Made available in DSpace on 2016-06-02T20:35:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseMCS.pdf: 2092312 bytes, checksum: 9994cc8bab5cc486586caf4f13ce51cf (MD5) Previous issue date: 2006-03-03 / Universidade Federal de Minas Gerais / The main goal of this thesis was the investigation of alternative procedures for chemical analysis of refractory materials and clays using an inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP OES) with axial view by direct analysis of slurries and microwave-assisted alkaline digestion. The preliminary experiments of this work focused the introduction of slurries into the ICP OES with axial view and evaluated the effects caused by the particle size distribution on the intensities emission signals. Afterwards, a grinding method in which solid samples were ground together with chemical modifiers was developed. The chemical modifiers studied were LiBO2 and Na2CO3, since they are frequently used as fluxes in fusion procedures, and NH4Cl, ascorbic acid, and graphite. The effects of the chemical modification on the intensities of emission signals and the grinding time required for obtaining greater intensities emission signals were evaluated. The chemical modification procedure was implemented in order to promote the formation of new compounds with thermal properties different of the original materials. The synthesis of less refractory compounds would favor the process of atomization-excitation of the chemically modified materials in the direct analysis of slurries, and it would also facilitate the digestion of these materials. The effects of the chemical modification were also evaluated by using X-ray diffraction and thermogravimetric analysis. The direct analysis of chemically modified materials by ICP OES required the investigation of several calibration methods based on different approaches: use of aqueous reference solutions, calibration with slurries prepared using certified reference materials, and calibration using the generalized standard addition method. The calibration is the most critical aspect in the direct analysis of slurries by ICP OES, because is critically dependent on the particle sizes and of the thermal behavior of the several mineralogical phases of each material. On the other hand, microwave -assisted digestion was investigated in two alkaline media: KOH and NaOH. Applying a paired t-test it was shown that results were in agreement at 95% confidence level with those obtained by microwave-assisted acid digestion. The values of the detection limits and signal-to-background ratio obtained for the two microwave -assisted procedures were compared, and the alkaline digestion has shown adequate performance for the digestion of the chemically modified materials. / A proposta desta tese foi investigar procedimentos alternativos para análise química de materiais refratários e argilas por espectrometria de emissão óptica com plasma acoplado indutivamente (ICP OES) com configuração axial pela análise direta de suspensões e digestão assistida por radiação microondas empregando meio alcalino. A primeira etapa do trabalho foi avaliar a introdução de suspensões em ICP OES com configuração axial e os efeitos causados pela distribuição de tamanho de partículas sobre as intensidades dos sinais, sendo que o desempenho desse arranjo foi avaliado para suspensões de materiais refratários e argilas com diferentes tamanhos de partículas. A segunda etapa foi o desenvolvimento de um método de moagem das amostras sólidas juntamente com modificadores químicos. Dentre os modificadores químicos estudados encontram-se o LiBO2 e o Na2CO3, que são utilizados como fundentes em procedimentos de decomposição por fusão, NH4Cl, ácido ascórbico e grafite. Foram avaliados os efeitos da modificação química sobre as intensidades dos sinais de emissão dos analitos em suspensões dos materiais cerâmicos quimicamente modificados e o tempo de modificação necessário para obtenção de maiores valores de intensidades dos sinais de emissão. Esse procedimento de modificação química foi implementado a fim de promover a formação de novos compostos com propriedades térmicas diferentes dos materiais originais, ou seja, compostos menos refratários. Isso favoreceria o processo de atomização-excitação dos materiais quimicamente modificados na análise direta de suspensões e também facilitaria a digestão desses materiais. Os efeitos da modificação química também foram avaliados por estudos de difração de raios-X e análise ermogravimétrica. Na análise direta de suspensões dos materiais quimicamente modificados foram avaliados diversos meios que pudessem viabilizar a calibração do ICP OES com soluções de referência preparadas em meio aquoso, calibração com materiais de referência certificados e calibração empregando o método generalizado das adições do analito. Cabe ressaltar que o aspecto mais crítico da análise direta de suspensões por ICP OES é o procedimento de calibração, que é criticamente dependente do tamanho de partículas nas suspensões e da refratariedade das várias fases mineralógicas de cada material. Nos procedimentos assistidos por radiação microondas em meio alcalino, foram avaliadas dois reagentes: KOH e NaOH. Aplicando-se o teste t com 95% de confiança conclui-se que os resultados são concordantes com aqueles obtidos por procedimentos de digestão ácida assistido por radiação microondas. Para comparar os dois meios foram avaliados os valores de limite de detecção e razões sinal analítico-sinal de fundo para os dois meios, sendo que o meio alcalino se mostrou adequado para a digestão das amostras quimicamente modificadas.

