Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T14:29:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 285180.pdf: 26175155 bytes, checksum: 7c92563e2c897b54f08d3614b150ddb4 (MD5) / Em vários setores industriais estão presentes mecanismos de desgaste da superfície das peças. Especialmente no setor de energia, por exemplo, hidrelétrica e de origem fóssil, que se caracteriza por produção intermitente em larga escala, se encontram situações de atrito entre superfícies. Surgem, então, solicitações mecânicas locais que levam à degradação das peças por intermédio de mecanismos de desgaste como abrasão, adesão, cavitação, os quais podem também estar combinados com fenômenos químicos, como corrosão. A proteção prévia por revestimento das áreas solicitadas leva ao aumento da vida útil das peças, ao mesmo tempo em que promove redução de custos. Para determinadas aplicações, é tecnicamente necessário que o corpo da peça apresente propriedades diferentes das do material da superfície. Em outros casos, o desgaste da peça é uma condição intrínseca presente, com a qual se deve conviver, realizando reparos periódicos, como quando é inviável técnica e economicamente a troca da peça (grandes dimensões). Neste caso, o reparo deve prover alta qualidade, de modo a majorar a vida útil da peça. Da mesma maneira, é desejável que o processo de revestimento possua satisfatória produtividade em sua aplicação. Dentre os processos de revestimento se encontram diversas opções de tecnologias, cada qual com suas aplicações e peculiaridades técnicas. Para as aplicações consideradas neste trabalho, é necessária a premissa fundamental de que haja ligação metalúrgica entre o revestimento e o metal de base, originando de fato uma solda. Sendo assim processos que resultam em ligação apenas mecânica, como por exemplo, a Aspersão Térmica, não se adequam. Uma opção a ser considerada é o processo PTA-P (Plasma Transferred Arc - Pó) em operações de revestimento por soldagem. Este processo, devido a algumas de suas características funcionais, permite melhores resultados em relação a outros processos de soldagem atualmente aplicados em revestimentos, em relação, por exemplo, à baixa diluição e alta qualidade superficial. A possibilidade de se misturar diferentes pós também deve ser citada, principalmente no caso P&D de novos materiais. No entanto, apesar de ser utilizado industrialmente, o processo é complexo e seu campo de aplicações é restrito, assim como a literatura. Para que se proponha a introdução de um processo inovativo de soldagem, este trabalho objetivou estudo aprofundado e ensaios direcionados ao conhecimento das bases de seu funcionamento, em relação às possibilidades tecnológicas existentes e influências dos parâmetros sobre os resultados. Além disso, visa-se viabilizar a ampliação a gama de aplicações, por intermédio de inovações tecnológicas, pautadas em conhecimento técnico-científico. Estes fatores representam o cerne do trabalho, que, levando em consideração informações da literatura e experiência da equipe, resultou no levantamento do comportamento do processo para diferentes condições. Neste sentido, uma abordagem ampla foi necessária para possibilitar um melhor entendimento do processo. Da mesma forma, se geraram inovações tecnológicas em componentes do sistema (pulsação de pó, tocha e sistema de alimentação de pó, por exemplo) e em seu software de controle, as quais foram implementadas em um sistema integrado dedicado ao PTA-P. / Parts wear mechanisms emerge in a number of production activities. Especially in the energy sector, like hydroelectrical generation or oil and gas, which are characterized by intermittent large scale production, friction situations between parts and other parts or materials being transported or processed occur. Mechanical load thus arise, which lead to the degradation of parts, by means of wear mechanisms as abrasion, adhesion, cavitation, which may also take effect in combination with chemical phenomena, as corrosion. Previous protection, performed by coating of the loaded areas, leads to increase of part life, as well as to cost reduction, since the normally expensive resistant material can be employed only onto affected regions. Hence, the rest of the part can be manufactured with normal lower cost material. Moreover, for certain applications, it is technically necessary that the body structure of the piece has different properties from the ones of the surface. In other cases, part wear consists in an inherent condition, with which one has to deal with by performing periodic maintenance. In such situations, repair coating must provide high quality, in order to increase the layer#s life. Likewise, it is desirable that the coating process permits satisfactory productivity. Several different technologies are available in regard to coating, each one with specific application fields and technical peculiarities. Concerning the applications taken into account in the present work, one fundamental prerequisite is the metallurgical bond between coating and substrate, i.e. a weld. In this way, processes that result in a mechanical bond only, like Thermal Spray, do not apply. An option to be considered when it comes to coating procedures through welding is the PTA-P (Plasma Transferred Arc # Powder) process. Due to its functional characteristics, this process permits better results over other welding processes also employed in coating in relation to low dilution and high as-welded surface quality, for example. The possibility of mixing different powders must also be mentioned, mainly in the case of R&D of new materials. Nevertheless, although being industrially used, the process is complex and its application field is limited, as well as the available literature. For the proposal of the introduction of an innovative welding process in a determined application, this work aimed at deep investigation and trials targeting the knowledge of its basis in concern to existing technological possibilities and parameters# influence over the results. Additionally, there is the objective of making viable the xxxv expansion of the application field of the process through technological innovations based on technical-scientific knowledge. These factors represented the core of the present work, which, taking literature information and team experience into consideration, resulted in information about the behavior of the process under different PTA-P welding conditions. In this matter, a wide approach was needed to enable a better understanding of the process. In the same way, technological innovations were generated in the PTA-P system (powder pulsation, torch and powder feeder, for example) and in its control software, which were implemented in an integrated PTA-P dedicated welding system.