Resumo: Esta dissertação analisou a viabilidade técnica de gaseificação de lama de alto de alto forno da ArcelorMittal Tubarão para produção de gás visando uma utilização interna. A gaseificação foi conduzida através de simulação em modelo de equilíbrio químico TCW - Termochemical Information and Equlibrium Calculation. Foram simuladas 3 misturas para gaseificação: a) 100% carvão metalúrgico de alto volátil (base das misturas), b) de lama de alto forno com 85% de carvão metalúrgico alto volátil e c) de lama de alto forno com 75% de carvão metalúrgico alto volátil. Os dois parâmetros principais que definiram a viabilidade técnica de gaseificação de lama de alto forno foram poder calorífico inferior - PCI e faixas de trabalho temperaturas no reator. O PCI do gás foi calculado a partir das frações molares de H2 e CO contidas no gás obtidos nas misturas simuladas / Abstract: This dissertation analyzed the technical viability of blast furnace slurry gasification with the objective of using the obtained gas at ArcelorMittal Tubarão. The process was simulated using an equilibrium program, the TCW - Termochemical Information and Equilibrium Calculation. Three mixtures were considered for gasification: a) 100% high volatile metallurgical coal (the base of the mixtures), b) 15% slurry and 85% coal, and c) 25% slurry and 25% coal. The two main parameters that defined the technical viability of the blast furnace slurry were the mixture Low Heat Value (LHV) and the temperature ranges for work in the gasification reactor. The LHV was calculated from the molar fractions of H2 and CO in the gas obtained in the simulation / Orientador: João Andrade de Carvalho Junior / Coorientador: Sergio Leite Lopes / Banca: Luiz Roberto Carrocci / Mestre

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T03:37:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 284495.pdf: 2318413 bytes, checksum: 3b01226d113e5984d1ed96dc069d2608 (MD5) / A construção civil possui tradicionalmente índices elevados de acidentes típicos do trabalho. Segundo a NR-04-SESMT (BRASIL, 2008) está classificada no grau de risco III, passando automaticamente a pertencer ao grau de risco IV quando suas atividades são efetuadas nas siderúrgicas. Dentre as obras civis destacam-se as reformas de altosfornos. O objetivo principal deste trabalho foi analisar indicadores de segurança do trabalho nas segundas reformas efetuadas nos dois dos maiores altos-fornos de Minas Gerais. Para atingir este objetivo foi pesquisada a existência de registros estatísticos de segurança destas reformas, dentre outros passíveis de análise, como o programa de assessoria em segurança do trabalho, o programa de proteção coletiva, e os manuais de segurança destas obras. O objeto de estudo foi analisar os indicadores legais de segurança no trabalho, durante o período de execução destas reformas. Utilizou-se dos relatórios semanais, mensais, finais estatísticos de segurança do trabalho, confeccionados pelas equipes dos profissionais especializados em segurança e medicina do trabalho, denominadas SESMTs. Foram analisados os relatórios das inspeções de segurança, efetuados conjuntamente pelas equipes de segurança da contratada e das clientes. Estes relatórios foram efetuados com base nos dados levantados no canteiro de obras e nos altos-fornos. Como resultado final, pode ser avaliada a eficácia dos planos de assessoria em segurança do trabalho, implantados por meio da comparação dos indicadores de segurança do trabalho obtidos nestas duas reformas destes dois altos-fornos, com os resultados anteriormente obtidos em reforma anterior. Os resultados indicaram uma redução acentuada de acidentes com lesões com perda de tempo. Este resultado foi consequência da implantação de ferramentas da Engenharia de Segurança de Sistemas, da inovação quanto aos registros dos acidentes sem lesões com perda de tempo, dos acidentes do trajeto e dos quase acidentes. / The Construction has traditionally high accident rates typical of labor. According to NR-04-SESMT (BRASIL, 2004), the Construction Industry is classified into risk level III, passing automatically belong to the risk level IV, when their activities are carried out in Steel Mills. Among the civil works blast furnaces reforms are highlighted. The main objective of this study was to analyze indicators of Work Safety carried out over the second reforms in two of the largest blast furnaces in Minas Gerais. To achieve this goal it was searched for the existence of rules of safety statistics on these reforms, among others suitable for analysis as the Advisory Program on Work Safety, the Program for Collective Protection and manuals of Work Safety of these reforms as well. The object of study was to analyze legal safety