Escória de Aciaria LD
Escórias siderúrgicas são produtos resultantes de processos industriais destinados a obter, em primeiro lugar, o gusa, e em segundo lugar, o aço. A Escória de Aciaria é gerada no processo de fabricação do aço, resultante da transformação do ferro gusa líquido em aço. A sigla LD deve-se ao fato do aço ser produzido no conversor de oxigênio tipo LD (Linz-Donawitz).
No processo de aceração ou de afino se controla a percentagem de carbono e se elimina o excesso de impurezas que possam afetar a qualidade do aço. Com essa finalidade, são adicionados à carga metálica (gusa líquido e sucata) do conversor, materiais chamados fundentes que serão responsáveis pela fixação dos óxidos formados durante as reações. Os principais fundentes utilizados são cal (CaO) e fluorita (CaF2).
A fusão e o refino da carga se processam através das reações de oxidação das impurezas do aço, tais como silício (Si), fósforo (P), enxofre (S), manganês (Mn) e através da redução do teor de carbono. Estes óxidos formados combinam-se com o CaO dissolvido e formam escória estável e distinta do banho metálico.
O aço líquido e a escória resultante ficam separados dentro do conversor devido à diferença de densidade. Aproveita-se este fato para retirá-los do conversor separadamente: o aço sendo vertido em uma panela apropriada e a escória no "pote de escória" (Recipiente de aço fundido que é transportado através de ferrovia). Entretanto no pote de escória ainda há cerca de 6% em peso de metal livre (FeO) misturado com a escória, que após o beneficiamento da escória, pode ser reaproveitado.
Atualmente, são produzidos pela ArcelorMittal Tubarão, cerca de 86,2 kg de escória/t aço líquido, o que resulta em aproximadamente 415.000 t/ano.
Processamento e Beneficiamento
A escória líquida ao ser retirada do conversor, com temperatura da ordem de 1400º C, é transportada para um pátio, denominado pátio de escória, onde é basculada em baias previamente preparadas.
Resfriamento escória LD
O beneficiamento consiste no resfriamento da escória e no processamento em uma planta de britagem apropriada, onde é separada a fração metálica e classificada a escória resultante em faixas granulométricas comerciais.
A escória para ser beneficiada precisa ser resfriada. Ao ser resfriada, por choque térmico com jatos de água, ocorre uma fragmentação em blocos de escória, gerando um material denominado Escória Bruta de Aciaria. Parte desse material é comercializado pela ArcelorMittal Tubarão e recebe o nome de Escória de Aciaria LD NP, cuja granulometria varia entre 0 e 500 mm.
Após o resfriamento, parte da Escória Bruta de Aciaria LD é processada em uma planta de britagem e peneiramento, onde são separadas e classificadas tanto a fração metálica quanto a escória. Essa escória britada e separada quanto sua granulometria é comercializada pela ArcelorMittal Tubarão para diversas aplicações - A Escória de Aciaria In Natura é aquela proveniente da Aciaria e que foi britada e peneirada, mas não foi submetida a tratamento para redução da expansão. Este material em suas aplicações não pode ser confinado devido a sua expansibilidade volumétrica.
Desde 1999, a ArcelorMittal Tubarão realizou desenvolvimentos técnicos com o apoio de uma empresa de consultoria rodoviária, a Kaeme Empreendimentos e Consultoria Ltda, com o objetivo de corrigir o principal problema que ocorre com a utilização da Escória de Aciaria - a sua expansão pela reação dos óxidos livres. O processo desenvolvido pela ArcelorMittal Tubarão e Kaeme, dentro da planta da ArcelorMittal Tubarão, permite que os óxidos livres sejam em parte inertizados, reduzindo a capacidade da escória expandir e, portanto viabilizando-a para a aplicação em Obras Rodoviárias, seja na sub base ou base, ou até em produção da camada de asfalto, o CBUQ. Ao atingir uma taxa de expansão satisfatória, conforme as normas técnicas, o processo é interrompido e o material é disponibilizado para o mercado com o nome de ACERITA.
