Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2014-12-17T20:33:11Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_SimulaçãoFrioReator.pdf: 3719991 bytes, checksum: b315e79d463af11d454173d9e7c8bb9c (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-01-16T15:30:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_SimulaçãoFrioReator.pdf: 3719991 bytes, checksum: b315e79d463af11d454173d9e7c8bb9c (MD5) / Made available in DSpace on 2015-01-16T15:30:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_SimulaçãoFrioReator.pdf: 3719991 bytes, checksum: b315e79d463af11d454173d9e7c8bb9c (MD5) Previous issue date: 2010 / Estudou-se através de modelagem física a influência de fatores geométricos e operacionais sobre o processo de mistura, velocidade de desgaseificação e taxa de ejeção de líquido em um reator de sopro combinado. Analisou-se a importância relativa da inclinação das ventaneiras, do ângulo de torção do bico da lança e do padrão de sopro (distância lança-banho, vazão pela lança e vazão pelas ventaneiras) tendo por base um reator industrial de 75 toneladas. De acordo com os resultados alcançados, as novas configurações de ventaneiras e ângulo de torção do bico da lança se mostraram, de uma maneira geral, eficazes com relação ao fator aumento de produtividade. Deve-se, porém, avaliar o aumento da taxa de projeção de modo a não comprometer a segurança operacional. Os menores tempos de misturamento e maiores velocidades de desgaseificação foram encontrados para o sistema com as ventaneiras inclinadas no sentido da parede do convertedor e ângulo de torção de 20° no bico da lança. Neste caso a velocidade de desgaseificação aumentou da ordem de 40% e o tempo de misturamento reduziu da ordem de 15% quando comparados ao sistema original (ventaneira perpendicular a base e lança convencional). ______________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The influence of geometric and operational parameters of a combined blow convertor on mixing, degasification and rate of projection were studied using a physical model of the convertor in the laboratory, varying bottom tuyere inclination, torsion angle of lance nozzles and blow pattern (with variation of top gas blowing rate, tuyere blowing rate and lance bath distance). The parameters for the model were evaluated considering similarity criteria from the operational and geometrical data of the 75 ton convertor of V&M of Brazil. From the analysis of results of experiments conducted with the physical model, new configurations of tuyeres and lance torsion angles have been suggested for increased productivity and optimum projection rate. A regression analysis of the data obtained resulted in several equations with variables considered. Relatively lower mixing time and high degasification rate resulted in the system with tuyeres inclined towards the wall of the convertor and the nozzle torsion angle of 20 degrees. In this case the degasification rate increased by 40% and mixing time got reduced by 15%relative to the original system with tuyere orientation perpendicular to the base and conventional lance without twist.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:39:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo596_1.pdf: 4071188 bytes, checksum: c3f9ff9c1254b7b1bf89c3aecb6e757e (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Mesmo diante da maturidade tecnológica e da prática do gerenciamento dos riscos nas indústrias químicas, acidentes catastróficos continuam a ocorrer, dizimando vidas e trazendo prejuízos. As indústrias químicas apresentam riscos inerentes à utilização e ao manuseio de produtos inflamáveis e tóxicos que podem ter o potencial de causar explosões, radiações térmicas e dispersões de nuvem tóxica. Análise Quantitativa de Riscos (AQR) permite quantificar esses riscos, de forma a contribuir para a tomada de decisão quanto às ações para redução dos mesmos. As principais etapas da AQR são a caracterização do sistema a analisar, identificação dos perigos, estimativa das freqüências, estimativa das conseqüências e estimativas dos riscos. A metodologia de AQR foi elaborada com base no órgão regulamentador da CETESB, (2003) e nos modelos matemáticos apresentados no Yellow Book e Purple Book, TNO (2005). A metodologia foi utilizada então para quantificar os riscos de uma refinaria de petróleo típica, para tanto, utilizou-se com base as informações do projeto conceitual dos Estudos de Impacto Ambiental EIA e o relatório de Impactos de Meio Ambiente RIMA da Refinaria de Abreu e Lima RNEST (2006), disponível para acesso público na Agência Estadual do Meio Ambiente e Recursos Hídricos CPRH. Porém, por questões de confidencialidade, os dados de processos e densidade populacional foram fictícios. Os resultados mostraram que os alcances dos efeitos físicos gerados pelos cenários acidentais analisados ultrapassaram as fronteiras do empreendimento apenas no período noturno nas unidades de hidrotratamento de diesel e nafta. Estes resultados foram apresentados pela curva FN, para o risco social, e pela curva de iso-risco, para o risco individual. Contudo, verificou se que os cenários acidentais analisados atenderam as diretrizes legais estabelecidas pela CETESB (2003)

