais diversos, separada (garimpada) da sucata mista/chaparia, para posterior processamento tais como: telas grossas, armações, janelas, portões, grades, vergalhões, bicicletas, cadeiras de praia, escapamentos, etc. Possui composição química variada, admitindo impureza intrínseca conforme descrito em 1.3.1. Possui densidade média de 200 kg/m3, devendo estar isenta de chaparias de automóveis, fogões, geladeiras, latinhas, calhas, tambores, arames, emaranhados, etc.

Tipos Mais Comuns:

Armações, grades, tubos, portas, portões, janelas, vergalhões, telas grossas, escapamentos.

VI. 2.4 SHR - Fragmentada

Gerada através da fragmentação da sucata Mista/Chaparia em máquina fragmentadora do tipo shredder, com densidade mínima de 750 kg/m3.

Nível Máximo dos Contaminantes (%) Densidade (kg/m³) Dimensões

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Cobre Cromo Níquel Estanho Fósforo Enxofre Máx. Média

Mín. Inferior a 20 cm

0,11 0,030 0,04 0,011 0,03 0,03 9202 4605 1150

Tipos Mais Comuns:

Sucata de composição mista.

VI. 2.5 TES - Tesourada

Proveniente da industrialização da sucata mista/chaparia, em prensa tesoura, com

comprimento máximo de 60 cm, densidade mínima de 500 kg/m3.

Nível Máximo dos Contaminantes (%) Densidade (kg/m³) Dimensões

Cobre Cromo Níquel Estanho Fósforo Enxofre Máx. Média

Mín. Entre 20 e 30 cm.

0,10 0,075 0,80 0,013 0,287 0,287 800 670 390

Tipos Mais Comuns:

Amortecedores queimados, sucata mista com dimensões menores que 30 cm, sucata mista proveniente de corte em prensa tesoura.

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VI. 2.6 GRA - Graúda para Corte

Sucata pesada predominantemente de obsolescência, composta por peças com uma ou mais dimensões superiores a 80 cm, que necessitam de industrialização (oxicorte, prensa tesoura, tesoura móvel) tais como: tanques, máquinas industriais, máquinas operatrizes, máquinas agrícolas, estampos, moldes, tubos, chapas, estruturas, chassis, trocadores de calor, torres de resfriamento, etc. Podem possuir composição química variada, com certo grau de oxidação, revestimento metálico ou não e densidade variada.

Nível Máximo dos Contaminantes (%) Densidade (kg/m³) Dimensões

Cobre Cromo Níquel Estanho Fósforo Enxofre Máx. Média

Mín. Superior a 80 cm.

0,10 0,190 0,170 0,024 0,043 0,043 800 620 170 Tipos Mais Comuns:

Estruturas metálicas, máquinas industriais, máquinas agrícolas, chapas, vigas, cilindro de gás, vergalhões, telhas, guard rail, tubos (espessura > 3 mm), botijões de gás, cabos de aço, chassis de automóveis, caminhões, etc.

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VI.2.7- EMR Emaranhado

Sucata de difícil descarga, manuseio ou processamento, composta de arames, colchões de mola, cabos de aço e vergalhões emaranhados com dimensões superiores a 1,5 m. Admite-se revestimento ou não e composição química variada.

Nível Máximo dos Contaminantes (%) Densidade (kg/m³) Dimensões

Cobre Cromo Níquel Estanho Fósforo Enxofre Máx. Média

Mín. Variável.

0,10 0,075 0,80 0,013 0,287 0,287

Tipos Mais Comuns:

Arames, vergalhões, telas, alambrados, refilos, arames de pneus e cabos de aço.

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VI. 2.8 REC - Recuperada

Sucata gerada na recuperação de bodies ou escória de aciaria.

Nível Máximo dos Contaminantes (%) Densidade (kg/m³) Dimensões

Cobre Cromo Níquel Estanho Fósforo Enxofre Máx. Média

Mín. Inferior a 80 cm.

0,093 0,030 0,035 0,020 0,0164 - 2900 2900 2900

Tipos Mais Comuns:

Sucata recuperada proveniente das perdas nos fornos, ou das perdas nos

lingotamentos contínuos.

VI. 2.9 FBA – Fundo de Baia

Sucata de geração interna (Pátios das UI´s e/ou Depósitos da Metálicos), proveniente da movimentação de sucata mista e/ou miúda de obsolescência, contendo alto grau de impureza e contaminantes.

Tipos Mais Comuns:

A sucata fundo de baia é resultante da movimentação da sucata mista.

