O aço é muito importante na vida moderna. Automóveis, aviões, navios, linhas de transmissão de energia elétrica, tubulações de água, redes integradas de telefonia, etc., são feitos de aço. Nas casas o aço está presente em larga escala, dos talheres às panelas, passando pelos vergalhões que garantem a estabilidade das construções. Ainda, além da presença direta nos bens duráveis, o aço é vital na construção das máquinas e equipamentos que tornam possível à humanidade, gozar dos benefícios e facilidades conferidos pelos bens de consumo modernos. Desta maneira, fica inconcebível qualquer tentativa de imaginar o mundo moderno sem a presença de um grama de aço. Mais, pode-se dizer que o poderio econômico de uma nação está direta e intimamente ligado com o consumo per capita de aço.

fogueiras construídas a base de pedras de minério de ferro, promoviam o contato de partículas suficientemente quentes de carbono com partículas de óxido de ferro, dando início ao processo de redução, resultando em uma massa escura, não fundida, mas em contra-partida permitindo a sua deformação plástica através de técnicas de forjamento, produzindo utensílios de diferenciadas propriedades mecânicas. O registro mais antigo de um processo de redução de minério de ferro foi encontrado na parede de uma tumba egípcia, datando de aproximadamente 1500 A.C.(05). A simplicidade do processo chama a atenção: um simples buraco no solo, contendo minério e um combustível desconhecido, onde a chama era controlada através de foles acionados com o movimento dos pés.

Certamente outros avanços ocorreram, apesar da falta de registros, mas acredita-se que a grande difusão dos utensílios de aço ocorreu por volta do século XIII A.C., quando no Império Hitita, região onde hoje se situa a Turquia, o ferro foi introduzido em utilizações militares em detrimento ao uso do bronze. Após localizarem um grande depósito de minério de ferro, os Hititas desenvolveram técnicas de forjamento, transformando seus armamentos e construindo um verdadeiro império mantido por várias décadas.

No século VI A.C., Nabucodonosor fez construir os portões da Babilônia com pilares e vigas cobertas de cobre e reforçadas com estruturas de ferro(06).

Por volta do século V A.C. os chineses, que já haviam inventado a roda, começaram a fabricar o ferro carburado, mais tarde chamado ferro-gusa. Em 221 A.C., o império chinês foi capaz de dominar praticamente todos os reinos circundantes, graças às suas apuradas técnicas de produção de ferro. Estas são provas irrefutáveis de como o uso do ferro tem alterado a história ao longo dos tempos.

por 0,76 metros de diâmetro conhecida como cuba, com um bocal inferior conectado a um fole para o suprimento de ar aquecido. O minério era alimentado sobre uma camada de carvão, e sobre ele outra camada de carvão era alimentada, em procedimento muito semelhante ao atualmente usado. A forja Catalã produzia cerca de 160 kg de ferro em cinco horas, enquanto que as técnicas anteriores produziam neste mesmo intervalo de tempo, no máximo 23 kg. A forja Catalã dominou a produção de ferro até o século XV(06).

O coque é o material resultante do processo de coqueificação do carvão, que consiste basicamente no aquecimento à altas temperaturas, em ausência de ar, de uma massa de carvão com características aglutinantes, liberando assim um certo número de produtos voláteis e gerando um resíduo sólido, poroso, carbonoso e de alta resistência mecânica. No processo de redução de minério de ferro via alto-forno, o coque é responsável pelo fornecimento de carbono e energia necessários para reduzir quimicamente, direta ou indiretamente o minério, e produzir o ferro gusa. Devido à sua resistência, o coque é responsável por sustentar a coluna de carga do forno e gerar a permeabilidade necessária para os gases fluírem no leito.

O uso de coque permitiu aumentos significativos de produção. Por ser mais resistente, o coque permitia carregar maior quantidade de minério, resultando na construção de fornos maiores, além do que o leito formado pelo

coque otimizou a permeabilidade do leito para os gases, permitindo-se soprar mais e melhorar os índices de produção.

