11 bandeira

 

73. Ferro e Aço

Editor do Capítulo: Augustine Moffit


Conteúdo

Figuras e Tabelas

Indústria de Ferro e Aço
John Masaitis

Laminadores
H. Schneider

Problemas e Padrões de Saúde e Segurança

Questões ambientais e de saúde pública

Tabelas

Clique em um link abaixo para visualizar a tabela no contexto do artigo.

1. Subprodutos recuperáveis ​​de fornos de coque
2. Resíduos gerados e reciclados na produção de aço no Japão

figuras

Aponte para uma miniatura para ver a legenda da figura, clique para ver a figura no contexto do artigo.

IRO10F13IRO10F14IRO010F4IRO010F1IRO10F16IRO10F12IRO010F3IRO10F11IRO010F7IRO010F8IRO010F9IRO010F5IRO020F1IRO200F1

Domingo, março 13 2011 14: 12

Indústria de Ferro e Aço

O ferro é mais amplamente encontrado na crosta terrestre, na forma de vários minerais (óxidos, minérios hidratados, carbonatos, sulfetos, silicatos e assim por diante). Desde os tempos pré-históricos, os humanos aprenderam a preparar e processar esses minerais por várias operações de lavagem, britagem e peneiramento, separação da ganga, calcinação, sinterização e pelotização, a fim de tornar os minérios fundíveis e obter ferro e aço. Em tempos históricos, uma próspera indústria siderúrgica se desenvolveu em muitos países, baseada no abastecimento local de minério e na proximidade de florestas para fornecer o carvão vegetal para combustível. No início do século 18, a descoberta de que o coque poderia ser usado no lugar do carvão vegetal revolucionou a indústria, tornando possível seu rápido desenvolvimento como a base sobre a qual repousaram todos os outros desenvolvimentos da Revolução Industrial. Grandes vantagens foram concedidas aos países onde os depósitos naturais de carvão e minério de ferro se encontram próximos.

A fabricação de aço foi em grande parte um desenvolvimento do século 19, com a invenção dos processos de fusão; o Bessemer (1855), a lareira aberta, geralmente acionada por gás produtor (1864); e o forno elétrico (1900). Desde meados do século 20, a conversão de oxigênio, principalmente o processo Linz-Donowitz (LD) por lança de oxigênio, tornou possível a fabricação de aço de alta qualidade com custos de produção relativamente baixos.

Hoje, a produção de aço é um índice de prosperidade nacional e a base da produção em massa em muitas outras indústrias, como construção naval, automobilística, construção, máquinas, ferramentas e equipamentos industriais e domésticos. O desenvolvimento dos transportes, nomeadamente marítimos, tornou economicamente rentável o intercâmbio internacional das matérias-primas necessárias (minérios de ferro, carvão, fuelóleo, sucata e aditivos). Assim, os países que possuem depósitos de minério de ferro próximos às minas de carvão deixaram de ser privilegiados, e grandes smelters e siderúrgicas foram construídas nas regiões litorâneas dos principais países industrializados e são abastecidas com matérias-primas de países exportadores que têm condições de atender a demanda atual. requisitos diários para materiais de alta qualidade.

Durante as últimas décadas, os chamados processos de redução direta foram desenvolvidos e tiveram sucesso. Os minérios de ferro, em particular os minérios de alto teor ou beneficiados, são reduzidos a ferro-esponja por extração do oxigênio que contêm, obtendo-se assim um material ferroso que substitui a sucata.

Produção de Ferro e Aço

A produção mundial de ferro-gusa foi de 578 milhões de toneladas em 1995 (veja a figura 1).

Figura 1. Produção mundial de ferro-gusa em 1995, por regiões

IRO10F13

A produção mundial de aço bruto foi de 828 milhões de toneladas em 1995 (veja a figura 2).

Figura 2. Produção mundial de aço bruto em 1995, por regiões

IRO10F14

A siderurgia vem passando por uma revolução tecnológica, e a tendência de construção de novas capacidades produtivas tem sido em direção ao forno elétrico a arco (EAF) com aproveitamento de sucata reciclada por usinas menores (ver figura 3). Embora as siderúrgicas integradas, onde o aço é feito de minério de ferro, estejam operando em níveis recordes de eficiência, as siderúrgicas EAF com capacidade de produção da ordem de menos de 1 milhão de toneladas por ano estão se tornando mais comuns nos principais países produtores de aço do mundo .

Figura 3. Cargas de sucata ou fornos elétricos

IRO010F4

Fabricação de ferro

A linha de fluxo geral da fabricação de ferro e aço é mostrada na figura 4.

Figura 4. Linha de fluxo de fabricação de aço

IRO010F1

Para a siderurgia, o recurso essencial é o alto-forno, onde o minério de ferro é fundido (reduzido) para produzir ferro-gusa. O forno é carregado de cima com minério de ferro, coque e calcário; o ar quente, freqüentemente enriquecido com oxigênio, é soprado pelo fundo; e o monóxido de carbono produzido a partir do coque transforma o minério de ferro em ferro-gusa contendo carbono. O calcário atua como um fluxo. A uma temperatura de 1,600°C (ver figura 5), ​​o ferro-gusa derrete e se acumula no fundo do forno, e o calcário se combina com a terra para formar a escória. O forno é vazado (ou seja, o ferro gusa é removido) periodicamente, e o ferro gusa pode então ser despejado em gusa para uso posterior (por exemplo, em fundições), ou em panelas onde é transferido, ainda fundido, para o aço- fazendo planta.

Figura 5. Medindo a temperatura do metal fundido em um alto-forno

IRO10F16

Algumas usinas de grande porte possuem fornos de coque no mesmo local. Os minérios de ferro são geralmente submetidos a processos preparatórios especiais antes de serem carregados no alto-forno (lavagem, redução ao tamanho ideal do granulado por britagem e peneiramento, separação de finos para sinterização e pelotização, triagem mecanizada para separação da ganga, calcinação, sinterização e pelotização). As escórias retiradas do forno podem ser convertidas no local para outras utilizações, nomeadamente para o fabrico de cimento.

Figura 6. Carga de metal quente para forno de oxigênio básico

IRO10F12

Fabricação de aço

O ferro-gusa contém grandes quantidades de carbono, bem como outras impurezas (principalmente enxofre e fósforo). Deve, portanto, ser refinado. O teor de carbono deve ser reduzido, as impurezas oxidadas e removidas, e o ferro convertido em um metal altamente elástico que pode ser forjado e fabricado. Esse é o objetivo das operações siderúrgicas. Existem três tipos de fornos siderúrgicos: o forno de soleira aberta, o conversor de processo de oxigênio básico (ver figura 6) e o forno elétrico a arco (ver figura 7). A maior parte dos fornos a céu aberto foram substituídos por conversores de oxigênio básico (onde o aço é feito soprando ar ou oxigênio em ferro fundido) e fornos de arco elétrico (onde o aço é feito de sucata e pelotas de ferro-esponja).

Figura 7. Visão geral da fundição do forno elétrico

IRO010F3

Aços especiais são ligas nas quais outros elementos metálicos são incorporados para produzir aços com qualidades especiais e para fins especiais (por exemplo, cromo para evitar ferrugem, tungstênio para dar dureza e tenacidade em altas temperaturas, níquel para aumentar a resistência, ductilidade e resistência à corrosão). . Esses constituintes de liga podem ser adicionados à carga do alto-forno (ver figura 8) ou ao aço fundido (no forno ou panela) (ver figura 9). O metal fundido do processo de fabricação do aço é despejado em máquinas de lingotamento contínuo para formar tarugos (veja a figura 10), blocos (veja a figura 11) ou placas. O metal fundido também pode ser vazado em moldes para formar lingotes. A maior parte do aço é produzida pelo método de fundição (ver figura 12). Os benefícios do lingotamento contínuo são maior rendimento, maior qualidade, economia de energia e redução nos custos de capital e operação. Os moldes vazados com lingotes são armazenados em poços de imersão (ou seja, fornos subterrâneos com portas), onde os lingotes podem ser reaquecidos antes de passarem para os laminadores ou outro processamento subsequente (figura 4). Recentemente, as empresas começaram a produzir aço com lingotamento contínuo. Os laminadores são discutidos em outra parte deste capítulo; fundições, forjamento e prensagem são discutidos no capítulo Indústria metalúrgica e metalúrgica.

Figura 8. Parte traseira da carga de metal quente

IRO10F11

Figura 9. Concha de lingotamento contínuo

IRO010F7

Figura 10. Tarugo de lingotamento contínuo

IRO010F8

Figura 11. Bloom de lingotamento contínuo

IRO010F9

Figura 12. Púlpito de controle para processo de lingotamento contínuo

IRO010F5

Riscos

Acidentes

Na indústria siderúrgica, grandes quantidades de material são processadas, transportadas e transportadas por equipamentos maciços que superam os da maioria das indústrias. As siderúrgicas normalmente têm programas sofisticados de segurança e saúde para lidar com os perigos em um ambiente que pode ser implacável. Uma abordagem integrada que combina boas práticas de engenharia e manutenção, procedimentos de trabalho seguros, treinamento de trabalhadores e uso de equipamentos de proteção individual (EPI) geralmente é necessária para controlar os riscos.

As queimaduras podem ocorrer em vários pontos do processo de fabricação do aço: na frente do forno durante o vazamento do metal fundido ou escória; de derramamentos, respingos ou erupções de metal quente de conchas ou recipientes durante o processamento, enchimento (vazamento) ou transporte; e do contato com o metal quente enquanto ele está sendo transformado em um produto final.

A água aprisionada por metal fundido ou escória pode gerar forças explosivas que lançam metal quente ou material em uma área ampla. Inserir um implemento úmido em metal fundido também pode causar erupções violentas.

O transporte mecânico é essencial na fabricação de ferro e aço, mas expõe os trabalhadores a perigos potenciais de atropelamento e entalamento. Pontes rolantes são encontradas em quase todas as áreas de siderurgia. A maioria das grandes obras também depende fortemente do uso de equipamentos de trilhos fixos e grandes tratores industriais para o transporte de materiais.

Os programas de segurança para uso do guindaste exigem treinamento para garantir a operação adequada e segura do guindaste e amarração de cargas para evitar quedas de cargas; boa comunicação e uso de sinais de mão padrão entre os motoristas do guindaste e os lançadores para evitar lesões causadas pelo movimento inesperado do guindaste; programas de inspeção e manutenção de peças de guindastes, dispositivos de içamento, eslingas e ganchos para evitar quedas de cargas; e meios seguros de acesso aos guindastes para evitar quedas e acidentes nas transversais dos guindastes.

