[pt] A indústria de minério de ferro tem importante papel na melhoria das condições de vida da população mundial por ser o principal insumo à produção de aço que, por sua vez, é o material mais utilizado e com as mais variadas aplicações no mundo. Neste contexto, é de suma importância o desenvolvimento tecnológico das empresas de mineração no âmbito de produzir seus minérios com mais qualidade, em maior escala e com menores custos para o benefício de toda a cadeia. Foi desenvolvido neste trabalho um modelo de medição do Valor em Uso de cargas metálicas no processo de Alto-Forno, que é a rota mais importante e responsável por 94 por cento da produção mundial de ferro primário. Os resultados do modelo desenvolvido foram validados com dados reais de 23 Altos-Fornos de 7 países, os quais possuem práticas operacionais distintas. Este modelo apresentou um desvio médio de 4 por cento entre os resultados obtidos e os dados de operação. O estudo de caso para cálculo de Valor em Uso foi realizado focando um dos 23 Altos-Fornos, operando com uma distribuição de carga metálica composta de sínter, pelota e lump, similar à média mundial. A proporção de pelotas na carga metálica foi variada de 17 a 50 por cento. Em um dos cenários avaliados, a adição de valor no processo siderúrgico, advinda desta variação, foi de 4,6 por cento na margem de contribuição, e de 2,1 por cento na produtividade do Alto-Forno. Caso este ganho em valor fosse transferido ao preço do insumo pelota de minério de ferro, este poderia ser acrescido em 11 por cento. Os resultados obtidos evidenciam o quão importante é o desenvolvimento das ferramentas de análise de Valor em Uso para uma maior explicitação dos ganhos ou perdas proporcionados pelos diferentes tipos de minérios de ferro. Além disso, a análise de Valor em Uso demonstrou estar relacionada com as condições específicas do mercado e dos acordos comerciais estabelecidos e, sem dúvida, se constitui numa poderosa ferramenta para o desenvolvimento das indústrias de minério de ferro e aço. / [en] As steel is the most utilized and applied material in the world the iron ore industry has a very important role to society on improving human beings life conditions. It is of single importance the technological development of iron ore companies on producing higher quality materials, in larger scales and at lower costs creating value to the whole. It was developed an iron ore burden Value In Use assessment model for the Blast Furnace process which is responsible for producing 94 percent of all iron in the World. The outputs from the model were cross checked with real operational data of 23 Blast Furnaces with distinct practices, from 7 countries. The model exhibited an average deviation achieved was of 4 percent between the calculated outputs and the operational data set. For the case study one out of the 23 Blast Furnaces was chosen due its world average equivalent burden distribution in terms of sinter pellets and lump to perform an iron ore Value In Use assessment. Scenarios were built with pellet participation in the metallic burden varying from 17 to 50 percent, achieving 4,6 percent gains in the contribution margin and 2,1 percent incremental BF productivity in one of the scenarios. If all this gain is reverted to the pellet price, it could be increased by 11 percent. The obtained results show how important the development of Value In Use analysis tools are as to revel true gains or losses from each iron ore type to the process. Further Value In Use analysis is an important tool to mining and steel industries and is always made against one reference case, relating it to a specific market and commercial conditions being applied to a single operation.