indicators at work during the effective time of these reforms. Some weekly, monthly, final statistics reports of Work Safety prepared by teams of specialized professionals in Safety and Occupational Health, called SESMTs, and reports of safety inspections carried out jointly by hired teams and clients, with data collected at the construction sites and at the blast furnaces were of practical use. As a final result, it could be evaluated the effectiveness of advisory plans on Safety Work implemented by comparing the indicators of Work Safety obtained in these two reforms of these two blast furnaces with the results previously obtained in previous reforms. Results indicated a marked reduction of accidents with lost time injuries, which was a direct consequence of the implementation of the tools of System Safety Engineering, also an innovation in the accident records without lost time injuries, the accidents on the path and near misses.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:41:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 325534.pdf: 4495162 bytes, checksum: da12556cd938a1caa13344d615c1e813 (MD5) Previous issue date: 2013 / A presente dissertação aborda o aproveitamento dos gases emitidos no processo de fabricação do ferro gusa em alto forno de siderúrgicas localizadas em Minas Gerais que utilizam carvão vegetal como matéria prima e a viabilidade de geração de energia a partir desses gases. Os objetivos dessa dissertação são: descrever o processo de produção das siderúrgicas a carvão vegetal; levantar a natureza dos gases gerados no topo do alto forno; identificar as principais técnicas de reutilização dos GAF (gases de alto forno), bem como seus respectivos métodos de tratamento e mostrar a viabilidade de instalação de um sistema de geração de energia elétrica através do reaproveitamento dos GAF, sendo o objetivo principal a gestão do GAF. Para atingir tais metas foram utilizadas pesquisas bibliográficas, informações laboratoriais e pesquisa de campo (estudo de caso). A intenção foi apontar as melhorias a serem feitas nos sistemas de aproveitamento e tratamento dos GAF de uma empresa siderúrgica em Minas Gerais e a vantagem de reutilizar o GAF na produção de energia. Com isso pretende-se demonstrar a viabilidade do aproveitamento do GAF nas etapas do processo de produção do ferro gusa e na geração de energia elétrica, o qual está diretamente relacionado à busca da sustentabilidade da siderúrgica. O resultado mostra que ajustes nos sistemas de tratamento do GAF, proporcionam uma produção mais limpa e econômica para a empresa.<b> / Abstract: This dissertation addresses the utilization of waste gas in the manufacturing process of pig iron in blast furnace steelmakers located in Minas Gerais using vegetal coal as raw material and viability power generation from this gases. The objectives of this dissertation are: describe the production process of steelmakers to vegetal coal; lifting the nature of the gases generated in furnace top; identify the main techniques for reuse the BFG (blast furnace gas), as well their respective methods of treatments and show the feasibility of installing a system of generating electricity through the reuse of the BGF. To achieve this goals we use literature searches, laboratory information and field research (case study). The intent is to point out the improvements to be made in the systems of exploitation and processing of BGF for a steel company in Minas Gerais and advantage of reuse BGF in the production of energy. With that is intended to demonstrate the feasibility of the use of BGF stages of pig iron production and electric power generation, which is directly related to the pursuit of sustainability of steelmaker. The result shows that adjustments in treatment systems BGF, provide cleaner production and financial savings for the steel company.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-11-05Bitstream added on 2014-06-13T19:18:32Z : No. of bitstreams: 1 magalhaes_lc_me_guara.pdf: 2627349 bytes, checksum: 8fadf3c86720e6a184e9fb846efb6c45 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Esta dissertação analisou a viabilidade técnica de gaseificação de lama de alto de alto forno da ArcelorMittal Tubarão para produção de gás visando uma utilização interna. A gaseificação foi conduzida através de simulação em modelo de equilíbrio químico TCW - Termochemical Information and Equlibrium Calculation. Foram simuladas 3 misturas para gaseificação: a) 100% carvão metalúrgico de alto volátil (base das misturas), b) de lama de alto forno com 85% de carvão metalúrgico alto volátil e c) de lama de alto forno com 75% de carvão metalúrgico alto volátil. Os dois parâmetros principais que definiram a viabilidade técnica de gaseificação