A partir das primeiras utilizações com sucesso dos altos-fornos à coque, as maiores evoluções, que resultaram em saltos de escala de produção, economia de combustível, índices de produtividade, podem ser consideradas(05,06, 07):

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No Brasil, a produção de ferro iniciou logo após ao descobrimento. Em 1554, o Padre Anchieta reportava à corte a ocorrência de ferro e prata. Em 1587, Afonso Sardinha iniciou a industrialização de ferro no Brasil. A produção aumentava até que, em 5 de janeiro de 1785, D. Maria, rainha de Portugal, proibiu terminantemente qualquer existência de fábricas na colônia, devida à febre do ouro, que exigia a dedicação exclusiva de todos os recursos ao enriquecimento da Metrópole. Somente após a ascensão de D. João VI ao trono, é que as fábricas seriam novamente permitidas.

Mas o grande passo foi dado por força da Carta Régia de 4 de dezembro de 1810. Por ordem de José Bonifácio de Andrada e Silva - o ‘Patriarca da Independência’, o geólogo e metalurgista Wilhelm von Eschwege, que havendo trabalhado sob as ordens dele na fábrica de Foz D’Alge em Portugal, de 1803 a 1807, chegou ao Brasil em 1810. Eschwege construiu perto de Congonhas do Campo, MG, na ‘Fábrica de Ferro’ de propriedade da Sociedade Patriótica, organizada pelo Conde de Palma, então governador de Minas Gerais, um baixo forno tipo Sueco e obteve aos 17 de dezembro de 1812, a primeira corrida de ferro gusa (ou ferro coado como era chamado à época) no Brasil.

Em 1905 o Brasil possuía 2 altos-fornos, 1 deles inoperante devido à concorrência internacional, produzindo 2100 toneladas anuais de gusa e cerca de 100 forjas produzindo mais 2000 toneladas de ferro em barras(06). Hoje, ‘apenas’ 100 anos depois, a produção de ferro gusa no Brasil é da ordem de 25 milhões de toneladas anuais, sendo 75% produzido pelas usinas integradas (70% via altos-fornos à coque e 5% via altos-fornos à carvão vegetal) e os 25% restantes sendo produzidos por usinas independentes à carvão vegetal.

por bens de consumo em geral, como eletrodomésticos, carros, etc. Para suprir esta demanda, a melhor opção econômica e tecnológica, eram os ‘grandes’ altos-fornos, construídos com capacidades de produção da ordem de 4 à 6 milhões de toneladas de ferro gusa líquido/ano, para em seqüência proceder a etapa de refino do aço. Estas usinas, conhecidas como integradas, apresentam todas as etapas de produção e de beneficiamento do aço, ou seja, redução do minério, refino do aço e laminação. Ainda hoje as usinas são chamadas de integradas, quando apresentam este esquema de produção. O processo utilizado para o refino do aço, em 1950, era principalmente os fornos Siemens-Martin, processo desenvolvido por Karl Wilhelm Siemens em 1868. Porém, uma inovação radical aconteceu no início da década de 50, quando a siderúrgica austríaca Voest-Alpine desenvolveu os conversores a oxigênio, também conhecido como conversores LD, nome ligado à primeira planta que operou com este tipo de equipamento em 1952, a Linz e Donavitz na Áustria(08). Os conversores a oxigênio, são até hoje técnica e economicamente atraentes para largas escalas de produção. A carga dos fornos LD é basicamente constituída de gusa líquido, complementado por carga sólida (10 à 30%), como sucata ou gusa sólido.

Este fator aliado a uma maior flexibilidade de produção dos fornos elétricos, menores custos de investimento, variáveis ambientais, e mais importante, margens achatadas de lucro, fizeram surgir o conceito das mini-usinas. As mini-usinas são assim chamadas por não apresentarem a etapa de redução do minério de ferro, fabricando o aço a partir da rota forno elétrico-forno panela.

estava apenas engatinhando. Assim, fornos elétricos acabaram sendo incubados por algumas décadas até que a industria de energia, assim como a de eletrodos de carbono, evoluíssem o suficiente.

Atualmente, a produção de aço pelas mini-usinas continua crescendo em relação às aciarias a oxigênio, ainda que em países como o Brasil esta tendência não seja seguida. Como a quantidade de sucata disponível não é suficiente para atender a demanda de aço, estima-se que por mais 30 anos, a rota alto-forno/conversores LD deverá sobreviver.