Como é fabricado o aço elétrico de grão orientado: a rota de produção passo a passo
O aço de grão orientado deve suas baixas perdas a uma rota longa e rigorosamente controlada. Conhecer as etapas principais ajuda o comprador a ler os certificados da usina e a entender por que os graus diferem.
O aço elétrico de grão orientado (GO) é um dos produtos planos com mais etapas de processo. Sua propriedade-chave, perdas muito baixas quando magnetizado na direção de laminação, é construída passo a passo: a química na aciaria, a estrutura de grãos nas linhas de laminação e recozimento e, por fim, o revestimento isolante e, nos graus de menores perdas, o refino de domínios magnéticos. Este artigo acompanha uma rota típica de usina integrada, do gusa líquido à bobina acabada.
1. Produção de gusa e aço: acertar a química
A rota começa com o gusa líquido do alto-forno. Antes do convertedor ele é dessulfurado (por exemplo, por agitação mecânica KR), pois o enxofre e outras impurezas precisam ficar em limites estreitos. Após o refino no convertedor (BOF), o aço é tratado em um desgaseificador a vácuo RH, onde carbono, nitrogênio e gases são reduzidos e o silício — cerca de 3 % no aço GO — é ajustado com precisão. As pequenas quantidades de elementos formadores de inibidores, que depois controlam o crescimento de grão, também são definidas nesta etapa.
2. Lingotamento contínuo e laminação a quente
O aço é lingotado continuamente em placas, que são reaquecidas, laminadas a quente em tira e bobinadas. A temperatura de reaquecimento e as condições de laminação a quente determinam como os inibidores se distribuem na tira, e disso depende o êxito da recristalização secundária posterior.
3. Normalização, decapagem e laminação a frio
A tira a quente é normalizada (recozida) e decapada para remover a carepa e, depois, laminada a frio até a espessura final — normalmente 0,23, 0,27, 0,30 ou 0,35 mm — em um laminador reversível. A precisão de espessura importa: o manual de produtos da Baosteel especifica ±0,02 mm para 0,23 mm e ±0,03 mm para 0,27–0,35 mm.
4. Recozimento de descarbonetação e recozimento em alta temperatura
No recozimento de descarbonetação o carbono é reduzido a um nível muito baixo e forma-se a estrutura de grãos primária. Aplica-se um separador à base de óxido de magnésio, e as bobinas passam por um longo recozimento em caixa em alta temperatura. É aí que ocorre a recristalização secundária: grãos com a chamada orientação Goss crescem e consomem os demais, alinhando a direção de fácil magnetização com a de laminação. O mesmo recozimento purifica o aço e forma o filme vítreo na superfície.
5. Aplainamento, revestimento isolante e refino de domínios
Após o recozimento a tira é aplainada sob tração e recebe o revestimento isolante final. O aço GO da Baosteel usa um revestimento inorgânico de alta resistência entre lâminas que suporta recozimento de alívio de tensões a 800 °C. Nos graus de menores perdas, a superfície é então tratada para refinar os domínios magnéticos. Na designação da Baosteel são a série R (por exemplo B23R080); P é aço de alta permeabilidade (Hi-B) e G é aço GO convencional.
Baosteel: a escala por trás da rota
A Baosteel, nossa principal fonte, opera essa rota em escala industrial. Depois que uma nova linha em sua base de Baoshan, em Xangai, entrou em plena produção em 13 de junho de 2024, sua capacidade anual de grão orientado passou de 1,00 para 1,16 milhão de toneladas, a maior do mundo (Jiefang Daily via shanghai.gov.cn; Securities Times). Em 25 de junho de 2024 a Baosteel lançou quatro novos graus de grão orientado — B23P080, B20HS070, B18HS075 e B18HS070 — voltados aos transformadores mais eficientes.
6. Corte, embalagem e certificação
Por fim, as bobinas-mãe são cortadas em bobinas de entrega, embaladas e liberadas com um certificado da usina que informa as perdas e a indução medidas do lote. O GO da Baosteel é fornecido em larguras de 900–1200 mm com diâmetro interno de 508 mm; a tira mais estreita para núcleos de transformador é obtida por corte longitudinal a jusante, onde começa o processamento da HXES.
O que isso significa para o comprador
- A letra do grau indica a rota de processo: G convencional, P alta permeabilidade, R domínios refinados.
- Os valores garantidos no certificado são perdas máximas a 1,7 T, 50 Hz e B8 mínima; os valores típicos são menores, mas não garantidos.
- Graus com domínios refinados não devem passar por recozimento de alívio de tensões em alta temperatura, a menos que a usina confirme que são resistentes ao calor, pois o efeito de refino pode se perder.
- Peça o certificado da usina em cada lote e mantenha os números das bobinas no corte, no recorte e no empilhamento.
Se estiver comparando graus para um projeto de transformador, envie-nos a potência nominal, o projeto do núcleo e as perdas-alvo. Sugeriremos graus Baosteel adequados e confirmaremos a disponibilidade com a cotação vigente.