O ferro-esponja ou DRI (Direct Reduced Iron) é obtido pelo processo de redução direta onde o minério de ferro é transformado em ferro metálico através de reações químicas envolvendo o estado sólido (minério) e o gasoso (gases redutores). Neste processo o minério de ferro não passa pelo estado líquido como ocorre com o ferro-gusa. Isto confere ao ferro-esponja algumas desvantagens que prejudicam o seu desempenho nas aciarias. Pode-se citar a redução no rendimento metálico e o maior consumo de energia elétrica como principais impactos de sua utilização intensiva. O ferro-esponja apresenta menor quantidade de ferro total (maior quantidade de impurezas) do que o ferro-gusa e também apresenta óxidos de ferro remanescentes em sua estrutura (menor metalização). Para torná-lo mais competitivo, inúmeras melhorias no processo têm sido promovidas para aumento da metalização. No entanto, o limite superior alcançado na prática tem ficado ao redor de 95%. Visando contribuir para melhorar a qualidade do ferro-esponja este trabalho apresenta uma proposta inovadora a partir da técnica de auto-redução. O objetivo é aumentar o grau de metalização do ferro-esponja através de seu aquecimento. Para isso, foram realizadas análises termogravimetrias e aquecimentos em forno mufla; análises químicas por via úmida, difração de raios-x, espectroscopia mössbauer e análise de microssonda de raios-x. As análises estruturais foram realizadas utilizando microscópio eletrônico de varredura para confirmar a efetividade da técnica apresentada. Nesta dissertação pode-se comprovar que, através da técnica de auto-redução, o ferro-esponja alcança metalizações acima de 98% em detrimento da queda do teor de carbono total. Um aumento de 4% na metalização traz um ganho estimado de 5 a 10% no consumo de energia elétrica nos fornos de fusão e um acréscimo proporcional na produção horária das aciarias. / The direct reduced iron is obtained by direct reduction process, where iron ore is transformed in metallic iron via chemical reactions involving solid (ore) and gaseous (reductant gases) states. In this process the iron ore does not pass by liquid state like pig iron. This become to direct reduced iron some disadvantages, which decrease its performance in the steelmaking process. It can be mentioned the reduction of metallic yield and the higher consumption of electric energy as the main impacts of its intensive use. The direct reduced iron presents lower amount of total iron (higher amount of impurities) than pig iron and presents iron oxides remained in its structure (lower metallization). To become more competitive, several improvements in the reduction process have been carried out to increase its metallization. However, the highest level of metallization, which has been reached, is 95%. To improve the direct reduced iron quality, the present work evaluates, in an innovative way, using the technique of self reduction. The objective is increase of metallization of the direct reduced iron through its heating. Thermal, chemical and structural characterization was carried out to check the effectiveness of the investigated technique. The research confirms that the direct reduced iron can reach a metallization higher than 98% with a decrease of total carbon amount using the technique presented in this work. An improvement of 4% in the metallization brings savings of 5 to 10% in the electric energy consumption of the electric arc furnaces and a proportional increase of the production in the steelmaking plants.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cap 9 .pdf: 34438 bytes, checksum: 74e72b9773d5bd61697450a6994d08cc (MD5) Previous issue date: 2008-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The use of steel tubes with seam in the industry is growing every year. Advantages as the low cost and the reduced weight of the tubular pieces do the first option of this product in the moment of the conception of the projects. But the competition in the automotive industry submits the manufacturers of steel tubes to new challenges, once the demand of characteristics as high conformability and mechanical resistance is becoming more and more common for this product, which already was considered a commodity. In this context, the processes of thermal treatment and the drawing it has been efficient methods to modify the mechanical properties, consolidating as important tools of technology aggregation and value to the steel tubes with seam. The search of great properties picks on continuous improvement in the production processes and improvement of steel tubes with seam, and this study evaluates the main variables of control of the process, welding and thermal treatment of these products. Those variables include the type of used steel, the microstructure of the heat affected zone (HAZ), mechanical properties, austenitizing temperature and the time of thermal treatment. This work also exposes the state of art and relative concepts to production of steel tubes with seam, beyond a detailed