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-26T04:28:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 296865.pdf: 38416530 bytes, checksum: 61d2010df1e5ab00e47bb302142c90d2 (MD5) / Acometidas pelo fenômeno da cavitação, pás de turbinas hidráulicas de usinas hidrelétricas exigem periódicas operações de reparo das áreas desgastadas. Estas atividades, conduzidas por soldagem, ainda mostram-se passíveis do desenvolvimento de novas tecnologias. Neste contexto, o LABSOLDA - Instituto de Mecatrônica da UFSC propõe conferir flexibilidade e robustez ao processo PTA-P, buscando a aplicabilidade do mesmo em qualquer posição de soldagem e no desenvolvimento de consumíveis. A impossibilidade de posicionamento adequado das turbinas, devido às grandes dimensões e geometria complexa de suas pás, exige a execução de soldas em posições forçadas. Já a utilização do consumível de solda na forma de pó pelo referido processo viabiliza a concepção de novas ligas, a partir de misturas experimentais. Inevitavelmente, estas acabam por envolver pós metálicos de características morfológicas e granulométricas não compatíveis com as tradicionais. Tais características comprometem o desempenho dos alimentadores de pó, dificultando a obtenção de depósitos de qualidade. Após confirmar-se a deficiência dos sistemas de alimentação de pó disponíveis na execução destas tarefas, foi decidido por um desenvolvimento próprio, originando o sistema denominado de ADP VR-F. Trata-se de um alimentador de pó projetado para viabilizar a soldagem fora de posição com robustez e qualidade, permitindo a aplicação do PTA-P nas turbinas. Seu projeto também apresenta características dedicadas à manipulação de materiais diferentes dos tradicionais, favorecendo o desenvolvimento de ligas. O presente trabalho disponibiliza informações sobre o seu desenvolvimento mecânico, baseado em estudos realizados com dois outros alimentadores disponíveis. Também apresenta o desenvolvimento eletroeletrônico e de sua programação, de acordo com a filosofia de controle adotada. Experiências empreendidas para validação do equipamento são abordadas neste trabalho, procurando caracterizar suas propriedades de alimentação e revelar seu desempenho em atividades de soldagem, incluindo participação no desenvolvimento de uma liga resistente à cavitação e na aplicação do processo PTA-P em campo. O equipamento respondeu aos testes de forma positiva, mostrando-se capaz de manipular pós compostos por partículas de diversas morfologias e faixas granulométricas. Também foi essencial para o desenvolvimento de uma liga de alta resistência à cavitação, sendo o único disponível capaz de manipular um dos materiais testados. Por fim, permitiu a aplicação do processo PTA-P com robustez e qualidade em posições forçadas, proporcionando depósitos de ligas experimentais nas próprias turbinas hidráulicas. / Damaged by the Cavitation Phenomenon, hydraulic turbine blades of hydroelectric plants require cyclic operations to restore worn areas. These activities, conduced by welding, still have potential for new technology development. In this context, the UFSC Mechatronics Institute - LABSOLDA proposes to provide flexibility and robustness to the PTA process, searching its applicability in any welding position and in alloys development. The impossibility of turbine appropriate positioning, due to the large size and complex geometry of their blades, requires the execution of welds in awkward positions. But the use of additional material in powder form by this process enables new alloys design, from experimental mixtures. Inevitably, its end up involving metal powders morphology and particle size not compatible with traditional standards. These characteristics impair powder feeders performance, making its compromises the weld quality. After confirmation the available powder feed systems deficiency in these tasks, it was decided by an own development, resulting in the ADP system called VR-F. It was a powder feeder designed to enable the welding in awkward positions with robustness and quality, allowing the application of PTA process in the turbines. Its design also has characteristics dedicated to the manipulation of materials different from traditional, favoring alloys development. This paper provides information on its mechanical development, based on studies with two other feeders available. It also presents the electronic and programming developments, according to the adopted philosophy control. Experiments undertaken for equipment validation are discussed in this paper, seeking to characterize their feed properties and reveal his performance in welding activities, including in an anti-cavitation alloy development and in PTA turbines application. The equipment was responded positively to the tests, being able to handle powders composed by various particle sizes and morphology. It was also essential for anti-cavitation alloy development, being the only feeder available capable to handling one of involved materials. Finally, it allowed the PTA application with robustness and quality in awkward positions, providing experimental alloys deposits in hydraulic turbines.

Orientador: Milton Eiji Kayama / Banca: Konstantin Georgiev Koslov / Banca: Tessie Gouvea da Cruz / Resumo: Este trabalho descreve o desenvolvimento de um dispositivo de geração de microdescargas de plasma operando à pressão atmosférica, sua caracterização e aplicação no tratamento de superfície polimérica. A microdescarga é produzida entre uma agulha e um eletrodo externo na forma de um cilindro. A agulha e o cilindro são dispostos coaxialmente com um capilar de borossilicato ou quartzo entre os mesmos. O sinal usado para excitar a descarga tinha a forma senoidal na frequência de 37 kHz. Estas microdescargas produziram plumas de plasma na extremidade da agulha. Medições da tensão de ruptura mostraram regimes distintos conforme a posição axial do cilindro em relação à agulha. Simulações com circuitos mostraram diferentes circuitos equivalentes ao dispositivo de microdescarga conforme esta posição relativa entre os eletrodos. Utilizando estas plumas no tratamento de superfícies de PET verificou-se redução do ângulo de contato com o tratamento que atinge um mínimo para tempos de 10 s. O ângulo de contato para diferentes posições em torno do ponto de tratamento foi ajustado à curvas baseadas em funções gaussiana e lorentziana. Isto possibilitou verificar o aumento da área tratada com o fluxo do gás quando a tensão na descarga se torna elevada. Para pluma de diâmetro menor que 1 mm o tratamento se estendeu em até 6 mm devido a dinâmica do gás da pluma. O dispositivo se mostrou confiável e com tratamento reprodutível na modificação das propriedades da superfície de materiais / Abstract: This work describes the development and characterization of a microplasma jet device operating at atmospheric pressure and its application on the treatment of a polymeric surface. The micro discharge was produced between a needle and a coaxial cylindrical electrode with a borosilicate or quartz capillary between them. The discharge occurs in a small gap between the capillary and the needle and a plasma plume is produced at the tip of the needle. The signal used to excite the discharge was sinusoidal at frequency of 37 kHz. Breakdown voltage measurement showed distinct regimes according to the axial position of the cylinder relative to the needle. Simulations showed different equivalent circuits for the device according to the relative position between the electrodes. The plasma plumes were used to treat PET surfaces. It was observed the reduction of the contact angle with the treatment time that saturates around 10 s. The contact angle measurements at different positions around the treatment point were fitted using Gaussian and Lorentzian functions in order to estimate the diameter of treated circular area around the contact point of the plume with the surface. It was observed an increase of the treated area with the flow rate gas particularly at high applied voltage. Diameter up to 6 mm was achieved for plasma plumes with diameter smaller than 1 mm due to gas dynamic effects. The repeatability on the treatment showed that the plasma jet is reliable to modify surface properties of materials / Mestre