Os programas de segurança para ferrovias também exigem uma boa comunicação, especialmente durante o deslocamento e acoplamento de vagões, para evitar prender pessoas entre os acoplamentos de vagões.

É necessário manter o espaço livre adequado para a passagem de grandes tratores industriais e outros equipamentos e evitar partidas e movimentos inesperados para eliminar os perigos de atropelamento, colisão e encruzilhada para operadores de equipamentos, pedestres e outros operadores de veículos. Programas também são necessários para inspeção e manutenção de equipamentos de segurança e passagens.

Uma boa limpeza é um dos pilares da segurança em siderúrgicas. Pisos e passagens podem ficar rapidamente obstruídos com materiais e implementos que representam um risco de tropeço. Grandes quantidades de graxas, óleos e lubrificantes são usados ​​e, se derramados, podem facilmente se tornar um risco de escorregamento ao caminhar ou trabalhar em superfícies.

As ferramentas estão sujeitas a grande desgaste e logo ficam comprometidas e talvez perigosas de usar. Embora a mecanização tenha diminuído muito a quantidade de manuseio manual na indústria, ainda podem ocorrer tensões ergonômicas em muitas ocasiões.

Motores pontiagudos ou rebarbas em produtos de aço ou bandas de metal representam riscos de laceração e perfuração para trabalhadores envolvidos em operações de acabamento, transporte e manuseio de sucata. Luvas resistentes a cortes e protetores de pulso são frequentemente usados ​​para eliminar ferimentos.

Programas de óculos de proteção são particularmente importantes em siderúrgicas. Os riscos de corpo estranho para os olhos prevalecem na maioria das áreas, especialmente no manuseio de matérias-primas e acabamento de aço, onde são realizadas retificação, soldagem e queima.

A manutenção programada é particularmente importante para a prevenção de acidentes. Sua finalidade é garantir a eficiência do equipamento e manter as proteções em pleno funcionamento, pois falhas podem ocasionar acidentes. Aderir a práticas operacionais seguras e regras de segurança também é muito importante devido à complexidade, tamanho e velocidade dos equipamentos e máquinas de processo.

Envenenamento por monóxido de carbono

Altos-fornos, conversores e fornos de coque produzem grandes quantidades de gases no processo de fabricação de ferro e aço. Após a remoção do pó, esses gases são utilizados como fontes de combustível nas diversas fábricas, e alguns são fornecidos a fábricas químicas para uso como matéria-prima. Eles contêm grandes quantidades de monóxido de carbono (gás de alto-forno, 22 a 30%; gás de coqueria, 5 a 10%; gás de conversor, 68 a 70%).

Às vezes, o monóxido de carbono emana ou vaza dos topos ou corpos dos altos-fornos ou dos muitos gasodutos dentro das usinas, causando acidentalmente intoxicação aguda por monóxido de carbono. A maioria dos casos de envenenamento ocorre durante o trabalho em altos-fornos, especialmente durante os reparos. Outros casos ocorrem durante o trabalho em torno de fogões quentes, visitas de inspeção ao redor dos corpos do forno, trabalho próximo aos topos do forno ou trabalho próximo a entalhes de concreto ou entalhes de vazamento. O envenenamento por monóxido de carbono também pode resultar de gás liberado de válvulas de vedação de água ou potes de vedação nas usinas siderúrgicas ou laminadoras; do desligamento repentino de equipamentos de sopro, caldeiras ou ventiladores; de vazamento; por falha em ventilar ou purgar adequadamente recipientes de processo, tubulações ou equipamentos antes do trabalho; e durante o fechamento das válvulas da tubulação.

Poeira e fumaça

Poeira e fumaça são geradas em muitos pontos da fabricação de ferro e aço. Poeiras e fumos são encontrados nos processos de preparação, especialmente na sinterização, em frente aos altos-fornos e fornos de aço e na fabricação de lingotes. Poeiras e vapores de minério de ferro ou metais ferrosos não causam prontamente fibrose pulmonar e a pneumoconiose é infrequente. Acredita-se que alguns cânceres de pulmão estejam relacionados a carcinógenos encontrados nas emissões de fornos de coque. Os vapores densos emitidos durante o uso de lanças de oxigênio e do uso de oxigênio em fornos abertos podem afetar particularmente os operadores de guindastes.

A exposição à sílica é um risco para os trabalhadores envolvidos no revestimento, revestimento e reparo de altos-fornos e fornos de aço e vasos com materiais refratários, que podem conter até 80% de sílica. As panelas são revestidas com tijolo refratário ou sílica triturada e esse revestimento requer reparos frequentes. A sílica contida nos materiais refratários está parcialmente na forma de silicatos, que não causam silicose, mas sim pneumoconiose. Os trabalhadores raramente são expostos a pesadas nuvens de poeira.

Adições de ligas a fornos que produzem aços especiais às vezes trazem riscos potenciais de exposição de cromo, manganês, chumbo e cádmio.

Perigos diversos

As operações de bancada e top-side em operações de coqueamento em frente a altos-fornos na fabricação de ferro e frente de forno, fabricação de lingotes e operações de lingotamento contínuo na fabricação de aço envolvem atividades extenuantes em um ambiente quente. Programas de prevenção de doenças causadas pelo calor devem ser implementados.

Os fornos podem causar ofuscamento que pode ferir os olhos, a menos que proteção ocular adequada seja fornecida e usada. Operações manuais, como alvenaria de fornos e vibração mão-braço em picadores e trituradores podem causar problemas ergonômicos.

Plantas de sopro, plantas de oxigênio, sopradores de descarga de gás e fornos elétricos de alta potência podem causar danos à audição. Os operadores de fornos devem ser protegidos fechando a fonte de ruído com material de amortecimento de som ou fornecendo abrigos à prova de som. Reduzir o tempo de exposição também pode ser eficaz. Protetores auriculares (abafadores ou protetores auriculares) muitas vezes são necessários em áreas de alto ruído devido à inviabilidade de se obter redução adequada do ruído por outros meios.

Medidas de Segurança e Saúde

organização de segurança

A organização da segurança é de primordial importância na indústria siderúrgica, onde a segurança depende muito da reação dos trabalhadores aos perigos potenciais. A primeira responsabilidade da administração é fornecer as condições físicas mais seguras possíveis, mas geralmente é necessário obter a cooperação de todos nos programas de segurança. Comitês de prevenção de acidentes, delegados de segurança dos trabalhadores, incentivos de segurança, competições, esquemas de sugestões, slogans e avisos podem desempenhar um papel importante nos programas de segurança. Envolver todas as pessoas nas avaliações de perigo do local, observação de comportamento e exercícios de feedback pode promover atitudes de segurança positivas e focar grupos de trabalho que trabalham para prevenir lesões e doenças.

As estatísticas de acidentes revelam áreas de perigo e a necessidade de proteção física adicional, bem como maior estresse na limpeza. O valor de diferentes tipos de roupas de proteção pode ser avaliado e as vantagens podem ser comunicadas aos trabalhadores envolvidos.

Training

O treinamento deve incluir informações sobre perigos, métodos seguros de trabalho, prevenção de riscos e uso de EPI. Quando novos métodos ou processos são introduzidos, pode ser necessário retreinar até mesmo os trabalhadores com longa experiência em tipos mais antigos de fornos. Cursos de treinamento e atualização para todos os níveis de pessoal são particularmente valiosos. Devem familiarizar o pessoal com métodos de trabalho seguros, atos inseguros a serem proibidos, regras de segurança e as principais disposições legais associadas à prevenção de acidentes. O treinamento deve ser conduzido por especialistas e deve fazer uso de recursos audiovisuais eficazes. Reuniões ou contatos de segurança devem ser realizados regularmente para todas as pessoas, a fim de reforçar o treinamento e a conscientização sobre segurança.

Medidas de engenharia e administrativas

Todas as peças perigosas de máquinas e equipamentos, incluindo elevadores, transportadores, eixos de longo curso e engrenagens em pontes rolantes, devem ser protegidas com segurança. Um sistema regular de inspeção, exame e manutenção é necessário para todas as máquinas e equipamentos da planta, particularmente para guindastes, equipamentos de elevação, correntes e ganchos. Um programa eficaz de bloqueio/sinalização deve estar em operação para manutenção e reparo. Equipamento defeituoso deve ser descartado. As cargas de trabalho seguras devem ser claramente marcadas e o equipamento que não estiver em uso deve ser armazenado de forma organizada. O acesso às pontes rolantes deve, sempre que possível, ser feito por escadas. Se for necessário usar uma escada vertical, ela deve ser erguida em intervalos. Arranjos eficazes devem ser feitos para limitar o deslocamento de pontes rolantes quando houver pessoas trabalhando nas proximidades. Pode ser necessário, conforme exigido por lei em alguns países, instalar mecanismos de manobra apropriados em pontes rolantes para evitar colisões se dois ou mais guindastes trafegarem na mesma pista.

Locomotivas, trilhos, vagões, buggies e acoplamentos devem ser de bom projeto e mantidos em bom estado de conservação, e um sistema eficaz de sinalização e alerta deve estar em operação. Deve ser proibido andar em engates ou passar entre vagões. Nenhuma operação deve ser realizada na via do equipamento ferroviário, a menos que tenham sido tomadas medidas para restringir o acesso ou a movimentação do equipamento.

Grande cuidado é necessário no armazenamento de oxigênio. Os abastecimentos para diferentes partes da obra devem ser canalizados e claramente identificados. Todas as lanças devem ser mantidas limpas.

Há uma necessidade interminável de uma boa limpeza. Quedas e tropeços causados ​​por pisos obstruídos ou implementos e ferramentas deixados descuidadamente podem causar ferimentos em si mesmos, mas também podem lançar uma pessoa contra material quente ou derretido. Todos os materiais devem ser cuidadosamente empilhados e os suportes de armazenamento devem ser colocados de forma conveniente para as ferramentas. Derramamentos de graxa ou óleo devem ser imediatamente limpos. A iluminação de todas as partes das oficinas e proteções de máquinas deve ser de alto padrão.

Higiene industrial

Boa ventilação geral em toda a planta e ventilação de exaustão local (LEV) sempre que quantidades substanciais de poeira e fumaça são geradas ou gás pode escapar são necessárias, juntamente com os mais altos padrões possíveis de limpeza e manutenção. O equipamento de gás deve ser inspecionado regularmente e bem mantido para evitar qualquer vazamento de gás. Sempre que qualquer trabalho for realizado em um ambiente com probabilidade de conter gás, detectores de gás monóxido de carbono devem ser usados ​​para garantir a segurança. Quando o trabalho em uma área perigosa for inevitável, devem ser usados ​​respiradores autônomos ou com suprimento de ar. Cilindros de ar respirável devem ser sempre mantidos em prontidão, e os operadores devem ser totalmente treinados nos métodos de operação.