de lama de alto forno foram poder calorífico inferior - PCI e faixas de trabalho temperaturas no reator. O PCI do gás foi calculado a partir das frações molares de H2 e CO contidas no gás obtidos nas misturas simuladas / This dissertation analyzed the technical viability of blast furnace slurry gasification with the objective of using the obtained gas at ArcelorMittal Tubarão. The process was simulated using an equilibrium program, the TCW - Termochemical Information and Equilibrium Calculation. Three mixtures were considered for gasification: a) 100% high volatile metallurgical coal (the base of the mixtures), b) 15% slurry and 85% coal, and c) 25% slurry and 25% coal. The two main parameters that defined the technical viability of the blast furnace slurry were the mixture Low Heat Value (LHV) and the temperature ranges for work in the gasification reactor. The LHV was calculated from the molar fractions of H2 and CO in the gas obtained in the simulation

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-06-23Bitstream added on 2014-06-13T20:00:02Z : No. of bitstreams: 1 silva_am_me_guara.pdf: 2611520 bytes, checksum: 4ed9180c920917190d4d02d7ae6dd990 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho apresenta um estudo da queima de material combustível sólido injetado nas ventaneiras de um alto forno. O estudo é baseado na queima de carvões minerais e misturas considerando as reações de combustão, os parâmetros da qualidade do carvão (teor em material volátil, cinzas, carbono e oxigênio) e a análise micro-estrutural dos resíduos gerados após a queima no simulador de combustão, montado no centro de pesquisas da Companhia Siderurgica Nacional. Foi avaliada a taxa de reação do carbono dos carvões e misturas queimadas em uma termo balança. Ficou confirmado no estudo que a taxa de substituição do coque metalúrgico pelo carvão queimado no alto forno é influenciada pela eficiência de queima e que, por sua vez, é significativamente dependente das suas propriedades e das condições operacionais do alto forno. Através dos resultados obtidos ficou comprovado que os carvões com alto teor em matéria volátil queimam com maior eficiência quando comparados com os carvões de médio e baixo voláteis, porém devido ao menor teor em carbono, a sua taxa de substituição foi menor quando comparada com os carvões baixo e médio voláteis. Os carvões com maior eficiência de queima e reatividade apresentaram menor taxa de substituição nos altos fornos, quando comparados com as misturas. A análise micro-estrutural realizada nos carvões e misturas confirmou a maior eficiência de queima nos carvões mais reativos. Quanto ao coque verde de petróleo, este se mostrou de baixa eficiência de queima; porém, quando misturado a carvões de elevada reatividade, o mesmo apresentou uma eficiência de queima significativamente maior. Os resultados tanto de qualidade de ferro gusa quanto da redução de consumo de combustível nos altos fornos foram satisfatórios quando se injetou a mistura com 50% de participação. / This work presents a study on combustion of solid fuel injected in blast furnace tuyeres. The study is based on the combustion of mineral coals and blends considering the combustion reactions, the coal quality parameters (volatile matter, ash, carbon and oxygen content) and the micro structural analysis of the residues generated after coals and blends be burned it in the simulator, set up in the National Steel Company research center. The reaction rates of carbon for the coals and blends burned in a thermo balance were evaluated. It was confirmed in the study that the rate of coke replacement for the coal burned in the blast furnace is strongly influenced by the combustion efficiency, which is significantly dependent on properties and on operational conditions of the furnace. It was proven, with the obtained results, that the high volatile coals burn with higher efficiency when compared to medium and low volatile coals, but due to the lower carbon content, its replacement rate was lower when compared with low and medium volatile coals. The coals with larger combustion efficiency and reactivity presented lower replacement rates in the blast furnace, when compared with the coal blend. Micro structural analysis conducted in the coals and blends confirmed higher combustion efficiencies in more reactive coals. In relation to the green petroleum coke, it presented low combustion efficiences. However, when mixed with high volatile and high reactivity coals, its combustion efficiency was significantly increased. The results relative to the quality of the hot metal and to the reduction of fuel consumption in the blast furnace, when the blend had injected with 50% of the petroleum coke, were satisfactory.