La combustion de résidus de biomasse, généralement peu valorisés, pourrait apporter une solution d’approvisionnement intéressante pour la production d’énergie, allégeant la pression sur les ressources forestières. Toutefois, la composition chimique de ces résidus est à l’origine de problèmes techniques autant qu’environnementaux dans les procédés de combustion existants, ce qui limite leur utilisation. Deux de ces problèmes ont été traités dans cette thèse : les émissions de NOX et la quantité de potassium volatilisée lors de la combustion de différents résidus. Des essais de combustion ont été menés dans des réacteurs à l’échelle du laboratoire, sur des granulés de biomasse pure ou en mélange. Contrairement à la volatilisation du potassium, qui est liée à la teneur en différents éléments inorganiques, une relation linéaire forte (R² = 0,98) entre les émissions de NOX et la teneur en azote du combustible a été établie pour les granulés de biomasse pure. Des écarts par rapport à cette relation linéaire ont été observés dans le cas des essais menés sur des granulés de mélange, mettant en relief que la teneur en azote n’est pas le seul paramètre impliqué. Les travaux menés ont ainsi permis d’établir de manière originale que des synergies peuvent exister dans les granulés de mélange de résidus de biomasse, conduisant à des comportements différant de l’additivité directe des comportements des biomasses prises séparément. Ces synergies permettraient d’atténuer les problèmes causés par l’utilisation de ces résidus dans des chaudières en agissant de manière ingénieuse directement sur les propriétés des combustibles sans modification du procédé. / Combustion of biomass residues, which are generally poorly valued, could provide an attractive supply solution for energy production, alleviating pressure on forest resources. However, the chemical composition of these residues is causing both technical and environmental problems in existing combustion processes, which limits their use. Two of these problems have been addressed in this thesis: the amount of volatilized potassium and NOX emissions, when burning different residues. Combustion tests have been conducted in laboratory-scale reactors on pure and mixed biomass pellets. Variations in the amount of volatilized potassium was found to be linked to the content of multiple chemical elements for pure biomass pellets. In the case of NOx emissions, a strong correlation (R² = 0.98) with the nitrogen content of the fuel was found for pure biomass pellets. However, deviations from this linear relationship were observed for trials conducted on mixed biomass pellets, highlighting that the nitrogen content is not the only parameter involved. The work carried out thus made it possible to establish in an original way that synergies can exist in the pellets made of a mixture of biomass residues, leading to beneficial behaviors differing from the direct additivity of the biomass behaviors taken separately. These synergies could allow to mitigate the problems caused by the use of these residues in boilers by ingeniously acting directly on the properties of the fuels without modification of the process.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:51:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:04:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-08-07T14:08:44Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-08-07T14:08:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:12:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGEF15MA051.pdf: 1474402 bytes, checksum: caefe48730a523187b058411009c1fc0 (MD5) Previous issue date: 2015-07-22 / The pellets produced from forest biomass appear alternatively in obtaining thermal and electrical energy. Biomass compressed manufacturing must meet some standards of quality that are based on standards, however it is known that in Brazil there is no specific standard for the manufacture of that product. In this way, the study sought to determine the quality of the pellets from forest biomass produced in Santa Catarina, based on international standards, aiming at the proposal of criteria for the establishment of a State quality standards for this energy resource. Nine samples were collected in the State, in which they were certain the properties: physical (size, apparent density and density of unit), mechanical (durability and fine content) and energy (moisture content; immediate analysis and calorific value) of pellets. After the completion of the analysis the data were compared with the standards: European (CEN/TS 14961), North American (USA PFI), Italian (CTI-R 04/5), German (DIN 51735), Swedish (SS 187120), Austria (Onörm M7135) and with the international standard ISO 17225-2. From this, a proposal of normalization for the State of Santa Catarina. The average values of the properties were: 6.58 mm diameter; 17,31 mm length; apparent density of 663,46 kg/m³; 1,70 unit density kg/m³; 7,89% moisture content; volatile content of 81,29%; fixed carbon of 18,33%; from 0,38% ash content; 4827 superior calorific value Kcal/kg; durability of 99,07% and percentage of 1,05% fines. The pellets produced in Santa Catarina feature hig The shavings of Pinus spp. is