description of the methods, materials and processes involved in the research. / O emprego de tubos de aço com costura na indústria vem crescendo a cada ano. Vantagens como o baixo custo e o peso reduzido das peças tubulares fazem deste produto a primeira opção no momento da concepção dos projetos. Mas a concorrência acirrada na indústria automotiva submete os fabricantes de tubos de aço a novos desafios, uma vez que a exigência de características como elevadas conformabilidade e resistência mecânica estão se tornando cada vez mais comuns para este produto, que já foi considerado um commodity. Neste contexto, os processos de tratamento térmico e a trefilação tem sido métodos eficientes para modificar as propriedades mecânicas, consolidando-se como importantes ferramentas de agregação de tecnologia e valor aos tubos de aço com costura. A busca de propriedades ótimas implica em melhoria contínua nos processos de fabricação e beneficiamento de tubos de aço com costura, e este estudo avalia as principais variáveis de controle do processo de conformação, solda e tratamento térmico destes produtos. Essas variáveis incluem o tipo de aço utilizado, a microestrutura da zona afetada pela temperatura da solda (ZAT), propriedades mecânicas, temperatura de austenitização e o tempo de tratamento térmico. Este trabalho também expõe o estado da arte e conceitos relativos à fabricação de tubos de aço com costura, além uma detalhada descrição dos métodos, materiais e processos envolvidos na pesquisa.

O ferro-esponja ou DRI (Direct Reduced Iron) é obtido pelo processo de redução direta onde o minério de ferro é transformado em ferro metálico através de reações químicas envolvendo o estado sólido (minério) e o gasoso (gases redutores). Neste processo o minério de ferro não passa pelo estado líquido como ocorre com o ferro-gusa. Isto confere ao ferro-esponja algumas desvantagens que prejudicam o seu desempenho nas aciarias. Pode-se citar a redução no rendimento metálico e o maior consumo de energia elétrica como principais impactos de sua utilização intensiva. O ferro-esponja apresenta menor quantidade de ferro total (maior quantidade de impurezas) do que o ferro-gusa e também apresenta óxidos de ferro remanescentes em sua estrutura (menor metalização). Para torná-lo mais competitivo, inúmeras melhorias no processo têm sido promovidas para aumento da metalização. No entanto, o limite superior alcançado na prática tem ficado ao redor de 95%. Visando contribuir para melhorar a qualidade do ferro-esponja este trabalho apresenta uma proposta inovadora a partir da técnica de auto-redução. O objetivo é aumentar o grau de metalização do ferro-esponja através de seu aquecimento. Para isso, foram realizadas análises termogravimetrias e aquecimentos em forno mufla; análises químicas por via úmida, difração de raios-x, espectroscopia mössbauer e análise de microssonda de raios-x. As análises estruturais foram realizadas utilizando microscópio eletrônico de varredura para confirmar a efetividade da técnica apresentada. Nesta dissertação pode-se comprovar que, através da técnica de auto-redução, o ferro-esponja alcança metalizações acima de 98% em detrimento da queda do teor de carbono total. Um aumento de 4% na metalização traz um ganho estimado de 5 a 10% no consumo de energia elétrica nos fornos de fusão e um acréscimo proporcional na produção horária das aciarias. / The direct reduced iron is obtained by direct reduction process, where iron ore is transformed in metallic iron via chemical reactions involving solid (ore) and gaseous (reductant gases) states. In this process the iron ore does not pass by liquid state like pig iron. This become to direct reduced iron some disadvantages, which decrease its performance in the steelmaking process. It can be mentioned the reduction of metallic yield and the higher consumption of electric energy as the main impacts of its intensive use. The direct reduced iron presents lower amount of total iron (higher amount of impurities) than pig iron and presents iron oxides remained in its structure (lower metallization). To become more competitive, several improvements in the reduction process have been carried out to increase its metallization. However, the highest level of metallization, which has been reached, is 95%. To improve the direct reduced iron quality, the present work evaluates, in an innovative way, using the technique of self reduction. The objective is increase of metallization of the direct reduced iron through its heating. Thermal, chemical and structural characterization was carried out to check the effectiveness of the investigated technique. The research confirms that the direct reduced iron can reach a metallization higher than 98% with a decrease of total carbon amount using the technique presented in this work. An improvement of 4% in the metallization brings savings of 5 to 10% in the electric energy consumption of the electric arc furnaces and a proportional increase of the production in the steelmaking plants.