Neste trabalho foi realizado um estudo para verificar as melhores condições de vazão das atuais lanças supersônicas utilizadas no forno elétrico a arco 3 da Siderúrgica Riograndense. Também foi realizado um teste comparativo entre o modelo de lança supersônica atual e um novo modelo de injetor proposto. Para determinar as melhores condições de vazão das injetoras atuais, avaliou-se parâmetros como o consumo de oxigênio, energia elétrica, teor de FeO da escória, condições de desgaste do refratário e erosão dos bicos injetores. Para os testes comparativos com o novo modelo de injetores, foram usinados dois bicos de cobre com menor diâmetro de garganta. As novas pressões e vazões de oxigênio, tanto para o trabalho no modo alta vazão como para o modo purga, foram estabelecidas com base em estudos das características dos bicos utilizados atualmente. Os testes foram realizados em caráter comparativo no próprio forno 3. Nos atuais modelos de injetores utilizados, verificou-se que a pressão no modo purga deve variar entre 0,9 e 1,1 kgf/cm2 na rede de oxigênio. Assim, a vazão de O2 varia entre 65 e 75 Nm3/h, intervalo no qual foi observada a melhor eficiência na operação, considerando principalmente o controle do FeO da escória e a ocorrência de entupimento dos bicos supersônicos. Na alta vazão foram definidas pressões entre 9,0 e 9,5 kgf/cm2, onde as vazões variam entre 350 e 375 Nm3/h por bico. Estes valores foram definidos avaliando-se principalmente o controle do consumo de refratário na região do injetor e o desgaste dos bicos causado por jato subacelerado. Os injetores com diâmetro de garganta menor possibilitaram a operação com vazões de O2 menores na purga em relação ao modelo atual. Assim, foi possível operar com vazão em torno de 50 Nm3/h a uma pressão de 0,9 kgf/cm2, sem a ocorrência de entupimentos. Porém no modo alta vazão, para garantir a vazão mínima de 350 Nm3/h, a pressão no bico foi elevada para 12,5 kgf/cm2. Com este novo modelo de injetor, os consumos médios de oxigênio e de energia elétrica reduziram 0,8 Nm3/t e 12,9 kWh/t, respectivamente, em relação ao injetor atual, e verificou-se o aumento de 0,92% no rendimento metálico. / In this work, a study to verify the best conditions of oxygen flow to operate the supersonic injectors currently used in the Electric Arc Furnace 3 (EAF 3) of Siderúrgica Riograndense was carried out. Also, a comparative study between the supersonic injector model currently used and a new proposed model was made. To determine the best flow conditions of current injectors, parameters such as oxygen and electricity consumption, and slag FeO content were evaluated. Moreover, refractory wear conditions and copper lance tips erosion were analyzed. For the comparative tests with the new model, two copper lance tips have been machined, with a smaller throat diameter. The new oxygen pressure and oxygen flow (high and low flow operating modes) were established based on studies of features of the currently used lance tips. The tests were carried out comparatively in the same EAF 3. For the currently used injector models, it was verified that the pressure in the low flow mode must be kept between 0.9 and 1.1kgf/cm2 in the oxygen system. Thus, the O2 flow varies between 65 and 75 Nm3/h, interval in which the best efficiency in the operation was observed, considering mainly the control of FeO of the slag, and the occurrence of clogging of the supersonic lance tips. High flow pressures were defined between 9.0 and 9.5 kgf/cm2, where the flow varies between 350 and 375 Nm3/h per lance tip. These values were defined evaluating mainly the control of the refractory wear in the region of the injector, and the erosion of the lance tips caused by under-blown jet. The new lance tips with smaller throat diameter made it possible to operate with smaller O2 flow, 50 Nm3/h with pressure of 0.9 kgf/cm2, without clogging in low flow steps. However, in the high flow, to guarantee the minimum flow of 350 Nm3/h, the pressure in the lance tips was raised to 12.5 kgf/cm2. With this new model of injector, the average consumption of oxygen was lowered by 0.8 Nm3/h compared to the current injector and an increase of 0.92% was verified in the metallic yield. Furthermore, there was a reduction of 12.9 kWh/t in the consumption of electric energy.

A indústria siderúrgica do Estado do Rio Grande do Sul é do tipo semi-integrada e produz aço a partir de sucata, utilizando fornos a arco elétrico. Em suas atividades gera vários tipos de resíduos, dentre estes as carepas, cujo componente principal são óxidos de ferro. Este material não encontra utilização e geralmente tem destinação final em aterros de resíduos industriais ou co-processamento em fábricas de cimento. A produção e o processamento do carvão vegetal no estado do Rio Grande do Sul também geram como principal resíduo uma fração de baixa granulometria constituída de finos de carvão vegetal que praticamente não tem utilização e é descartada no meio ambiente. O objetivo do presente trabalho é buscar uma solução para a reciclagem de carepas geradas em usinas semi-integradas dentro do próprio processo produtivo. A solução proposta foi o desenvolvimento de um briquete autorredutor elaborado com carepa de aciaria e finos de carvão vegetal, com possibilidade de utilização na carga do forno elétrico à arco. Carepas e finos de carvão vegetal foram coletados e caracterizados. Briquetes autorredutores foram feitos com estes materiais e submetidos a ensaios de redução nas temperaturas de 1100, 1200 e 1260°C. O comportamento dos briquetes em altas temperaturas foi qualitativamente avaliado. Cálculos matemáticos e simulação computacional foram utilizados numa estimativa do consumo energético destes briquetes. O desempenho dos briquetes e os resultados obtidos permitem concluir pela potencialidade de utilização destes briquetes autorredutores como parte da carga de fornos elétricos a arco. / The steelmaking industry in Rio Grande do Sul State is semi-integrated and produces steel from scrap metal using electric arc furnaces. In its activities generates several wastes, among them mill scale, which main component are iron oxides. This material does not have use and generally have final destination in industrial landfills or co-processing in cement plants. The production and processing of charcoal in Rio Grande do Sul State also generate as main waste a fraction of low granulometry, consisting of charcoal fines what practically have no use and is disposal in the environment. The objective of the present work is to look for a solution to mill scale recycling, generated in semi-integrated steelmaking plants, inside its own productive process. The proposed solution was the development of self-reducing briquette produced with mill scale and charcoal fines, with possibilities of use in charge of electric arc furnace. Mill scale and charcoal fines were collected and characterized. Self-reducing briquettes were made from these materials and subjected to tests of reduction at temperatures of 1100, 1200 and 1260°C. The behaviour of briquettes in high temperatures was qualitatively evaluated. Mathematical calculation and computational simulation were used in a estimative of the energetic consumption of these briquettes. The performance of briquettes and the obtained results allow to conclude the potential use of these self-reducing briquettes as a part of charge in electric arc furnaces.