used by all producers of pellet formation of the State, thus, a norm for this energy resource does not require subdivisions depending on the raw material used. The standard should present only categories depending on the final use of the product, which is directed at the service sector and the manufacturing sector. All properties reviewed are important indicators of the quality of the pellets and must appear in the standard. On the information researched and results obtained, it becomes possible to propose a standardization for pellets in Santa Catarina. The quality and meet the requirements laid down by the main international standards / Os péletes produzidos a partir de biomassa florestal surgem como alternativa na obtenção de energia térmica e elétrica. A fabricação dos compactados de biomassa precisa atender alguns padrões de qualidade que são fundamentados por normas, no entanto sabe-se que, no Brasil não existe uma norma específica para a fabricação desse produto. Desta forma, o trabalho buscou determinar a qualidade dos péletes de biomassa florestal produzidos em Santa Catarina, com base em normas internacionais, visando à proposição de critérios para a elaboração de uma normalização estadual de qualidade para este recurso energético. Foram coletadas nove amostras no estado, nas quais foram determinadas as propriedades: físicas (dimensões, densidade aparente e densidade da unidade), mecânicas (durabilidade e teor de finos) e energéticas (teor de umidade; análise imediata e poder calorífico) dos péletes. Após a realização das análises os dados foram comparados com as normas europeia (CEN/TS 14961), norte-americana (EUA PFI), italiana (CTI-R 04/5), alemã (DIN 51735), sueca (SS 187120), austríaca (Onörm M7135) e com a norma internacional ISO 17225-2. A partir disso, foi elaborada uma proposição de normalização para o estado de Santa Catarina. Os valores médios das propriedades foram: diâmetro de 6,58 mm; comprimento de 17,31 mm; densidade aparente de 663,46 kg/m³; densidade da unidade de 1,70 kg/m³; teor de umidade de 7,89 %; teor de materiais voláteis de 81,29 %; carbono fixo de 18,33%; teor de cinzas de 0,38 %; poder calorífico superior de 4827 Kcal/kg; durabilidade de 99,07% e porcentagem de finos de 1,05 %. Os péletes produzidos em Santa Catarina apresentam elevada qualidade e atendem as exigências estabelecidas pelas principais normas internacionais. A maravalha de Pinus spp. é utilizada por todos os produtores de péletes do estado, dessa forma, uma norma para esse recurso energético não requer subdivisões em função da matéria-prima utilizada. É necessário que a norma apresente categorias em função do uso final do produto, que é direcionado ao setor de serviços e setor industrial. Todas as propriedades analisadas são importantes indicadores da qualidade dos péletes e precisam constar na norma. Diante das informações pesquisadas e resultados obtidos, é possível a proposição de uma normalização para péletes em Santa Catarina

Este trabalho trata da obtenção e caracterização de cerâmicas do sistema supercondutor Bi:Pb:Sr:Ca:Cu:O. O pó cerâmico foi feito por dois processos, mistura de óxidos/carbonatos e co-precipitação de oxalatos, com o objetivo de se estabelecer o procedimento mais favorável ao aparecimento da fase de temperatura critica de 110K. A caracterização do pó precursor foi feita através das técnicas de Plasma Indutivamente Acoplado (ICP), Picnometria, Sedigrafia, Difração de Raios X e Microscopia Eletrônica de Varredura. Na etapa de sinterização do pó estudamos, paralelamente a sinterização convencional, uma técnica alternativa de aplicação de corrente elétrica simultaneamente à ação da temperatura com o objetivo de acelerar a reação de formação e promover, possivelmente, uma maior fração da fase de mais alta temperatura critica. Ao final do processamento as amostras foram caracterizadas estruturalmente, por difração de raios X, e quanto às propriedades elétrica (resistividade elétrica) e magnética (susceptibilidade magnética). Na análise comparativa das características elétricas e estruturais das pastilhas obtidas convencional e quimicamente não observamos diferenças significativas entre elas. No entanto as medidas de susceptibilidade magnética mostraram uma grande diversificação de fases com temperaturas criticas abaixo de 110K, para a pastilha obtida por co-precipitação de oxalatos. Também verificamos que a fase 2223 encontra-se, nessa amostra, em maior proporção do que na pastilha proveniente de pó convencional. O processo alternativo de sinterização promoveu algumas alterações no comportamento da resistividade elétrica do material / This work is about the obtaining and characterizing pellets of the Bi:Pb:Sr:Ca:Cu:O system. The powder was prepared by two processes: oxide/carbonate mixture and oxalate co-precipitation. These two processes were used in order to establish the most favorable process to the 110 K phase formation. The characterization techniques were Inductively Coupled Plasma, Picnometry, Sedigraphy, X Ray Diffraction and SEM. The sinterization was made by conventional and an alternative techniques. The alternative one consists in applying electrical current simultaneously to the temperature action. The