Quais são as diferentes matérias-primas para o aço?
O aço é uma parte importante da construção desde o século XIX, devido à sua versatilidade como material de construção. Sua popularidade se deve em grande parte à sua força e facilidade de fabricação. As matérias-primas do aço variam porque diferentes aços podem ser fabricados para se adequar ao seu uso final, incluindo aço mais macio para usinagem e aço muito duro para dispositivos de segurança ou cofres. Todos os produtos siderúrgicos são valorizados por sua resistência, durabilidade e facilidade de reciclagem quando não são mais necessários.
O principal ingrediente do aço é o ferro encontrado no solo como óxido, uma mistura química de ferro e oxigênio misturada com a rocha. O ferro oxidado é comum nos produtos siderúrgicos à medida que envelhece, porque a mesma molécula é conhecida como ferrugem, que ocorre quando o ferro e o oxigênio se combinam novamente ao longo do tempo. Um recipiente de alta temperatura chamado alto-forno é usado para preparar o metal puro a partir do minério bruto. Antes que o ferro possa ser colocado no forno, ele normalmente passa por várias etapas de processamento para remover resíduos de rochas e concentrar a porcentagem de ferro no minério.
Em um alto-forno, o minério de ferro e outras matérias-primas para o aço são adicionados e aquecidos a temperaturas muito altas. Quando a mistura é derretida, o oxigênio é injetado usando um tubo oco chamado lança, que faz com que a mistura fique ainda mais quente. Em temperaturas muito altas, o oxigênio é separado do óxido de ferro, resultando em metal puro. As impurezas chamadas escórias sobem para o topo do forno e são removidas, resultando em uma mistura fundida de ferro e outros aditivos.
Existem centenas de diferentes composições ou ligas de aço, mas existem algumas matérias-primas comuns para o aço. O carbono é um ingrediente chave em todo o aço, mas está presente em baixas concentrações. O oxigênio no minério reage com o carbono adicionado ao forno, removendo-o da molécula de óxido de ferro. Uma forma pura de carbono chamada coque é necessária em um alto-forno e é preparada aquecendo o carvão a altas temperaturas para remover qualquer composto orgânico.
O ferro com porcentagens de carbono acima de dois por cento é chamado de ferro fundido, que é duro, mas mais quebradiço. Outras matérias-primas para o aço incluem diferentes metais, silício e calcário. O calcário, que é carbonato de cálcio, é chamado de fluxo e é adicionado a intervalos regulares ao forno para formar a escória e remover as impurezas. O silício remove o oxigênio do forno e torna o aço mais viável ou mais fácil de ser dobrado ou usinado.
Um alto-forno pode usar um pouco de aço reciclado, mas normalmente é limitado a cerca de 30% em peso. O aço é facilmente reciclado, mas um forno diferente chamado forno elétrico a arco é usado para porcentagens mais altas de aço reciclado. Um forno elétrico a arco usa dois eletrodos suspensos dentro do forno e uma alta corrente elétrica passa entre eles, criando altas temperaturas. As matérias-primas para o aço já estão contidas no material reciclado, e apenas pequenas quantidades de aditivos podem ser necessárias para criar a composição de aço desejada.