Orientador: Elias Basile Tambourgi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-28T21:22:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Parente_AntonioHelder_D.pdf: 2430686 bytes, checksum: d804c47e3241f0fe42572557796fd698 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Os fornos rotativos utilizados para obtenção de gesso beta (CaSO4 .O,5H20), a partir da calcinação do minério de gipsita (CaS04 .2H20), apresentam como principais vantagens em relação aos demais tipos a produção de um gesso mais uniforme, melhor rendimento térmico e facilidade de automação. Contudo, estes fornos tiveram origem em adaptações dos fornos de fabricação de cimento Portland, necessitando de uma melhor compreensão dos fenômenos envolvidos no processo de transferência de calor, para a elaboração de modelos de simulação mais robustos para o dimensionamento adequado em processos de produção de gesso. Como contribuição à literatura desenvolveu-se um modelo matemático, para simular o efeito de parede através de variações do perfil de temperatura no interior do revestimento refratário de um forno rotativo. A instalação de termopares em diferentes distâncias radiais numa dada seção transversal do forno permitiu medidas experimentais para ajuste do modelo matemático proposto e posterior cálculo de propriedades termofísicas do refratário e do fluxo de calor entre a parede e o leito de sólidos. Este último parâmetro foi utilizado na simulação dos perfis de temperatura das fases em escoamento através do forno. O modelo matemático proposto descreve com boa precisão as variações de temperatura a partir da superfície do refratário. Ficou evidenciada a grande contribuição do efeito de parede na recuperação de parte do fluxo de calor normal à parede. Cerca de 70 % da parcela de calor armazenado retoma para o leito de sólidos. Isto, evidencia a necessidade do uso de revestimento refratário em fornos de calcinação de gesso, acenando-se para uma maior economia de energia ao se optar por se trabalhar com fluxos de gases com temperaturas mais baixas / Abstract: The rotating kiln used for plaster attainment beta (CaSO 4 . O,5H 20), from the calcination of the crude gypsum ore (CaSO 4 . 2H 20), present as main advantages in relation to the toa much types the production of a plaster more uniform, better thermal efficiency and easiness of automation. However, these ovens had had origin in adaptations of the kilns of manufacture Portland cement, needing one better understanding of the involved phenomena in the process of heat transference, for the elaboration of more robust models of simulation for the sizing adjusted in processes of plaster production. As contribution to literature a mathematical model was developed, to simulate the effect of wall through variations of the profile of temperature in the inward of the refractory covering of a rotating kiln. The installation of thermocouples in different radial pitches in one given transversal section of the oven allowed measured experimental for smoothing of the mathematical model considered and afier calculation of thermophysical properties of refractory and the stream of heat between the wall and the solid stream bed. This last parameter was used in the simulation of the profiles of temperature of the phases in draining through the kiln. The considered mathematical model describes with good accuracy the variations of temperature from the surface of the refractory one. It was evidenced the great contribution of the effect of wall in the backup of part of the stream of heat to the wall. About 70 % the parcel stored heat it returns for the solid stream bed. This, evidences the necessity of the fractory covering use in kilns of plaster calcination, waving itself for a bigger economy of energy to if opting to if working with streams of gases with lower temperatures / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Mauricio Prates de Campos Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-17T05:51:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_RezendeGomesdos_M.pdf: 3189819 bytes, checksum: b70867f38456f11f532b95f0425cc7f0 (MD5) Previous issue date: 1977 / Resumo: O presente trabalho visa, essencialmente, analisar a influência do dimensionamento da espessura de parede de molde no tempo de solidificação e na estrutura final de peças fundi das em liga Alumínio-l2% Silício (Silumin), liga esta de larga utilização prática. Inicialmente faz-se uma revisão crítica. Os métodos existentes na literatura especializada, com referência ao cálculo teórico e empírico do tempo de solidificação. Em seguida analisou-se, experimentalmente, a influência da espessura de parede .do molde no tempo de solidificação. A partir dos resultados obtidos propôs-se uma equação empírico-experimental que correlaciona o tempo de solidificação com a relação entre o volume do molde e o volume da peça. Analisou-se também, experimentalmente, a influência do tempo de solidificação na estrutura final do Silumin, tendo sido determinada, baseada nos resultados obtidos, uma equação empírico-experimental que correlaciona o refino da estrutura com ,o tempo de solidificação. Posteriormente foram feitas considerações sobre a aplicação prática dos resultados obtidos, em casos reais de fundição. / Abstract: This work deals, essentially, with the analysis of the influence of the mould wall thickness