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quarta-feira, 22 de fevereiro de 2012

Obtenção de Metais - Metalurgia

Obtenção de Metais - Metalurgia
Obtenção do Ferro (Alto-Forno)


O processo mais utilizado na produção do ferro é o alto-forno.
Nesse processo, deve-se inicialmente carregar o alto-forno com carvão-coque (C), que, através da combustão, irá aquecer o alto-forno antes de ele receber sucessivas camadas de minério.
O material que irá sofrer combustão é lançado no alto-forno pela parte superior e consiste em uma mistura formada por hematita (Fe2O3), carvão-coque (C) e calcário (CaCO3), que serve como fundente, ou seja, uma substância que diminui o ponto de fusão do minério. Uma corrente de ar quente é injetada na parte inferior, o que favorece a combustão do carvão-coque:
2 C + O2 = 2 CO
À medida que o monóxido de carbono (CO) se forma, ele reage com a hematita (Fe2O3), reduzindo-a.
Dizemos, então, que o CO é o agente redutor do minério de ferro, e essa reação pode ser representada pela equação:
Fe2O3 + 3 CO = 2 Fe + 3 CO2
Na parte inferior do alto-forno obtém-se a escória — constituída de várias impurezas e metassilicato (CaSiO3), que pode ser utilizada para produzir cimento; e o ferro-gusa, que contém de 2% a 5% de carbono. Para a fabricação do aço, que é uma liga contendo de 0,1 % a 1,7% de carbono, o ferro-gusa deve ser purificado, ou seja, deve-se diminuir o seu teor de carbono.
O quadro a seguir nos mostra a composição, a propriedade e o uso de alguns tipos de aço:
O manganês que entra na composição de alguns aços é obtido misturando-se a pirolusita com o alumínio em pó, os quais são aquecidos em forno; o manganês também pode ser obtido mediante processo eletrolítico.
Veja abaixo uma animação de um Alto-Forno, produzida pela BBC.

Fonte: BBC
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