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VI. 3 CAV - Cavaco de Aço

Gerado na usinagem de peças de aço carbono, composto por cavacos miúdos e virutas, isento de impurezas e densidade média de 400 kg/m3.

Nível Máximo dos Contaminantes (%) Densidade (kg/m³) Dimensões

Cobre Cromo Níquel Estanho Fósforo Enxofre Máx. Média

Mín.

0,207 0,789 0,630 0,023 0,09 - - - 430

VI. 3.1 PCV - Pacote de Cavaco de Aço

Proveniente da prensagem da sucata de Cavaco de Aço em prensa empacotadeira.

Tipos Mais Comuns:

Limalha de aço aparas de usinagem e aparas de tornos e plainas.

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VI. 4. FFM - Ferro Fundido Miúdo

Sucata de alto carbono, gerada predominantemente pela obsolescência de peças de ferro fundido, tais como: blocos de motores, panelas de freios, canais de fundição, grelhas, tubos, lingoteiras, estampos de indústria automobilística, cilindros de laminação, etc. Possui dimensões máximas de 80 cm.

Nível Máximo dos Contaminantes (%) Densidade (kg/m³) Dimensões

Cobre Cromo Níquel Estanho Fósforo Enxofre Máx. Média

Mín. Máximo de 80 cm.

0,685 0,352 0,098 0,132 0,281 - 2300 2000 1200

Tipos Mais Comuns:

Blocos de motores, panelas de freios, canais de fundição, grelhas, lingoteiras, estampos de indústria automobilística, cilindros de laminação, etc.

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VI. 4.1 FFG - Ferro Fundido Graúdo

Sucata de alto carbono, gerada predominantemente pela obsolescência de peças de ferro fundido, tais como: blocos de motores, canais de fundição, tubos, grelhas, lingoteiras, estampos de indústria automobilística, cilindros de laminação, etc. Possui dimensões mínimas de 80 cm.

Nível Máximo dos Contaminantes (%) Densidade (kg/m³) Dimensões

Cobre Cromo Níquel Estanho Fósforo Enxofre Máx. Média

Mín. Máximo de 80 cm.

0,187 0,109 0,08 0,046 0,760 0,761 3800 2400 1000

Tipos Mais Comuns:

Blocos de motores, cubos de rodas de caminhão, sobras de canais de fundição, lingoteiras, estampos de indústria automobilística, cilindros de laminação, maquinas de costuras de tecelagem, postes de ferro, banheiras, formas de resíduos de gusa, tubos de ferro fundido (Barbará), etc.

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VI. 4.2 CFF - Cavaco de Ferro Fundido

Sucata de alto carbono, gerada na usinagem de peças de ferro fundido, principalmente na indústria automobilística.

Nível Máximo dos Contaminantes (%) Densidade (kg/m³) Dimensões

Cobre Cromo Níquel Estanho Fósforo Enxofre Máx. Média

Mín. granel.

0,685 0,352 0,098 0,132 0,760 - 2300 2000 1200

Tipos Mais Comuns:

Limalha de ferro fundido, proveniente de processos de usinagem em fornos, plainas, retifica. Aspecto de material triturado.

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VI. 5 INOX

Sucata proveniente de processo industrial ou obsolescência de aço inox 300. A composição química deverá apresentar os seguintes teores:

VI. 5.1 IN4 – Inox 400

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Sucata proveniente de processo industrial ou obsolescência de aço inox 300.

VI. 6. GUSA

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VI. 6.1 GUS - Ferro Gusa de Aciaria

Produto de primeira fusão de minério de ferro e/ou seus aglomerados.

Densidade (kg/m³) Dimensões

Carbono silício Manganês Fósforo Enxofre Máx. Média

Mín. Máxima de 80 cm.

3,5 a 4,5 % Max. 1,00% 0,10 a 1,00% Max. 0,15% Max. 0,05% 3500

Tipos Mais Comuns:

Em formato de lingotes (pães) com peso inferior a 10 kg.

VI. 6.2 SGU -

Sucata de

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Gusa

Gusa desclassificado por contaminação com areia/escória, apresentando formato irregular com peças de dimensões inferiores a 60 cm admitindo-se impureza intrínseca (areia e escória) de até 5%.