on the solidification time and as-cast structure of commercial eutectic Alurninum-12% Silicon castings. Initially, a critical review was made of the available methods for the determination of solidification time. Then, an experimental analysis was made of the influence of the mould wall thickness on the solidification time. The results yielded an empirical equation which correlates the solidification time with the mould volume and sample volume. The influence of solidification time on the Alurninmn-12% Silicon structure was also examined and an empirical equation that correlates the structural refinement with the solidification time, was established. Some considerations \f(as given to the practical application of the results in conventional foundry practice. / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Estágio realizado na Petrogal e orientado pelo Eng.º António Paulo Vasconcelos / Tese de mestrado integrado. Engenharia Metalúrgica e de Materiais. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Este trabalho tem por objetivo avaliar o impacto que a modificação no procedimento de injeção de oxigênio, a adição de ferroligas com maior afinidade por oxigênio e a diminuição no nível de oxidação do banho têm sobre a oxidação do cromo presente no aço durante a fabricação de aços inoxidáveis martensíticos, bem como a análise de possíveis efeitos colaterais e a viabilidade de aplicação destas modificações durante o fluxo de rotina das operações de fusão e refino no Forno Elétrico à Arco (FEA). Para atingir estes objetivos foram realizados 3 experimentos, cada um com um ponto de atuação distinta um dos outros, como segue: · Revisão dos procedimentos de refino do aço AISI 420, minimizando as injeções de oxigênio para descarburação do aço liquido, restringindo-as ao resultado de composição química do banho ao longo do processo no FEA; · Colocação da ferroliga Fe-Si 75% nos cestões, em quantidade calculada por meio de equações termodinâmicas encontradas na literatura, de modo a reduzir a oxidação do cromo devido à formação preferencial do óxido de silício; · Remover as injetoras de oxigênio do FEA, do tipo Cojets, atuando desta maneira no nível de oxigênio disponível no banho e permitindo maior rendimento da carga metálica durante o processo de fusão, refino e redução no forno. Os resultados dos experimentos demonstraram que o fator preponderante para melhorar a redução do óxido de cromo é a diminuição do oxigênio disponível no banho, e neste caso, os melhores resultados foram alcançados com a adição de Fe-Si 75% na carga fria (ganho de 21%, amostra E2) e a remoção das injetoras tipo Cojets (ganho de 34%, amostra E2), tendo este último apresentado um avanço na otimização das condições de redução dos óxidos de cromo da escória, sendo os resultados avaliados percentualmente. / The aim of this work was to evaluate the impact that the modification in the procedure of injection of oxygen, the addition of ferroalloys with a major affinity for oxygen and the reduction in the level of oxidation of the bath has on the oxidation of present chromium in the steel during the martensitic stainless steel manufacture, as well as the analysis of possible collateral effect and the viability of application of these modifications during the flow of routine of the operations of fusing and refining in the Electric Arc Furnace (EAF). To reach these objectives 3 experiments had been carried through, each one with a point of distinct performance one of the others, as follows: · Revision of the procedures of refining of steel AISI 420, minimizing the injections of oxygen for decarburation of the steel I eliminate, restricting them it the result of chemical composition of the bath throughout the process in the FEA; · Adition of ferroalloy Fe-Si 75% in the buckets, amount calculated by means of thermodynamic equations of the literature, in order to reduce the oxidation of chromium due the preferential formation the silicon oxide; · To remove the injectors of oxygen of the FEA, the Cojets, acting in this way in the level of available oxygen in the bath and allowing major income of the metallic load during the fusing process, refining and reduction in the oven. The results of the experiments had demonstrated that the preponderant factor to improve the reduction of chromium oxide is the reduction of the available oxygen in the bath, and this in case that, the best ones resulted had been reached with the addition of Fe-Si 75% in the bucket (a gain of 21%, sample E2) and the removal of the Cojets (a gain of 34%, sample E2), having this last one presented an advance in the optimization of the conditions of reduction of chromium oxides of the slag. The results were valued in the percentage form.