Os finos de resíduos cimentícios (previamente hidratados) podem ser reciclados através de tratamento térmico, tornando-se um ligante alternativo. Quando tratados termicamente em temperaturas inferiores a 550ºC, o processo não gera emissões de CO2 relativas à descarbonatação do calcário. Esta pesquisa teve como objetivo reativar o cimento Portland de alto forno (CP III) previamente hidratado, desidratando-o em temperatura de 500°C com patamar de 2h e reidratando-o com teores de água e de dispersante variados. Inicialmente foram realizadas caracterizações a fim de comparar as características físico-químicas do cimento desidratado com o cimento anidro. Posteriormente, foram analisadas as transformações de fases observadas com a hidratação, desidratação e reidratação do cimento. A segunda parte do estudo foi de otimização das pastas reidratadas e hidratadas, onde foram definidas condições ideais de dispersão, com a saturação ideal de dispersantes e teores mínimos de água resultado em pastas com volume de poros menores e consequentemente resistências mais elevadas. Os resultados obtidos comprovaram que o cimento desidratado se reidrata e forma fases similares às fases formadas na hidratação, como C-S-H, portlandita, hidrotalcita, etc. O cimento de alto forno carbonata mais do que o cimento Portland (CP V). Devido à área superficial elevada (14 vezes superior ao do cimento anidro), o cimento desidratado libera calor de molhagem elevado, consequencia da recombinação da água com as fases desidratadas. Observou-se ainda que, é possível controlar a resistência à compressão da pasta reidratada, otimizando o volume de poros presentes nas pastas. As resistências das pastas reidratadas com dispersante aos 28 dias foram 2,37 vezes maiores quando comparados com sistemas aglomerados. Com relação a porosidade, há indícios que é possível obter níveis de porosidade para as pastas reidratadas semelhantes com a pasta hidratada. / The fines of cementitious wastes (previously hydrated) can be recycled through heat treatment, becoming an alternative binder. When heat treated at temperatures below 550°C, the process does not generate CO2 emissions relative to limestone decarbonation. The objective of this research was to reactivate the previously hydrated Portland cement (CP III), dehydrating it at a temperature of 500°C with a 2-hours plateau and rehydrating it with varying water and dispersant contents. Characterization was initially performed to compare the physicochemical characteristics of dehydrated cement (DC) with anhydrous cement (AC). Subsequently, the AC-HP phase transformations for DC-RP were analyzed. The second part of the study was the optimization of rehydrated (RP) and hydrated (HP) pastes, where ideal dispersion conditions were defined, with optimum dispersant and water minimum contents, resulting in pastes with smaller pore volumes and consequently more compressive strength high. The results confirm that the DC rehydrates and forms phases similar to the phases formed in the hydration, such as C-S-H, portlandite, hydrotalcite, etc. The blast furnace cement carbonate more than Portland cement (no additions). Due to the high surface area (14 times higher than that of the AC), the DC releases high wetting heat, due to the recombination of the water with the dehydrated phases. It was also observed that it is possible to control the compressive strength of the rehydrated paste by optimizing the pore volume present in the pastes. The strengths of dispersed pastes with additives at 28 days were 2.37 times higher when compared to agglomerated systems. With respect to porosity, there are indications that it is possible to obtain porosity levels for the similar rehydrated pastes with the hydrated paste.

