Ferro ligado com carbono resulta na substância que conhecemos como aço. Outros materiais como cromo e tungstênio também podem ser usados, mas o carbono é o mais econômico. Dependendo da quantidade misturada com o ferro, o carbono pode afetar a dureza, flexibilidade e resistência à tração do aço. Em uma siderúrgica moderna, o ferro passa por três unidades principais de processamento para chegar a um estado final utilizável por outras indústrias.
1. Produzir Ferro Reduzido Diretamente (DRI)
Alternativa econômica moderna
O ferro puro não ocorre naturalmente. O ferro está sempre em combinação com oxigênio ou enxofre, e esses minérios de ferro precisam primeiro ser purificados. A redução direta é o processo de remoção do oxigênio do ferro em seu estado sólido. Esta é uma alternativa econômica moderna, mais eficiente e que requer menos calor. Em um forno de redução direta, o ferro é aquecido a apenas 800 a 1050 o C. O hidrogênio e o monóxido de carbono derivados do carvão ou do gás natural são então introduzidos, e isso remove o oxigênio dos minérios aquecidos. O DRI produzido é mais puro que o ferro-gusa fundido, que é o produto intermediário nos métodos de fundição mais antigos. O DRI é alimentado em um forno elétrico a arco.
2. Produzir aço fundido e escória.
Um forno elétrico a arco (EAF) usa eletrodos grandes que emitem um poderoso arco elétrico que pode produzir calor intenso e derreter DRI, bem como restos de metal. O DRI e / ou a sucata são alimentados através do teto aberto do EAF. Alguns fornos derretem DRI puro, outros derretem sucata com algumas quantidades de DRI para equilíbrio químico. Os eletrodos são abaixados na carga, aumentando gradualmente a tensão. O processo de fusão produz aço fundido e escória. A escória flutua na superfície do aço fundido e é composta principalmente de metais oxidados e outras impurezas. Uma pequena amostra solidificada do aço é retirada por meio de lanças automáticas que entram no EAF. Esta amostra é testada quanto à temperatura e química corretas. Uma vez que isso seja alcançado, o EAF é inclinado em uma direção para despejar a escória e, em seguida, inclinado na direção oposta para remover o aço fundido que flui para fora de um orifício e para uma concha.
3. Transforme o aço fundido em tarugos.
Unidade de fundição contínua
Um tarugo é um termo de fabricação que geralmente se refere a um material fundido semiacabado. Os produtores de aço moldam e moldam o aço fundido em várias dimensões, dependendo da indústria que fornecerão. Uma unidade de fundição contínua é um tipo de máquina que pode moldar aço fundido em tarugos de qualquer formato necessário. Água fria é usada para solidificar o aço fundido à medida que ele passa pelos rolos da unidade de fundição.
O aço é muito utilizado hoje, apesar da presença de materiais leves e mais baratos, como alumínio ou plástico. É o principal material de reforço em edifícios e outras construções de infraestrutura. A maioria das peças de um automóvel ainda é feita de aço, e outras variedades, como aço inoxidável e aço carbono plano, são usadas nos principais aparelhos e ferramentas domésticas ou industriais.