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:12:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 225828.pdf: 2572628 bytes, checksum: 37473275ad684831822f9d080daf8061 (MD5) / A indústria de cerâmica vermelha possui grande representatividade na indústria de Santa Catarina, sendo responsável pela geração de um grande número de empregos. Entretanto, a falta de investimento tanto por parte do governo, quanto por parte dos empresários, estagnaram o desenvolvimento deste setor, que hoje se encontra cerca de 50 anos defasados em relação a países como Itália e Espanha. Devido a sua natureza, que necessita de calor para transformação do material, este setor apresenta grande dispêndio de energia térmica, proveniente da queima de materiais orgânicos. Atualmente a queima de produtos cerâmicos é realizada de forma contínua, semi-contínua ou intermitente. A eficiência obtida com os fornos intermitentes é muito baixa, consumindo em certos casos, cinco vezes mais energia do que os modernos fornos túneis. Apesar de sua baixa eficiência, os fornos intermitentes são encontrados com maior freqüência nas empresas de Santa Catarina. Porém a substituição dos fornos deverá ser feita ao longo do tempo, pelo alto custo dos fornos contínuos. Buscando melhor avaliar o comportamento dos fornos intermitentes durante o processo de queima, foram realizadas simulações numéricas utilizando um programa em linguagem Fortran (Simfint), desenvolvido durante o trabalho de conversão do forno, identificando as perdas presentes no processo. Para avaliar o comportamentos dos gases presentes no interior do forno foi utilizado o pacote computacional CFX 5, que utiliza ferramentas de CFD, fornecendo os campos de pressão e de velocidade no interior do forno. Tais dados foram comprovados experimentalmente a partir de um forno modelo já convertido ao gás natural. Ao Simfint, foram incluídas as equações referentes às perdas causadas pelas reações sofridas pelo material durante seu aquecimento e queima, assim modelando com maior fidelidade o fenômeno estudado. Com essas ferramentas, foram identificados os mecanismos de perdas de energia e possíveis melhorias do processo, apresentando uma alternativa viável para minimizar os problemas decorrentes do elevado consumo de energia.

Este trabalho tem por objetivo avaliar o impacto que a modificação no procedimento de injeção de oxigênio, a adição de ferroligas com maior afinidade por oxigênio e a diminuição no nível de oxidação do banho têm sobre a oxidação do cromo presente no aço durante a fabricação de aços inoxidáveis martensíticos, bem como a análise de possíveis efeitos colaterais e a viabilidade de aplicação destas modificações durante o fluxo de rotina das operações de fusão e refino no Forno Elétrico à Arco (FEA). Para atingir estes objetivos foram realizados 3 experimentos, cada um com um ponto de atuação distinta um dos outros, como segue: · Revisão dos procedimentos de refino do aço AISI 420, minimizando as injeções de oxigênio para descarburação do aço liquido, restringindo-as ao resultado de composição química do banho ao longo do processo no FEA; · Colocação da ferroliga Fe-Si 75% nos cestões, em quantidade calculada por meio de equações termodinâmicas encontradas na literatura, de modo a reduzir a oxidação do cromo devido à formação preferencial do óxido de silício; · Remover as injetoras de oxigênio do FEA, do tipo Cojets, atuando desta maneira no nível de oxigênio disponível no banho e permitindo maior rendimento da carga metálica durante o processo de fusão, refino e redução no forno. Os resultados dos experimentos demonstraram que o fator preponderante para melhorar a redução do óxido de cromo é a diminuição do oxigênio disponível no banho, e neste caso, os melhores resultados foram alcançados com a adição de Fe-Si 75% na carga fria (ganho de 21%, amostra E2) e a remoção das injetoras tipo Cojets (ganho de 34%, amostra E2), tendo este último apresentado um avanço na otimização das condições de redução dos óxidos de cromo da escória, sendo os resultados avaliados percentualmente. / The aim of this work was to evaluate the impact that the modification in the procedure of injection of oxygen, the addition of ferroalloys with a major affinity for oxygen and the reduction in the level of oxidation of the bath has on the oxidation of present chromium in the steel during the martensitic stainless steel manufacture, as well as the analysis of possible collateral effect and the viability of application of these modifications during the flow of routine of the operations of fusing and refining in the Electric Arc Furnace (EAF). To reach these objectives 3 experiments had been carried through, each one with a point of distinct performance one of the others, as follows: · Revision of the procedures of refining of steel AISI 420, minimizing the injections of oxygen for decarburation of the steel I eliminate, restricting them it the result of chemical composition of the bath throughout the process in the FEA; · Adition of ferroalloy Fe-Si 75% in the buckets, amount calculated by means of thermodynamic equations of the literature, in order to reduce the oxidation of chromium due the preferential formation the silicon oxide; · To remove the injectors of oxygen of the FEA, the Cojets, acting in this way in the level of available oxygen in the bath and allowing major income of the metallic load during the fusing process, refining and reduction in the oven. The results of the experiments had demonstrated that the preponderant factor to improve the reduction of chromium oxide is the reduction of the available oxygen in the bath, and this in case that, the best ones resulted had been reached with the addition of Fe-Si 75% in the bucket (a gain of 21%, sample E2) and the removal of the Cojets (a gain of 34%, sample E2), having this last one presented an advance in the optimization of the conditions of reduction of chromium oxides of the slag. The results were valued in the percentage form.