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CONCLUSÃO

Nesse trabalho foi relatado de uma forma sucinta sobre a criação e transformação do aço a partir da questão do reuso de sucatas ferrosas verificarmos que se não fosse à reutilização dos mesmos haveria uma grande quantidade de resíduos aumentando drasticamente o volume de materiais, sem dado os devidos fins em aterros sanitários, entretanto com a ascensão das indústrias Siderúrgicas em modelos de mini-mills sua importância inegável em razão dos diversos efeitos e mudanças extremamente significativos para as renovações das indústrias siderúrgicas mundiais e nacionais. As suas principais características como vantagens competitivas em relação à rota tecnológica integrada em utilização de sucatas para transformações dos resíduos com um consumo abaixo para a utilização de recursos não renováveis como energia, minério de ferro, carvão, água etc.. Sabemos que o ideal é a redução das fontes, entretanto não se recicla todo o minério extraído, tendo como meta principalmente a exportação em função dos valores em alta, mas por se tratar de uma questão muito complexa, a qual envolve estudo de projetos, alterações nos processos, não entraremos neste mérito. Em tempos em que a sustentabilidade ambiental se tornou predicado dos mais valorizados entre as ações das empresas, a reciclagem ganha força ainda maior como alicerce de um presente ecologicamente responsável, a proteção ambiental pode-se transformar numa vantagem economicamente competitiva, sendo um diferencial, atualmente. Demonstramos neste trabalho sobre o processo de classificação, separação e utilização dos resíduos ferrosos, após sua obtenção.

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Ano XI - Número 4288 Brasil aumenta investimento na produção de aço

1/9/2011 14:40, Por Dilma

A presidenta Dilma Rousseff retornou hoje a Minas Gerais para um evento especial que marca o aumento dos investimentos na produção de aço. Foi inaugurado o Complexo Siderúrgico da Vallourec & Sumitomo Tubos do Brasil (VSB), na cidade de Jeceaba. “Esse empreendimento que nós hoje estamos inaugurando, ele marca uma nova época do Brasil. Ao longo de muitas décadas, o Brasil parou de investir em siderurgia”, afirmou. “O Brasil, um dos maiores produtores de minério de ferro – e de minério de ferro de alta qualidade – diminuiu o seu investimento siderúrgico.” Dilma lembrou ainda que seu pai, Pedro Rousseff, trabalhou na usina Mannesmann, que antecedeu, em Belo Horizonte, a empresa Vallourec & Sumitomo. Energia No discurso, Dilma Rousseff contou que o país também entra num instante de descoberta no setor de petróleo e gás. Ela referiu-se às descobertas de reservas petrolíferas em lâmina d’água de sete mil metros pela Petrobras. E explicou que a Petrobras tem previsão de investir US$ 224 bilhões nos próximos cinco anos. “É um dos maiores investimentos na área de petróleo e gás do mundo e é, sem sombra de dúvida, um dos maiores investimentos entre as empresas chamadas majors da área de petróleo e gás. Isso significa uma demanda bastante forte sobre um mercado fornecedor de bens e de serviços”, destacou. Economia forte A presidenta citou as medidas que o governo federal está tomando para preparar o país para enfrentar os efeitos de uma possível crise financeira mundial. Segundo ela, o país “tem um grande fator de sustentação, que é o fato de nós termos um dos mercados internos que mais crescem, e mais crescem por vários motivos, entre eles o que eu acho que é o mais relevante pelo fato de nós termos trazido para se tornar consumidores – cidadãos, trabalhadores, empreendedores – uma “Argentina” ao longo dos últimos oito anos”.

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Produção de aço no Brasil sobe 1,4% em agosto Publicada em 21/09/2011 SÃO PAULO - A produção brasileira de aço bruto atingiu 2,96 milhões de toneladas em agosto, 1,4% a mais do que o volume de um ano antes, informou hoje o Instituto Aço Brasil (IABr). O setor, contudo, não repetiu o ritmo dos cinco meses anteriores, quando a produção siderúrgica ficou acima de 3 milhões de toneladas. De janeiro a agosto, o Brasil produziu 23,9 milhões de toneladas, o que corresponde a um aumento de 7,8%. O desempenho foi puxado pela produção de placas, produto semiacabado que mostra crescimento desde o início das operações da CSA, siderúrgica da Vale e da ThyssenKrupp, em junho do ano passado. Nos oito primeiros meses do ano, a produção de placas no país subiu 54,2%, para 4,52 milhões de toneladas. Já a fabricação de produtos laminados - entre planos e longos - recuou 3,1% no mesmo período, totalizando 16,99 milhões de toneladas. Conforme o balanço do IABr, as siderúrgicas venderam 1,84 milhão de toneladas de aço no mercado interno em agosto, configurando um crescimento de 4% em relação ao mesmo mês de 2010. Na mesma base de comparação, houve um incremento de 78,3% nas exportações, que chegaram a 1,04 milhão de toneladas - o melhor volume desde janeiro (1,08 milhão de toneladas). Já as importações de produtos siderúrgicos seguem a rota de baixa, totalizando 367,1 mil toneladas em agosto, queda de 34,7% em relação ao volume de um ano antes. Assim, o consumo de produtos siderúrgicos no país recuou 6,3%, para 2,1 milhões de toneladas no mês passado. De janeiro a agosto, o consumo aparente de aço foi de 16,9 milhões de toneladas, uma queda de 5,9% na comparação anual.