Orientadores: Ana Maria Frattini Fileti, Andre Pitasse da Cunha / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-06T08:56:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Medeiros_FernandoTadeuPereirade_D.pdf: 2343033 bytes, checksum: 9407aef56d1977bfd109c78806bb29de (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Este trabalho descreve o desenvolvimento de um modelo capaz de prever as condições operacionais do processo de redução de minério de ferro em alto-forno a partir de características das matérias-primas e da composição da carga e do sopro, fornecendo aos operadores e engenheiros de processo, uma ferramenta de planejamento e de análise de desempenho da operação. A motivação para este trabalho deveu-se à constatação de que existe uma deficiência de modelos capazes de identificar cotidianamente os fatores críticos na operação dos altos-fornos siderúrgicos. Os modelos encontrados são excessivamente simples para preverem condições futuras de processo ou são demasiadamente complexos para o uso operacional diário ou no pJanejamento estratégico da produção. Os altos-fornos e os conversores de aço são as unidades centrais de uma usina siderúrgica integrada. O primeiro obtém o ferro primário a partir dos óxidos contidos nos minérios e o segundo refina e ajusta a composição química do metal produzindo o aço. O modelo desenvolvido e aplicado tem natureza híbrida, combinando algoritmos simuladores baseados em balanços de massa e energia com variável grau de desvio estequiométrico e térmico. O valor de cada indicador de desvio é previsto por uma rede neural cujas variáveis de entrada quantificam características das matérias-primas e condições de sopro e carga do alto-forno. A aplicação industrial do modelo comprovou sua capacidade de prever as condições do processo e sua aplicação resultou em aumento da produtividade média do processo e menor consumo específico de redutores, decorrentes da melhor efetividade das ações operacionais. Além disso, o modelo, associado a um módulo de balanço do setor primário da usina, vem sendo aplicado na simulação de alternativas de padrões operacionais, atividade fundamental para o planejamento estratégico do negócio / Abstract: This work describes the development of a model capable of evaluating and predicting iron ore reduction process in blast-furnaces based on raw materiais characteristics as well as burden and blast composition. It provides a planning and analysing toll to operators and process engineers. The motivation for this development resides on the lack of this kind of model in the ironmaking industry. The many models found are either toa simple and not capable of predicting raw materiais parameters effects on the furnace performance or toa complexo The latter are useful in technology potential identifications but not in the daily work or ordinary operation planning. Blast-furnaces and oxygen converters are the core units in a integrated steel works. The former one produces primary iron from oxides bared by iron ores and the latter one refines molten iron into steel, adjusting its chemical compositiono The developed and applied model is hybrid in nature, combining simulating algorithms based on mass and energy balances with variable lack of fitnesso The value of each lack-of-fitness index is estimated by a neural model in which the input quantify burden materiais characteristics as well as blow and charging conditions. The model has shown its predicting capacity during its industrial application, which lead to higher average productivity and lower specific fuel consumption are expected following better operation action and process planning efficiency. In addition, the model is now being associated to a plant mass balance module to asses alternative operation pattern simulation for the hole company which is a fundamental activity in strategic business planning / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Rubens Maciel Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-11T05:06:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DiazMateus_FabianAndrey_M.pdf: 2380896 bytes, checksum: be3b7c2cb01810009ddbc674d0b696e6 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Neste trabalho é desenvolvida a modelagem matemática e a simulação computacional de um forno para processos de conversão térmica de frações pesadas de petróleo. O modelo cinético das reações de conversão é tomada de Sugaya (1993) a qual consta de uma reação irreversível de primeira ordem com 9 lumps reacionais e 24 pseudocomponentes. Os 24 pseudocomponentes são caracterizados e suas propriedades são calculadas mediante diferentes correlações e métodos encontrados na literatura. À medida que a carga avança pela tubulação do forno, a reação ocorre gerando quantidades maiores de componentes leves alterando as condições de fluxo como decorrência de alterações físico-químicas. Estes efeitos são levados em consideração na modelagem desenvolvida. O estado da mistura é verificado para cada passo de integração mediante a equação Soave