Submitted by Uillis de Assis Santos (uillis.assis@ufba.br) on 2017-08-21T16:19:51Z No. of bitstreams: 1 EDUCAÇÃO MUSICAL COLETIVA COM INSTRUMENTOS DE ARCO - SANTOS, W. R..pdf: 251351207 bytes, checksum: c80a4c72fd82d0dd72390b48f890d66f (MD5) / Approved for entry into archive by Uillis de Assis Santos (uillis.assis@ufba.br) on 2017-08-21T16:20:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 EDUCAÇÃO MUSICAL COLETIVA COM INSTRUMENTOS DE ARCO - SANTOS, W. R..pdf: 251351207 bytes, checksum: c80a4c72fd82d0dd72390b48f890d66f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-21T16:20:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EDUCAÇÃO MUSICAL COLETIVA COM INSTRUMENTOS DE ARCO - SANTOS, W. R..pdf: 251351207 bytes, checksum: c80a4c72fd82d0dd72390b48f890d66f (MD5) / O presente trabalho tem como assunto a educação musical coletiva com instrumentos de arco (EMCIA). Trata-se de pesquisa qualiquantitativa de viés prático que propõe um levantamento e uma análise documental dos atuais métodos de ensino coletivo de instrumentos de cordas. O objetivo é sistematizar, padronizar e, posteriormente, verificar se e como estes métodos podem atender aos critérios apresentados pelos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN) para o ensino da música nas escolas regulares brasileiras, indicando caminhos para incentivar que professores de música utilizem o sistema de ensino coletivo de instrumentos no atendimento à Lei n.º 11.769/08. O processo deu origem a um trabalho documental e bibliográfico, que utilizou na coleta de dados o procedimento de notação orientada por guia e, na interpretação, organização e apresentação dos dados obtidos, a estatística descritiva e o processo de emparelhamento (Pattern Matching). A tese está estruturada em seis capítulos: revisão da bibliografia, fundamentação teórica, metodologia, análise dos métodos coletivos de ensino de cordas, sistematização dos dados obtidos na análise e sugestão de conteúdos para aplicação nas escolas, e contraposição dos dados obtidos com as propostas dos PCN de música. Como fundamentação teórica utilizou-se o paradigma da complexidade, proposto por Edgar Morin, que preconiza uma nova maneira de pensar e perceber o mundo, abandonando a concepção simplificadora, idealizada pela ciência positivista, e buscando uma abordagem mais profunda que procura lidar com as diferentes realidades que se nos apresentam nos dias de hoje. Como referências na área da educação musical utilizou-se a teoria praxial idealizada por David Elliott, que é baseada na transmissão dos conceitos e desenvolvimento da criatividade e musicalidade por meio da prática, e as propostas de Joel Barbosa, relacionadas à utilização do ensino coletivo como estratégia para trazer para o ensino musical os valores históricos, culturais e psicológicos do povo brasileiro, atuando no processo de descolonização cultural ao qual somos submetidos permanentemente. Dois trabalhos também serviram de referência técnica: o Teaching of instrumental music e o ASTA String curriculum. A parte prática do trabalho envolveu a análise de quinze métodos de ensino coletivo de instrumentos de cordas, sendo cinco brasileiros e cinco estadunidenses, estes tendo sido escritos em dois volumes. As informações obtidas foram utilizadas para encontrar, no capítulo quinto, um padrão pedagógico proposto pelos métodos. Após serem confrontados e demonstrarem que poderiam atender aos modelos teóricos, os dados obtidos foram utilizados para fundamentar a confecção de uma proposta didática, dividida em seis níveis e que se destina a ser utilizada nas escolas de ensino fundamental (mas não apenas). No capítulo sexto, foi feita a análise final com o cruzamento dos dados anteriores frente os objetivos e conteúdos dos PCN. Na conclusão, constatou-se que a educação musical coletiva com instrumentos de arco pode se constituir numa ferramenta adequada para o ensino da música nas escolas regulares, por ser uma alternativa eficiente e, principalmente, viável para a realização da educação musical no Brasil. / The present work´s subject is the collective music teaching of stringed instruments. It is a cuali-quantitative research of the practical bias that proposes a survey and a documentary analysis of current collective teaching method of stringed instruments. The objective is to systematize, standardize and, subsequently, verify if and how these methods can meet the criterion presented by the National Curriculum Parameters (NCPs) for the teaching of music in Brazilian regular schools, showing the ways to encourage music teachers of using the collective instruments teaching system in compliance to Act nº 11.769/08. This procedure resulted in a bibliographical and documental work, which used the guide-oriented notation procedure for data collection, and the descriptive statistics and pattern matching for interpretation, organization and presentation of obtained data. The thesis is structured in six chapters: revision of bibliography, theoretical foundation, methodology, analysis of collective teaching methods of stringed instruments, systematization of data obtained in analysis, suggestion of contents to be applied in schools, and comparison of the obtained data with NCPs proposal for music. As theoretical foundation it was used the complexity paradigm, proposed by Edgar Morin, which preconizes a new way of thinking and perceiving the world, abandoning the simplifying conception, idealized by the positivist science, and seeking a deeper approach to deal with the different realities presented to us nowadays. As reference in music teaching area it was used the praxial philosophy proposed by David Elliott, which is based on transmission of concepts and development of creativity and musicality through the practice, and Joel Barbosa´s proposals, related to the usage of collective teaching as strategy to bring the historical, cultural and psychological values into musical teaching, acting in the cultural decolonisation process in which we are permanently submitted. Two works also served as technical reference: Teaching of instrumental music and ASTA String curriculum. The practical part of work involved the analysis of fifteen collective teaching methods of stringed instruments, five of them Brazilian and five North-American, the latter of which being written in two volumes. The information obtained was used to find, in chapter five, a pedagogic pattern proposed by these methods. After being compared and demonstrated that is possible to attend the theoretical models, the data obtained was used to substantiate the preparation of a didactic proposal, divided in six levels and intended to be used in elementary school teaching (but not exclusively). In chapter six, the final analysis was made, by cross-checks of previous data with objectives and contents of NCPs. At the conclusion, it was found that the collective music teaching of stringed instruments can constitute itself as an appropriate tool for music teaching in regular schools, by being an efficient alternative and, mainly, viable for the accomplishment of music teaching in Brazil.

