Produção de ferro-gusa:principais etapas e materiais explicados

O processo de produção de ferro-gusa envolve a combinação de minério de ferro, carvão vegetal e um material intermediário conhecido como fundente dentro de um alto-forno. À medida que os materiais se combinam com o calor intenso, grande parte do minério de ferro derrete, criando uma forma líquida superaquecida. Dependendo dos materiais e do método de resfriamento utilizado, a produção de ferro gusa pode ser uma etapa intermediária na criação de ferro forjado, ferro fundido ou aço.

Um alto-forno usado para produção de ferro-gusa é geralmente uma grande estrutura de aço com várias aberturas. Perto do topo, aberturas permitem a adição de minério, carvão e materiais de fluxo em um padrão alternado. Mais abaixo no forno, duas portas permitem a injeção de ar, que é pré-aquecido a qualquer lugar entre 800-1200 graus Celsius (1472-2192 graus Fahrenheit). Na parte inferior do alto-forno, duas aberturas adicionais permitem a drenagem do metal líquido e da escória.

Uma vez dentro do forno, os materiais passam por diversas reações que permitem a formação do ferro-gusa líquido. O carvão libera monóxido de carbono, que amplifica o calor do ar, elevando a temperatura a níveis ainda mais elevados. À medida que o monóxido de carbono sobe, reduz a quantidade de óxido de ferro nas camadas de ferro, deixando uma porcentagem maior de ferro metálico puro e reduzindo o ponto de fusão do minério. O material de fluxo, que geralmente é calcário ou feldspato, reage com as impurezas do minério de ferro, criando um material de baixo ponto de fusão conhecido como escória e purificando ainda mais o minério. Uma vez que essas interações cruciais tenham ocorrido, o ferro derrete e é drenado pelo fundo do forno.

A próxima etapa da produção do ferro-gusa envolve o resfriamento do material, o que também explica o nome incomum do produto. À medida que o ferro líquido é drenado para fora do forno, ele é tradicionalmente desviado para um canal longo e central, com muitos canais mais curtos dispostos em ângulos, onde esfria e endurece. O nome “ferro-gusa” vem da semelhança do canal longo com uma mãe porca e os canais menores com leitões lactentes. Na maior parte da produção moderna de ferro-gusa, entretanto, esse processo não é mais utilizado, pois foram desenvolvidos métodos que permitem que o ferro-gusa seja transportado no estado líquido, em vez de como um material duro.

A produção de ferro-gusa é geralmente apenas uma etapa na criação de um produto acabado de ferro, uma vez que o alto teor de carbono do ferro nesta forma o torna praticamente inutilizável. Para torná-lo mais versátil, pode ser derretido novamente e misturado com escória, criando ferro forjado, ou combinado com minério de ferro e ligas adicionais para criar ferro fundido. Na maioria das vezes, a produção de ferro-gusa é uma etapa intermediária no caminho para a criação do aço, que envolve um segundo processo de queima para remover muitas das impurezas restantes e a adição de outros metais para criar uma liga à base de ferro.

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Link para fontes

• https://science.howstuffworks.com/iron3.htm

Por Jéssica Ellis
Com um B.A. formada em teatro pela UCLA e pós-graduada em roteiro pelo American Film Institute, Jessica Ellis traz uma perspectiva única ao seu trabalho como escritora de About Mechanics. Embora apaixonada por drama e cinema, Jessica gosta de aprender e escrever sobre uma ampla variedade de tópicos, criando conteúdo informativo e envolvente para os leitores.