Este trabalho tem por objetivo avaliar o impacto que a modificação no procedimento de injeção de oxigênio, a adição de ferroligas com maior afinidade por oxigênio e a diminuição no nível de oxidação do banho têm sobre a oxidação do cromo presente no aço durante a fabricação de aços inoxidáveis martensíticos, bem como a análise de possíveis efeitos colaterais e a viabilidade de aplicação destas modificações durante o fluxo de rotina das operações de fusão e refino no Forno Elétrico à Arco (FEA). Para atingir estes objetivos foram realizados 3 experimentos, cada um com um ponto de atuação distinta um dos outros, como segue: · Revisão dos procedimentos de refino do aço AISI 420, minimizando as injeções de oxigênio para descarburação do aço liquido, restringindo-as ao resultado de composição química do banho ao longo do processo no FEA; · Colocação da ferroliga Fe-Si 75% nos cestões, em quantidade calculada por meio de equações termodinâmicas encontradas na literatura, de modo a reduzir a oxidação do cromo devido à formação preferencial do óxido de silício; · Remover as injetoras de oxigênio do FEA, do tipo Cojets, atuando desta maneira no nível de oxigênio disponível no banho e permitindo maior rendimento da carga metálica durante o processo de fusão, refino e redução no forno. Os resultados dos experimentos demonstraram que o fator preponderante para melhorar a redução do óxido de cromo é a diminuição do oxigênio disponível no banho, e neste caso, os melhores resultados foram alcançados com a adição de Fe-Si 75% na carga fria (ganho de 21%, amostra E2) e a remoção das injetoras tipo Cojets (ganho de 34%, amostra E2), tendo este último apresentado um avanço na otimização das condições de redução dos óxidos de cromo da escória, sendo os resultados avaliados percentualmente. / The aim of this work was to evaluate the impact that the modification in the procedure of injection of oxygen, the addition of ferroalloys with a major affinity for oxygen and the reduction in the level of oxidation of the bath has on the oxidation of present chromium in the steel during the martensitic stainless steel manufacture, as well as the analysis of possible collateral effect and the viability of application of these modifications during the flow of routine of the operations of fusing and refining in the Electric Arc Furnace (EAF). To reach these objectives 3 experiments had been carried through, each one with a point of distinct performance one of the others, as follows: · Revision of the procedures of refining of steel AISI 420, minimizing the injections of oxygen for decarburation of the steel I eliminate, restricting them it the result of chemical composition of the bath throughout the process in the FEA; · Adition of ferroalloy Fe-Si 75% in the buckets, amount calculated by means of thermodynamic equations of the literature, in order to reduce the oxidation of chromium due the preferential formation the silicon oxide; · To remove the injectors of oxygen of the FEA, the Cojets, acting in this way in the level of available oxygen in the bath and allowing major income of the metallic load during the fusing process, refining and reduction in the oven. The results of the experiments had demonstrated that the preponderant factor to improve the reduction of chromium oxide is the reduction of the available oxygen in the bath, and this in case that, the best ones resulted had been reached with the addition of Fe-Si 75% in the bucket (a gain of 21%, sample E2) and the removal of the Cojets (a gain of 34%, sample E2), having this last one presented an advance in the optimization of the conditions of reduction of chromium oxides of the slag. The results were valued in the percentage form.

