Os fundentes, também denominados de escorificantes ou fluxantes, no processo siderúrgicos, ou seja, indústrias de produção de metais ferrosos, apresentam diversas funções, como favorecer a retenção de impurezas e reduzir a temperatura do processo por uma série de mecanismos. Dentre eles, a dissolução da ganga, ou escória, com objetivo de formar uma solução com menor temperatura liquidus. Os fundentes são essenciais na produção do aço, sendo utilizados desde o alto forno até o refino e nos outros metais permite processos economicamente mais viáveis.[1]
Por terem relativamente menos impacto ambiental, os óxidos e carbonatos são os fundentes mais utilizados. Entre eles, estão os óxidos de cálcio, de magnésio, de silício, de bário e outros, ou carbonatos como calcário, dolomita e magnesita. A fluorita é um fundente eficiente também, pode ser um exemplo de fundentes menos utilizados, devido ao desgaste intenso dos materiais refratários e liberar gases tóxicos para o meio ambiente.[1]
Para se ter uma ideia, a carga do alto forno para a produção de 1 tonelada de Ferro Gusa é composta por 1,7 toneladas de minério (Fe2O3 + ganga), 0,25 toneladas de calcário (CaCO3), 0,5 tonelada de carvão mineral e 2 toneladas de ar (H2O, N2, O2).[2]
A adição do fundente calcário é fundamental. Pode-se analisar a sua importância na reação da escória, ou escoramento:
CaCO3 → CaO +CaO2
CaO + SiO2→ CaSiO3 (escória)
Neste caso, o calcário desempenha o papel de dissolução da escória, ao reagir com o óxido de silício (SiO2), transformando-se em silicato de cálcio. Este, por sua vez, serve como proteção do ferro contra o meio para não ocorrer oxidação do metal. Essa escória pode ser utilizada para fabricação de tijolos, blocos e concretos posteriormente.[2]
Na tabela abaixo temos os principais fundentes utilizados e os materiais aplicados:
| Material
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Aplicação
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Função
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| Calcário (CaCO3)
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Produção de ferro-gusa e aço
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Remove impurezas como a sílica (SiO2), formando escória de silicato de cálcio (CaSiO3), e evita a oxidação do metal.
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| Dolomita (CaMg(CO3)2)
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Produção de ferro-gusa, aço e ligas metálicas
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Semelhante ao calcário, adiciona magnésio à escória, melhorando a fluidez e reduzindo a temperatura de fusão.
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| Magnesita (MgCO3)
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Produção de aço e outros metais não ferrosos
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Forma escórias básicas, ajudando a remover impurezas como enxofre (S) e fósforo (P) durante o refino do aço.
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| Fluorita (CaF2)
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Refino do aço e produção de alumínio
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Baixa o ponto de fusão da escória, facilitando a remoção de impurezas, embora tenha impacto ambiental negativo.
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| Óxido de Cálcio (CaO)
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Produção de ferro-gusa e aço
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Remove impurezas através da formação de escórias, melhorando a qualidade do aço ao eliminar enxofre e fósforo.
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| Óxido de Magnésio (MgO)
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Produção de aço e ligas de magnésio
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Controla a basicidade da escória, facilitando a purificação do metal e protegendo os refratários do desgaste.
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| Sílica (SiO2)
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Produção de ligas de ferro-silício e refino de metais
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Forma escórias ácidas em certas condições de fusão e refino.
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Fonte: Romeiro, 1997
Referências
- ↑ a b Mourão, Marcelo Breda, et al. "Introdução à siderurgia." (2007). [S.l.: s.n.]
- ↑ a b ROMEIRO, Solange Bianco Borges. Química na siderurgia. Porto Alegre: Área de Educação Química do Instituto de Química da UFRGS, 1997. [S.l.: s.n.]
