Resumo: Este trabalho trata da validação de técnicas para modelagem numérica de fornos de micro-ondas. Os modelos numéricos são implementados com o método dos elementos finitos no domínio do tempo em uma formulação no espaço de estados estendida. Técnicas de modelagem são aplicadas aos componentes do forno e aos objetos que podem ser inseridos na cavidade, com ênfase para as técnicas empregadas no modelo de circuito elétrico equivalente do adaptador usado para medição e no modelo de superfície para a água para evitar cálculos no seu volume interno. Comparações entre resultados simulados e experimentais para o coeficiente de reflexão são realizadas visando à validação dos modelos, indicando um desempenho coerente e aceitável das técnicas de modelagem propostas nos modelos de simulação.

Submitted by KLEBER JOSÉ DA SILVA null (falakleber@gmail.com) on 2017-05-04T00:46:01Z No. of bitstreams: 1 TESE Fornos Ceramicos.pdf: 16575547 bytes, checksum: f6650ca8aed17fcae419ef681abdf605 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-05-05T14:19:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silva_kj_dr_ia.pdf: 16575547 bytes, checksum: f6650ca8aed17fcae419ef681abdf605 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-05T14:19:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 silva_kj_dr_ia.pdf: 16575547 bytes, checksum: f6650ca8aed17fcae419ef681abdf605 (MD5) Previous issue date: 2017-03-08 / Este trabalho se propõe a desenvolver fornos cerâmicos de baixo custo financeiro, com capacidade de alcançar patamares térmicos acima de 1200°C. Tal motivação parte de uma constatação observada, tanto na bibliografia sobre o tema e mercado, de um senso comum ratificador do uso de materiais refratários e isolantes industrializados, como única forma, ou forma ideal para se construir equipamentos capazes de atingir ou superar tal patamar térmico. Por mais que tomemos como base para o desenvolvimento deste estudo, características socioculturais e geográficas específicas de uma região (microrregião de São João Del Rei –MG, Brasil), elas se assemelham à realidade de muitos outros rincões do país, por este motivo acreditamos poder ele servir de ponto de partida para o desenvolvimento de experimentações na área da construção de fornos em outras localidades, valorizando e fortalecendo o intercâmbio de conhecimento entre diferentes culturas, contribuindo com a dimensão extensionista desta pesquisa. O foco no baixo custo de produção dos fornos se dá em função da associação de dois dados: a baixa renda per capita da maior parte da população regional e o alto valor destes equipamentos atualmente disponíveis no mercado, fato que limita o desenvolvimento da vertente da cultura ceramista conhecida como Cerâmica de Alta Temperatura. / This work proposes to develop ceramic kilns of low financial cost capable of reaching above 1200 ° C. The motivation of this work is based on the fact that both in specialized bibliography and in the market, there is a common sense that says the use of refractory materials and industrialized insulation are the only way, or the ideal way, to build equipment capable of reaching or surpassing this thermal threshold. Although we take specific socio-cultural and geographical characteristics of a specific region (micro-region of São João Del Rei - MG) as a basis for the development of this study, we are convinced that they resemble the reality of many other corners of the country. Thus, we believe It can serve for the development of experiments in furnace construction in other localities, valuing and strengthening the exchange of knowledge between different cultures, contributing to the extensionist dimension of this research. The focus on the low cost of furnace’s production is due to the association of two data: the low per capita income of most of the population and the current high value of these equipment available in Brazilian Market. In our understanding, this fact limits the development of the ceramist culture known as Cerâmica of High Temperature in national territory. In its structure, this work is divided in three segments: the first (chapter I) relates to the history of ceramic kilns’ development; In the second (Chapter II) we seek to highlight the importance to the development of the ceramist culture of High Temperature of alternative and low cost furnaces construction; at least (Chapters III and IV) we bring concrete elements that present alternative ways to the production of refractory and insulation materials, as well as three different successful projects of low-cost furnaces for high-temperature firing, whose construction structure is diagrammatically exemplified in the Instructional technique script attached to the end of the work

