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ORCID:  http://orcid.org/0009-0007-3309-8680
Document type: Trabalho de Conclusão de Curso
Access type: Acesso Aberto
Title: Ferrosilício de alta pureza para aços elétricos: uma abordagem sobre a influência da composição química e a importância do refino na produção do ferrosilício destinado a aços elétricos.
Author: Ferreira, Guilherme Jesus
First Advisor: Reis, Miria Hespanhol Miranda
First member of the Committee: Bessa, Lidiane Pereira
Second member of the Committee: Dorneles, Kristopher Rodrigues
Summary: O ferrosilício (FeSi) é uma matéria prima amplamente utilizada na indústria do aço, desempenhando papel de desoxidante durante a produção do mesmo. Já os aços elétricos, são um tipo especial de aço capazes de conduzir um campo magnético e amplificar o mesmo, além de apresentarem baixas perdas magnéticas durante seu ciclo de magnetização. Tal material é amplamente utilizado na fabricação de núcleos de motores e transformadores, podendo ser do tipo grão orientado (GO) ou não orientado (GNO). Para que as propriedades magnéticas do aço elétrico sejam otimizadas, é imprescindível a presença de silício em sua composição em teores de até 3,5% em massa, uma vez que o silício age na diminuição das perdas magnéticas por correntes parasitas. Por isso, os aços elétricos são também conhecidos como aços siliciosos. Ainda nesse âmbito, é essencial o controle de alguns elementos como alumínio e carbono na composição do aço silicioso, uma vez que os mesmos influenciam o crescimento dos grãos que compõem a estrutura cristalográfica do aço, sendo que o tamanho dos grãos influencia as perdas magnéticas. Por isso, as aciarias demandam um produto de alta pureza das produtoras de ferrosilício, contendo teores de silício de aproximadamente 75% e teores de alumínio e carbono menores que 0,02%. Dessa forma, para que se atinja tais especificações, o ferrosilício é submetido a um processo de refino, uma etapa na qual uma corrente rica em oxigênio permeia o banho metálico de FeSi e remove através de oxidação os metais com maior afinidade ao oxigênio, como o Al e Ca. O carbono é removido a taxas menores, uma vez que o mecanismo de remoção do mesmo é diferente ao do que ocorre com os metais.
Abstract: Ferrosilicon (FeSi) is a widely used raw material in the steel industry, playing a key role as a deoxidizer during steel production. Electrical steels are a special type of steel capable of conducting and amplifying a magnetic field, while exhibiting low magnetic losses during their magnetization cycle. This material is extensively used in the manufacture of motor and transformer cores and may be classified as grain-oriented (GO) or non-oriented (NGO). To optimize the magnetic properties of electrical steel, the presence of silicon in amounts up to 3.5 wt.% is essential, as silicon reduces magnetic losses caused by eddy currents. Therefore, electrical steels are also known as silicon steels. In this context, it is crucial to control elements such as aluminum and carbon in the composition of silicon steel, since they influence the grain growth in the steel’s crystallographic structure, and grain size directly affects magnetic losses. For this reason, steel mills require a high-purity product from ferrosilicon producers, with silicon content of approximately 75% and aluminum and carbon contents lower than 0.02%. To meet these specifications, ferrosilicon undergoes a refining process, a stage in which an oxygen-rich gas stream permeates the FeSi metal bath and removes, through oxidation, metals with a higher affinity for oxygen, such as Al and Ca. Carbon, on the other hand, is removed at lower rates, since its removal mechanism differs from that of metallic elements.
Keywords: aço elétrico
ferroligas
ferrosilício
metalurgia
refino
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Quote: FERREIRA, Guilherme Jesus. Ferrosilício de alta pureza para aços elétricos: uma abordagem sobre a influência da composição química e a importância do refino na produção do ferrosilício destinado a aços elétricos. 2025. 45 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/46467
Date of defense: 12-May-2025
Appears in Collections:TCC - Engenharia Química

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