Redlich Kwong. No caso de escoamento bifásico, as propriedades do líquido e do vapor são calculadas para determinar o regime de escoamento e calcular o Holdup. Este parâmetro permite estimar as propriedades de transporte, os coeficientes de transferência e a perda de carga. Inicialmente é simulada uma unidade piloto de craqueamento térmico. Esta unidade consta de uma serpentina aquecida isotermicamente, fato pelo qual só balanço de massa é integrado. O programa encontra as constantes cinéticas mediante um algoritmo Newton ¿ Raphson, cuja função objetivo é a diferença entre a conversão calculada e a conversão medida. Finalmente o forno industrial é simulado. Balanços de massa, momento, energia e temperatura de parede são integrados. Os resultados obtidos apresentam boa concordância com os dados do forno 23H ¿ 1 (Refinaria Presidente Bernardes, Cubatão) para craqueamento térmico. Deposição de coque na tubulação é avaliada para analisar o comportamento do processo. O programa desenvolvido permite o estudo do processo de craqueamento térmico para processos de conversão térmica como o coqueamento retardado e visco-redução. Novos parâmetros operacionais podem ser estudados, diferentes cargas e estratégias de controle podem ser simuladas e avaliadas com o software desenvolvido / Abstract: The mathematical modeling and the computational simulation of a process furnace for thermal conversion of heavy oil fractions is developed in this work. Kinetics of conversion reactions is from Sugaya (1993). It is based in a first order irreversible reaction with 9 lumps and 24 pseudocomponents. The 24 pseudocomponents are characterized and their properties calculated by different correlations and methods available in the literature. As walks through the furnace tubes, the feed, initially liquid, reacts generating light fractions and gas. The state of the mixture is checked for each integration step by a subroutine based on the Soave Redlich Kwong equation. When two phases are flowing, properties of the liquid and vapor are calculated to determine the flow regime and the holdup. This parameter allows to calculate the transport properties and the heat transfer and pressure drop coefficients. Initially, a thermal cracking pilot plant is simulated. This unit is formed by a reactor coil that is isothermally quenched; consequently, only mass balance is integrated. The program finds the kinetic constants by a Newton ¿ Raphson algorithm whose objective function is the difference between the calculated and measured conversion. Finally, an industrial furnace is simulated. Mass, momentum, wall temperature and energy balances are integrated. Results show good agreement whit the data reported from the industrial furnace 23-H-1 (Refinery Presidente Bernardes, Cubatão) for thermal cracking. Coke deposition in tubes is tested to analyze the performance of the process. The program developed in this work allows an insight study of thermal cracking processes such as delayed coking and visbreaking. New operational parameters, different feeds, control strategies and many other parameters can be studied. / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Esta tese apresenta os métodos de gerenciamento associados ao Pó de Aciaria Elétrica (PAE) gerado no forno elétrico a arco (FEA) e no forno-panela (FP), envolvendo dois grandes tópicos: sistema de gestão ambiental e fatores relacionados à tecnologia. O processo do PAE percorre as seguintes etapas: entrada e beneficiamento da matériaprima, preparação, carregamento e fusão de carga no FEA, formação e retirada de escória, vazamento do aço para a panela, refino no forno-panela, assim como o sistema de captação das emissões atmosféricas e destinação do PAE captado no FEA e FP. Os métodos de gerenciamento foram estruturados em cima do aprendizado técnico, qualitativo e quantitativo adquirido no desenvolvimento das atividades profissionais, dos levantamentos sobre as tecnologias disponíveis para destinação e reciclagem do PAE, dos mapeamentos das características das instalações de captação do PAE de empresas siderúrgicas, bem como das bibliografias e visitas técnicas realizadas. As informações reunidas foram empregadas para desenvolver duas matrizes de avaliação, consolidando assim, um critério para verificar as práticas de gestão ambiental e de tecnologias que estão associadas ao PAE. O principal resultado das matrizes foi a identificação e priorização das necessidades de melhorias, tanto do sistema de gestão ambiental como da área de tecnologia. A avaliação das empresas siderúrgicas, segundo estas matrizes, mostrou quais práticas possuem menores valores e que, por conseqüência, devem requerer maior esforço para melhorar seus desempenhos, bem como aquelas de maior valor que requerem uma consolidação da sua rotina para manterem o elevado nível de desempenho atingido. Como conclusão, foi obtida uma ferramenta robusta que respondeu de forma consistente a avaliação do processo do PAE e a pergunta sobre “O que se encontra mais desenvolvido, os processos de gestão ou os de tecnologia?”