A HISTÓRIA DO AÇO

História do aço

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. 

As Primeiras Aplicações 

A primeira vez que o homem fez contato com elemento ferro, foi sob a forma de meteoritos, daí a etimologia da  palavra siderurgia, cujo radical latino sider significa estrela ou astro. O ferro, encontrado em meteoritos, contém normalmente 5 – 26% níquel, enquanto  que o ferro produzido artesanalmente continha apenas traços deste elemento, logo, sempre foi muito fácil diferenciar os artefatos feitos a base de ferro oriundo de meteoritos. Os mais antigos artefatos de ferro que se tem notícia são dois objetos encontrados no Egito, um na Grande Pirâmide de Gizé, construída aproximadamente em 2900 A.C., e outro na tumba de Abidos, construída aproximadamente em 2600 A.C.  Muitos anos transcorreram até que o ferro vindo das estrelas fosse também o ferro vindo da terra. Evidências arqueológicas indicam que, o  know-how do beneficiamento de minério de cobre ajudou acidentalmente no desenvolvimento das técnicas antigas de redução de minério de ferro. Acredita-se que algumas 17 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. 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. 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. 

Vários processos de obtenção do ferro foram desenvolvidos ao longo do tempo e usados longamente nas distintas regiões, como o forno de redução africano (século VI A.C.), o buraco de redução, usado em vários países do mediterrâneo, o forno de exaustão natural, desenvolvido pelos gregos, entre outros. Estes tipos de fornos, foram utilizados ao longo dos séculos e na idade média até o século VIII, quando uma pequena forjaria da Catalunha criou a forja Catalã, um conceito que pode ser considerado como um dos maiores avanços na tecnologia de redução de minério de ferro. A primeira forja Catalã tinha uma cúpula feita de pedras, de seção circular, de aproximadamente 1 metro de altura 18 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.  

Estes fornos foram sendo continuamente melhorados, dando origem sempre a novos processos. Os grandes avanços puderam ser sentidos nos aumentos das alturas de chaminé e colunas de carga, provavelmente como conseqüência de possíveis aumentos de pressão de sopro através da utilização de foles hidráulicos. Estas melhorias deram origem aos fornos wolf oven, blasofen, stuckofen, blauofen  e finalmente o flussofen, considerado como o primeiro altoforno, que evoluiu gradativamente para o processo que vem dominando o cenário da produção de ferro gusa nos últimos séculos, o moderno alto-forno. A partir da segunda metade do século XV, começa-se a produzir ferro pelo ‘refino’ do ferro-gusa, e com a crescente utilização da força motriz da água, se difundiu o uso de cilindros laminadores e trefilações a fio. No início do século XVIII, o consumo de aço conhece um grande avanço, começando também os problemas ecológicos. Dentro das minas, o trabalho era feito à luz de velas e o minério de ferro era retirado em cestas puxadas por cordas. A partir de 1600, várias leis no Reino Unido foram criadas visando a preservação das florestas, obrigando a retirada de operação de vários altos-fornos. Concomitante a isto, a produção de ferro nas colônias norte americanas fora fortemente apoiada, devido a abundância de madeira e minério de ferro. O primeiro alto-forno construído em 1622 na América do Norte, em Falling Creek, Virginia, nunca chegou a entrar em operação, pois os índios nativos americanos massacraram o chefe de obras John Berkeley e todos os trabalhadores, além de destruírem todo o trabalho realizado. Somente em 1645, um novo alto-forno nos Estados Unidos foi construído, e daí efetivamente operado.