expectation was that this technique would accelerate the reactions and consequently, to promote higher volume fraction of the 110K phase. The pellets were structural, electrical and magnetically characterized by X Ray Diffraction, SEM, electrical resistivity and magnetic susceptibility. In the analysis of the electrical and structural characterization of the pellets made by both processing methods, we could not find any difference between them. But, the magnetization measurements indicated that there are numerous phases with critical temperature below 110 K, in addition a higher fraction of 2223 phase, in the pellet made by co-precipitation of oxalates. The alternative sintering process promoted a few alterations in the behavior of the electrical resistivity as a function of the applied temperature

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:51:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:04:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-08-07T14:08:44Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-08-07T14:08:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Os aços inoxidáveis têm um amplo campo de aplicação, por ter alta resistência mecânica e à corrosão quando trabalha em temperaturas elevadas. Uma aplicação recorrente é em reatores nucleares, podendo ser utilizado no vaso de pressão e nas estruturas de contenção do reator. O aço inoxidável austenítico foi muito utilizado no núcleo de reatores para revestimento do combustível nuclear. No entanto, foi substituído por uma liga de zircônio denominada zircaloy, em consequência da menor absorção de nêutrons térmicos desta liga. Após o acidente de Three Miles Island o aço inoxidável voltou a ser usado para esta aplicação. Para atenuar a corrosão intergranular, muito característica em aços inoxidáveis austeníticos, utiliza-se elementos estabilizantes como o nióbio. O aço inoxidável AISI 348 é estabilizado com nióbio. Neste trabalho, estudou a soldagem de tubos de AISI 348 e tampões de mesmo material soldados pelo processo GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) sob diversas condições, procurando-se obter penetração de soldagem de 110 % da espessura do tubo e reforço do cordão de solda inferior a 0,15 mm. As amostras soldadas foram submetidas à caracterização microestrutural com microscopia ótica e microscopia eletrônica, utilizando também a técnica EDS (Espectroscopia de Energia Dispersiva). Foram realizados ensaios mecânicos de tração, fadiga, microdureza Vickers e arrebentamento, como também verificado a susceptibilidade à corrosão intergranular. O cordão de solda passou por ensaios não destrutivos de inspeção visual, dimensional, líquido penetrante, raios X e ensaio de estanqueidade por fuga de gás hélio. A microdureza não apresentou diferenças nas regiões da solda, não sendo possível identificar claramente a zona afetada pelo calor. O arrebentamento ocorreu a uma distância acima de 30 mm do cordão de solda, sendo o resultado considerado aprovado. No ensaio de tração, a ruptura ocorreu no cordão de solda e no metal de base tubo, o local da ruptura dependeu do afastamento lateral do eletrodo em relação à junta soldada. O ensaio de fadiga com corrente de 40 A obteve número de ciclos de 2,14 x 105. Este valor é 50% maior no tempo de vida comparado com amostra de 30 A. No ensaio de corrosão intergranular, as amostras que foram submetidas não apresentaram sensitização no contorno de grão. A análise por EDS identificou áreas com carbonetos oriundos do processo de fabricação do tubo. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by Marco Antonio Oliveira da Silva (maosilva@ipen.br) on 2017-05-25T13:33:55Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2017-05-25T13:33:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O processo de sinterização de pastilhas de UO2-Gd2O3 tem sido investigado devido à sua importância na indústria nuclear e ao comportamento complexo durante a sinterização. A sinterização é bloqueada a partir de 1300°C, quando a densificação é deslocada na direção de maiores temperaturas e a densidade final obtida é diminuída. Esta pesquisa contempla o desenvolvimento de combustíveis nucleares para reatores de potência visando aumentar a sua eficiência no núcleo do reator através da elevação da taxa de queima. Foi estudado o uso do Gd2O3 de tamanho nanométrico, na faixa de 10 a 30nm, o qual foi adicionado ao UO2, visando verificar a possibilidade de evitar-se o característico bloqueio da sinterização devido ao efeito Kirkendall observado em pesquisas anteriores. As amostras foram produzidas por meio da mistura mecânica a seco dos pós de UO2 e de 7% Gd2O3 (macroestruturado e nanométrico). Os pós foram compactados e as pastilhas foram sinterizadas a 1700°C sob atmosfera de H2. Os resultados indicam que o característico bloqueio da sinterização no sistema UO2-Gd2O3 macroestruturado, que ocorre na faixa de temperatura de 1300-1500°C, retardando a densificação, foi observado de forma menos intensa quando o Gd2O3 nanométrico foi utilizado, ocorrendo à temperatura de 900°C, e facilitando a densificação posterior. Os ensaios dilatométricos indicaram uma retração de 22, 18 e 20% respectivamente nas pastilhas de UO2, UO2-7%Gd2O3 macro e UO2-7% Gd2O3nanométrico. Foi verificada uma retração 2% maior quando o Gd2O3 nanométrico foi utilizado quando comparada com a obtida com o uso do Gd2O3 macro, usado comercialmente, resultando em pastilhas com densidade adequada para uso como combustível nuclear. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

