Gusa

Gusa usada para fundi��o d�ctil

O gusa � o produto imediato da redu��o do min�rio de ferro pelo coque ou carv�o e calc�rio num alto forno. O gusa normalmente cont�m at� 5% de carbono, o que faz com que seja um material quebradi�o e sem grande uso direto.

Geralmente nos processos industriais, o ferro gusa � considerado como uma liga de ferro e carbono, contendo de 2,11% a 5,00% de carbono e outros elementos ditos residuais, como sil�cio, mangan�s, f�sforo e enxofre.

O gusa � vertido diretamente a partir do cadinho do alto forno para contentores para formar lingotes, ou usado diretamente no estado l�quido em aciarias ou fundi��es. Os lingotes s�o ent�o usados para produzir ferro fundido e a�o, ao extrair-se o carbono em excesso.

Na Europa, o processo s� se tornou comum a partir do s�culo XIV.

Maiores produtores de gusa

Pa�s	Produ��o %
R. P. da China	46,4
Jap�o	9,7
R�ssia	5,9
Estados Unidos	4,3
Ucr�nia	3,8
Brasil	3,7

Embora seja o sexto maior produtor, o Brasil � o maior exportador mundial de gusa. �BNDES financia com R$ 30 milh�es amplia��o da produ��o de ferro gusa da Usipar�. BNDES. 20 de agosto de 2008. Consultado em 17 de maio de 2022 

O Brasil se destaca como o maior produtor mundial de ferro gusa a partir de carv�o vegetal.^{[carece de fontes]} Minas Gerais � o Estado com maior n�mero de produtores, destacando as cidades de Tim�teo, Ita�na, Sete Lagoas, Pitangui, Bom Despacho e Divin�polis como principais polos produtores.^{[carece de fontes]}

Produ��o

Normalmente, o a�o � fabricado a partir de oxig�nio e �xido de ferro, na aciaria. Retirado o excesso de carbono, sil�cio e f�sforo, atrav�s de processos relativamente f�ceis, resta a retirada do enxofre (dessulfura��o), que � mais complicada . o a�o carbono � formado por uma pequena percentagem de ligas de carbono, e tem uma estrutura cristalina c�bica de corpo centrado (ccc).

Inova��es

A busca de efici�ncia no processo de dessulfura��o do ferro gusa resultou em novos procedimentos e inova��es em equipamentos, que aumentaram significativamente a qualidade final do a�o e reduziram o consumo de energia, al�m de transformar um res�duo t�xico em material inerte. As conquistas s�o da equipe de pesquisa do Laborat�rio Interdisciplinar de Eletroqu�mica e Cer�mica da Universidade Federal de S�o Carlos (LIEC-UFSCar), em parceria com a Companhia Sider�rgica Nacional (CSN). A CSN atualmente produz 4,5 milh�es de toneladas anuais de a�o e j� est� operacionalizando as inova��es.

Os processos atuais usam �xido de c�lcio e carbonato de c�lcio que reagem com o enx�fre, formando sulfeto de c�lcio. Como a retirada do enx�fre n�o � muito eficiente, o a�o chega a um padr�o de qualidade 4 ou 5, numa escala de um a dez. "Acrescentamos carbeto de c�lcio (conhecido como carbureto) e borra de alum�nio (alum�nio met�lico), um res�duo da fabrica��o de alum�nio, t�xico para as plantas", conta Elson Longo, da UFSCar, coordenador da pesquisa. "O alum�nio eleva a temperatura do banho e melhora a dessulfura��o, convertendo-se, ainda, de alum�nio met�lico em �xido de alum�nio, que deixa de ser t�xico". Em seguida, � adicionada uma liga de magnésio e alumínio, ambos metálicos, e o resultado é um aço que chega a 10, na escala de qualidade.

As injeções dos elementos dessulfurizadores são feitas no carro torpedo — espécie de "esteira" na qual se faz o transporte do ferro gusa do alto forno para o conversor — de modo que não foi necessário fazer grande reformas na siderúrgica. O custo deste aço nobre, mesmo assim, é mais alto, porém a equipe também pensou num sistema de silos, que permite fabricar aço "a la carte", com o padrão de qualidade (e preço) definido pelos compradores.

À adaptação no sistema de fabricação, acrescentaram também uma modificação no revestimento do carro torpedo, que ganhou uma camada interna de cerâmica altamente refratária e uma tampa, com as quais deixou de perder calor — cerca de 40°C — em seu curto trajeto. Tais medidas, em conjunto, resultaram numa economia de energia de 17%. Para os altos fornos, que usam carvão coque ou mesmo carvão vegetal, isso também significa uma redução nas emissões de gases do efeito de estufa.