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

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

As indústrias siderúrgicas almejam aliar a máxima produtividade com um menor custo, neste contexto, no processo de produção de aço em uma aciaria elétrica uma série de fatores necessita de um melhor entendimento para alcançar as metas exigidas (máxima produtividade e menor custo). Um destes fatores que tem efeito direto sobre os custos é a escória espumante no refino primário, que além de favorecer o rendimento metálico, melhora a eficiência energética do FEA. O objetivo geral do presente trabalho é estudar as escórias de refino primário visando a redução do consumo energético, avaliando a espumação e os diferentes parâmetros que a afetam, utilizando a termodinâmica computacional (software FactSage 6.4) e dados industriais. A metodologia desenvolvida buscou especificamente: a) avaliar a saturação de MgO para o sistema CaO-SiO2-FeO-Al2O3-MgO através da termodinâmica computacional; e para os dados industriais: b) encontrar relações entre a composição química da escória e o consumo de energia elétrica; c) utilizar os diagramas de saturação isotérmicos (ISD’s) para avaliar o consumo de energia elétrica, avaliando a posição das corridas analisadas; d) encontrar relações entre os harmônicos de tensão e o consumo de energia elétrica; e) encontrar relações entre os harmônicos de tensão e a composição química da escória. Com relação à análise dos dados obtidos, pode-se concluir que: 1) a análise de saturação de MgO realizada no programa FactSage 6.4 apresentou os resultados esperados com relação à variação de composição química, a comparação entre os diagramas ternários e ISD’s; 2) o menor gasto de energia elétrica foi encontrado para as seguintes faixas de composição química: FeO entre 27,5 e 30% em massa, basicidade binária entre 3,0 e 3,2, MgO entre 5,5 e 6,5% em massa; 3) os ISD’s podem ser utilizados para a análise do consumo energético; 4) o teor de FeO de menor desvio padrão dos harmônicos foi de 29%; 5) quanto maior a variação dos THDv’s (distorção harmonica total de tensão), maior o gasto energético. / Steelmaking industries aim to combine maximum productivity with a lower cost, in this context, in the steel production process in an electric steel plant a number of factors needs a better understanding to achieve the required goals (maximum productivity and lower cost). One of these factors that have a direct effect on costs is the foamy slag in the primary refining, which in addition to promoting the metal yield improves the energy efficiency of FEA. The overall objective of this work is to study the primary refining slag aimed at reducing energy consumption, evaluating the foaming and the different parameters affecting it, using computational thermodynamics (FactSage 6.4 software) and industrial data. The methodology consisted of: a) evaluate the MgO saturation for the CaO-SiO2-FeO-Al2O3-MgO system by computational thermodynamics; and with industrial data: b) find relationships between the chemical composition of the slag and the consumption of electricity; c) use the isothermal saturation diagrams (ISD) to assess the energy consumption, evaluating the position of the analyzed heat; d) find relationships between the voltage harmonics and power consumption; e) find relationships between the voltage harmonics and the chemical composition of the slag. Regarding the analysis of the data, it can be concluded that: 1) the MgO saturation analysis in FactSage 6.4 program presented the results expected in relation to the variation in chemical composition, the comparison between the ternary diagrams and ISD's; 2) the lowest power consumption was found for the following chemical composition ranges: FeO between 27.5 and 30%, binary basicity between 3.0 and 3.2, MgO 5,5 e 6,5%; 3) ISD's can be used for the analysis of energy consumption; 4) the FeO content of less harmonic standard deviation was 29%; 5) the greater the variation of THD's largest energy expenditure.

A formação de escória representa uma das maiores fontes de geração de resíduos na produção de aços inoxidáveis. Ao contrário da escória oriunda de alto-forno, as quais são amplamente estudadas e reutilizadas, a escória de aço inoxidável oriunda do processo FEA (forno elétrico a arco) é objeto de poucos estudos visando a recuperação dos materiais de valor presentes neste resíduo. Este resíduo é normalmente disposto, em grandes áreas, sem tratamento prévio. Esta prática pode representar um perigo à saúde humana devido aos materiais constituintes da escória, como metais tóxicos como, por exemplo, o cromo. Apesar disto, poucas tentativas de eliminar estes contaminantes têm sido feitas. Porém, é possível tratar este resíduo de forma a extrair os metais de valor agregado, como no caso do cromo. Sob um aspecto econômico, processos gravimétricos podem ser aplicáveis a estes tipos de resíduos. Sendo este o objetivo deste trabalho, é mostrado que, com a utilização de um separador mineral laboratorial Mozley, foi possível obter um concentrado contendo cromo, o qual pode ser tratado adequadamente para ser reutilizado, por exemplo, no processo de fabricação de aço.