A presente tese teve como objetivo fornecer subsídios teóricos e experimentais com vistas à reciclagem da carepa gerada em usinas mini-mills através de briquetes autorredutores para uso em FEA. Para atingir os objetivos vislumbrados, o trabalho foi estruturado em quatro principais tópicos: estudo de caracterização e de redutibilidade da carepa, escolha e caracterização do redutor para uso nos briquetes, elaboração e caracterização da mistura e ensaios de laboratório para avaliação do desempenho dos briquetes autorredutores. Os estudos de caracterização da carepa indicaram que este resíduo é constituído principalmente de wustita e se apresenta estratificada em três camadas: camada externa fina e porosa composta de hematita e magnetita, camada intermediária de wustita densa e camada interna de wustita porosa. A cinética de redução da carepa foi investigada em termobalança no intervalo de temperatura entre 830 e 1200°C com CO puro e mistura 90%CO-10%CO2. A energia de ativação aparente encontrada nesses ensaios variou de 71 a 80 kJ/mol e as observações microscópicas demonstraram que a redução da carepa segue um modelo topoquímico. A escolha do agente redutor para compor o briquete se deu através de ensaios de gaseificação ao CO2 e de autorredução em termobalança com três tipos de material carbonoso. A partir desses ensaios observou-se a seguinte ordem decrescente de reatividade e respectivas energias aparentes de ativação: Carvão Vegetal (Ea = 237 kJ/mol), Carvão Mineral (Ea = 214 kJ/mol) e Coque de Petróleo (Ea = 335 kJ/mol). Em virtude da maior reatividade do Carvão Vegetal frente aos demais, este redutor foi escolhido para uso nos briquetes. A mistura utilizada na confecção dos briquetes autorredutores teve como constituintes principais a carepa, os finos de carvão vegetal e aglomerantes (melaço e cal). Ensaios de caracterização em termobalança com atmosfera oxidante e aquecimento rápido indicaram uma perda de massa de cerca de 40%, referente às etapas de secagem, desvolatilização e autorredução da mistura. Nesses ensaios, observou-se elevadas taxas de perda de massa da mistura e uma notável complexidade dos fenômenos envolvidos, com reações simultâneas de combustão, autorredução e de oxidação do ferro, prevalecendo uma ou outra, dependendo da temperatura e da fração reagida de amostra. Através de procedimentos que buscaram reduzir a complexidade dos fenômenos envolvidos nas condições oxidantes, foi possível estimar que a energia de ativação aparente de autorredução está entre 62 e 69 kJ/mol. Os briquetes produzidos em escala industrial foram submetidos a ensaios isotérmicos e não-isotérmicos de alta temperatura. Tais ensaios buscaram determinar os gradientes térmicos no interior do briquete, a energia de ativação aparente e o desempenho cinético do aglomerado em condições de temperatura que se aproximam da prática industrial. A partir das constatações concernentes às taxas das reações químicas individuais (redução e gaseificação), às medidas do perfil de temperatura no interior dos aglomerados, à energia de ativação estimada para o briquete (93 kJ/mol) e ao modelo de redução encontrado nos ensaios de alta temperatura, acredita-se que tanto a cinética de redução da carepa como a transferência de calor sejam obstáculos limitantes da cinética global dos briquetes em estudo. Finalmente, os resultados de metalização obtidos nos testes de alta temperatura dão indícios da possibilidade de uso destes briquetes em FEA. / This dissertation aimed to provide theoretical and experimental basis for recycling of mill scale generated in mini-mill plants through the use of self-reducing briquettes in EAF. To reach these goals, the work was structured around four main topics: characterization and reducibility study of scale, choice and characterization of the reductant to use in briquettes, elaboration and characterization of the mixture and laboratory tests to performance evaluation of self-reducing briquettes. The characterization studies of mill scale have indicated that this waste is composed mainly of wustite and is stratified into three layers with different morphologies: fine porous external layer composed of hematite and magnetite, intermediate layer of dense wustite and inner layer of porous wustite. The kinetics of scale reduction was investigated in thermobalance in a temperature range from 830 to 1200°C with pure CO and a mixture of 90% CO and 10% CO2. The apparent activation energy obtained in these tests ranged from 71 to 80 kJ/mol and the microscopic observations showed that the mill scale reduction corresponds to a topochemical model. The choice of the reductant for composing the briquette was made through tests of gasification with CO2 and of self-reduction in thermobalance with three different carbonaceous materials. From the results, it was observed the following decreasing reactivity order and the related apparent activation energy: Charcoal (Ea = 237 kJ/mol), Mineral Coal (Ea = 214 kJ/mol) and Petroleum Coke (Ea = 335 kJ/mol). Due to the higher reactivity of Charcoal in relation to the others, this reducer was chosen to be used in the briquettes. The main constituents of the mixture used in the manufacture of self-reducing briquettes were scale, charcoal and binders (melasse and lime). The characterization tests in thermobalance with oxidizing athmosfere and rapid heating indicated a mass loss of about 40%, referring to the stages of drying, devolatilization and self-reduction of the mixture. During these tests, it were