Os finos de resíduos cimentícios (previamente hidratados) podem ser reciclados através de tratamento térmico, tornando-se um ligante alternativo. Quando tratados termicamente em temperaturas inferiores a 550ºC, o processo não gera emissões de CO2 relativas à descarbonatação do calcário. Esta pesquisa teve como objetivo reativar o cimento Portland de alto forno (CP III) previamente hidratado, desidratando-o em temperatura de 500°C com patamar de 2h e reidratando-o com teores de água e de dispersante variados. Inicialmente foram realizadas caracterizações a fim de comparar as características físico-químicas do cimento desidratado com o cimento anidro. Posteriormente, foram analisadas as transformações de fases observadas com a hidratação, desidratação e reidratação do cimento. A segunda parte do estudo foi de otimização das pastas reidratadas e hidratadas, onde foram definidas condições ideais de dispersão, com a saturação ideal de dispersantes e teores mínimos de água resultado em pastas com volume de poros menores e consequentemente resistências mais elevadas. Os resultados obtidos comprovaram que o cimento desidratado se reidrata e forma fases similares às fases formadas na hidratação, como C-S-H, portlandita, hidrotalcita, etc. O cimento de alto forno carbonata mais do que o cimento Portland (CP V). Devido à área superficial elevada (14 vezes superior ao do cimento anidro), o cimento desidratado libera calor de molhagem elevado, consequencia da recombinação da água com as fases desidratadas. Observou-se ainda que, é possível controlar a resistência à compressão da pasta reidratada, otimizando o volume de poros presentes nas pastas. As resistências das pastas reidratadas com dispersante aos 28 dias foram 2,37 vezes maiores quando comparados com sistemas aglomerados. Com relação a porosidade, há indícios que é possível obter níveis de porosidade para as pastas reidratadas semelhantes com a pasta hidratada. / The fines of cementitious wastes (previously hydrated) can be recycled through heat treatment, becoming an alternative binder. When heat treated at temperatures below 550°C, the process does not generate CO2 emissions relative to limestone decarbonation. The objective of this research was to reactivate the previously hydrated Portland cement (CP III), dehydrating it at a temperature of 500°C with a 2-hours plateau and rehydrating it with varying water and dispersant contents. Characterization was initially performed to compare the physicochemical characteristics of dehydrated cement (DC) with anhydrous cement (AC). Subsequently, the AC-HP phase transformations for DC-RP were analyzed. The second part of the study was the optimization of rehydrated (RP) and hydrated (HP) pastes, where ideal dispersion conditions were defined, with optimum dispersant and water minimum contents, resulting in pastes with smaller pore volumes and consequently more compressive strength high. The results confirm that the DC rehydrates and forms phases similar to the phases formed in the hydration, such as C-S-H, portlandite, hydrotalcite, etc. The blast furnace cement carbonate more than Portland cement (no additions). Due to the high surface area (14 times higher than that of the AC), the DC releases high wetting heat, due to the recombination of the water with the dehydrated phases. It was also observed that it is possible to control the compressive strength of the rehydrated paste by optimizing the pore volume present in the pastes. The strengths of dispersed pastes with additives at 28 days were 2.37 times higher when compared to agglomerated systems. With respect to porosity, there are indications that it is possible to obtain porosity levels for the similar rehydrated pastes with the hydrated paste.