O segmento farmacêutico demonstra um crescente interesse no processo de peletização, o qual consiste na aglomeração por via úmida de pós finos compostos de ativos e excipientes em pequenas unidades esféricas, com excelentes vantagens tecnológicas e terapêuticas. O objetivo do presente trabalho envolve o estudo de processos de incorporação de suspensões em péletes inertes, compostas de ativos e excipientes, utilizando dois tipos de processos: 1. Drageadeira Modificada e 2. Leito Fluidizado nas configurações top spray e bottom spray. Os ativos utilizados foram besilato de anlodipino nas concentrações de 2.5% e 5% em massa, e cloridrato de benazepril em 15% em massa, presentes nas formulações das suspensões e aplicadas em quantidades iguais nos dois processos, em um total de 9 lotes. Os indicadores de desempenho de processo utilizados para incorporação do ativo nos péletes inertes foram tempo de aplicação da suspensão (min) e taxa de aplicação da suspensão (g/min). Os péletes finais obtidos foram avaliados por meio das análises das propriedades físico-químicas: teor de umidade (%), teor de princípio ativo (%), uniformidade de conteúdo (%) e dissolução (%). Dentre os lotes testados, os processos em drageadeira e leito pelo sistema bottom spray apresentaram o menor tempo de aplicação (120 min) para a suspensão com o ativo anlodipino na concentração de 2.5%, enquanto que pelo sistema top spray apresentou um tempo de aplicação de 300 min, uma vez que este sistema foi projetado originalmente para processo de granulação. O processo em drageadeira apresentou a maior taxa real de aplicação, igual a 6.24 g/min, seguida pelo sistema bottom spray com 4.91 g/min, e o sistema top spray com 1.62 g/min, para suspensão com o ativo benazepril na concentração de 15%. Para os processos em drageadeira e leito pelo sistema bottom spray, todas as propriedades físico-químicas dos péletes deste estudo se apresentaram dentro dos padrões recomendados pela indústria farmacêutica, o que não aconteceu para o sistema top spray com relação à propriedade teor de princípio ativo (benazepril), cujo valor apresentado ficou em 12.90%, abaixo do limite inferior de 13.50%; o que não garantirá a eficácia do fármaco de acordo com a ação esperada. Os resultados apresentados ratificam os processos de peletização em drageadeira e leito pelo sistema bottom spray como os ideais pela técnica de incorporação de princípio ativo em péletes inertes. / The pharmaceutical industry has shown a growing interest in pelletization process, which consists of wet agglomeration of fine powders composed of active ingredients and excipients into small spherical unities, with excellent technological and therapeutic advantages. The objective of this work involves the study of processes of incorporation of suspensions in inert pellets, composed of active ingredients and excipients, using two types of processes: 1. Modified Coating Pan and 2. Fluid Bed in top spray and bottom spray systems. The active ingredients used were amlodipine besylate in concentrations of 2.5% and 5% by mass, and benazepril hydrochloride 15% by mass, included in the formulations of suspensions and applied in equal amounts in both processes, in a total of 9 batches. The process performance indicators used for incorporation of the active ingredient in inert pellets were time of application of the suspension (min) and rate of application of the suspension (g/min). The final pellets were evaluated by means of analyses of the physicochemical properties: water content (%), assay of active ingredient (%), uniformity content (%) and dissolution (%). Among the batches tested, the processes in coating pan and fluid bed by bottom spray system had the shortest application time (120 min) for the suspension with amlodipine besylate active with concentration of 2.5%, while the top spray system had an application time of 300 min, since this system was originally designed for granulation process. The process in coating pan showed the highest real rate of application, equal to 6.24 g/min, followed by the bottom spray system with 4.91 g/min, and the top spray system with 1.62 g/min to the suspension with benazepril hydrochloride with concentration of 15%. For the processes in coating pan and fluid bed by the bottom spray system, all physicochemical properties of the pellets of this study are presented within the standards recommended by the pharmaceutical industry, which has not happened for the top spray system with respect to property "assay of active ingredient (benazepril), whose value present was in 12.90%, below the lower limit of 13.50%, which does not guarantee the efficacy of the drug according to the expected action. The results presented confirm the processes of pelletization in coating pan and fluid bed by the bottom spray system as the ideal technique for incorporation of the active ingredient in inert pellets.