. As matrizes de avaliação foram preenchidas por especialistas ambientais de três Empresas siderúrgicas. O resultado obtido com essa ferramenta mostrou que os desempenhos sobre as práticas de gestão são superiores aos desempenhos das práticas de tecnologia e que esta metodologia de avaliação está apta para ser aplicada em qualquer outro processo ou empresa. Ficou evidenciado que o conhecimento e a inteligência ambiental são requisitos para assegurar que as estratégias de médio e longo prazo estejam corretamente alinhadas às boas práticas de gestão e melhores tecnologias disponíveis. / The thesis presents the methods associated with the management of the electric arc furnace (EAF) baghouse dust and ladle furnace (LF) dust. The management methods cover two broad topics: environmental management system practices and technology related factors. The EAF baghouse dust and ladle furnace (LF) dust process has the following steps: input and processing raw materials, EAF charging and melting, slag generation and removal, furnace tapping of the steel to the LF, refining in the LF, as well as the EAF dedusting system, dust recycling and final destination. The management methods were determined based on professional experience of the author, assessment of typical installations of steel plant dedusting system, bibliographies review, available technologies to EAF/LF dust destination and recycling and subject technical literature, as well technical visits undertaken. Collectively the information was used to develop two standard evaluation standard matrices which provide criteria to assess environmental management system practices and technology associated with EAF dust management. The primary goal of the assessments was to identify and prioritize areas for potential improvement - either in environmental management systems area or the technology area. The assessment results showed that steel plants which have practices with lower values, according to these matrices, should require greater effort to improve their performance, while those with good score, will require a consolidation of their routine to maintain the high level of performance already achieved. The matrices were filled by environmental experts from three steelmaking companies. Finally, as a result of this project a rigorous and reliable assessment tool was designed to evaluate the meltshop dust generation and management process and provide a quantitative answer to the following question: `Which area has achieved a higher level of development as it relates to meltshop dust management: environmental management system practices or control technology?’ The results from using this tool have shown that the performance of management practices is superior to the control technology. Furthermore, experiences captured during the assessment indicate this evaluation methodology is fully adaptable and can be applied to other processes and/or other businesses. It was clearly highlighted how knowledge and environmental intelligence are requirements to assure that the medium and long term strategies are properly aligned with the available best practices to environmental management system and control technology.

Este trabalho consistiu da caracterização das propriedades mecânicas, temperaturas de transformação martensítica e aspectos microestruturais da liga Ti 50,67(%at) Ni com efeito de memória de forma previamente produzida via fusão em forno de indução a vácuo denominada VIM 51. Foram analisados três formatos de materiais : tiras de NiTi de 0,82 mm de espessura, chapas de 1,7 mm de espessura e fios de 3,5 mm de diâmetro. Verificou-se que o processo de conformação mecânica da liga VIM 51 foi perfeitamente viável. Análises de MEV/EDS mostraram e semi quantificaram a presença dos precipitados TiC, Ti2Ni e Ti3Ni4. Os ensaios de calorimetria diferencial de varredura mostram que os picos de transformação martensítica surgem em função do tempo de envelhecimento e da temperatura a que a liga é submetida. Amostras solubilizadas e envelhecidas a 450oC por 30 e 150 minutos apresentam dois picos de transformação no resfriamento e dois picos no aquecimento. Isto é atribuído a precipitação de Ti3Ni4 que ocorre preferencialmente nos contornos de grão, provocando heterogeneidade de composição no material. Os ensaios de tração mostraram que amostras simplesmente laminadas apresentam uma curva característica de material convencional enquanto as amostras solubilizadas, solubilizadas e envelhecidas apresentam platô característico de materiais que apresentam o efeito de memória de forma.Verificou-se que amostras envelhecidas a 350C e 600C apresentam comportamentos próximos das amostras simplesmente solubilizadas com valores de tensões de escoamento altos. Já as envelhecidas entre 400 e 500C apresentam baixos valores de tensão de escoamento, possivelmente devido a precipitação de Ti3Ni4, que em média deixa a matriz empobrecida em níquel aumentando, consequentemente, a temperatura de transformação martensítica.