Com vista a melhorar o ambiente de trabalho, deve ser instalada ventilação induzida para fornecer ar fresco. Ventiladores locais podem ser localizados para fornecer alívio individual, especialmente em locais de trabalho quentes. A proteção térmica pode ser fornecida pela instalação de escudos térmicos entre os trabalhadores e fontes de calor radiante, como fornalhas ou metal quente, pela instalação de telas de água ou cortinas de ar na frente das fornalhas ou pela instalação de telas de arame à prova de calor. Um macacão e capuz de material resistente ao calor com aparelho de respiração por linha de ar oferece a melhor proteção aos trabalhadores da fornalha. Como o trabalho nos fornos é extremamente quente, as linhas de ar frio também podem ser conduzidas para o traje. Arranjos fixos para permitir o tempo de resfriamento antes da entrada nos fornos também são essenciais.

A aclimatação leva a um ajuste natural no teor de sal do suor corporal. A incidência de afecções pelo calor pode ser muito diminuída por ajustes na carga de trabalho e por períodos de descanso bem espaçados, especialmente se estes forem passados ​​em uma sala fria, com ar-condicionado se necessário. Como paliativos, deve ser fornecido um suprimento abundante de água e outras bebidas adequadas e deve haver instalações para refeições leves. A temperatura das bebidas geladas não deve ser muito baixa e os trabalhadores devem ser treinados para não engolir muito líquido gelado de uma só vez; refeições leves são preferidas durante o horário de trabalho. A reposição de sal é necessária para trabalhos que envolvam sudorese profusa e é melhor alcançada aumentando a ingestão de sal com refeições regulares.

Em climas frios, é necessário cuidado para evitar os efeitos nocivos da exposição prolongada ao frio ou mudanças bruscas e violentas de temperatura. Refeitório, lavabos e instalações sanitárias devem estar preferencialmente à mão. As instalações de lavagem devem incluir chuveiros; vestiários e armários devem ser fornecidos e mantidos em condições limpas e higiênicas.

Sempre que possível, as fontes de ruído devem ser isoladas. Painéis centrais remotos removem alguns operacionais das áreas ruidosas; proteção auditiva deve ser necessária nas piores áreas. Além de proteger as máquinas barulhentas com material de absorção de som ou proteger os trabalhadores com abrigos à prova de som, os programas de proteção auditiva são meios eficazes de controlar a perda auditiva induzida por ruído.

Equipamento de proteção pessoal

Todas as partes do corpo estão em risco na maioria das operações, mas o tipo de roupa de proteção necessária varia de acordo com o local. Quem trabalha em fornos precisa de roupas que protejam contra queimaduras - macacão de material resistente ao fogo, polainas, botas, luvas, capacetes com proteção facial ou óculos contra faíscas e também contra ofuscamento. Botas de segurança, óculos de segurança e capacetes são indispensáveis ​​em quase todas as ocupações e as luvas são amplamente necessárias. A vestimenta de proteção deve levar em conta os riscos à saúde e ao conforto decorrentes do calor excessivo; por exemplo, um capuz resistente ao fogo com viseira de tela de arame oferece boa proteção contra faíscas e é resistente ao calor; várias fibras sintéticas também se mostraram eficientes na resistência ao calor. Supervisão estrita e propaganda contínua são necessárias para garantir que o equipamento de proteção individual seja usado e mantido corretamente.

Ergonomia

A abordagem ergonômica (ou seja, investigação da relação trabalhador-máquina-ambiente) é de particular importância em certas operações na indústria siderúrgica. Um estudo ergonômico adequado é necessário não apenas para investigar as condições enquanto um trabalhador realiza várias operações, mas também para explorar o impacto do ambiente no trabalhador e o design funcional do maquinário utilizado.

Supervisão médica

Exames médicos pré-colocação são de grande importância na seleção de pessoas adequadas para o árduo trabalho na fabricação de ferro e aço. Para a maioria dos trabalhos, é necessário um bom físico: hipertensão, doenças cardíacas, obesidade e gastroenterite crônica desqualificam indivíduos para trabalhar em ambientes quentes. É necessário um cuidado especial na seleção de operadores de guindastes, tanto em relação às capacidades físicas quanto mentais.

A supervisão médica deve prestar atenção especial às pessoas expostas ao estresse térmico; devem ser providenciados exames periódicos de tórax para aqueles expostos à poeira e exames audiométricos para aqueles expostos ao ruído; os operadores de equipamentos móveis também devem receber exames médicos periódicos para garantir sua aptidão contínua para o trabalho.

A supervisão constante de todos os aparelhos de ressuscitação é necessária, assim como o treinamento de trabalhadores no procedimento de reanimação de primeiros socorros.

Também deve ser fornecido um posto central de primeiros socorros com o equipamento médico necessário para atendimento de emergência. Se possível, deve haver uma ambulância para o transporte de pessoas gravemente feridas para o hospital mais próximo, sob os cuidados de um atendente de ambulância qualificado. Em plantas maiores, os postos ou caixas de primeiros socorros devem estar localizados em vários pontos centrais.

Operações de Coque

preparação de carvão

O fator individual mais importante para a produção de coque metalúrgico é a seleção dos carvões. Carvões com baixo teor de cinzas e baixo teor de enxofre são os mais desejáveis. Carvão de baixa volatilidade em quantidades de até 40% são geralmente misturados com carvão de alta volatilidade para atingir as características desejadas. A propriedade física mais importante do coque metalúrgico é sua resistência e capacidade de suportar quebra e abrasão durante o manuseio e uso no alto-forno. As operações de movimentação de carvão consistem na descarga de vagões ferroviários, barcaças marítimas ou caminhões; mistura do carvão; proporção; pulverização; controle de densidade aparente usando óleo diesel ou óleo similar; e transportando para os bunkers da bateria de coque.

Coque

Na maior parte, o coque é produzido em fornos de coque de subprodutos que são projetados e operados para coletar o material volátil do carvão. Os fornos consistem em três partes principais: as câmaras de coqueificação, as chaminés de aquecimento e a câmara regenerativa. Além do suporte estrutural de aço e concreto, os fornos são construídos em tijolo refratário. Normalmente, cada bateria contém aproximadamente 45 fornos separados. As câmaras de coqueificação têm geralmente 1.82 a 6.7 ​​metros de altura, 9.14 a 15.5 metros de comprimento e 1,535 °C na base da chaminé de aquecimento. O tempo necessário para a coqueificação varia com as dimensões do forno, mas geralmente varia entre 16 e 20 horas.

Em grandes fornos verticais, o carvão é carregado através de aberturas no topo de um “larry car” do tipo trilho que transporta o carvão do depósito de carvão. Depois que o carvão se torna coque, o coque é empurrado para fora do forno por um lado por um aríete motorizado ou “empurrador”. O aríete é ligeiramente menor do que as dimensões do forno para evitar o contato com as superfícies internas do forno. O coque é coletado em um vagão tipo trilho ou no lado da bateria oposto ao empurrador e transportado para a instalação de têmpera. O coque quente é resfriado a úmido com água antes de ser descarregado no cais de coque. Em algumas baterias, o coque quente é resfriado a seco para recuperar o calor sensível para a geração de vapor.

As reações durante a carbonização do carvão para a produção de coque são complexas. Os produtos da decomposição do carvão inicialmente incluem água, óxidos de carbono, sulfeto de hidrogênio, compostos hidroaromáticos, parafinas, olefinas, compostos fenólicos e contendo nitrogênio. Síntese e degradação ocorrem entre os produtos primários que produzem grandes quantidades de hidrogênio, metano e hidrocarbonetos aromáticos. A decomposição posterior dos compostos complexos contendo nitrogênio produz amônia, cianeto de hidrogênio, bases de piridina e nitrogênio. A remoção contínua de hidrogênio do resíduo no forno produz o coque duro.

As coquerias de subprodutos que possuem equipamentos para recuperação e processamento de produtos químicos de carvão produzem os materiais listados na tabela 1.

Tabela 1. Subprodutos recuperáveis ​​de fornos de coque

Subproduto

Constituintes recuperáveis

Gás de forno de coque

Hidrogênio, metano, etano, monóxido de carbono, dióxido de carbono, etileno,
propileno, butileno, acetileno, sulfeto de hidrogênio, amônia, oxigênio e
nitrogênio

licor de amônia

Amônia livre e fixa

Alcatrão

Piridina, ácidos de alcatrão, naftaleno, óleo de creosoto e breu de alcatrão de hulha

Óleo leve

Quantidades variáveis ​​de produtos de gás de carvão com pontos de ebulição de cerca de 40 ºC
a 200 ºC, e benzeno, tolueno, xileno e nafta solvente

 

Após resfriamento suficiente para que não ocorram danos à correia transportadora, o coque segue para a estação de peneiramento e britagem, onde é dimensionado para uso em alto-forno.

Riscos

Riscos físicos

Durante as operações de descarga, preparação e manuseio do carvão, milhares de toneladas de carvão são manipuladas, produzindo poeira, ruído e vibrações. A presença de grandes quantidades de poeira acumulada pode produzir um risco de explosão, além do risco de inalação.

Durante a coqueificação, o calor ambiente e radiante são as principais preocupações físicas, principalmente na parte superior das baterias, onde a maioria dos trabalhadores está alocada. Ruído pode ser um problema em equipamentos móveis, principalmente do mecanismo de acionamento e componentes vibratórios que não recebem manutenção adequada. Radiação ionizante e/ou dispositivos produtores de laser podem ser usados ​​para fins de alinhamento de equipamentos móveis.

Perigos químicos

O óleo mineral é normalmente usado para fins de operação para controle de densidade e supressão de poeira. Os materiais podem ser aplicados ao carvão antes de serem levados para o depósito de carvão para minimizar o acúmulo e facilitar o descarte de resíduos perigosos das operações de subprodutos.

A principal preocupação com a saúde associada às operações de coqueificação são as emissões dos fornos durante o carregamento do carvão, coqueificação e extração do coque. As emissões contêm numerosos hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs), alguns dos quais são cancerígenos. Os materiais utilizados para vedar vazamentos em tampas e portas também podem ser uma preocupação durante a mistura e quando as tampas e portas são removidas. Amianto e filtros cerâmicos refratários também podem estar presentes na forma de materiais isolantes e juntas, embora substitutos adequados tenham sido usados ​​para produtos que anteriormente continham amianto.