Orientadores: Milton Mori, Maria das Graças da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T21:18:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ximenes_CleberSandim_M.pdf: 9649937 bytes, checksum: 84b8603342e9aab649c460ccd6240bc6 (MD5) Previous issue date: 2004 / Mestrado

Orientador: Carlos Ignacio Zamitti Mammana / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-14T03:32:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AvilezFilho_OseasValentede_M.pdf: 4780510 bytes, checksum: 800d17b6c3b2fbde49952caa1c81c87e (MD5) Previous issue date: 1978 / Resumo: O controlador de temperatura desenvolvido no L.E.D. é composto por um controlador mestre e pois escravos, todos com controle do tipo PID e com saídas compatíveis com chaveamento de chaves controladas semicondutoras(TRIAC's,ou SCR's). Pode ser utilizado em fornos com uma única zona de aquecimento ou em fornos com três zonas de aquecimento, quando se deseja maior uniformidade no perfil de temperatura. Suas características mais importantes são a alta estabilidade (melhor que +/- 1/2°C durante oito horas) e a pequena variação do ponto de operação por efeitos de temperatura ambiente (menor que 0,1°C/°C), o que possibilita sua utilização em fornos para difusão de impurezas em semicondutores, processo este muito crítico na fabricação de dispositivos. Este tipo de controlador tem utilidade tanto em fornos de laboratório como em fornos para produção industrial. Os sensores utilizados foram termopares de Platina/Platina-Ródio, o que permitiu obter, com circuitos de linearização simples, exatidão na temperatura melhor que 0,5% em toda a faixa de operação, que vai e 400 °C a 1300 °C. Os circuitos de seleção do ponto de operação foram projetados de modo a permitir o uso de outros tipos de termopares, através de substituição de alguns componentes passivos. O trabalho está apresentado de forma a permitir a compreensão dos objetivos e resultados alcançados (Capítulos I e 2) sem entrar em detalhes de circuitos eletrônicos, que são descritos em apêndices, um para cada bloco funcional do controlador. / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Milton Mori / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-20T15:00:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fudihara_TakeoJonas_M.pdf: 4054101 bytes, checksum: 0bfd3d1a5ae5a96906ac64bd1e5e9ba3 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Um modelo matemático é utilizado na representação de um forno rotativo para o caso unidimensional. O forno opera em regime estacionário, escoamento pistonado e concorrente entre os gases e a carga sólida, e seu interior é aquecido em contato direto com a chama proporcionada por um queimador. No modelo são consideradas três vazões: jato cilíndrico da chama (que se subdivide na chama propriamente dita e nos produtos da combustão), gases anulares que circundam a chama e a carga sólida. As transferências de calor em consideração incluem a radiação da chama para a parede e a superfície do leito sólido, convecção dos gases anulares com a parede e o leito, convecção e radiação entre a parede e o leito, condução na parede, e convecção e radiação na parede externa. Considera-se que a rotação axial do forno seja suficiente para se manter um perfil radial isotérmico. A umidade do leito, determinante na definição de sua temperatura de saída, é incluída no modelo de r)1odoque sua vaporização inicia-se a 100°C, temperatura que se mantém até secagem completa. A subdivisão axial juntamente com o método do circuito elétrico analógico são utilizados nos cálculos de transferência de calor a partir do circuito apresentado por Silcox & Pershing (1990). O método numérico de Gauss iterativo é aplicado para a convergência dos resultados, e perfis de temperatura média são obtidos para cada seção. Dados de um forno industrial são utilizados na simulação e comparação dos resultados. Análises de sensitividade paramétrica são feitas posteriormente, identificando as variáveis de maior influência no modelo e nas condições operacionais / Abstract: A mathematical model is used in the representation of a rotary kiln for the one-dimensional case. The kiln operates in steady, plug-flow and cocurrent stream between the gases and solids, and your interior is heated in direct contact with the flame provided by a burner. In the model are considered three flows: cylindrical flame (that subdivides in the flame strictly speaking and in the combustion products), surrounding annular gases and the solid burden. The heat transfer in consideration includes the fiame radiation by the wall and by the solids' surface, convection between the annular gases with the wall and the bed, convection and radiation between the wall and the solids, conduction in the wall, and convection and radiation in the external wall. It was assumed that the axial rotation of the kiln is sufficient by maintain a radially isothermal profile. Moisture of the bed, decisive in the definition of the exit temperature, is included in the model so that its evaporation starts at 100°C, which remains until ali solids are dried. Axial subdivision with the electrical network method is used in the calculations of heat transfer based on the network presented by Silcox & Pershing (1990). Iterative Gauss numerical method is used for the solutions convergence, and average temperature profiles are obtained for each section. Industrial kiln data are used in the predictions and are compared to the numerical results. Sensitivity analysis of parameters was studied, by identifying the variables of greatest influence in the model and in the operational conditions / Mestrado / Mestre em Engenharia Química