Composição Química (referência)
| ELEMENTO | ESCÓRIA DE ACIARIA LD |
|---|---|
| Óxido de Cálcio | 23-46 |
| Óxido de Magnésio | 5-13 |
| Dióxido de Silício | 11-15 |
| Óxido de Alumínio | 0,8-4 |
| Ferro total | 14-22 |
Propriedades Principais
| PROPRIEDADES | APLICAÇÕES CORRESPONDENTES |
|---|---|
| Resistência à carga / compressão |
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| Durabilidade da resistência |
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| Drenagem livre |
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| Partículas angulares interligadas |
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| Resistência à derrapagem |
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| Inércia |
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| Basicidade / CaO contido |
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| Teor de P2O5 solúvel |
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Fonte IBS 1998
Aspectos Ambientais
Estudos realizados
- Metais contidos na escória não se lixiviarão facilmente em quantidades substanciais de água subterrânea ou de superfície e, em conseqüência representam pequena ou nenhuma preocupação no tocante a qualidade da água potável.
- A escória não impacta a vida animal ou outras formas de vida terrestre nas áreas de aplicação ou perto delas. Metais na escória siderúrgica não bioacumulam no solo.
- A Escória de Aciaria pode ser aplicada com segurança em ambiente aquáticos, como rios, lagos e correntes, sem impactar a qualidade da água ou da vida aquática. Tais ambientes permitem suficiente diluição (pelo menos 1000 vezes) para proteger contra alterações elevadas de pH. Cuidados devem ser tomados quando se aplicar escória em corpos aquáticos menores e com baixas condições de fluxo de água, tais como terrenos encharcados ou canais rasos.
- Os riscos ligados à saúde e associados com as escórias siderúrgicas não são significativos para populações urbanas e rurais ou trabalhadores em manutenção, industria e construção potencialmente expostas.
- A escória utilizada na fabricação de cimento substituiu parcialmente o clinquer reduzindo o consumo de energia e conseqüentemente as emissões de CO2.
- Os impactos ao meio ambiente provocados pela extração de minerais, podem ser eliminados com a utilização da escória.
- A Escória de Aciaria analisada por difração de raios-X, não revelou a presença de sílica cristalina (jateamento de estruturas).
Principais Aplicações
- Base e Sub-base rodoviária;
- Drenos rodoviários;
- Cobrimento pátios;
- Capa asfáltica;
- Corretivo agrícola;
- Rip Rap;
- Concreto;
- Tratamento anti-pó;
- Jateamento estruturas;
- Gabiões;
- Reciclagem nos processos siderúrgicos;
- Aterro;
- Cimento;
- Berços de rios;
- Lastro ferroviário;
- Tratamento águas ácidas.
Maiores informações, olhar nos links abaixo:
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Pesquisas
A ArcelorMittal Tubarão continua buscando novas alternativas de mercado para a Escória de Aciaria, buscando sua estabilidade, para cada vez mais promover e garantir a qualidade na aplicação da mesma. Para isso realiza vários investimentos de pesquisa, com convênios com diversas instituições; dentre os mais importantes, citamos:
- NEXES (Núcleo de Excelência de Escórias Siderúrgicas): Criado no Centro Tecnológico da UFES (Universidade Federal do Espírito Santo), tem como objetivo desenvolver pesquisas para as potencialidades de utilização e criar mercados cada vez mais desenvolvidos para escórias e outros co-produtos siderúrgicos. Sua principal meta envolve a pesquisa e a futura transferência de tecnologia, para desenvolvimento do mercado de co-produtos, buscando até uma normatização da aplicação dos mesmos. Entre os projetos estão a avaliação da expansibilidade e das tecnologias de tratamento, visando o desenvolvimento de novas aplicações de Escórias de Aciaria e aperfeiçoamentos das atuais, em seus aspectos técnicos, ambientais e econômicos.
- DNIT (Departamento Nacional de Infraestrutura de Transporte)/ IPR (Instituto de Pesquisas Rodoviárias): Este convênio visa o desenvolvimento de normas e especificações para o uso de co-produtos siderúrgicos em obras rodoviárias, através de avaliações laboratoriais, utilização de pistas de teste, assim como aplicação em rodovias de tráfego intenso.
Siderúrgica produtora de placas de aço, aços planos, bobinas e laminados a quente.