Perigos mecânicos

Os perigos da produção de carvão associados a vagões ferroviários, barcaças marítimas e tráfego de veículos, bem como ao movimento da correia transportadora, devem ser reconhecidos. A maioria dos acidentes ocorre quando os trabalhadores são atingidos, presos entre eles, caem, são arrastados e presos ou não conseguem bloquear esses equipamentos (inclusive eletricamente).

Os perigos mecânicos de maior preocupação estão associados ao equipamento móvel no lado do empurrador, lado do coque e o vagão no topo da bateria. Este equipamento fica em operação praticamente todo o período de trabalho e há pouco espaço entre ele e as operações. Acidentes entre e atropelados associados a equipamentos móveis do tipo trilho representam o maior número de incidentes fatais na produção de fornos de coque. Queimaduras na superfície da pele causadas por materiais e superfícies quentes e irritação ocular causada por partículas de poeira são responsáveis ​​por ocorrências mais numerosas e menos graves.

Medidas de Segurança e Saúde

Para manter as concentrações de poeira durante a produção de carvão em níveis aceitáveis, são necessários sistemas de contenção e enclausuramento de triagem, trituração e transporte. A LEV também pode ser necessária além dos agentes umectantes aplicados ao carvão. Programas de manutenção adequados, programas de correias e programas de limpeza são necessários para minimizar o derramamento e manter as passagens ao longo do processo e equipamentos de transporte livres de carvão. O sistema transportador deve usar componentes conhecidos por serem eficazes na redução de derramamento e na manutenção da contenção, como limpadores de correia, placas-guia, tensão adequada da correia e assim por diante.

Devido aos riscos à saúde associados aos PAHs liberados durante as operações de coqueificação, é importante conter e coletar essas emissões. Isso é melhor realizado por uma combinação de controles de engenharia, práticas de trabalho e um programa de manutenção. Também é necessário ter um programa de respiração eficaz. Os controles devem incluir o seguinte:

  • um procedimento de carregamento projetado e operado para eliminar as emissões, controlando o volume de carvão que está sendo carregado, alinhando adequadamente o carro sobre o forno, encaixando mangas rebatíveis e carregando o carvão em uma sequência que permite a manutenção de um canal adequado no topo do carvão para fluxo de emissões para a rede coletora e reliding imediatamente após o carregamento
  • sucção de dois ou mais pontos no forno sendo carregado e um sistema de aspiração projetado e operado para manter pressão negativa e fluxo suficientes
  • vedações de ar nas barras de nível da máquina empurradora para controlar a infiltração durante o carregamento e cortadores de carbono para remover o acúmulo de carbono
  • pressão coletor-principal uniforme adequada para transportar as emissões
  • porta do mandril e juntas conforme necessário para manter uma vedação hermética e limpar e manter adequadamente as bordas de vedação do lado do empurrador e do lado do coque
  • vedação de tampas e portas e manutenção das vedações das portas conforme necessário para controlar as emissões após o carregamento
  • impulsos verdes minimizados pelo aquecimento uniforme do carvão por um período adequado
  • instalação de grandes invólucros em toda a área lateral do coque para controlar as emissões durante o empurrão do coque ou uso de capotas móveis a serem movidas para os fornos individuais que estão sendo empurrados
  • inspeção de rotina, manutenção e reparo para contenção adequada de emissões
  • cabines do operador com pressão positiva e temperatura controlada em equipamentos móveis para controlar os níveis de exposição do trabalhador. Para obter a cabine de pressão positiva, a integração estrutural é imperativa, com portas e janelas ajustadas e a eliminação de separações no trabalho estrutural.

 

O treinamento do trabalhador também é necessário para que práticas de trabalho adequadas sejam usadas e a importância de procedimentos adequados para minimizar as emissões seja compreendida.

O monitoramento rotineiro da exposição do trabalhador também deve ser usado para determinar se os níveis são aceitáveis. Programas de monitoramento e resgate de gás devem estar em vigor, principalmente devido à presença de monóxido de carbono em fornos de gás de coque. Um programa de vigilância médica também deve ser implementado.

 

Voltar

Domingo, março 13 2011 14: 35

Laminadores

Adaptado da 3ª edição, Encyclopaedia of Occupational Health and Safety.

Agradecimentos: A descrição das operações de laminação a quente e a frio é usada com permissão do American Iron and Steel Institute.

Placas de aço a quente são convertidas em longas bobinas de chapas finas em laminadores contínuos de tiras a quente. Essas bobinas podem ser enviadas aos clientes ou podem ser limpas e laminadas a frio para fabricar produtos. Veja a figura 1 para uma linha de fluxo dos processos.

Figura 1. Linha de fluxo de produtos laminados a quente e a frio

IRO020F1

Laminação a Quente Contínua

Um laminador a quente contínuo pode ter um transportador com vários milhares de pés de comprimento. A placa de aço sai de um forno de reaquecimento de placas para o início do transportador. A carepa da superfície é removida da placa aquecida, que então se torna mais fina e comprida à medida que é espremida por rolos horizontais em cada laminador, geralmente chamados de suportes de desbaste. Rolos verticais nas bordas ajudam a controlar a largura. Em seguida, o aço entra nos estandes de acabamento para a redução final, viajando a velocidades de até 80 quilômetros por hora ao atravessar a mesa de resfriamento e ser bobinado.

A chapa de aço laminada a quente é normalmente limpa ou decapada em um banho de ácido sulfúrico ou clorídrico para remover o óxido superficial (incrustação) formado durante a laminação a quente. Um pickler moderno opera continuamente. Quando uma bobina de aço está quase limpa, sua extremidade é retalhada e soldada no início de uma nova bobina. No decapador, um moinho de têmpera ajuda a quebrar a carepa antes que a folha entre na seção de decapagem ou limpeza da linha.

Um acumulador está localizado abaixo dos tanques de decapagem revestidos de borracha, dos lavadores e dos secadores. A folha acumulada neste sistema alimenta os tanques de decapagem quando a extremidade de entrada da linha é parada para soldar em uma nova bobina. Assim, é possível limpar uma chapa continuamente a uma taxa de 360 ​​m (1,200 pés) por minuto. Um sistema de loop menor na extremidade de entrega da linha permite a operação contínua da linha durante as interrupções para o enrolamento.

Laminação a frio

Bobinas de chapa de aço laminadas a quente limpas podem ser laminadas a frio para tornar o produto mais fino e liso. Este processo dá ao aço uma relação força-peso mais alta do que pode ser feito em um laminador a quente. Um laminador a frio tandem moderno de cinco suportes pode receber uma folha de cerca de 1/10 de polegada (0.25 cm) de espessura e 3/4 de milha (1.2 km) de comprimento; 2 minutos depois, essa folha terá sido enrolada para 0.03 polegada (75 mm) de espessura e terá mais de 2 milhas (3.2 km) de comprimento.

O processo de laminação a frio endurece a chapa de aço de modo que geralmente deve ser aquecida em um forno de recozimento para torná-la mais moldável. Bobinas de chapas laminadas a frio são empilhadas em uma base. As tampas são colocadas sobre as pilhas para controlar o recozimento e, em seguida, o forno é abaixado sobre as pilhas cobertas. O aquecimento e o re-resfriamento da chapa de aço podem levar de 5 a 6 dias.

Após o aço ter sido amolecido no processo de recozimento, um laminador de têmpera é usado para dar ao aço a planicidade, as propriedades metalúrgicas e o acabamento superficial desejados. O produto pode ser enviado aos consumidores como bobinas ou ainda aparado lateralmente ou cortado em comprimentos cortados.

Perigos e sua prevenção

Acidentes. A mecanização reduziu o número de pontos de aprisionamento nas máquinas, mas eles ainda existem, especialmente nas laminações a frio e nos departamentos de acabamento.

Na laminação a frio, existe o risco de aprisionamento entre os rolos, principalmente se for tentada a limpeza em movimento; as fendas dos rolos devem ser protegidas com eficiência e uma supervisão estrita deve ser exercida para evitar a limpeza em movimento. Lesões graves podem ser causadas por máquinas de corte, corte, aparamento e guilhotina, a menos que as partes perigosas estejam bem protegidas. Um programa eficaz de bloqueio/sinalização é essencial para manutenção e reparo.

Ferimentos graves podem ocorrer, especialmente na laminação a quente, se os trabalhadores tentarem cruzar transportadores de rolos em pontos não autorizados; um número adequado de pontes deve ser instalado e seu uso reforçado. Amarrar e amarrar pode causar lesões extensas e queimaduras, até mesmo amputação de membros inferiores; onde a mecanização completa não eliminou este perigo, postes de proteção ou outros dispositivos são necessários.

Atenção especial deve ser dada ao risco de cortes para os trabalhadores em laminadores de tiras e chapas. Tais lesões não são causadas apenas pelo metal fino laminado, mas também pelas cintas metálicas utilizadas nas bobinas, que podem quebrar durante o manuseio e constituir um sério risco.

O uso de grandes quantidades de óleos, inibidores de ferrugem e outros, que geralmente são aplicados por pulverização, é outro perigo comumente encontrado em laminadores de chapas. Apesar das medidas de proteção tomadas para confinar os produtos pulverizados, eles frequentemente se acumulam no chão e nas vias de comunicação, onde podem causar escorregões e quedas. Assim, devem ser providenciados grades, materiais absorventes e botas com sola antiderrapante, além da limpeza regular do piso.

Mesmo em trabalhos automatizados, acidentes ocorrem em trabalhos de conversão durante a troca de rolos pesados ​​nas arquibancadas. Um bom planejamento geralmente reduz o número de trocas de rolo necessárias; é importante que este trabalho não seja feito sob pressão de tempo e que ferramentas adequadas sejam fornecidas.

A automação de plantas modernas está associada a inúmeras pequenas avarias, que muitas vezes são reparadas pela equipe sem parar a planta ou partes dela. Nesses casos, pode acontecer que se esqueça de utilizar as proteções mecânicas necessárias, resultando em graves acidentes. O risco de incêndio envolvido em reparos de sistemas hidráulicos é frequentemente negligenciado. A proteção contra incêndio deve ser planejada e organizada com cuidado especial em instalações que contenham equipamentos hidráulicos.

As pinças usadas para segurar material quente podem bater umas nas outras; as chaves quadradas usadas para mover manualmente seções pesadas laminadas podem causar ferimentos graves na cabeça ou na parte superior do tronco devido à folga. Todas as ferramentas manuais devem ser bem projetadas, inspecionadas com frequência e bem mantidas. As tenazes usadas nas moendas devem ter seus rebites renovados com frequência; chaves de anel e chaves de impacto devem ser fornecidas para as equipes de troca de rolo; chaves de boca dobradas não devem ser usadas. Os trabalhadores devem receber treinamento adequado no uso de todas as ferramentas manuais. Arranjos de armazenamento adequados devem ser feitos para todas as ferramentas manuais.

