Os Primeiros Passos da Metalurgia - O Processo Bessemer

                Os primeiros passos da metalurgia tiveram início há muito tempo, cerca de 500.000 anos atrás, com a descoberta do Cobre. Na maioria das vezes esse metal é encontrado na natureza em forma de minerais, como: A calcopirita, a malaquita ou a azurita. Historiadores supõem que as primeiras atividades metalúrgicas aconteceram acidentalmente, quando jóias fabricadas com esses minérios caíram acidentalmente ao fogo.

          Posteriormente, com outras experimentações (ou como resultado de outros acidentes) descobriu-se que as propriedades mecânicas do cobre podem ser otimizadas, através de suas ligas metálicas, em especial a de cobre-estanho e traços de outros elementos químicos. Os Hititas foram um dos primeiros povos a obter ferro a partir de minerais. Porém seu processo era demasiadamente complexo e requeria temperaturas muito elevadas. O metal obtido era de baixa qualidade e com elevado nível de Carbono, tendo que passar por inúmeros processos de melhoramento e tendo que ser posteriormente forjado. 

          A humanidade demorou muito tempo para desenvolver os atuais processos de obtenção de aço, como o Processo de Bessemer. O domínio das técnicas da Metalurgia foi um dos pilares da Revolução Industrial. 

            O Processo Bessemer foi o primeiro processo industrial de baixo custo para produção de aço, a partir de ferro gusa fundido. O nome do processo foi dado em homenagem ao seu inventor Henry Bessemer, engenheiro metalurgista britânico, nascido em 19 de janeiro de 1813. Bessemer registro a patente de seu invento em 1855. O princípio do processo é um avanço de uma prática chinesa conhecida desde 200 anos depois de Cristo, que consiste em remover as impurezas do ferro por oxidação, com ar soprado através do ferro fundido. Depois da criação do processo, Bessemer se mudou para Sheffield (Londres), no coração da indústria do aço, onde ele abriu a Bessemer Stell Company. 

Metodologia do  Processo

               O processo é conduzido em um recipiente grande de aço, em formato ovóide, revestido com argila ou dolomita Sua capacidade vai de 8 a 30 toneladas de ferro fundido, sendo a carga típica de cerca de 15 toneladas. No topo do recipiente existe uma abertura, geralmente inclinada para o lado relativo ao seu corpo, pelo qual o ferro é introduzido e o produto final, removido.

          Em seu fundo existem várias perfurações, chamadas de tuyeres, pelas quais o ar é forçado para dentro do recipiente. O conversor é pivotado por munhões, de forma a poder ser rotacionado para receber a carga, girado à posição normal durante a conversão e rotacionado novamente para descarregar o aço fundido ao final do processo. O processo de oxidação remove impurezas tais como Silício (Si), Manganês (Mn) e Carbono (C), na forma de óxidos gasosos ou escórias sólidas.

           O revestimento refratário do recipiente também tem um papel no processo: O revestimento de argila é usado no processo ácido de Bessemer, no qual há pouco fósforo na matéria-prima. Quando o teor de fósforo é alto, usa-se o processo básico de Bessemer: O revestimento nesse caso é de dolomita. Para dar propriedades desejadas ao aço, outras substâncias podem ser adicionadas à massa fundida após a conversão completa.

 

            O processo Bessemer marcou uma revolução na maneira de produzir aço, pois permitiu a produção de aço em larga escala, se tornando uma das bases da Revolução Industrial. Antes de seu processo, o aço tinha um preço elevado e em seu lugar era usado ferro pudlado. Após a invenção de Bessemer, o aço e o ferro pudlado ficaram com preços semelhantes, e, por comparação de propriedades, as indústrias deram preferência ao aço.