Aliar alta produtividade ao menor custo de processo é o principal desafio econômico de uma Aciaria Elétrica. Para isso, mudanças no processo almejando práticas que resultam em uma maior eficiência do FEA, com um menor custo envolvido, ocorrem constantemente. Este trabalho avalia um processo de FEA, com capacidade de 62 toneladas de aço, operando com carregamento de sucata metálica e ferro-gusa. Dois grupos de corridas de aço, pertencentes à dois cenários distintos, foram estudadas. Os cenários foram denominados Cenário I e Cenário II, sendo que, no segundo cenário ocorreram mudanças nas práticas de injeções de carbono e oxigênio, nas práticas de adição de cales no carregamento e mudanças na quantidade de Sucata Shredder no FEA. O objetivo deste trabalho foi analisar como essas mudanças influenciaram no processo. A composição química de aço e escória de dois padrões de carga (C e E) foi comparada entre os cenários. Verificou-se que a massa de escória diminuiu para os dois padrões de carga. Porém, a basicidade do padrão C foi reduzida de 2,5 para 2,1, enquanto para o padrão E manteve-se em 2,2 para os dois cenários. O MgO de saturação foi avaliado através de diagramas de saturação isotérmicos (ISD), e a maior parte das corridas do Cenário II ficaram acima da linha de saturação da escória. Houve uma redução de 30% do oxigênio injetado para os dois padrões e seus teores de fósforo no aço aumentaram significativamente. No entanto, apenas o padrão C teve uma variação nos teores de carbono no aço. A energia elétrica consumida mostrou-se dependente dos teores de FeO e MgO da escória. O padrão E apresentou um aumento significativo de 10 kWh/t. O rendimento metálico dos padrões C e E aumentou 3,59% e 2,22%, respectivamente. No Cenário II, o aumento da sucata Shredder no carregamento foi duas vezes maior. O Cenário II apresentou uma redução dos teores de cobre no aço para os dois padrões. As quantidades médias de injeção de carbono não tiveram variação significativa, por outro lado, através dos gráficos de distribuição, notou-se uma maior estabilidade nos valores de injeção. Para o padrão E observou-se uma quantidade mínima de ferro na escória para a razão global C/O de 0,75. Uma análise da razão das injeções de carbono e oxigênio durante o refino foi feita. Observou-se uma maior estabilidade das injeções ao longo do tempo de refino para o Cenário II em ambos os padrões. / Combine high productivity and lower costs is the main economical challenge of a steelmaking melt shop. Therefore, changes in the process aiming practices that result in higher efficiency of the EAF, with lower costs, occur frequently. This work evaluates an EAF process, with capacity of 62t of steel, operating with metal scrap and pig iron load. Two groups of steel heats that represents two distinct scenarios were studied. The scenarios were called Scenario I and Scenario II. In the Scenario II carbon and oxygen injection practices, limes loading practice and Shredder scrap loading amount were modified. The aim of the present work is analyze how these changes affected process parameters. The steel and slag chemical composition of two loading patterns (C and E) was compared on the scenarios. It was found that the slag mass reduces for both loading patterns. However, the basicity of the pattern C was reduced from 2.5 to 2.1 while the pattern E was maintained on 2.2 for both scenarios. The MgO saturation content of the slag is evaluated through Isothermal Solubility Diagrams. Most of the heats of the Scenario II MgO content are higher than the minimal saturation content. There was a reduction of 30% of the injected oxygen for both loading patterns and their P content increased significantly. Meanwhile, only the pattern C shows a variation on carbon content in the steel. The electric power consumption showed proportional relation to FeO and MgO content of the slag and the pattern E showed a significant increase of 10 kWh/t. The metallic yield of the patterns C and E increased 3.59 and 2.22, respectively. The scenario II showed a reduction of the Cu content in both patterns. The carbon injection amount means did not vary significantly, but, through distribution graphs, was noted a higher stability in the injection amount. For the E pattern, a minimum amount of iron in the slag was observed for the overall C/O ratio of 0,75. An analysis of the ratio of the carbon and oxygen injection during the refining period was done. It was observed a higher stability of the injections along the refining period for the Scenario II on both patterns.