observed high rates of mixture loss mass and a remarkable complexity of the phenomena, with simultaneous combustion, self-reduction and iron oxidation reactions, where their importance changes according to temperature and fractional reaction of the sample. Through the procedures that aimed to reduce the complexity of the related phenomena in oxidant conditions, it was possible to estimate that the self-reduction apparent activation energy ranges between 62 to 69 kJ/mol. The briquettes produced in the industrial plant were submitted to isothermal and nonisothermal tests of high temperatures. Such tests aimed to determine the thermal gradients into the briquette, the apparent activation energy and kinetic performance of the agglomerate in temperature conditions similar to the ones used in industrial practice. Based on the findings concerning the individual rates of chemical reactions (reduction and gasification), the measures of the temperature profile inside the briquettes, the activation energy estimated (93 kJ/mol) and the reduction model found in high-temperature tests, it is assumed that both the kinetics of mill scale reduction and heat transfer limit the overall kinetic rates of these briquettes. Finally, the results of metallization obtained in the tests conducted at high temperatures indicate the possibility of using these briquettes into the EAF.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geologia, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-02-22T17:19:22Z No. of bitstreams: 1 2015_AntonioAugustoSoaresFrasca.pdf: 12691648 bytes, checksum: 33d6e97f7cb7064989a9fe22496f5393 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-02-22T19:52:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_AntonioAugustoSoaresFrasca.pdf: 12691648 bytes, checksum: 33d6e97f7cb7064989a9fe22496f5393 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-22T19:52:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_AntonioAugustoSoaresFrasca.pdf: 12691648 bytes, checksum: 33d6e97f7cb7064989a9fe22496f5393 (MD5) / Os orógenos Brasília e Araguaia são cinturões Neoproterozoicos da Província Tocantins. Desenvolveram-se durante a amálgama do W-Gondwana, como consequência da colisão e colagem de blocos alóctones, arcos acrescionários e sequências metavulcanossedimentares correlatas entre os crátons Amazônico e São Francisco-Congo. Na porção setentrional do Orógeno Brasília rochas plutônicas calci-alcalinas de arco magmático se estendem por mais de 250 km e constituem a extensão do Arco Magmático de Goiás (AMG). Apresentam na área estudada características estruturais diversas dos setores de arco ao sul. A distribuição das rochas de arco e embasamento estão controladas pelo Lineamento Transbrasiliano (LTB) que constitui peça fundamental na macroestruturação regional. O LTB deforma e baliza arcos magmáticos distintos entre os blocos de embasamento, ao passo que lascas da infracrosta se inserem nos arcos, formando uma rede intrincada de blocos com caraterísticas químicas e isotópicas díspares. Todos estes elementos tectônicos em conjunto compõem por definição um complexo orogênico. Para identificação dos diversos segmentos e eventos tectônicos realizou-se mapeamento, litoquimica, datação U-Pb e isótopos de Nd em um grupo especifico de tonalitos e granodioritos principalmente. Os resultados definiram: Um embasamento que representa o segmento de infra- mesocrosta com fontes arqueanas e paleoproterozóicas. Determinações U-Pb indicam idades de 2142+11 a 2083+18 Ma para rochas ígneas, mas apresentam intervalos de TDM mais longos de 2980 Ma a 1500 Ma com fontes de ɛNd mistas sugestivas de contribuição juvenil e de derivação crustal. Há no mínimo dois arcos neoproterozóicos sobrepostos neste espaço. O primeiro com características litoquímicas de arco insular, sem participação de crosta antiga e é correlacionado à Acrescão de Mara Rosa, de idades U-Pb entre 848±4 Ma a 810 ±4 Ma, TDM entre 1480 e 910 Ma e ɛNd(T840) com valores de +1.56 a +5.14, sugerindo fontes juvenis. Um segundo evento magmático mais jovem é reconhecido. É formado por magmatismo calci-alcalino associado a uma margem continental ativa e nomeado de Santa Terezinha de Goiás. São identificados em três estágios evolutivos, arco-continente (transicional), colisional a pós-colisional e maturo. O estágio arco-continente possui fontes mistas e heterogêneas, parte reciclagem crustal, parte juvenil com TDM desde 2610 a 960 Ma, e em torno de 1.2 Ga, ɛNd de -25.44 a +6.13. O Estágio colisional representa a maturidade química do arco. Possui valores elevados LILE e HFSE com anomalias positivas em Th, La, K e Zr e depletações em Ba, Nb, P e Ti, padrões assimétricos e enriquecidos em ETRL, depletados em ETRP com anomalias negativas de Eu. Determinações U-Pb em zircão indicam idades de 594+2 Ma, 586+3 Ma e 540+5 Ma e zircões herdados do arco insular com idades 822+15 Ma, 884+11 Ma e 855 Ma, TDM entre 2860 e 900 Ma e ɛNd(T580) de -22.42 a +2.84, a grande maioria negativa indicando retrabalhamento crustal com pouca contribuição juvenil. Rochas de tendência adakitica ocorrem associadas a este estágio. São tipo HSA (Alta SiO2), alto Na2O>4%, baixas razões K2O/Na2O <0.5, curvas de ETR muito fracionadas, sem anomalias de Eu, alto Sr (>631 ppm), baixo MgO% (<1.8, baixo), Y (<13 ppm), alta razão Sr/Y> 30 e >50(média), Yb (< 1.13 ppm), alta razão La/Yb (>45) e (La)n/(Yb)n (>30), baixo HFSE, como Nb<8 ppm (média), Ta<0.5 ppm (média). Possuem idades modelo heterogeneas as mais jovens entre 0.97 e 