Muitos acidentes podem ser causados ​​por levantamento e manuseio defeituosos e por defeitos em guindastes e dispositivos de elevação. Todos os guindastes e equipamentos de elevação devem estar sob um sistema regular de exame e inspeção; é necessário um cuidado especial no armazenamento e uso de fundas. Os operadores de guindastes e lançadores devem ser especialmente selecionados e treinados. Existe sempre o risco de acidentes decorrentes do transporte mecânico: locomotivas, vagões e bogies devem ser bem conservados e deve ser aplicado um sistema bem compreendido de alerta e sinalização; passagens claras devem ser mantidas para empilhadeiras e outros caminhões.

Muitos acidentes são causados ​​por quedas e tropeços ou pisos mal conservados, por material mal empilhado, por pontas salientes de tarugos e rolos de encravamento e assim por diante. Os perigos podem ser eliminados pela boa manutenção de todas as superfícies do piso e meios de acesso, passagens claramente definidas, empilhamento adequado do material e remoção regular de detritos. Uma boa limpeza é essencial em todas as partes da planta, incluindo os pátios. Um bom padrão de iluminação deve ser mantido em toda a planta.

Na laminação a quente, queimaduras e lesões oculares podem ser causadas por escamas voadoras; os protetores contra respingos podem efetivamente reduzir a ejeção de incrustações e água quente. Lesões oculares podem ser causadas por partículas de poeira ou pelo chicoteamento de eslingas de cabos; os olhos também podem ser afetados pelo ofuscamento.

Os equipamentos de proteção individual (EPI) são de grande importância na prevenção de acidentes na laminação. Capacetes, sapatos de segurança, polainas, proteção para os braços, luvas, protetores oculares e óculos de proteção devem ser usados ​​para enfrentar o risco apropriado. É essencial garantir a cooperação dos funcionários no uso de dispositivos de proteção e no uso de roupas de proteção. É importante a formação, bem como uma organização eficaz de prevenção de acidentes em que participem os trabalhadores ou os seus representantes.

Calor. Níveis de calor radiante de até 1,000 kcal/m2 foram medidos em pontos de trabalho em laminadores. As doenças causadas pelo calor são uma preocupação, mas os trabalhadores das fábricas modernas geralmente são protegidos pelo uso de púlpitos com ar-condicionado. Veja o artigo “Ferro e aço” para informações sobre prevenção.

Barulho. Ruído considerável se desenvolve em toda a zona de laminação da caixa de engrenagens dos rolos e endireitadeiras, das bombas de água sob pressão, das tesouras e serras, do lançamento de produtos acabados em um poço e da parada dos movimentos do material com placas de metal. O nível geral de ruídos operacionais pode estar em torno de 84-90 dBA, e picos de até 115 dBA ou mais não são incomuns. Veja o artigo “Ferro e aço” para informações sobre prevenção.

vibração. A limpeza dos produtos acabados com ferramentas de percussão de alta velocidade pode levar a alterações artríticas dos cotovelos, ombros, clavícula, ulna distal e articulação do rádio, bem como lesões do osso navicular e lunatum.

Defeitos de junta no sistema de mão e braço podem ser sofridos por trabalhadores da laminação, devido ao efeito de recuo e ricochete do material introduzido na folga entre os rolos.

Gases e vapores nocivos. Quando aço com liga de chumbo é laminado ou discos de corte contendo chumbo são usados, partículas tóxicas podem ser inaladas. Portanto, é necessário monitorar constantemente as concentrações de chumbo no local de trabalho, e os trabalhadores suscetíveis a serem expostos devem ser submetidos a exames médicos regularmente. O chumbo também pode ser inalado por corta-chamas e cortadores de gás, que podem ao mesmo tempo ser expostos a óxidos de nitrogênio (NOx), cromo, níquel e óxido de ferro.

A soldagem de topo está associada à formação de ozônio, que pode causar, quando inalado, irritação semelhante à causada pelo NOx. Os assistentes de fornos de fossa e fornos de reaquecimento podem estar expostos a gases nocivos, cuja composição depende do combustível utilizado (gás de alto-forno, gás de coqueria, óleo) e geralmente inclui monóxido de carbono e dióxido de enxofre. LEV ou proteção respiratória pode ser necessária.

Os trabalhadores que lubrificam equipamentos de laminação com névoa de óleo podem sofrer danos à saúde devido aos óleos utilizados e aos aditivos que contêm. Quando óleos ou emulsões são usados ​​para resfriamento e lubrificação, deve-se garantir que as proporções de óleo e aditivos sejam corretas para evitar não apenas irritação das mucosas, mas também dermatite aguda em trabalhadores expostos. Consulte o artigo “Lubrificantes industriais, fluidos de usinagem e óleos automotivos” no capítulo Indústria metalúrgica e metalúrgica.

Grandes quantidades de desengordurantes são usadas para as operações de acabamento. Esses agentes evaporam e podem ser inalados; sua ação não é apenas tóxica, mas também causa a deterioração da pele, que pode ser desengordurada quando os solventes não são manuseados adequadamente. A LEV deve ser fornecida e as luvas devem ser usadas.

Ácidos. Ácidos fortes em lojas de decapagem são corrosivos para a pele e membranas mucosas. Devem ser usados ​​LEV e EPI apropriados.

Radiação ionizante. Raios X e outros equipamentos de radiação ionizante podem ser usados ​​para medição e exame; precauções estritas de acordo com os regulamentos locais são necessárias.

 

Voltar

Domingo, março 13 2011 14: 39

Problemas e Padrões de Saúde e Segurança

Adaptado em parte de um artigo inédito de Simon Pickvance.

A indústria siderúrgica é uma “indústria pesada”: além dos riscos de segurança inerentes a usinas gigantes, equipamentos maciços e movimentação de grandes massas de materiais, os trabalhadores estão expostos ao calor do metal fundido e da escória a temperaturas de até 1,800°C C, substâncias tóxicas ou corrosivas, contaminantes do ar respiráveis ​​e ruído. Estimulada por sindicatos, pressões econômicas por maior eficiência e regulamentações governamentais, a indústria tem feito grandes avanços na introdução de equipamentos mais novos e processos aprimorados que proporcionam maior segurança e melhor controle de riscos físicos e químicos. As fatalidades no local de trabalho e os acidentes com perda de tempo foram significativamente reduzidos, mas ainda são um problema significativo (ILO 1992). A fabricação de aço continua sendo um comércio perigoso no qual os perigos potenciais nem sempre podem ser eliminados. Consequentemente, isso representa um desafio formidável para o gerenciamento diário da fábrica. Exige pesquisa contínua, monitoramento contínuo, supervisão responsável e educação e treinamento atualizados dos trabalhadores em todos os níveis.

Riscos físicos

problemas ergonômicos

Lesões musculoesqueléticas são comuns na fabricação de aço. Apesar da introdução da mecanização e de dispositivos auxiliares, o manuseio manual de objetos grandes, volumosos e/ou pesados ​​continua sendo uma necessidade frequente. A atenção constante à limpeza é necessária para reduzir o número de escorregões e quedas. Os pedreiros de fornalhas demonstraram estar em maior risco de problemas relacionados ao trabalho no braço e na região lombar. A introdução da ergonomia no projeto de equipamentos e controles (por exemplo, cabines de motoristas de guindastes) com base no estudo dos requisitos físicos e mentais do trabalho, juntamente com inovações como rotação de trabalho e trabalho em equipe, são desenvolvimentos recentes que visam melhorar a segurança, bem-estar e desempenho dos trabalhadores da siderurgia.

Ruído

A siderurgia é uma das indústrias mais barulhentas, embora os programas de conservação auditiva estejam diminuindo o risco de perda auditiva. As principais fontes incluem sistemas de extração de fumaça, sistemas de vácuo usando ejetores de vapor, transformadores elétricos e o processo de arco em fornos elétricos a arco, laminadores e grandes ventiladores usados ​​para ventilação. Pelo menos metade dos trabalhadores expostos ao ruído serão prejudicados pela perda auditiva induzida pelo ruído após apenas 10 ou 15 anos de trabalho. Programas de conservação auditiva, descritos em detalhes em outras partes deste enciclopédia, incluem avaliações periódicas de ruído e audição, engenharia de controle de ruído e manutenção de máquinas e equipamentos, proteção individual e educação e treinamento de trabalhadores

Outras causas de perda auditiva além do ruído incluem queimaduras no tímpano causadas por partículas de escória, incrustações ou metal fundido, perfuração do tambor causada por ruído de impulso intenso e trauma causado por queda ou objetos em movimento. Uma pesquisa de pedidos de indenização apresentados por metalúrgicos canadenses revelou que metade daqueles com perda auditiva ocupacional também tinha zumbido (McShane, Hyde e Alberti 1988).

vibração

Vibrações potencialmente perigosas são criadas por movimentos mecânicos oscilantes, na maioria das vezes quando os movimentos da máquina não foram equilibrados, ao operar máquinas de chão de fábrica e ao usar ferramentas portáteis como furadeiras e martelos pneumáticos, serras e rebolos. Danos aos discos vertebrais, dor lombar e degeneração da coluna vertebral foram atribuídos à vibração de corpo inteiro em vários estudos de operadores de guindastes suspensos (Pauline et al. 1988).

A vibração de corpo inteiro pode causar uma variedade de sintomas (por exemplo, enjôo, embaçamento e perda da acuidade visual) que podem levar a acidentes. A vibração mão-braço tem sido associada à síndrome do túnel do carpo, alterações degenerativas das articulações e fenômeno de Reynaud nas pontas dos dedos (“doença dos dedos brancos”), que pode causar incapacidade permanente. Um estudo de trituradores e trituradores mostrou que eles tinham duas vezes mais chances de desenvolver a contratura de Dupuytren do que um grupo de comparação de trabalhadores (Thomas e Clarke 1992).