Aliar alta produtividade ao menor custo de processo é o principal desafio econômico de uma Aciaria Elétrica. Para isso, mudanças no processo almejando práticas que resultam em uma maior eficiência do FEA, com um menor custo envolvido, ocorrem constantemente. Este trabalho avalia um processo de FEA, com capacidade de 62 toneladas de aço, operando com carregamento de sucata metálica e ferro-gusa. Dois grupos de corridas de aço, pertencentes à dois cenários distintos, foram estudadas. Os cenários foram denominados Cenário I e Cenário II, sendo que, no segundo cenário ocorreram mudanças nas práticas de injeções de carbono e oxigênio, nas práticas de adição de cales no carregamento e mudanças na quantidade de Sucata Shredder no FEA. O objetivo deste trabalho foi analisar como essas mudanças influenciaram no processo. A composição química de aço e escória de dois padrões de carga (C e E) foi comparada entre os cenários. Verificou-se que a massa de escória diminuiu para os dois padrões de carga. Porém, a basicidade do padrão C foi reduzida de 2,5 para 2,1, enquanto para o padrão E manteve-se em 2,2 para os dois cenários. O MgO de saturação foi avaliado através de diagramas de saturação isotérmicos (ISD), e a maior parte das corridas do Cenário II ficaram acima da linha de saturação da escória. Houve uma redução de 30% do oxigênio injetado para os dois padrões e seus teores de fósforo no aço aumentaram significativamente. No entanto, apenas o padrão C teve uma variação nos teores de carbono no aço. A energia elétrica consumida mostrou-se dependente dos teores de FeO e MgO da escória. O padrão E apresentou um aumento significativo de 10 kWh/t. O rendimento metálico dos padrões C e E aumentou 3,59% e 2,22%, respectivamente. No Cenário II, o aumento da sucata Shredder no carregamento foi duas vezes maior. O Cenário II apresentou uma redução dos teores de cobre no aço para os dois padrões. As quantidades médias de injeção de carbono não tiveram variação significativa, por outro lado, através dos gráficos de distribuição, notou-se uma maior estabilidade nos valores de injeção. Para o padrão E observou-se uma quantidade mínima de ferro na escória para a razão global C/O de 0,75. Uma análise da razão das injeções de carbono e oxigênio durante o refino foi feita. Observou-se uma maior estabilidade das injeções ao longo do tempo de refino para o Cenário II em ambos os padrões. / Combine high productivity and lower costs is the main economical challenge of a steelmaking melt shop. Therefore, changes in the process aiming practices that result in higher efficiency of the EAF, with lower costs, occur frequently. This work evaluates an EAF process, with capacity of 62t of steel, operating with metal scrap and pig iron load. Two groups of steel heats that represents two distinct scenarios were studied. The scenarios were called Scenario I and Scenario II. In the Scenario II carbon and oxygen injection practices, limes loading practice and Shredder scrap loading amount were modified. The aim of the present work is analyze how these changes affected process parameters. The steel and slag chemical composition of two loading patterns (C and E) was compared on the scenarios. It was found that the slag mass reduces for both loading patterns. However, the basicity of the pattern C was reduced from 2.5 to 2.1 while the pattern E was maintained on 2.2 for both scenarios. The MgO saturation content of the slag is evaluated through Isothermal Solubility Diagrams. Most of the heats of the Scenario II MgO content are higher than the minimal saturation content. There was a reduction of 30% of the injected oxygen for both loading patterns and their P content increased significantly. Meanwhile, only the pattern C shows a variation on carbon content in the steel. The electric power consumption showed proportional relation to FeO and MgO content of the slag and the pattern E showed a significant increase of 10 kWh/t. The metallic yield of the patterns C and E increased 3.59 and 2.22, respectively. The scenario II showed a reduction of the Cu content in both patterns. The carbon injection amount means did not vary significantly, but, through distribution graphs, was noted a higher stability in the injection amount. For the E pattern, a minimum amount of iron in the slag was observed for the overall C/O ratio of 0,75. An analysis of the ratio of the carbon and oxygen injection during the refining period was done. It was observed a higher stability of the injections along the refining period for the Scenario II on both patterns.