Introdução

A metalurgia é a ciência que estuda a extração, transformação e aplicação de materiais metálicos, como o ferro (Fe), o ouro (Au), a prata (Ag) e o bronze (Cu-Sn). Os materiais metálicos constituem um dos grupos em que podemos classificar tecnicamente os materiais. Os outros três grupos são: materiais poliméricos, materiais cerâmicos e compósitos (formados pela junção de materiais de tipos diferentes. Ex.: fibra de vidro é um compósito formado por um material cerâmico e um material polimérico). Entretanto, neste trabalho visa abordar-se sobre a metalurgia, mais essencialmente sobre as principais industrias metalúrgicas. 

Principais indústrias metalúrgicas

Metalurgia é a ciência que estuda e gerência os metais desde sua extração do subsolo até sua transformação em produtos adequados ao uso. Metalurgia designa um conjunto de procedimentos e técnicas para extração, fabricação, fundição e tratamento dos metais e suas ligas. Desde muito cedo, o homem aproveitou os metais para fabricar utensílios, materiais como o cobre, o chumbo, o bronze, o ferro, o ouro e a prata tiveram amplo uso na antiguidade. Os primeiros altos-fornos apareceram no século XIII. A indústria metalúrgica teve novo impulso no século XVIII com a revolução industrial.

Com o domínio do fogo, surgia a possibilidade da metalurgia. Com exceção do ouro e, eventualmente, da prata, do cobre, da platina e do mercúrio, todos os metais praticamente existem na natureza apenas na forma de minérios, isto é, combinados com outros elementos químicos e na forma oxidada, e para extraí-lo e "purificá-lo" (isso significa separar o metal da sua combinação inicial e transformar este em substância simples, ou seja, reduzir seu nox a zero) podemos ter como auxílio o processo de oxirredução (eletrólise industrial).

A palavra "metal" vem do grego e significa "procurar, sondar". O ouro compõe 1/200 000 000 da crosta terrestre, e é um dos metais mais raros. Mas provavelmente foi o primeiro metal a ser descoberto, exatamente por existir quase sempre em forma de pepita, cuja cor é um amarelo bonito e que chama a atenção. Era extremamente pesado, podia ser usado como ornamento por ser brilhante e podia ser moldado nas mais variadas formas, pois não era muito duro. Além disso, era permanente, uma vez que não oxidava nem deteriorava.

É provável que o ser humano tenha iniciado seu trabalho com o ouro há mais de dez mil anos. O ouro e, até certo ponto, a prata e o cobre eram valiosos devido à sua beleza e raridade e tornaram-se um meio de troca e uma ótima maneira de se armazenar riquezas. Por volta de 640 a.C., os lídios da Ásia Menor inventaram as moedas, pedaços de liga de ouro e prata com peso determinado, cunhados com um brasão do governo para garantir sua autenticidade. Provavelmente, a primeira produção de metal foi obtida acidentalmente, ao se colocar certos minérios de estanho ou de chumbo numa fogueira. O calor de uma fogueira (cerca de 200 °C) e o carvão são suficientes para derreter e purificar estes minérios, produzindo um pouco de metal. Depois, o estanho e chumbo também podem ser derretidos e moldados numa fogueira comum.

Industria metalúrgica 

A indústria metalúrgica básica compreende cinco grupos de atividades: produção de ferro gusa e de ferroligas; siderurgia; fabricação de tubos, exceto em siderúrgicas; metalurgia de metais não ferrosos e fundição.

No Estado de São Paulo, nota-se a predominância das empresas ligadas à metalurgia de metais não ferrosos, que respondem por 65,01% do produto dessa atividade, segmento consideravelmente mais forte que a fabricação de produtos siderúrgicos (19,2%), e a fabricação de tubos (15,8%).

No que se refere ao comércio exterior, estudo feito recentemente pela International Trade Commission comprova que o baixo preço do aço brasileiro é um fator de competitividade. O Brasil pode ser considerado o país com menor custo médio de produção de aço no mundo, de acordo com dados comparativos da Companhia Siderúrgica Nacional (CSN). O fato é justificado pela abundância de minério de ferro no país. Além disso, a mão-de-obra está entre as mais baratas do mundo.

