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Escória de Alto-Forno

A fabricação de ferro gusa se realiza em unidades industriais chamadas Altos-Fornos, nas quais se reduzem os óxidos contidos nos minerais de ferro e se separam as impurezas que os acompanham.

As escórias se formam pela fusão das impurezas do minério de ferro, juntamente com a adição de fundentes (calcário e dolomita) e as cinzas do coque.

A escória fundida é uma massa que, por sua insolubilidade e menor densidade, sobrenada no ferro gusa e é conduzida por canais, até o lugar de resfriamento.

Geração específica (Referência): 200 a 300 Kg/t gusa.

UNIDADE GERAÇÃO MÉDIA ANUAL
AF#1 - Escória Granulada AF 900.000 t/ano
AF#2 - Escória Granulada AF 300.000 t/ano
AF#3 - Escória Líquida AF (previsão para 2006) 600.000 t/ano

As Escórias de Alto-Forno podem ser resfriadas de duas formas:

  • Esfriada ao ar ou Cristalizada

    Escória Bruta de Alto-Forno
    Escória Bruta de Alto-Forno

    São vazadas em estado líquido em pátios apropriados, onde são resfriadas ao ar. Por ser um processo lento, os seus componentes formam distintas fases cristalinas, e com isto não adquirem poder de aglomerante hidráulico. Essa escória recebe o nome de Escória Bruta de Alto-Forno, podendo ser britada ou utilizada como material inerte em diversas aplicações, substituindo materiais pétreos.

  • Resfriada com Água ou Granulada

    Escória Bruta de Alto-Forno
    Granulador e Silos de Escória Granulada de Alto-Forno

    A escória líquida é transportada para os granuladores nos quais é resfriada bruscamente por meio de jatos de água sob alta pressão. Não havendo tempo suficiente para formação de cristais, essa escória se granula "vitrificando" e recebe o nome de Escória Granulada de Alto-Forno. Devido ao seu grande potencial hidráulico (endurecer, após moída, quando em contato com a água), essa escória tem um mercado amplo, principalmente para cimenteiras e concreteiras, nas quais pode ser moída e utilizada na fabricação do cimento e concreto.

    Características

    A composição química das Escórias de Alto-Forno produzidas pela ArcelorMittal Tubarão varia dentro de limites relativamente estreitos. Os elementos que participam são os óxidos de: cálcio (Ca), silício (Si), alumínio (Al) e magnésio (Mg). Temos ainda, em quantidades menores, FeO, MnO, TiO2, enxofre, entre outros. É importante ressaltar que essa composição vai depender das matérias-primas e do tipo de gusa fabricado. A composição química é de extrema importância e vai determinar as características físico-químicas das Escórias de Alto-Forno.

    Composição química Escória de Alto-Forno ArcelorMittal Tubarão (Valores de Referência)
    FeO 0,45%
    SiO2 33,65%
    Al2O3 12,42%
    CaO 41,60%
    MgO 7,95%
    TiO 0,73%

    Dependendo das características resultantes do tipo de resfriamento e da composição química, registram-se em vários países, diferentes aplicações para as Escórias de Alto-Forno (Arthur D. Little 1999):

    • Bases de estrada
    • Asfalto
    • Aterro/Terraplanagem
    • Agregado para concreto
    • Cimento (grande utilização da Escória de Alto-Forno granulada devido a sua hidraulicidade)
    • Aplicações especiais (lã mineral, lastro ferroviário, material para cobertura, isolamento, vidro, filtros, condicionamento de solo e produtos de concreto)

    Na ArcelorMittal Tubarão, grande parte da sua produção é de Escória Granulada de Alto-Forno, que encontra um mercado amplo na fabricação de cimento - Construção Civil.

    A unidade incentiva pesquisas para novas aplicações com a Escória de Alto-Forno, buscando sempre garantir a qualidade na sua utilização. Vários convênios com instituições de pesquisas são feitos a fim de promover as potencialidades de sua utilização. Um exemplo é o NEXES (Núcleo de Excelência de Escórias Siderúrgicas), da UFES (Universidade Federal do Espírito Santo), onde são feitos estudos com a aplicação da Escória de Alto-Forno em diversos segmentos.

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