Fluorita (CaF₂) — Fluidificante de escória e fundente para aciaria e refino secundário

A fluorita (fluoreto de cálcio, CaF₂) é o fluidificante de escória mais eficaz usado em aciaria e refino secundário, empregado em adições pequenas mas metalurgicamente críticas para controlar a viscosidade, o liquidus e a reatividade da escória. Embora não contribua com metal para o aço — seu papel é puramente físico-químico, na fase de escória — a fluorita tem influência desproporcional sobre a velocidade e a completude com que a escória cumpre suas funções centrais de remoção de enxofre e fósforo e acoplamento térmico ao arco. Produzida a partir de minério de fluorita (espato flúor) por britagem, peneiramento e beneficiamento, a fluorita grau metalúrgico é fornecida com CaF₂ a partir de 75%, em gradações de grumo e cascalho adequadas à prática de carga.

A propriedade definidora da fluorita é sua capacidade de reduzir drasticamente o ponto de fusão e a viscosidade de escórias ricas em cal com taxas de adição muito baixas. No conversor, EAF e forno-panela, a escória deve carregar alto teor de CaO para fornecer a basicidade exigida para dessulfuração e defosforação — mas escórias ricas em CaO são viscosas, refratárias e lentas para dissolver. Uma pequena adição de fluorita, muitas vezes tão pouco quanto alguns quilogramas por tonelada de aço, rompe a rede de silicato de cálcio da escória, baixa seu liquidus e reduz sua viscosidade. A escória fluidificada dissolve adições de cal rapidamente, desenvolve alta área interfacial escória-metal e permite que a reação de dessulfuração (CaO + S → CaS + O) e a defosforação prossigam perto de seus limites termodinâmicos em vez de serem limitadas por transferência de massa lenta.

Na aciaria EAF, a fluorita tem segundo papel: estabilidade da escória espumante. Uma escória espumante cobre o arco elétrico, blindando as paredes refratárias da radiação e transferindo mais calor do arco ao banho. No refino em forno-panela (LF), a fluorita é ingrediente-chave de escórias sintéticas, combinada com cal, escória refinada e alumina para produzir as escórias de alta basicidade, baixa viscosidade e baixo FeO que impulsionam a dessulfuração profunda aos teores de enxofre abaixo de 0,005% exigidos por aços de alta qualidade para tubos e forjamento.

A eficácia metalúrgica da fluorita não está em questão, mas seu uso exige controle disciplinado de duas desvantagens. Primeiro, ataque refratário: a ação fundente não é seletiva e ataca também os revestimentos de magnésia-carbono e alta alumina, acelerando o desgaste e encurtando a campanha. Excesso de fluorita pode encurtar a vida refratária o suficiente para anular o benefício do processo. A prática moderna é usar a adição mínima compatível com a fluidez necessária, muitas vezes com agentes de cobertura e construtores de escória refinada para reduzir a dependência de CaF₂. Segundo, meio ambiente: escórias com flúor enfrentam restrições de reuso e disposição, e emissões gasosas de flúor devem ser gerenciadas no sistema de gases.

A fluorita é portanto uma ferramenta de precisão — usada em adições pequenas e controladas. Nossa fluorita grau metalúrgico é fornecida com CaF₂ ≥75% (e grau ácido ≥90–97%), baixa em enxofre (≤0,05%) e peneirada em grumo (10–60 mm) e cascalho (0–10 mm). A granulometria consistente importa: finos fluidificam a escória rápido demais e perdem-se nos gases; grumos grandes demais dissolvem-se lento demais. O teor certificado de CaF₂ por remessa permite dosar à adição mínima eficaz. Para compras, a fluorita é definida por três parâmetros: teor certificado de CaF₂ com sílica controlada e baixo enxofre; granulometria adequada à carga; e confiabilidade de fornecimento.