Orientador: João Andrade de Carvalho Júnior / Banca: José Antonio Perrella Balestieri / Banca: Pedro Teixeira Lacava / Resumo: Este trabalho apresenta um estudo da queima de material combustível sólido injetado nas ventaneiras de um alto forno. O estudo é baseado na queima de carvões minerais e misturas considerando as reações de combustão, os parâmetros da qualidade do carvão (teor em material volátil, cinzas, carbono e oxigênio) e a análise micro-estrutural dos resíduos gerados após a queima no simulador de combustão, montado no centro de pesquisas da Companhia Siderurgica Nacional. Foi avaliada a taxa de reação do carbono dos carvões e misturas queimadas em uma termo balança. Ficou confirmado no estudo que a taxa de substituição do coque metalúrgico pelo carvão queimado no alto forno é influenciada pela eficiência de queima e que, por sua vez, é significativamente dependente das suas propriedades e das condições operacionais do alto forno. Através dos resultados obtidos ficou comprovado que os carvões com alto teor em matéria volátil queimam com maior eficiência quando comparados com os carvões de médio e baixo voláteis, porém devido ao menor teor em carbono, a sua taxa de substituição foi menor quando comparada com os carvões baixo e médio voláteis. Os carvões com maior eficiência de queima e reatividade apresentaram menor taxa de substituição nos altos fornos, quando comparados com as misturas. A análise micro-estrutural realizada nos carvões e misturas confirmou a maior eficiência de queima nos carvões mais reativos. Quanto ao coque verde de petróleo, este se mostrou de baixa eficiência de queima; porém, quando misturado a carvões de elevada reatividade, o mesmo apresentou uma eficiência de queima significativamente maior. Os resultados tanto de qualidade de ferro gusa quanto da redução de consumo de combustível nos altos fornos foram satisfatórios quando se injetou a mistura com 50% de participação. / Abstract: This work presents a study on combustion of solid fuel injected in blast furnace tuyeres. The study is based on the combustion of mineral coals and blends considering the combustion reactions, the coal quality parameters (volatile matter, ash, carbon and oxygen content) and the micro structural analysis of the residues generated after coals and blends be burned it in the simulator, set up in the National Steel Company research center. The reaction rates of carbon for the coals and blends burned in a thermo balance were evaluated. It was confirmed in the study that the rate of coke replacement for the coal burned in the blast furnace is strongly influenced by the combustion efficiency, which is significantly dependent on properties and on operational conditions of the furnace. It was proven, with the obtained results, that the high volatile coals burn with higher efficiency when compared to medium and low volatile coals, but due to the lower carbon content, its replacement rate was lower when compared with low and medium volatile coals. The coals with larger combustion efficiency and reactivity presented lower replacement rates in the blast furnace, when compared with the coal blend. Micro structural analysis conducted in the coals and blends confirmed higher combustion efficiencies in more reactive coals. In relation to the green petroleum coke, it presented low combustion efficiences. However, when mixed with high volatile and high reactivity coals, its combustion efficiency was significantly increased. The results relative to the quality of the hot metal and to the reduction of fuel consumption in the blast furnace, when the blend had injected with 50% of the petroleum coke, were satisfactory. / Mestre

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica. Florianópolis, 2008. / Made available in DSpace on 2013-12-05T21:43:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 274970.pdf: 22137327 bytes, checksum: edf58635b3a65de2a2a6bc7392cfbead (MD5) / Recentemente, o uso de fluido dinâmica computacional, CFD, vem ganhando espaço no setor siderúrgico impulsionado pela crescente demanda e pela acirrada concorrência do mercado mundial. As operações siderúrgicas são por excelência fisicamente complexas conjugando diversos fenômenos físicos a temperaturas extremamente elevadas. A abordagem multifásica dos problemas que envolvem a fluido dinâmica do metal líquido ainda é rara, e os sistemas são geralmente tratados como monofásicos. Uma operação unitária crítica onde esta simplificação não é razoável é a de vazamento do alto-forno, que se constitui num sistema onde pelo menos três fases fluidas estão presentes: ferro-gusa, escória e ar atmosférico. A operação tem por objetivo separar a escória do metal líquido e a sua eficiência é grandemente influenciada pela interação dinâmica do jato de ferro-gusa proveniente do alto-forno com a superfície líquida de ferro-gusa contida no canal de extravazamento. O tempo de vida do equipamento, o canal, é determinado pela taxa de desgaste de seu revestimento refratário. O mecanismo pelo qual se dá o desgaste é complexo e