As siderúrgicas nacionais também têm poder sobre um dos principais componentes do preço do minério de ferro, que é o frete ferroviário. Muitas empresas têm participação nas ferrovias, o que barateia o escoamento do produto. A pesquisa revelou também que as empresas brasileiras, por conta das privatizações e dos pesados investimentos em tecnologia, têm condições de concorrer com as empresas norte-americanas.

Principais Industrias metalúrgicas

Esta indústria tem um potencial acumulado de treze (13) itens. Tendo no auge da prodição (1998) atingido simultaneamente nove (9) produtos.

Grande parte dos itens deixaram já não são produzidos desde 1999. Eni 2002 eram produzidos apenas três (3) itens (chapa galvanizada: alumínio não laminado e eletrodos para soldadura).

Os anos com mais itens produzidos foram os de 1987 e 1988.

Registou-se alguma descontinuidade na produção de determinados produtos (chapa galvanizada ondulada: arame não especificado e varão de 6 mm à 8 mm).

Actualmente (dados referentes a 2005) produz-se apenas a chapa galvanizada. o alumínio laminado e os electrodos para soldadura.

Indústrias metalúrgicas de base – província de Maputo.

Mozal

A Mozal é um projecto comum de fundição de alumínio no Parque Industrial de Beluluane, Maputo, Moçambique. O projeto é uma instalação de fundição que iniciou suas operações como produtora de alumínio exclusivamente para exportação. A fundição está localizada a 20 quilômetros (12 milhas) a oeste da cidade de Maputo, no sul do país.

A Mozal era uma joint venture entre a BHP Billiton (47,1%), a Mitsubishi Corp. (25%), a Industrial Development Corp. da África do Sul (24%) e o Governo de Moçambique (3,9%).

O projeto começou em 1998 como parte de um programa de recuperação liderado pelo desejo ativo do governo moçambicano por investimentos estrangeiros para ajudar a reconstruir o país após a guerra civil no início dos anos 90. [3] A fundição da Mozal foi oficialmente inaugurada em setembro de 2000. Foi o primeiro grande investimento estrangeiro em Moçambique e o maior projeto do setor privado no país.

Originalmente comissionada como uma fundição de 250 ktpa (250.000 toneladas por ano), a Mozal foi seguida por uma extensão (Mozal II) em 2003-04, e é agora o maior produtor de alumínio em Moçambique e o segundo maior em África com um total anual produção de cerca de 580.000 toneladas. É responsável por 30 por cento das exportações oficiais do país e também usa 45 por cento da eletricidade produzida em Moçambique.

Em fevereiro de 2013, a Mozal assinou um acordo sob o qual fornecerá 50.000 toneladas de alumínio à Midal, um dos maiores fabricantes mundiais de cabos de alumínio. A Midal vai instalar uma fábrica em Moçambique e usar lingotes de alumínio produzidos na fundição da Mozal como matéria-prima. Esta é a primeira vez que o alumínio produzido pela Mozal será utilizado em Moçambique, pois até este acordo, a Mozal exportava exclusivamente o seu alumínio.

As participações da BHP Billiton foram desmembradas para o sul 32.

Liga metálica e aplicação

Propriedades dos Metais

Na tabela periódica, os metais são os elementos da Família I A, chamados de Metais Alcalinos (lítio, sódio, potássio, rubídio, césio e frâncio) e os elementos da Família II A, os Metais Alcalino-Terrosos (berílio, magnésio, cálcio, estrôncio, bário e rádio).

Além disso, no bloco B (grupo 3 ao 12), tem-se a categoria dos “Metais de Transição”, por exemplo, o ouro, prata, cromo, ferro, manganês, níquel, cobre, zinco, platina, dentre outros.

Já os mais importantes elementos que compõem os “Metais Representativos”, são: alumínio, gálio, índio, estanho, tálio, chumbo, bismuto.

