SEDEME – Ferro
CADEIA PRODUTIVA DO FERRO
Descoberto como elemento químico em 1669 pelo cientista Henning Brand, de símbolo Fe e número atômico 26, o ferro (do latim ferrum) é um dos metais mais conhecidos pelo homem e utilizado para a produção de materiais de ferro desde 4.000 a 3.500 a. C. Um mais abundantes elementos encontrados na crosta terrestre (4,2%) e integrante do grupo dos metais de transição, apenas em 3.000 a 3.500 a. C o ferro passou a ser obtido através da siderurgia, que é o processo pelo qual um metal pode ser extraído de seus minérios.
Entre todos os metais o ferro é o mais produzido e o que está mais presente em nossa vida. Inúmeros minerais têm ferro como componente essencial, mas somente os óxidos apresentam grandes concentrações. Os principais minerais que contêm ferro são: hematita (Fe²O³), magnetita (Fe3O4), goethita (FeO/OH) e siderita (FeCO³). Os maiores depósitos de ferro estão relacionados às formações ferríferas compostas de hematita e sílica, denominadas itabiritos, O ferro obtido a partir da hematita é utilizado para a produção do aço. Além disso, vários produtos utilizados no dia a dia, são produtos do ferro, do aço ou de suas ligas metálicas como cadeiras, portões, mesas, panela, palhas de aço, peças de carro, pregos, parafusos, etc. Essa variedade de aplicações se deve ao baixo custo de obtenção do ferro e também pela resistência do metal (MME, 2009).
Em termos de produção bruta, no ano de 2015, os grandes destaques nacionais foram os estados de Minas Gerais e Pará. No ano da referência, a produção bruta de minério de ferro nesses estados foi de aproximadamente 440,5 Mt e 140,9 Mt, respectivamente, conforme mostrado na Tabela abaixo (DNPM, op cit).
No Pará, a descoberta do complexo mineral de Serra dos Carajás, em 1967, foi fundamental para corroborar a vocação mineral do estado, comprovando a riqueza do seu subsolo. Também foi decisiva para consolidar a história da companhia Vale do Rio Doce, atual Vale, uma empresa originalmente estatal fundada em 1942, que nos primeiros anos de atividade (MG) produzia 4 Mt de minério de ferro.
A partir de 1984 a Vale passou a lavrar as jazidas de ferro de Carajás, com uma reserva de 18 bilhões de toneladas de minério de ferro de alto teor, produzindo 25 Mt/ano e projetando uma expectativa de 720 anos para a exaustão daquele mega jazimento. Em 2006 a vale alcançava uma produção total de 81,7 Mt. Em 2015 a Vale produziu 130 Mt de ferro, em Carajás.
Em dezembro de 2016 a Vale inaugurou oficialmente o Complexo S11 D Eliezer Batista, em Canaã, dos Carajás, no sudeste do Pará, considerado o maior projeto de minério de ferro da história da empresa, com capacidade para processar 90 Mt/ano. O embarque da primeira carga comercial produzida em S11D ocorreu em janeiro de 2017, no Terminal Marítimo de Ponta da Madeira, em São Luís (MA), sendo embarcadas cerca de 26,5 mil toneladas.
A excepcional qualidade do minério de S11D, com um teor médio de 66,7%, aliada a magnitude das reservas, da ordem de 4 bilhões de toneladas de minério de ferro lavrável e 11 bilhões de reserva total, fazem de S11D um dos maiores projetos de mineração de ferro em execução no mundo. O investimento total da Vale foi de US$ 14,3 bilhões, sendo US$ 6,4 bilhões para a implantação da mina.
A implantação do Projeto ensejou o emprego de novas tecnologias, em destaque o Transportador de Esteira de Longa Distância (TCLD), com 9,5 km de extensão e que foi energizado no final de janeiro/16. O TCLD integra o sistema "truckless", composto também por escavadeiras e britadores, em substituição aos caminhões "off road". Essa nova tecnologia implica em uma redução de 70% no consumo de diesel e de 50% nas emissões de gases do efeito estufa, segundo a mineradora. Essa tecnologia possibilitou a construção da usina de processamento em uma área de pastagens, fora da Flona Carajás e projetada para operar a umidade natural, sem geração de rejeitos e sem barragens, reduzindo ainda o consumo de água em 93%, equivalente ao consumo de uma cidade de 400 mil habitantes, segundo a Vale.
FORMAÇÃO DA CADEIA
Antes de ser transformado em aço a maioria dos minérios de ferro tem de ser transformada em ferro-gusa (ferro primário). Esse processo pode ser efetuado de diversas formas, incluindo: redução em alto-forno; em fornos elétricos em leito fluidizado; ou, em fornos rotativos. A redução em alto-forno é a mais utilizada em todo o mundo, sendo que algumas usinas usam o coque mineral como redutor, enquanto outras utilizam o carvão vegetal. O ferro obtido em alto-forno pode ser de dois tipos: gusa de aciaria, que é utilizado como matéria prima para produção do aço, e gusa de fundição. Este último apresenta teor de silício 2% a 3% superior ao ferro-gusa de aciaria e é usado na produção de peças para as indústrias automobilística e agrícola (MME, 2009).
3.1 Cadeia produtiva do ferro produção de Aço
O aço é produzido, basicamente, a partir de minério de ferro, carvão e cal. A fabricação do aço pode ser dividida em quatro etapas, incluindo: preparação da carga, redução, refino e laminação.
O ferro-gusa é uma liga de ferro e carbono com um teor de carbono muito elevado.
Aciarias a oxigênio ou elétricas são utilizadas para transformar o ferro-gusa líquido ou sólido e a sucata de ferro e aço em aço líquido.
Nessa etapa parte do carbono contido no ferro-gusa é removido juntamente com impurezas.
A maior parte do aço líquido é solidificada em equipamentos de lingotamento contínuo para produzir semiacabados, lingotes e blocos.
Os semiacabados, lingotes e blocos são processados por equipamentos chamados laminadores e transformados em uma grande variedade de produtos siderúrgicos, cuja nomenclatura depende de sua forma e/ou composição química.
A Figura 1 mostra, de forma sintética, um fluxograma da cadeia produtiva do ferro, partindo do ferro-gusa até a produção de laminados de aço.
FLUXO SIMPLIFICADO DE PRODUÇÃO
Fonte:http://www.exatec.unisinos.br/~fortis/arquivos/Aula2_ProducaoDeFerroEAco.doc
Responsável por 30% da produção de minério de ferro do Brasil, o Pará, com três projetos em operação, alcançara até 2020 o primeiro lugar na produção nacional. A verticalização da cadeia produtiva que já ocorre com a produção da empresa SINOBRAS, será intensificada com a implantação de uma siderúrgica em Marabá.