muito controverso, contudo, sabe-se que o comportamento fluido dinâmico do sistema está de alguma forma diretamente ligado ao processo. Como uma primeira abordagem do seu tipo, este trabalho propõe um modelo matemático que descreva apenas o escoamento bifásico tridimensional, transiente e turbulento de ferro-gusa, desconsiderando a escória. O sistema é tratado isotermicamente. O modelo foi resolvido numericamente uando-se o código comercial ANSYS CFX® Release 11. Os resultados obtidos demonstraram que a abordagem multifásica considerando a interação jato/superfície livre é a mais apropriada no tratamento do problema, pois várias características intrínsecas do escoamento, como por exemplo o comportamento oscilatório da superfície livre, escoamento vorticoso e reverso na zona de mergulho do jato, até então observadas apenas experimentalmnete ou na planta industrial, foram também observadas na simulação. Os perfis de desgaste obtidos na planta industrial foram comparados com os campos de velocidade, tensão de cisalhamento, fração volumétrica de ar, e energia cinética turbulenta, e constatou-se que os níveis de energia cinética turbulenta aparentam ser o principal fator facilitador do desgaste seguido pela velocidade superficial. Estes dados corroboram o que se têm escrito sobre o problema, reforçando a idéia de que há uma provável sobreposição de efeitos dos mais diversos, sendo um deles a geração de turbulência junto à zona de impacto e as tensões cisalhantes (pequenas, mas contínuas) infligidas pelo escoamento às paredes do canal, promovendo a sua erosão físico-química.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3117.pdf: 5379734 bytes, checksum: ba586b8b11555913f61445e59c0efbd2 (MD5) Previous issue date: 2010-05-05 / The increase in the world steel production mainly observed in the last decade demanded a significant growth in the hot metal production through the blast furnace process. A key point in blast furnaces operation is related to the taphole mix used to plug the hole that is where the tapping is carried out. The taphole mix is a key aspect for the production flow of integrated mills because, in the blast furnaces, it is responsible to maintain a stable tapping, ensuring the supply of hot metal to the steelmaking, maintaining all stages of the crude steel plants in synchrony. The taphole mixes for blast furnace are very special products in the broad universe of refractory materials due to its complex chemistry composition, being applied in extreme conditions of temperature and demand. In this context, the literature and the technical aspects related to taphole mixes require a more comprehensive technical contribution, considering the influence of some additives on their properties. The aim of this work is to evaluate the influence of different raw materials and additives on the properties of taphole mixes related to their densification, adhesion and usinability features. The results of the tests were assessed according to the AHP (Analytical Hierarchy Process) method, which allows for the selection of the best formulation considering all the parameters involved. / O elevado aumento na produção mundial de aço, observado principalmente a partir da última década, gerou um crescimento significativo na indústria de fabricação de ferro gusa via altos-fornos, como é o caso nas indústrias siderúrgicas nacionais. Um ponto crítico do processo de redução do minério de ferro via alto-forno está relacionado à massa refratária utilizada para vedar (tamponar) o furo de corrida, que é por onde ocorre o vazamento de gusa e escória líquidos. Essa massa de tamponamento é de extrema importância para todo o fluxo de produção de uma usina integrada pois, nos altos-fornos, ela é responsável por controlar um vazamento estável de gusa e escória, garantindo o abastecimento de gusa na aciaria, mantendo em sincronismo todas as etapas de produção do aço bruto nessas usinas. As massas de tamponamento para altos-fornos constituem uma categoria de produtos muito especiais no amplo universo dos materiais refratários devido à sua complexa constituição química, além de serem aplicadas em condições extremas de temperatura. Além disso, é um produto que necessita apresentar desempenho com resposta consistente e rápida. Nesse contexto, a literatura carece de estudos com conteúdo técnico mais abrangente, considerando a influência dos seus constituintes em suas propriedades.O objetivo deste trabalho foi, por meio de uma abordagem sistêmica, avaliar a influência de algumas matérias-primas das massas em suas propriedades, sendo essas ligadas à sua densificação, adesão e usinabilidade. Para isso, utilizou-se técnicas empregadas na caracterização das massas de tamponamento e outras técnicas encontradas na literatura, que foram aprimoradas. A metodologia AHP (Analytical Hierarchy Process), empregada para escolha da melhor formulação testada, mostrou que a composição M5 com elevado teor de anti-oxidantes obteve resultados superiores, considerando os aspectos de adesão, usinabilidade e densificação do produto.