Observe que os metais são encontrados na natureza no estado sólido (exceto o mercúrio encontrado no estado líquido), possuem brilho característico bem como a facilidade de perderem elétrons.

Ademais, são considerados bons condutores elétricos e térmicos (calor), possuem densidade elevada, alto ponto de fusão e ebulição, maleabilidade e ductibilidade.

Os metais puros geralmente não apresentam todas as características necessárias para serem aplicados na fabricação de produtos utilizados na sociedade. Por isso, surgiram as ligas metálicas, que são misturas de dois ou mais metais ou de um metal com outra substância simples por meio de aquecimento.

Esses componentes se fundem em temperatura elevada e depois esfriam, solidificando-se.

As propriedades resultantes que serão úteis para cada aplicação específica serão determinadas pelos metais que serão usados, pela quantidade de cada metal na liga, pela estrutura do arranjo cristalino das ligas, pelo tamanho e arrumação dos cristais e pelos tratamentos adicionais que podem se realizar.

As ligas mais comuns:

Aço – Formado pela mistura de aproximadamente 98,5% de ferro, 0,5 a 1,7% de carbono e traços de silício, enxofre e oxigênio. É usado em peças metálicas que sofrem elevada tração, pois é mais resistente à tração do que o ferro puro. O aço é uma liga usada para produzir outras ligas metálicas.

Aço Inox – Formado por 74% de aço, 18% de cromo e 8% de níquel. Por ser praticamente inoxidável, é usado em talheres, peças de carro, brocas, utensílios de cozinha e decoração.

Ouro 18 quilates – Liga formada por 75% de ouro, 13% de prata e 12% de cobre. Sua vantagem em relação ao ouro puro é que esse metal é macio e pode ser facilmente riscado. Além disso, a liga mantém as propriedades desejadas do ouro, como brilho, dureza adequada para a joia e durabilidade.

Bronze – Formado por 67% de cobre e 33% de estanho. Sua principal propriedade é resistência ao desgaste, sendo muito usado para produzir sinos, medalhas, moedas e estátuas.

Latão – Mistura de 95 a 55% de cobre e de 5 a 45% de zinco. Devido a sua alta flexibilidade, ele é usado para produzir instrumentos musicais de sopro, como trompete, flauta, saxofone etc., além de também ser aplicado em peças de máquinas, produção de tubos, armas e torneiras.

Amálgama – Muito usada em obturações nos dentes, a amalgama é formada pela mistura de 70% de prata, 18% de estanho, 10% de cobre e 2% de mercúrio. Ela é bastante resistente à oxidação (corrosão) e é bem maleável, podendo ser moldada no dente do paciente.

Solda – Formada por 67% de chumbo e 33% de estanho, ela é usada em solda de contatos elétricos porque possui baixo ponto de fusão;

Magnálio – Mistura de 90% de alumínio e 10% de magnésio. Por ser bastante leve, é usado em peças de aviões e de automóveis.

Conclusão

Terminado trabalho, pôde concluir-se que apesar da grande variedade de metais existentes, a maioria não é empregada em estado puro, mas em ligas com propriedades alteradas em relação ao material inicial, o que visa, entre outras coisas, a reduzir os custos de produção. As indústrias automobilísticas, aeronáuticas, navais, bélicas e de construção civil são as principais responsáveis pelo consumo de metal em grande escala. São também representativos os setores de eletrônica e comunicações, cujo consumo de metal, apesar de quantitativamente inferior, tem importância capital para a economia contemporânea. Ligas metálicas são materiais de propriedade semelhantes às dos metais e que contêm pelo menos um metal em sua composição. Há ligas formadas somente de metais e outras formadas de metais e semimetais (boro, silício, arsênio, antimônio) e de metais e não-metais (carbono, fósforo).

É interessante constatar que as ligas possuem propriedades diferentes dos elementos que as originam. Algumas propriedades são tais como diminuição ou aumento do ponto de fusão, aumento da dureza, aumento da resistência mecânica.

Bibliografia

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