Exposição ao calor

A exposição ao calor é um problema em toda a indústria siderúrgica, especialmente em plantas localizadas em climas quentes. Pesquisas recentes mostraram que, ao contrário do que se pensava, as maiores exposições ocorrem durante o forjamento, quando os trabalhadores monitoram continuamente o aço quente, e não durante a fusão, quando, embora as temperaturas sejam mais altas, elas são intermitentes e seus efeitos são limitados pelo intenso aquecimento da pele exposta e pelo uso de proteção para os olhos (Lydahl e Philipson 1984). O perigo de estresse por calor é reduzido pela ingestão adequada de líquidos, ventilação adequada, uso de escudos térmicos e roupas de proteção e pausas periódicas para descanso ou trabalho em uma tarefa mais fria.

lasers

Os lasers têm uma ampla gama de aplicações na fabricação de aço e podem causar danos à retina em níveis de potência muito abaixo dos necessários para causar efeitos na pele. Os operadores de laser podem ser protegidos pelo foco nítido do feixe e pelo uso de óculos de proteção, mas outros trabalhadores podem se ferir quando inadvertidamente pisam no feixe ou quando este é inadvertidamente refletido neles.

nuclídeos radioativos

Nuclídeos radioativos são empregados em muitos dispositivos de medição. As exposições geralmente podem ser controladas pela colocação de sinais de alerta e proteção apropriada. Muito mais perigoso, no entanto, é a inclusão acidental ou descuidada de materiais radioativos na sucata de aço que está sendo reciclada. Para evitar isso, muitas fábricas estão usando detectores de radiação sensíveis para monitorar toda a sucata antes de ser introduzida no processamento.

Poluentes Aerotransportados

Os trabalhadores da siderurgia podem estar expostos a uma ampla gama de poluentes, dependendo do processo específico, dos materiais envolvidos e da eficácia das medidas de monitoramento e controle. Os efeitos adversos são determinados pelo estado físico e propensão do poluente envolvido, a intensidade e duração da exposição, a extensão da acumulação no organismo e a sensibilidade do indivíduo aos seus efeitos. Alguns efeitos são imediatos, enquanto outros podem levar anos e até décadas para se desenvolver. Mudanças nos processos e equipamentos, aliadas ao aprimoramento das medidas para manter as exposições abaixo dos níveis tóxicos, reduziram os riscos para os trabalhadores. No entanto, estes também introduziram novas combinações de poluentes e há sempre o perigo de acidentes, incêndios e explosões.

Poeira e fumaça

As emissões de fumaça e partículas são um grande problema potencial para os funcionários que trabalham com metais fundidos, fabricando e manuseando coque e carregando e vazando fornos. Eles também são problemáticos para os trabalhadores designados para manutenção de equipamentos, limpeza de dutos e operações de demolição de refratários. Os efeitos na saúde estão relacionados ao tamanho das partículas (ou seja, a proporção que é respirável) e aos metais e aerossóis que podem ser adsorvidos em suas superfícies. Há evidências de que a exposição a poeira e vapores irritantes também pode tornar os metalúrgicos mais suscetíveis ao estreitamento reversível das vias aéreas (asma) que, com o tempo, pode se tornar permanente (Johnson et al. 1985).

Silica

A exposição à sílica, com silicose resultante, antes bastante comum entre trabalhadores em trabalhos como manutenção de fornalhas em fundições e altos-fornos, foi reduzida com o uso de outros materiais para forros de fornalhas, bem como automação, o que reduziu o número de trabalhadores nestes processos.

Amianto

O amianto, outrora amplamente utilizado para isolamento térmico e acústico, agora é encontrado apenas em atividades de manutenção e construção, quando os materiais de amianto anteriormente instalados são perturbados e geram fibras transportadas pelo ar. Os efeitos a longo prazo da exposição ao amianto, descritos em detalhes em outras seções deste enciclopédia, incluem asbestose, mesotelioma e outros tipos de câncer. Um estudo transversal recente encontrou patologia pleural em 20 de 900 metalúrgicos (2%), muitos dos quais foram diagnosticados como doença pulmonar restritiva característica da asbestose (Kronenberg et al. 1991).

Os metais pesados

As emissões geradas na fabricação do aço podem conter metais pesados ​​(por exemplo, chumbo, cromo, zinco, níquel e manganês) na forma de vapores, partículas e adsorvatos em partículas inertes de poeira. Eles estão frequentemente presentes em fluxos de sucata de aço e também são introduzidos na fabricação de tipos especiais de produtos de aço. A pesquisa realizada em trabalhadores que fundem ligas de manganês mostrou desempenho físico e mental prejudicado e outros sintomas de manganismo em níveis de exposição significativamente abaixo dos limites atualmente permitidos na maioria dos países (Wennberg et al. 1991). A exposição de curto prazo a altos níveis de zinco e outros metais vaporizados pode causar “febre da fumaça do metal”, caracterizada por febre, calafrios, náusea, dificuldade respiratória e fadiga. Detalhes de outros efeitos tóxicos produzidos por metais pesados ​​são encontrados em outras partes deste enciclopédia.

névoas ácidas

Névoas ácidas de áreas de decapagem podem causar irritação na pele, olhos e vias respiratórias. A exposição a névoas de ácido clorídrico e sulfúrico de banhos de decapagem também foi associada em um estudo com um aumento de quase duas vezes no câncer de laringe (Steenland et al. 1988).

compostos de enxofre

A fonte predominante de emissões de enxofre na produção de aço é o uso de combustíveis fósseis com alto teor de enxofre e escória de alto-forno. O sulfeto de hidrogênio tem um odor desagradável característico e os efeitos de curto prazo de exposições a níveis relativamente baixos incluem ressecamento e irritação das passagens nasais e do trato respiratório superior, tosse, falta de ar e pneumonia. Exposições mais longas a níveis baixos podem causar irritação ocular, enquanto danos oculares permanentes podem ser produzidos por níveis mais altos de exposição. Em níveis mais altos, também pode haver uma perda temporária do olfato, que pode levar os trabalhadores a acreditar que não estão mais expostos.

Névoas de óleo

As névoas de óleo geradas na laminação a frio do aço podem produzir irritação da pele, membranas mucosas e trato respiratório superior, náuseas, vômitos e dor de cabeça. Um estudo relatou casos de pneumonia lipóide em trabalhadores de laminadores que tiveram exposições mais longas (Cullen et al. 1981).

Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos

Os PAHs são produzidos na maioria dos processos de combustão; nas siderúrgicas, a produção de coque é a principal fonte. Quando o carvão é parcialmente queimado para produzir coque, um grande número de compostos voláteis é destilado como voláteis de alcatrão de hulha, incluindo PAHs. Estes podem estar presentes como vapores, aerossóis ou adsorvatos em partículas finas. Exposições de curto prazo podem causar irritação da pele e membranas mucosas, tontura, dor de cabeça e náusea, enquanto a exposição de longo prazo tem sido associada à carcinogênese. Estudos mostraram que trabalhadores de fornos de coque têm uma taxa de mortalidade por câncer de pulmão duas vezes maior que a da população em geral. Aqueles mais expostos aos voláteis do alcatrão de hulha correm o maior risco. Estes incluíram trabalhadores na parte superior do forno e trabalhadores com o período mais longo de exposição (IARC 1984; Constantino, Redmond e Bearden 1995). Os controles de engenharia reduziram o número de trabalhadores em risco em alguns países.

Outros produtos químicos

Mais de 1,000 produtos químicos são usados ​​ou encontrados na fabricação de aço: como matérias-primas ou como contaminantes em sucata e/ou em combustíveis; como aditivos em processos especiais; como refratários; e como fluidos hidráulicos e solventes usados ​​na operação e manutenção da planta. A coqueria produz subprodutos como alcatrão, benzeno e amônia; outros são gerados nos diferentes processos de fabricação do aço. Todos podem ser potencialmente tóxicos, dependendo da natureza dos produtos químicos, do tipo, do nível e da duração das exposições, de sua reatividade com outros produtos químicos e da suscetibilidade do trabalhador exposto. Exposições acidentais pesadas a vapores contendo dióxido de enxofre e óxidos de nitrogênio causaram casos de pneumonia química. Vanádio e outras adições de ligas podem causar pneumonite química. O monóxido de carbono, que é liberado em todos os processos de combustão, pode ser perigoso quando a manutenção do equipamento e seus controles estão abaixo do padrão. O benzeno, juntamente com o tolueno e o xileno, está presente no gás de coqueria e causa sintomas respiratórios e do sistema nervoso central em exposição aguda; exposições de longo prazo podem levar a danos na medula óssea, anemia aplástica e leucemia.

Estresse

Altos níveis de estresse no trabalho são encontrados na indústria siderúrgica. As exposições ao calor radiante e ao ruído são agravadas pela necessidade de vigilância constante para evitar acidentes e exposições potencialmente perigosas. Como muitos processos estão em operação contínua, o trabalho em turnos é uma necessidade; seu impacto no bem-estar e no suporte social essencial dos trabalhadores são detalhados em outra parte deste enciclopédia. Por fim, existe o potente estressor da possível perda de empregos resultante da automação e mudanças nos processos, realocação da fábrica e redução da força de trabalho.

Programas Preventivos

Proteger os trabalhadores do aço contra a toxicidade potencial requer alocação de recursos adequados para um programa contínuo, abrangente e coordenado que deve incluir os seguintes elementos:

    • avaliação de todas as matérias-primas e combustíveis e, quando possível, substituição de produtos mais seguros por aqueles sabidamente perigosos
    • controles eficazes para o armazenamento e manuseio seguro de matérias-primas, produtos, subprodutos e resíduos
    • monitoramento contínuo do ambiente ocupacional pessoal dos trabalhadores e da qualidade do ar ambiente, com monitoramento biológico quando necessário, e vigilância médica periódica dos trabalhadores para detectar efeitos de saúde mais sutis e verificar a aptidão para seus trabalhos
    • sistemas de engenharia para controlar exposições potenciais (por exemplo, invólucros de equipamentos e sistemas adequados de exaustão e ventilação) complementados por equipamentos de proteção individual (por exemplo, escudos, luvas, óculos de segurança e óculos de proteção, protetores auriculares, respiradores, proteção para pés e corpo, etc.) ao projetar controles não são suficientes
    • aplicação de princípios ergonômicos ao projeto de equipamentos, controles de máquinas e ferramentas e análise da estrutura e conteúdo do trabalho como um guia para intervenções que podem prevenir lesões e melhorar o bem-estar dos trabalhadores
    • manutenção de informações atualizadas e prontamente disponíveis sobre perigos potenciais, que devem ser disseminadas entre trabalhadores e supervisores como parte de um programa contínuo de educação e treinamento de trabalhadores
    • instalação e manutenção de sistemas para armazenamento e recuperação de volumosos dados de saúde e segurança, bem como para análise e relatório de registros de constatações de inspeções, acidentes e lesões e doenças do trabalhador.

                 

                Voltar

                Domingo, março 13 2011 14: 43

                Questões ambientais e de saúde pública

                Adaptado de UNEP e IISI 1997 e um artigo inédito de Jerry Spiegel.