0.96 Ga com ɛNd (T0.58) entre –0.60 e -0.95, indicando participação de material de derivação crustal. Determinações U-Pb em zircão apontam idades entre 590-540 Ma. A interpretação petrogenética sugere uma fusão primária parcial abaixo de 5% na base da crosta máfica continental entre o campo rutilo eclogito e anfibolito-hornblenda eclogito com anfibólio-Cpx-granada no resíduo. Os adakitos mais jovens indicam um contexto pós-colisional com produtos de fusão derivados de delaminação da crosta inferior. O estágio maduro apresenta padrões com maior enriquecimento em HFSE e ETRL do que em LILE. As idades de cristalização são próximas a 540 Ma. Rochas básicas pós-orogênicas analisadas apresentam fontes crustais e juvenis e TDM entre 1490 e 820 Ma, com ɛNd(T530).de -1.11 a +4.26. O LTB insere um complexo orogênico na porção setentrional do Orógeno Brasília constituindo uma intensa zona de cisalhamento transcontinental transcorrente e uma sutura crustal limitando diversos blocos com uma geometria de “pop up”, que amálgama os sistemas de arcos e o embasamento no W-Gondwana. / The Brasília and Araguaia orogens are Neoproterozoic belts of the Tocantins Province, developed during the amalgamation of the W-Gondwana, as a result of a collision involving allocthonous blocks, accretionary arcs and related metavolcanosedimentary sequences between the Amazon and San Francisco-Congo cratons. In the northern portion of the Brasilia Orogen calc-alkaline plutonic rocks of magmatic arc extend over 250 km and is the extension of the Goiás Magmatic Arc (AMG). The study area show different structural characteristics from south arc sectors. The distribution of arc rocks and basement are controlled by the Transbrasilian Lineament (LTB) that is a key element in the regional structure. The LTB deform and keep distinctive magmatic arcs between basements, while infracrustal wedges are inserted in the arcs, and form an intricate network of blocks with a broad range of chemical and isotopic characteristics. All these tectonic elements comprise an orogenic complex. The various segments and tectonic events were identified using geological mapping, litochemical analyses, U-Pb dating and Nd isotopes in a specific group of tonalite and granodiorite rocks mainly. The results defined: An early basement with Archean and Paleoproterozoic sources. U-Pb dating indicates ages 2142+11 to 2083+18 Ma for igneous rocks, but have large broader TDM intervals: 2980 Ma to 1500 Ma, with mixed ɛNd sources suggestive of juvenile contribution and crustal reworking. There are at least two Neoproterozoic arcs overlapping in this space. The first with chemical characteristics of island arc, without participation of ancient crust and correlated with Mara Rosa accretion. The rocks presents U-Pb ages between 848± 4Ma to 810±4 Ma, TDM between 1480 and 910 Ma and ɛNd(T840) +5.14 to +1.56, suggesting juvenile sources. A second group of arc is recognize and is the youngest magmatic event. It consists of a calc-alkaline magmatism of the active continental margin type named Santa Terezinha de Goiás. In continental arc is identified three stages: arc-continent (transitional), collisional to post-collisional and mature. The arc-continent stage has mixed and heterogeneous sources, recycled crust and juvenile portion with TDM from 2610 to 960 Ma, and average around 1.2 Ga with ɛNd from -25.44 to +6.13. The collisional stage is the chemical maturity of the arc. It has high values of LILE and HFSE with positive anomalies of Th, La, K and Zr, depleted in Ba, Nb, P and Ti, asymmetrical patterns and LREE enriched, depleted in HREE with negative anomalies of Eu. U-Pb dating in zircon indicate 594+2 Ma, 586+3 Ma and 540+5 Ma and heritage of the island arc aged 822+15 Ma, 884±11 Ma and 855 Ma, TDM between 2860 and 900 Ma and ɛNd(T580) of -22.42 to +2.84, the most negative resultindicating crust reworking with some juvenile contribution. Chemical evidences of Adakites like occur associated with the latest collisional stage. characterized by adakites like HSA (High SiO2), high Na2O> 4%, lower ratios K2O/Na2O <0.5, very fractionated REE curves without Eu anomalies, high Sr (> 631 ppm), low MgO% (<1.8, below) , Y (<13 ppm), high ratio Sr Y> 30 and> 50 (average), Yb (<1.13 ppm), high ratio La/Yb (> 45) and (La)n/(Yb)n (>30), low HFSE such as Nb <8 ppm (average), Ta <0.5 ppm (average). Moreover present heterogeneous model ages between 0.97 and younger 0.96 Ma with ɛNd (T0.58) between -0.60 and -0.95 signatures, indicating involvement of crustal derivation material. Determinations U-Pb in zircon indicate ages of 590-554 Ma. The petrogenetic interpretation suggests a partial primary melting below 5% at the base of the continental mafic crust between rutile eclogite and amphibolite field-hornblende amphibole eclogite with-Cpx-garnet in the residue. Younger like adakites indicate a post-collision context, fusion products derived from the delamination of the lower crust. The mature stage shows patterns with LREE and HFSE enrichment than LILE. The crystallization ages are close to 545 Ma. Analyzed post-orogenic crustal basic rocks present and juvenile sources, TDM between 1490 and 820 Ma, with ɛNd (T530) -1.11 / +4.26. The LTB is responsible for the insertion of orogenic complex in the northern portion of the Brasília Orogen constituting an intense zone of strike-slip shear transcontinental and a crustal suture limiting several blocks with a pop up geometry, which amalgamates the arc systems and basement in W-Gondwana.