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Gerdau pretende dobrar capacidade de usina no RJ Empresa vai investir R$ 2,47 bilhões na unidade; objetivo é atender demanda para a Copa do Mundo e a Olimpíada

Rio de Janeiro - O grupo siderúrgico Gerdau anunciou nesta quarta-feira um investimento de R$ 2,47 bilhões para aumentar em 50% a capacidade de produção de sua principal usina no Rio de Janeiro.

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O investimento para os próximos cinco anos foi anunciado nesta quarta-feira pelo presidente do Conselho de Administração da Gerdau, Jorge Gerdau Johannpeter, após um encontro com o governador do Rio de Janeiro, Sérgio Cabral. O projeto permitirá aumentar em até 1,8 milhões de toneladas por ano a capacidade de produção da usina Cosigua, no bairro de Santa Cruz, na Zona Oeste do Rio de Janeiro. A empresa também instalará na mesma usina uma nova unidade de corte e dobra de vergalhões para construção civil, além de uma unidade comercial, destinada à venda de produtos em aço, com capacidade de produzir 1,1 milhões de toneladas por ano. "Estamos investindo no Rio para atender à expansão futura da demanda por aço no Brasil, impulsionada pelo crescimento da economia brasileira e pelos eventos da Copa do Mundo de 2014 e dos Jogos Olímpicos de 2016", indicou Jorge Gerdau, citado em comunicado divulgado pela empresa. O empresário disse que os dois eventos esportivos exigirão tanto "a construção e reforma de complexos esportivos como também a ampliação da infra-estrutura aeroportuária, hoteleira, energética e de telecomunicações".

BIBLIOGRAFIA CONSULTADA

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minerals.usgs.gov/minerals/ pubs/commodity/iron_ore/feoremcs05.pdf

Modern Nutrition in health and disease. 18º Edition. 1994. Maurice E Shils, James ª Olson

and Moshe Shike.

VICENTE CHAVERINI, "Aços e Ferros Fundidos", Características gerais, tratamentos térmicos e principais tipos, 4 Edição São Paulo, Associação Brasileira de Metais 1977

ANDRADE, M.L.A et alii - A ASCENSÃO DAS MINI-MILLS NO CENÁRIO SIDERÚRGICO MUNDIAL, BNDES Setorial, Rio de Janeiro, n. 12, p. 51-76, set. 2000 D´AVILA FILHO ,Boaventura Mendonça – “Panorama do Setor Siderúrgico Estudo Prospectivo do Setor Siderúrgico NT Metálicos para Aciarias Sucatas, Gusa, Ferro Esponja”, de / SETEPLA- 2008 INESFA/SINDINESFA-MERCADO BRASILEIRO DE SUCATA DE FERRO E AÇO, JUNHO, 2009; Sindinesfa (Sindicato do Comércio Atacadista de Sucata Ferrosa e Não-Ferrosa) BOAVENTURA, Edivaldo M. Universidade e Multidisciplinaridade. Rio de Janeiro: Tempo Brasileiro 1986.

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ÍNDICE

FOLHA DE ROSTO 2

AGRADECIMENTO 3

DEDICATÓRIA 4

RESUMO 5

METODOLOGIA 6

SUMÁRIO 8

INTRODUÇÃO 10

CAPÍTULO I (O FERRO) 11

CAPÍTULO II (AÇO) 18

CAPÍTULO III (FORNOS) 20

CAPÍTULO IV 21

(O PROCESSO DE PRODUÇÃO DO AÇO NOS TEMPOS ATUAIS)

CAPÍTULO V (ACIARIA) 22

CAPÍTULO VI (MATERIAIS REUTILIZÁVEIS) 23

CONCLUSÃO 46

ANEXOS 47

BIBLIOGRAFIA CONSULTADA 50

ÍNDICE 51

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FOLHA DE AVALIAÇÃO

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