                Devido ao grande volume e complexidade de suas operações e ao uso extensivo de energia e matérias-primas, a siderurgia, assim como outras indústrias “pesadas”, tem o potencial de causar impactos significativos ao meio ambiente e à população das comunidades próximas . A Figura 1 resume os poluentes e resíduos gerados por seus principais processos produtivos. Eles compreendem três categorias principais: poluentes atmosféricos, contaminantes de águas residuais e resíduos sólidos.

                Figura 1. Fluxograma de poluentes e resíduos gerados por diferentes processos

                IRO200F1

                Historicamente, as investigações sobre o impacto da indústria siderúrgica na saúde pública têm se concentrado nos efeitos localizados nas áreas locais densamente povoadas nas quais a produção de aço está concentrada e particularmente em regiões específicas onde ocorreram episódios agudos de poluição do ar, como o Vales de Donora e Meuse, e o triângulo entre a Polônia, a ex-Tchecoslováquia e a ex-República Democrática Alemã (OMS 1992).

                Poluentes do ar

                Os poluentes atmosféricos das operações de produção de ferro e aço têm sido historicamente uma preocupação ambiental. Esses poluentes incluem substâncias gasosas, como óxidos de enxofre, dióxido de nitrogênio e monóxido de carbono. Além disso, partículas como fuligem e poeira, que podem conter óxidos de ferro, têm sido foco de controles. As emissões de fornos de coque e de subprodutos de fornos de coque têm sido uma preocupação, mas as melhorias contínuas na tecnologia de produção de aço e de controle de emissões durante as últimas duas décadas, juntamente com regulamentações governamentais mais rigorosas, reduziram significativamente essas emissões na América do Norte, Europa Ocidental e Japão. Estima-se que os custos totais de controle da poluição, mais da metade dos quais relacionados a emissões atmosféricas, variem de 1 a 3% dos custos totais de produção; as instalações de controle da poluição do ar têm representado cerca de 10 a 20% dos investimentos totais da planta. Esses custos criam uma barreira para a aplicação global de controles de última geração em países em desenvolvimento e para empresas economicamente marginais mais antigas.

                Os poluentes atmosféricos variam de acordo com o processo específico, a engenharia e a construção da planta, as matérias-primas empregadas, as fontes e quantidades de energia necessárias, a extensão em que os produtos residuais são reciclados no processo e a eficiência dos controles de poluição. Por exemplo, a introdução da fabricação de aço de oxigênio básico permitiu a coleta e reciclagem de gases residuais de forma controlada, reduzindo as quantidades a serem esgotadas, enquanto o uso do processo de lingotamento contínuo reduziu o consumo de energia, resultando em uma redução de emissões. Isso aumentou o rendimento do produto e melhorou a qualidade.

                Dióxido de enxofre

                A quantidade de dióxido de enxofre, formado principalmente nos processos de combustão, depende principalmente do teor de enxofre do combustível fóssil empregado. Tanto o coque quanto o gás de coqueria usados ​​como combustíveis são as principais fontes de dióxido de enxofre. Na atmosfera, o dióxido de enxofre pode reagir com radicais de oxigênio e água para formar um aerossol de ácido sulfúrico e, em combinação com amônia, pode formar um aerossol de sulfato de amônio. Os efeitos na saúde atribuídos aos óxidos de enxofre não se devem apenas ao dióxido de enxofre, mas também à sua tendência de formar tais aerossóis respiráveis. Além disso, o dióxido de enxofre pode ser adsorvido em partículas, muitas das quais estão na faixa respirável. Tais exposições potenciais podem ser reduzidas não apenas pelo uso de combustíveis com baixo teor de enxofre, mas também pela redução da concentração de particulados. O aumento do uso de fornos elétricos diminuiu a emissão de óxidos de enxofre ao eliminar a necessidade de coque, mas isso repassou esse ônus de controle de poluição para as usinas geradoras de eletricidade. A dessulfuração do gás de coqueria é obtida pela remoção de compostos de enxofre reduzido, principalmente sulfeto de hidrogênio, antes da combustão.

                Óxidos de nitrogênio

                Como os óxidos de enxofre, os óxidos de nitrogênio, principalmente óxido de nitrogênio e dióxido de nitrogênio, são formados em processos de combustão de combustível. Eles reagem com oxigênio e compostos orgânicos voláteis (VOCs) na presença de radiação ultravioleta (UV) para formar ozônio. Eles também se combinam com a água para formar o ácido nítrico, que, por sua vez, se combina com a amônia para formar o nitrato de amônio. Estes também podem formar aerossóis respiráveis ​​que podem ser removidos da atmosfera por deposição úmida ou seca.

                assunto particular

                O material particulado, a forma mais visível de poluição, é uma mistura variada e complexa de materiais orgânicos e inorgânicos. A poeira pode ser soprada de pilhas de minério de ferro, carvão, coque e calcário ou pode entrar no ar durante o carregamento e transporte. Materiais grosseiros geram poeira quando são friccionados ou esmagados sob veículos. Partículas finas são geradas nos processos de sinterização, fundição e fusão, principalmente quando o ferro fundido entra em contato com o ar para formar óxido de ferro. Os fornos de coque produzem coque fino de carvão e emissões de alcatrão. Os efeitos potenciais à saúde dependem do número de partículas na faixa respirável, da composição química da poeira e da duração e concentração da exposição.

                Reduções acentuadas nos níveis de poluição particulada foram alcançadas. Por exemplo, usando precipitadores eletrostáticos para limpar gases residuais secos na fabricação de aço com oxigênio, uma siderúrgica alemã diminuiu o nível de poeira emitida de 9.3 kg/t de aço bruto em 1960 para 5.3 kg/t em 1975 e para um pouco menos de 1 kg/t até 1990. O custo, no entanto, foi um aumento acentuado no consumo de energia. Outros métodos de controle da poluição particulada incluem o uso de depuradores úmidos, filtros de mangas e ciclones (que são eficazes apenas contra partículas grandes).

                Os metais pesados

                Metais como cádmio, chumbo, zinco, mercúrio, manganês, níquel e cromo podem ser emitidos de um forno como poeira, fumaça ou vapor ou podem ser adsorvidos por partículas. Efeitos na saúde, descritos em outras partes deste enciclopédia, dependem do nível e duração da exposição.

                Emissões orgânicas

                As emissões orgânicas das operações primárias de aço podem incluir benzeno, tolueno, xileno, solventes, PAHs, dioxinas e fenóis. A sucata de aço utilizada como matéria-prima pode conter diversas dessas substâncias, dependendo de sua origem e da forma como foi utilizada (por exemplo, tintas e outros revestimentos, outros metais e lubrificantes). Nem todos esses poluentes orgânicos são capturados pelos sistemas convencionais de limpeza de gases.

                Radioatividade

                Nos últimos anos, houve relatos de casos em que materiais radioativos foram inadvertidamente incluídos na sucata de aço. As propriedades físico-químicas dos nuclídeos (por exemplo, temperaturas de fusão e ebulição e afinidade pelo oxigênio) determinarão o que acontece com eles no processo de fabricação do aço. Pode haver uma quantidade suficiente para contaminar os produtos siderúrgicos, os subprodutos e os vários tipos de resíduos e, portanto, exigir uma limpeza e descarte dispendiosos. Há também a contaminação potencial dos equipamentos siderúrgicos, com consequente exposição potencial dos trabalhadores siderúrgicos. No entanto, muitas operações siderúrgicas instalaram detectores de radiação sensíveis para rastrear toda a sucata de aço comprada.

                Dióxido de carbono

                Embora não tenha efeito na saúde humana ou nos ecossistemas nos níveis atmosféricos habituais, o dióxido de carbono é importante devido à sua contribuição para o “efeito estufa”, que está associado ao aquecimento global. A indústria siderúrgica é uma grande geradora de dióxido de carbono, mais pelo uso do carbono como agente redutor na produção de ferro a partir do minério de ferro do que pelo seu uso como fonte de energia. Em 1990, por meio de uma variedade de medidas para redução da taxa de coque de alto-forno, recuperação de calor residual e economia de energia, as emissões de dióxido de carbono pela indústria siderúrgica foram reduzidas para 47% dos níveis de 1960.

                ozono

                O ozônio, um dos principais constituintes do smog atmosférico próximo à superfície da terra, é um poluente secundário formado no ar pela reação fotoquímica da luz solar sobre os óxidos de nitrogênio, facilitada em grau variável, dependendo de sua estrutura e reatividade, por uma variedade de VOCs . A principal fonte de precursores de ozônio são os escapamentos de veículos motorizados, mas alguns também são gerados por usinas de ferro e aço, bem como por outras indústrias. Como resultado das condições atmosféricas e topográficas, a reação do ozônio pode ocorrer a grandes distâncias de sua fonte.

                Contaminantes de águas residuais

                As siderúrgicas descarregam grandes volumes de água em lagos, rios e córregos, com volumes adicionais sendo vaporizados durante o resfriamento do coque ou do aço. As águas residuais retidas em tanques de retenção não vedados ou com vazamentos podem vazar e contaminar o lençol freático local e os córregos subterrâneos. Estes também podem ser contaminados pela lixiviação das águas pluviais através de pilhas de matérias-primas ou acumulações de resíduos sólidos. Os contaminantes incluem sólidos suspensos, metais pesados ​​e óleos e graxas. Mudanças de temperatura em águas naturais devido à descarga de água de processo de temperatura mais alta (70% da água de processo de fabricação de aço é usada para resfriamento) podem afetar os ecossistemas dessas águas. Consequentemente, o tratamento de resfriamento antes da descarga é essencial e pode ser obtido por meio da aplicação da tecnologia disponível.

                Sólidos em suspensão

                Os sólidos suspensos (SS) são os principais poluentes de origem hídrica descarregados durante a produção de aço. Eles compreendem principalmente óxidos de ferro da formação de incrustações durante o processamento; carvão, lodo biológico, hidróxidos metálicos e outros sólidos também podem estar presentes. Estes são amplamente não tóxicos em ambientes aquosos em níveis de descarga normais. A sua presença em níveis mais elevados pode levar à descoloração dos riachos, desoxigenação e assoreamento.

                Os metais pesados

                A água do processo siderúrgico pode conter altos níveis de zinco e manganês, enquanto as descargas das áreas de laminação a frio e revestimentos podem conter zinco, cádmio, alumínio, cobre e cromo. Esses metais estão naturalmente presentes no ambiente aquático; é a presença deles em concentrações mais altas do que o normal que gera preocupação com os efeitos potenciais nos seres humanos e nos ecossistemas. Essas preocupações são aumentadas pelo fato de que, ao contrário de muitos poluentes orgânicos, esses metais pesados ​​não se biodegradam em produtos finais inofensivos e podem se concentrar em sedimentos e tecidos de peixes e outras formas de vida aquática. Além disso, ao serem combinados com outros contaminantes (por exemplo, amônia, compostos orgânicos, óleos, cianetos, álcalis, solventes e ácidos), sua toxicidade potencial pode ser aumentada.

