FORNO E FORJAS

FORNO DE LUPA

O forno de lupa é o mais antigo modelo de forja utilizado na redução direta do minério de ferro. Esses fornos eram construídos em pedra ou barro sobre um buraco retangular, circular ou semi-circular cavado na terra, com algaravizes laterais feitos de argila, para entrada do ar pela força do vento, abano ou insuflador, no qual eram depositados minério de ferro e carvão vegetal.

Ao longo do tempo, autores atribuíram denominações diversas a este tipo de forja: "fornos primitivos", "fornos rústicos", "baixos-fornos", "fornos de cadinho", "fornos de galícia", e, inadequadamente, até de "forja catalã". Contudo, a denominação “forno de lupa”, surgida da tradução bloomery furnace, tem a vantagem de referir-se mais claramente ao produto da redução direta.

A produção de ferro e aço por meio destes fornos ocorria em três etapas. Na primeira, o minério de ferro era submetido ao processo de redução direta que lhe transformava em lupa, uma massa esponjosa composta de ferro com baixo teor de carbono e escória. Em seguida, a lupa era retirada por um orifício no fundo do forno e seguia para refino por forjamento. Por fim, o metal refinado era forjado novamente para adquirir sua forma final (forjamento secundário).

Segundo registros históricos, este tipo de forja produzia pouco mais de 100 toneladas de barras de ferro dúctil por ano, apenas.

FORJA CATALÃ

A “forja catalã” era um estabelecimento dedicado à redução direta do minério de ferro e à produção de ferro e aço que empregava um forno de pedra com 2 metros de altura, cujos insufladores de ar consistiam em foles de couro acionados por trompas d'água.

Essa forja criada na região da Catalunha, Espanha, representou um avanço tecnológico em relação aos fornos de lupa, uma vez que sua capacidade diária de produção era quase dez vezes maior. Em razão disso, as forjas catalãs dominaram a produção de ferro na Europa do século XI ao século XV.

Ocorre que, com o surgimento dos altos fornos e do método de refino do ferro gusa (liga metálica com ponto de fusão mais baixo que o do ferro), a indústria siderúrgica passou a preferir o processo de redução indireta do minério de ferro, aos poucos deixando de utilizar as forjas catalãs.

FORJA DE REFINO

Forja de refino é um forno empregado na fase de refino do processo de redução indireta do minério de ferro, na qual o ferro gusa sofre descementação por meio de fusões adicionais, reações oxidantes e forjamento para retirada de impurezas, visando a produção de ferro forjado, ferro fundido ou o aço.

Uma vez que os altos fornos não atingiam a temperatura necessária para fundir ferro de maneira completa, a utilização do ferro gusa era imprescindível à produção daqueles produtos metálicos. Ocorre que a existência da fase intermediária alongava e encarecia o processo de redução indireta, o que permitia que as antigas forjas continuassem competitivas na produção de ferro e aço.

Contudo, a adoção do processo de pudlagem no início do séc XIX encurtou o processo de a redução indireta ao utilizar coque para atingir temperaturas mais altas em seus fornos, de modo que as forjas de refino se tornaram obsoletas. Posteriormente, o processo de pudlagem demonstrou ser incapaz de atender a crescente demanda por ferro e foi substituído pelo processo de Bessemer e pelo forno Siemens-Martin de produção de aço líquido.