Termodinamica da pelota

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4 Fundamentos físico-químicos da auto-redução

4.1 A ciência da redução Historicamente a redução de minério de ferro pode ser considerada mais como arte do que como ciência. O conhecimento era passado entre os povos de geração para geração, e as melhorias eram quase sempre fruto de feeling empírico ou pura sorte. Ocorre que o empirismo normalmente chega ao limite relativamente
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cedo, ou pior, leva à conclusões errôneas: No começo do século 19, os especialistas em redução, acreditavam que usar ar frio em altos-fornos, ao invés de aquecê-lo, resultava em aumentos de produtividade e melhoria na qualidade do produto. Eles chegaram a esta falsa conclusão, observando que no inverno os altos-fornos produziam mais e melhor que no verão, mas de fato, a performance otimizada nos meses frios era devido ao ar mais seco, evitando reações de gás d’água no forno(05). A produção de ferro somente começou a ter um tratamento científico em meados do século XVIII, e com ela os esforços para melhorias técnicas, alicerçados em resultados de pesquisas teóricas. Isto se deve à algumas pessoas de brilhantismo excepcional, que trabalharam nas condições mais adversas e na absoluta falta de dados prévios. Na Alemanha, Charles Schinz fez os primeiros balanços de massa e de energia de um alto-forno, mas os resultados foram prejudicados pela ausência de dados termodinâmicos. Schinz conduziu experimentos de laboratório para a determinação da capacidade calorífica e de calores de formação de compostos e foi o primeiro a determinar a redutibilidade do minério de ferro. Mas, sem dúvida, o seu trabalho mais importante foi definir as diferentes zonas do alto-forno e as principais reações que ocorriam em cada uma destas zonas. O seu trabalho foi publicado em um livro em 1868.

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Paralelamente à Schinz, Lothian Bell na Inglaterra postulou os principais princípios utilizados até hoje nos processos de redução. O seu livro Chemical Phenomena of