04.0548.2013

Aço e gusa
O gusa é o produto imediato da redução do minério de ferro pelo coque ou carvão e calcário num alto forno. O gusa normalmente contém até 5% de carbono, o que faz com que seja um material quebradiço e sem grande uso direto.
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%.
Produção de aço e gusa
O alto-forno constitui o principal aparelho utilizado na metalurgia do Ferro que consiste, essencialmente, na redução dos óxidos dos minérios de ferro, mediante o emprego de um redutor, que é um material a base de carbono
Primeiramente ocorre a combustão de oxigénio, originando-se grande quantidade de calor
C + O2 → CO2 Reacção 1
CO2 + C → 2CO Reacção 2
CaCO3 → CaO + CO2 Reacção 3
MgCO3 → MgO + CO2 Reacção 4
Reações químicas de redução do minério de ferro:
3Fe2O3 + CO → 2Fe3O4 + CO2 Reacção 5
Fe3O4 + CO → 3FeO + CO2 Reacção 6
Fe2O3 + 3C → 2Fe + 3CO Reacção 7
Mn3O4 + C → 3MnO + CO Reação 8
MnO + C → Mn + CO Reação 9
SiO2 + 2C → Si + 2CO Reação 10
P2O5 + 5C → 2P + 5CO Reação 11
FeS + CaO + C → CaS + Fe + CO Reação 12
3Fe + C → Fe3C Reação 13
3Fe + 2CO → Fe3C + CO2 Reação 14
Todas estas reações produzem, então, o ferro gusa, que além de ferro e carbono também incorpora os elementos manganês (Mn), silício (Si), fósforo (P) e enxofre (S).
Fabricação do aço
O aço, e produzido a partir de gusa, através de da oxidação destes para a redução das impureza que constitui o composto.
Reacções químicas de oxidação do ferro gusa:
2Fe + O2 → 2FeO Reacção 15
2FeO + Si → SiO2 + 2Fe Reacção 16
FeO + Mn → MnO + Fe Reacção 17
O resultado da oxidação é a formação de sílica SiO2, que, juntamente com os óxidos de ferro e manganês que igualmente se formam durante o “sopro”, originam uma escória de baixo ponto de fusão, a base de silicatos de Fe e Mn.
A medida que