Made available in DSpace on 2016-08-03T16:30:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SILVANA ALLEGRINI KAIRALLA.pdf: 1775688 bytes, checksum: da74346270b39d05d5fd1f47b58700f1 (MD5) Previous issue date: 2011-11-30 / This study aims to determine the shapes and dimensions of dental arches to define the shape of a straight wire dental arch that could be used in lingual technique. The sample consisted of 70 white Brazilian individuals with normal occlusion and who had at least four of the six keys to normal occlusion as defined by Andrews. This sample was composed of 40% male and 60% female subjects (28 men and 42 women), with an average age of 16,4. The maxilla and mandible dental arch models were (3D) scanned and the images were analyzed in the Delcam Power SHAPE® 2010 software (Birmingham, U.K.). Points on the lingual surfaces of the teeth were selected and 14 measurements were outlined to determine the sizes and shapes of the dental arches. The Shapiro-Wilk Test enabled the definition of the small arch shape, using the 25th percentile (P25%); the average percentile for the medium arch, and a large one defined through the 75th percentile (P75%). Student t-test verified whether there were differences between male and female sexes and 12 dental arch sizes were found (6 for female sex and 6 for male sex). For all the statistical tests, the significance level used was of 5% (p<0,05). From the results found, it was possible to determine the straight-wire arch shape to be used in the LSW technique (Lingual Straight Wire) - a parabola-shaped arch -, slightly flattened on its anterior portion. And, due to the similarities found among the different dental arch sizes, shown by sexual dimorphism, we were able to create a more simplified diagram chart for dental arches. / Este estudo objetiva encontrar a forma e dimensão de arcos dentais para definir a forma de um arco contínuo que possa ser utilizado na técnica lingual. A amostra foi composta de 70 indivíduos brasileiros, leucodermas, com oclusão normal natural, que apresentaram no mínimo quatro das seis chaves de oclusão de Andrews. Esta amostra possui 40% de indivíduos do sexo masculino (28 homens) e 60% do sexo feminino (42 mulheres) com idade média de 16,4a. Os modelos dos arcos dentais da maxila e mandíbula foram digitalizados (3D) e as imagens exportadas para o software Delcam Power SHAPE® 2010 (Birmingham, U.K.). Foram selecionados pontos nas superfícies linguais dos dentes e traçadas 14 medidas para determinar a forma e a dimensão do arco dental. O teste de Shapiro-Wilk possibilitou definir uma forma de arco pequeno utilizando o percentil 25% (P25%), um arco médio (média) e uma forma de arco grande pelo percentil 75% (P75%). O teste t-student comparou se houve uma diferença entre os sexos, e foram encontrados 12 tamanhos de arcos dentais (6 para o sexo feminino e 6 para o sexo masculino). Em todos os testes estatísticos foi adotado nível de significância de 5% (p<0,05). A partir dos resultados obtidos, foi possível definir uma forma de arco contínuo para ser utilizado na técnica Lingual Straight Wire (LSW) - parábola levemente achatada na região anterior - e, devido à similaridade entre alguns tamanhos de arcos dentais, encontrados pelo dimorfismo sexual, pôde ser elaborado um diagrama de arcos de maneira mais simplificada.

Made available in DSpace on 2016-08-03T16:31:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MARCOS FELIPE NUNES.pdf: 1735094 bytes, checksum: d669294ec64b8766711cb109225668d2 (MD5) Previous issue date: 2012-04-23 / This study evaluated the transverse dimensions of the mandibular dental arches in individuals with different facial patterns. The sample was made up by right lateral cephalograms and dental casts of 33 Caucasian individuals of both sexes, aged between 13 and 25 years in the stage of permanent dentition. The Facial Pattern was obtained through a subjective facial analysis on frontal and profile photographs of 1.500 orthodontic documentations, using the cephalometric analysis by means of ANB angle to define the Skeletal Pattern, which should agree with the Angle malocclusion classification. The sample was divided into three groups: Group 1 - Pattern I, Class I of Angleand ANB 2.0o (±0.5o); Group 2 - Pattern II, Class II division 1 of Angle and ANB&#8805; 4.0o, and Group III Pattern III, Class III of Angle and ANB&#8805; - 4.5o. Transversal arch dimensions were measured after 3D digitizing (Scanning Dental Wings) of the cast models, from which were set the transverse distances intercanine, inter-first premolars, inter-second premolars, and inter-first molar mesial and distal cusps, inter-second molar mesial and distal cusps, by using the software Geomagic Studio® 12. The mean values and standard deviation of the transverse dimensions were obtained and to compare the three groups, an analysis of variance and Tukey s post-hoc test were applied.For all statistical tests, the significance level was set at 5% (p<0.05). A statistical difference was detected for 2 of the 14 transverse dimensions evaluated in the maxillary arch in the mesial region of the second molar (p=0.024), and in the mandibular arch, in the distal region of the first molar (p=0.047). The mandibular dental arches were similar for the three studied groups. / O presente estudo avaliou as dimensões transversais dos arcos dentais mandibulares em indivíduos com diferentes padrões faciais. A amostra foi constituída por telerradiografias em norma lateral direita e modelos em gesso de 33 indivíduos, leucodermas, em ambos os sexos, com idade entre 13 e 25 anos, na fase de dentição permanente. O Padrão Facial foi obtido pela análise facial subjetiva em fotografias frontal e de perfil de 1500 documentações ortodonticas, foi utilizada análise cefalométrica por meio do ângulo ANB para confirmar o padrão esquelético, o qual deveria coincidir com a classificação de maloclusão de Angle. A amostra foi dividida em três grupos: Grupo I Padrão I, Classe I de Angle e ANB 2,0 o ±0,5o; Grupo II Padrão II, Classe II divisão 1 de Angle e ANB &#8805; 4,0, e Grupo III Padrão III, Classe III de Angle e ANB &#8805; - 4,5o. As dimensões transversais do arco foram mensuradas após a digitalização dos modelos em gesso pelo Scanner Dental Wings (3D), a partir dos quais foram estabelecidas as distâncias transversais intercanino, inter 1º PM, inter 2º PM, inter 1º M (cúspide mesial e distal), inter 2º M (cúspide mesial e distal), com o auxílio do software Geomagic Studio® 12. As médias e desvio padrão das dimensões transversais foram obtidas, e, para comparação entre os três grupos foi utilizado a Análise de Variância e teste de Tukey. Em todos os testes estatísticos foi adotado nível de significância de 5% (p<0,05). Houve diferença estatística em duas dimensões transversais das 14 avaliadas no arco maxilar na região mesial do segundo molar (p=0,024) e no mandibular na região distal do primeiro molar (p=0,047). Os arcos dentais mandibulares foram semelhantes nos três grupos estudados.