O que é aço básico?

Aço básico refere-se ao aço produzido em um forno revestido com uma substância básica, e não ácida. A grande maioria do aço produzido nas sociedades industriais é fabricada dessa maneira. Isolar a estrutura do forno do calor do forno é um desafio central na produção de aço. A remoção de impurezas das misturas de ferro é outro desafio na produção de aço. Desde a década de 1950, métodos modernos de isolamento de paredes de fornos com substâncias de baixo pH ou baixo ácido foram utilizados.

O aço é principalmente ferro, mas contém uma pequena quantidade de outros elementos na mistura. Isso é desejado porque pode melhorar as propriedades do material da substância, ou seja, a dureza. O carbono é o elemento mais comum adicionado ao aço, mas também manganês, cromo e tungstênio. Essas adições ao ferro base são chamadas de materiais de liga. O aço é muito mais forte que o alumínio ou o ferro puro por si só, mas deve ser fabricado de maneiras específicas.

Durante a Segunda Revolução Industrial, o processo de Bessemer para produção de aço em massa foi descoberto e amplamente aplicado. A principal inovação no processo foi a capacidade de remover impurezas do ferro fundido soprando ar através dele. O excesso de silício, manganês e carbono são oxidados pelo ar e podem escapar da substância.

Para evitar que a estrutura do forno derreta durante a produção de aço, o que pode envolver temperaturas muito altas, o recipiente é revestido com um material refratário. Refratários são substâncias que mantêm suas propriedades físicas em temperaturas superiores a 537,77 graus Celsius. Na produção básica de aço, são utilizados refratários com pH baixo. No processo de Bessemer, a dolomita mineral era um refratário comum de baixo pH usado para revestir o recipiente ao fabricar aço básico.

Em 1952, um novo processo de fabricação de aço conhecido como processo Linz-Donawitz, ou LD, foi desenvolvido. Em vez de usar a técnica de Bessemer de soprar ar através do ferro fundido, é usado oxigênio puro. A oxidação aumentada do ferro permite que as impurezas sejam removidas com mais eficiência. Os fornos modernos podem converter 350 toneladas de ferro em aço em menos de 40 minutos. O processo LD de fabricação de aço básico também produz menos poluição do ar que o processo Bessemer.

Os refratários básicos permitem a remoção de impurezas de enxofre e fósforo com mais eficiência do que os refratários ácidos. Uma vez que o oxigênio é soprado através do ferro, as impurezas saem como gás ou formam uma escória que flutua na superfície. O carbono oxidado escapa como monóxido de carbono ou dióxido de carbono. Outras impurezas formam novos compostos que se separam da mistura, deixando para trás o aço básico.