A presente pesquisa, partiu de uma problemática relacionada ao conceito de cadeias operatórias e propôs avaliar a existência de conexões entre os vasilhames e as fontes de matéria prima, além de constatar o emprego de tempero enquanto dado cultural na pasta cerâmica, buscando suporte para obtenção de respostas numa ampla gama de análises arqueométricas. Desenvolvida nos sítios Inhazinha e Rodrigues Furtado, localizados no município de Perdizes no Triângulo Mineiro, a pesquisa evidenciou uma nova zona arqueológica para o sítio Inhazinha, que se caracteriza por um sistema de produção cerâmica composto por três fornos escavados, associado a um horizonte cultural (agricultores ceramistas históricos) até então desconhecido para a região de estudo. Datada em 212±19 anos AP (AMS-CENA-USP/SP), e 190±30 anos AP (C14-BETA/EUA), tal assentamento, se constitui de uma nova ocupação relacionada aos Cayapós Meridionais que viveram na região do Triângulo Mineiro até o final do século XIX. Os vestígios encontrados, revelam não só as características socioculturais do grupo, mas também demonstram processos de \"interação\" decorrentes do inevitável contato com o homem branco. Os resultados obtidos por meio de estudos arqueométricos demonstram que os vasilhames cerâmicos não possuem correlação com as fontes argilosas evidenciadas no entorno de cada um dos sítios arqueológicos. Constatou-se a ocorrência de tempero enquanto dado cultural na cerâmica da Zona 02 do sítio Inhazinha, constituído pela inserção de materiais granulados de formas hexagonais e retangulares, aparentando ossículos de peixe que ao serem analisadas por meio da microscopia eletrônica de varredura - MEV, confirmou se tratar de material orgânico calcinado com alto teor de carbono. / This research started from a problem related to the concept of operational chains and proposed to evaluate the existence of connections between the ancient pottery and the sources of raw materials, apart from finding employment seasoning as cultural data in ceramic slurry, seeking support for obtaining responses in a wide range of archeometric analysis. Developed in Inhazinha and Rodrigues Furtado sites, located in the Perdizes municipality in Minas Triangle, the research showed a new archaeological zone for the site Inhazinha, which is characterized by a ceramic production system consists of three excavated ovens, associated with a cultural horizon (Historic potters farmers) hitherto unknown to the study region. Dated at 212 ± 19 years BP (AMS-CENA-USP/SP), and 190 ± 30 years BP (C14-BETA/USA), such settlement, constitutes a new occupation related to Southern Cayapós who lived in the Triangle Mineiro region until the late nineteenth century. The remains found, reveal not only the sociocultural characteristics of the group, but also demonstrate processes of \"interaction\" resulting from unavoidable contact with the colonizer man. The results obtained by archaeometric studies show that ceramic pottery have no correlation with clay sources highlighted in the vicinity of each of the archaeological sites. It was found the occurrence of temper as cultural data on ceramics Zone 02 Inhazinha site, consisting of the insertion of granular materials of hexagonal and rectangular shapes, looking fish ossicles that when analyzed by scanning electron microscopy - SEM confirmed it is calcined organic material with high carbon content.

Orientador: Luise Weiss / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Artes / Made available in DSpace on 2018-08-03T21:13:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Camargo_CarlosAugustoNunes_M.pdf: 2860555 bytes, checksum: 8884bbb9f092116e962d83021fb82b79 (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado

Orientador: Ahmed A. El-Dash / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-15T03:56:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Palermo_JaneRizzo_M.pdf: 2919229 bytes, checksum: aad47ccc2ff47404b2a635322ab39f2e (MD5) Previous issue date: 1982 / Resumo: A utilização da radiação de microondas no aquecimento de alimentos é bastante recente. Esto trabalho tem por objetivo empregar esta energia no processamento de alimentos instantâneos, isto é, avaliar o efeito das microondas sobre a gelatinização e retrogradação de grão descascado e amido de sorgo, variando as condições de umidade das amostras e tempo de tratamento. Sorgo, apesar de ser um cereal bastante comum em certos países da Africa e Ásia, quase não é utilizado para alimentação humana no resto do mundo. O que se deseja dessa pesquisa é o desenvolvimento de uma nova tecnologia para melhor utilização deste cereal na dieta humana. É um cereal com características e valor nutricional semelhante ao milho, sendo perfeitamente possível a substituição deste em muitos produtos, principalmente naqueles destinados ao suprimento de populações carentes. O efeito das microondas, tanto para amido quanto sorgo descascado, foi bem semelhante. A influência da umidade tem papel mais marcante que o tempo de tratamento em todas as análises realizadas, exceto na perda de umidade. À medida que o tempo de radiação aumentou, as amostras perderam maior umidade, isto é, houve maior evaporação da água livre das amostras. As características de gelatinização e retrogradação foram mais afetadas quando a umidade foi maior que 20%. Pouca alteração ocorreu nas determinações de amido danificado, suscetibilidade enzimática e grau de hidrólise nas unidades inferiores a 20%. Quanto aos índices de solubilidade e absorção de água, em ambas as amostras, o tratamento com. microondas provocou poucas alterações. Como até a umidade de 20% o grau de gelatinização das amostras foi baixo, as microondas, sob estas condições não são indicadas na fabricação de produtos instantâneos que se destinam à alimentação humana, porque haveria problemas de digestibilidade. O tratamento com microondas é melhor aproveitado somente quando a umidade for maior que 20%. Com umidades acima de 30%, as microondas causam alto grau de gelatinização. O tempo de radiação apresentou influência quando as umidades foram maiores que 25% / Abstract: The use of microwave energy in food processing is a recent innovation which has shown promise in the production of instant foods. The objective of the present work was to evaluate its effect on the gelatinization and rétrogradation of dehulled sorghum grain and its starch. The effect of two variables was studied: the moisture content of the sample and the duration of treatment. Although sorghum is planted in various countries, its use for human food is very limited. One of the objectives of this work is the development of a new approach to improve its utilization for human food, since sorghum has technological and nutritional characteristics similar to corn. The effect of microwave treatment on both starch and dehulled grain was similar. The moisture content of the sample has a great influence on all characteristics examined with the exception of moisture loss. As the time of radiation increased, the loss of moisture increased. Gelatinization and rotrogradation were affected only when the moisture content exceeded 20%. Little effect was observed on starch damage or enzymatic susceptibility and degree of hydrolisis when the moisture content was below 20%, but the effect on solubility index and water absorption was minor and independent of moisture content. Since samples with a moisture content of less than 20% were not affected, the use of microwave treatment in the pregelatinization of such flour or starch is not recommended. But with greater moisture contents (25-30%) the treatment is quite effective in the production of pregelatinized products / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador : Milton Mori / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-31T16:24:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fujita_EdsonGuaracyLima_M.pdf: 2659678 bytes, checksum: 80d9d188da9db7e4760d67698c978843 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: O cimento é um dos mais importantes produtos disponíveis para a sociedade, atualmente. Sua versatilidade permite as mais diversas aplicações. O cimento é utilizado para a fabricação de postes, cisternas, valas, tubos de drenagem, assim como para a construção de muros, calçadas, casas, prédios, pontes e barragens. Também pode ser utilizado na preservação do meio ambiente seja pelo aproveitamento, no seu processo produtivo, de pneus velhos, como fonte de ferro e de energia, ou para a imobilização de produtos tóxicos ou radioativos. Para ter essa flexibilidade de uso, são necessários rigorosos controles na sua fabricação e rigidez na manutenção de suas especificações. O modelo desenvolvido neste trabalho, com base em técnicas de redes neurais, tem por objetivo inferir propriedades de qualidade do clínquer na saída do forno, de forma rápida e precisa, antecipando o resultado das análises de laboratório, e com isso, possibilitando a correção das condições de operação do fomo num menor tempo. Assim, há a redução da variabilidade operacional do produto, e com isso a garantia de melhor qualidade do produto final. O modelo do forno é composto de duas redes neurais, uma predizendo a Cal Livre e outra predizendo o Peso Litro. Ambas redes possuem vinte entradas e dois nós na camada intermediária. O total de pesos de cada rede foi otimizado com a aplicação da técnica "OptimaI Brain Surgeon", ficando reduzidos a 38 e 31 pesos, sem contar com o Mas, para predição de Cal Livre e Peso Litro, respectivamente. Neste trabalho é efetuada, também, uma análise de sensibilidade das variáveis de entrada, identificando seu efeito nas variáveis inferidas, a Cal Livre e o Peso Litro do c1ínquer, de modo a priorizá-Ias quanto à sua importância, o que permite a sua manipulação quando da definição da estratégia de controle do fomo, seja por meio da ação operador, ou de sistema avançado de controle, por computador / Abstract: Cement is one of the most important produc15 available nowadays. 115 wide versatility permi15 different applications. Ifs used for manufacturing poles, draining tubes, cistems and ditches, for building sidewalks, houses, bridges and dams. If can be helpful for preserving the environrnent consuming used tires for iron and energy supply in i15 production, or for toxic or radioactive produc15 immobilization. For these wide flexibility, rigorous manufacturing controls, and hard tying to the specifications, are needed. The proposed neural artificial model objective is 10 give to the operator quick and preCIse clinker quality information, at the output of the rotary kiln, anticipating the laboratory analysis sampling resul15, minimizing the operational fumace conditions corrections, reducing the product operational variability, assuring a better final product quality. The model consis15 of two neural ne15, one for Free Lime and the other for the clinker Density prediction. Both have twenty inputs and two neurons in the hidden layer. The total number of connections were optimized by "Oprimal Brains Surgeon" technique, after what the number of weigh15 were reduced to 38 and 31, without taking in count the bias, for Free Lime and for Density prediction, respectively. An input variables sensibility analysis was performed for checking their importance in Free Lime and in Density prediction. The resul15 can be used for the priority manipulation by the operational strategy: the operator or the computer advanced control. An additional analysis is done for ranking the input variables conceming their effect on the studied variables, the clinker's Free Lime and Density, helping the operators to better understand and define the fumace operation strategy / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química