                Óleos e graxas

                Óleos e graxas podem estar presentes em águas residuais em ambas as formas solúveis e insolúveis. A maioria dos óleos pesados ​​e graxas são insolúveis e são removidos com relativa facilidade. Eles podem tornar-se emulsionados, no entanto, por contato com detergentes ou álcalis ou por serem agitados. Óleos emulsificados são rotineiramente usados ​​como parte do processo em moinhos a frio. Exceto por causar descoloração da superfície da água, pequenas quantidades da maioria dos compostos de óleo alifáticos são inócuos. Os compostos de óleo aromático monohídrico, no entanto, podem ser tóxicos. Além disso, os componentes do óleo podem conter substâncias tóxicas como PCBs, chumbo e outros metais pesados. Além da questão da toxicidade, a demanda biológica e química de oxigênio (DBO e DQO) dos óleos e outros compostos orgânicos pode diminuir o teor de oxigênio da água, afetando a viabilidade da vida aquática.

                Resíduos sólidos

                Grande parte dos resíduos sólidos produzidos na siderurgia é reaproveitável. O processo de produção do coque, por exemplo, dá origem a derivados do carvão, importantes matérias-primas para a indústria química. Muitos subprodutos (por exemplo, pó de coque) podem ser reintroduzidos nos processos de produção. A escória produzida quando as impurezas presentes no carvão e no minério de ferro se fundem e se combinam com a cal usada como fundente na fundição pode ser usada de várias maneiras: aterro para projetos de recuperação, construção de estradas e como matéria-prima para usinas de sinterização que fornecem altos-fornos. O aço, independentemente do grau, tamanho, uso ou tempo de serviço, é totalmente reciclável e pode ser reciclado repetidamente sem qualquer degradação de suas propriedades mecânicas, físicas ou metalúrgicas. A taxa de reciclagem é estimada em 90%. A Tabela 1 apresenta uma visão geral do grau em que a indústria siderúrgica japonesa alcançou a reciclagem de materiais residuais.

                Tabela 1. Resíduos gerados e reciclados na produção de aço no Japão

                 

                Geração (A)
                (1,000 toneladas)

                Aterro (B)
                (1,000 toneladas)

                Reuso
                (A-B/A) %

                Escória

                Alto-fornos
                Fornos básicos de oxigênio
                Fornos elétricos a arco
                Subtotal

                24,717
                9,236
                2,203
                36,156

                712
                1,663
                753
                3,128

                97.1
                82.0
                65.8
                91.3

                Dust

                4,763

                238

                95.0

                lodo

                519

                204

                60.7

                Óleo usado

                81

                   

                Total

                41,519

                3,570

                91.4

                Fonte: IISI 1992.

                Conservação de Energia

                A conservação de energia é desejável não apenas por razões econômicas, mas também para reduzir a poluição em instalações de fornecimento de energia, como concessionárias de energia elétrica. A quantidade de energia consumida na produção de aço varia muito com os processos utilizados e a mistura de sucata e minério de ferro na matéria-prima. A intensidade energética das usinas baseadas em sucata dos Estados Unidos em 1988 foi em média de 21.1 gigajoules por tonelada, enquanto as usinas japonesas consumiram cerca de 25% menos. Uma usina modelo baseada em sucata do International Iron and Steel Institute (IISI) exigia apenas 10.1 gigajoules por tonelada (IISI 1992).

                Os aumentos no custo da energia estimularam o desenvolvimento de tecnologias que economizam energia e materiais. Gases de baixa energia, como gases subprodutos produzidos nos processos de alto-forno e coqueria, são recuperados, limpos e utilizados como combustível. O consumo de coque e combustível auxiliar pela indústria siderúrgica alemã, que era em média de 830 kg/tonelada em 1960, foi reduzido para 510 kg/tonelada em 1990. A siderurgia japonesa conseguiu reduzir sua participação no consumo total de energia japonesa de 20.5% em 1973 para cerca de 7% em 1988. A indústria siderúrgica dos Estados Unidos fez grandes investimentos em conservação de energia. A fábrica média reduziu o consumo de energia em 45% desde 1975 por meio de modificação de processo, nova tecnologia e reestruturação (as emissões de dióxido de carbono caíram proporcionalmente).

                Enfrentando o Futuro

                Tradicionalmente, os governos, as associações comerciais e as indústrias individuais abordam as questões ambientais de forma específica da mídia, lidando separadamente, por exemplo, com problemas de ar, água e descarte de resíduos. Embora útil, isso às vezes apenas transferiu o problema de uma área ambiental para outra, como no caso do dispendioso tratamento de águas residuais que deixa o problema subsequente de descarte do lodo de tratamento, que também pode causar séria poluição das águas subterrâneas.

                Nos últimos anos, no entanto, a indústria siderúrgica internacional abordou esse problema por meio do Controle Integrado da Poluição, que se desenvolveu na Gestão Total do Risco Ambiental, um programa que analisa todos os impactos simultaneamente e aborda as áreas prioritárias de forma sistemática. Um segundo desenvolvimento de igual importância tem sido o foco na ação preventiva em vez da ação corretiva. Isso aborda questões como localização da planta, preparação do local, layout e equipamento da planta, especificação das responsabilidades de gerenciamento do dia-a-dia e a garantia de pessoal e recursos adequados para monitorar a conformidade com os regulamentos ambientais e relatar os resultados às autoridades apropriadas.

                O Centro de Indústria e Meio Ambiente, criado em 1975 pelo Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA), visa incentivar a cooperação entre as indústrias e os governos, a fim de promover o desenvolvimento industrial ambientalmente saudável. Seus objetivos incluem:

                • incentivo à incorporação de critérios ambientais nos planos de desenvolvimento industrial
                • facilitação da implementação de procedimentos e princípios para a proteção do meio ambiente
                • promoção do uso de técnicas seguras e limpas
                • estímulo à troca de informações e experiências em todo o mundo.

                 

                O PNUMA trabalha em estreita colaboração com o IISI, a primeira associação industrial internacional dedicada a uma única indústria. Os membros do IISI incluem empresas produtoras de aço de propriedade pública e privada e associações nacionais e regionais da indústria siderúrgica, federações e institutos de pesquisa nos 51 países que, juntos, respondem por mais de 70% da produção mundial total de aço. O IISI, muitas vezes em conjunto com o PNUMA, produz declarações de políticas e princípios ambientais e relatórios técnicos como aquele no qual grande parte deste artigo foi baseado (UNEP e IISI 1997). Juntos, eles estão trabalhando para abordar os fatores econômicos, sociais, morais, pessoais, gerenciais e tecnológicos que influenciam o cumprimento dos princípios, políticas e regulamentos ambientais.

                 

                Voltar

                " ISENÇÃO DE RESPONSABILIDADE: A OIT não se responsabiliza pelo conteúdo apresentado neste portal da Web em qualquer idioma que não seja o inglês, que é o idioma usado para a produção inicial e revisão por pares do conteúdo original. Algumas estatísticas não foram atualizadas desde a produção da 4ª edição da Enciclopédia (1998)."

                Conteúdo

                Referências de ferro e aço

                Constantino, JP, CK Redmond e A Bearden. 1995. Risco de câncer ocupacionalmente relacionado entre trabalhadores de fornos de coque: 30 anos de acompanhamento. J Occup Env Med 37:597-603.

                Cullen, MR, JR Balmes, JM Robins e GJ Walker Smith. 1981. Pneumonia lipóide causada pela exposição à névoa de óleo de um laminador de aço em tandem. Am J Ind Med 2:51–58.

                Agência Internacional de Pesquisa sobre o Câncer (IARC). 1984. Monografias 1984. 34:101–131.

                Instituto Internacional de Ferro e Aço (IISI). 1992. Controle Ambiental na Indústria Siderúrgica. Documentos preparados para a Conferência Mundial ENCOSTEEL de 1991, Bruxelas.

                Organização Internacional do Trabalho (OIT). 1992. Desenvolvimentos Recentes na Indústria de Ferro e Aço. Relatório l. Genebra: OIT.

                Johnson, A, CY Moira, L MacLean, E Atkins, A Dybuncio, F Cheng e D Enarson. 1985. Anormalidades respiratórias entre trabalhadores da indústria siderúrgica. Br J Ind Med 42:94–100.

                Kronenberg, RS, JC Levin, RF Dodson, JGN Garcia e DE Grifith. 1991. Doença relacionada ao amianto em funcionários de uma siderúrgica e de uma fábrica de garrafas de vidro. Ann NY Acad Sci 643:397–403.

                Lydahl, E e B Philipson. 1984. Radiação infravermelha e catarata. 1. Investigação epidemiológica dos trabalhadores da siderurgia. Acta Ophthalmol 62:961–975.

                McShane, DP, ML Hyde e PW Alberti. 1988. Prevalência de zumbido em requerentes de indenização por perda auditiva industrial. Clinical Otorrinolaringologia 13:323–330.

                Pauline, MB, CB Hendriek, TJH Carel e PK Agaath. 1988. Distúrbios nas costas em operadores de guindastes expostos à vibração de corpo inteiro. Int Arch Occup Environ Health 1988:129-137.

                Steenland, K, T Schnoor, J Beaumont, W Halperin e T Bloom. 1988. Incidência de câncer de laringe e exposição a névoas ácidas. Br J Ind Med 45:766–776.

                Thomas, PR e Clarke D. 1992. Vibração, dedo branco e contratura de Dupuytren: eles estão relacionados? Occup Med 42(3):155–158.

                Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA). 1986. Diretrizes para Gestão Ambiental de Siderúrgicas. Paris: PNUMA.

                Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA) e Instituto do Aço (IISI). 1997. Siderurgia e Meio Ambiente: Questões Técnicas e Gerenciais. Relatório Técnico No. 38. Paris e Bruxelas: UNEP e IISI.

                Wennberg, A, A Iregren, G Strich, G Cizinsky, M Hagman e L Johansson. Exposição ao manganês em fundições de aço, um perigo para a saúde do sistema nervoso. Scand J Work Environ Health 17: 255–62.

                Comissão de Saúde da Organização Mundial da Saúde (OMS). 1992. Relatório do Painel sobre Indústria e Saúde. Genebra: OMS.