Este trabalho tem por objetivo apresentar a evolução da indústria do refino de petróleo no Brasil desde suas origens, sua evolução ao longo dos anos, explicitando as mudanças no perfil de produção, na matéria prima processada e na complexidade das nossas refinarias. Busca, também, apresentar os próximos passos para o refino de petróleo nacional, seus desafios face a produção de petróleos pesados e ácidos, bem como os impactos provocados pela necessidade de produção de derivados com especificações cada vez mais restritivas e com menor impacto ambiental. Optou-se pelo hidrorrefino como o primeiro grande passo para os próximos anos concluindo-se que unidades para o hidrotratamento de correntes intermediárias ou mesmo produto final assumirão um papel fundamental nos futuros esquemas de refino. Outra vertente importante analisada foi a necessidade de aumento de conversão, ressaltando-se que o caminho hoje escolhido de implantação de Unidades de Coqueamento Retardado se esgota no início da próxima década abrindo caminho para a tecnologia de hidroconversão de resíduo. Com relação à qualidade da gasolina e do óleo diesel foi apresentada uma proposta de esquema de refino para permitir o atendimento de especificações mais rígidas / This thesis aims to present the oil refining industry in Brazil since its origin, its evolution along the years, showing the changes in the production profile, in the crude oils processed and in the complexity of our refineries. Tries, additionally, to present the next steps for the national oil refining industry, its challenges facing the acid and heavy crude oil production, besides the impacts coming from the necessity of producing derivatives with stricter specifications and reduced environmental impact. Hydro-refining is showed to be the option for the next years, once intermediary and final products hydro-treating will assume a fundamental role on future refining scheme. Another important issue analyzed was the increased conversion necessity, highlighting that the current solution adopted which is the delayed coking units reaches its deadline in the beginning of the next decade, opening the door for residuum hydro-conversion technology. Related to gasoline and diesel oil quality, a refining configuration proposal was presented in order to achieve tighter specifications

Este trabalho tem por objetivo apresentar a evolução da indústria do refino de petróleo no Brasil desde suas origens, sua evolução ao longo dos anos, explicitando as mudanças no perfil de produção, na matéria prima processada e na complexidade das nossas refinarias. Busca, também, apresentar os próximos passos para o refino de petróleo nacional, seus desafios face a produção de petróleos pesados e ácidos, bem como os impactos provocados pela necessidade de produção de derivados com especificações cada vez mais restritivas e com menor impacto ambiental. Optou-se pelo hidrorrefino como o primeiro grande passo para os próximos anos concluindo-se que unidades para o hidrotratamento de correntes intermediárias ou mesmo produto final assumirão um papel fundamental nos futuros esquemas de refino. Outra vertente importante analisada foi a necessidade de aumento de conversão, ressaltando-se que o caminho hoje escolhido de implantação de Unidades de Coqueamento Retardado se esgota no início da próxima década abrindo caminho para a tecnologia de hidroconversão de resíduo. Com relação à qualidade da gasolina e do óleo diesel foi apresentada uma proposta de esquema de refino para permitir o atendimento de especificações mais rígidas / This thesis aims to present the oil refining industry in Brazil since its origin, its evolution along the years, showing the changes in the production profile, in the crude oils processed and in the complexity of our refineries. Tries, additionally, to present the next steps for the national oil refining industry, its challenges facing the acid and heavy crude oil production, besides the impacts coming from the necessity of producing derivatives with stricter specifications and reduced environmental impact. Hydro-refining is showed to be the option for the next years, once intermediary and final products hydro-treating will assume a fundamental role on future refining scheme. Another important issue analyzed was the increased conversion necessity, highlighting that the current solution adopted which is the delayed coking units reaches its deadline in the beginning of the next decade, opening the door for residuum hydro-conversion technology. Related to gasoline and diesel oil quality, a refining configuration proposal was presented in order to achieve tighter specifications

Neste trabalho foram estudadas 10 corridas em duas usinas siderúrgicas semi-integradas, de aço baixa liga para uso em construção mecânica. Em cada uma das corridas foram retiradas 9 amostras, cada uma ao final de uma etapa do processo de produção: após a remoção de escória na panela, antes da desgaseificação a vácuo, após a desgaseificação a vácuo, após a adição de arame de Al, após a adição de arame de CaSi, após a adição de arame de S, após o fim da turbulência no distribuidor no lingotamento contínuo, 30 minutos após o fim da turbulência no distribuidor no lingotamento contínuo, e 60 minutos após o fim da turbulência no distribuidor no lingotamento contínuo. As amostras foram preparadas metalograficamente e analisadas ao microscópio eletrônico de varredura (MEV) com espectrometria de dispersão de energia (EDS), a fim de se identificar as inclusões presentes no aço em cada etapa do processo. Com isto pode-se fazer a caracterização das inclusões encontradas em cada etapa do processo e a sua classificação segundo a composição química e morfologia. Através da comparação da composição química das inclusões encontradas ao final do refino e no lingotamento contínuo foi possível verificar uma tendência de formação de inclusões de espinélio, e através da composição química das inclusões encontradas no lingotamento contínuo foi possível identificar em quais das corridas estudadas houve a presença de inclusões de aluminatos de cálcio formados no estado líquido. / In the present work it was studied 10 heats in two steelworks, of low alloyed steel for use in mechanical construction. From each heat were taken 9 samples, each one of them at end of one production stage: after deslagging in the ladle; before vacuum degassing; after vacuum degassing; after Al wire addiction; after CaSi wire addiction; after S wire addiction; after the end of tundish turbulence at continuously casting; 30 minutes after the end of tundish turbulence at continuously casting; and 60 minutes after the end of tundish turbulence at continuously casting. Samples were metallographic prepared and analyzed by scanning electronic microscopic (SEM) with energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), in order to identify the inclusions present in steel in each process stage. This allowed the founded inclusions in each process stage to be characterized and classified according to chemical composition and morphology. By comparing founded inclusions chemical composition at end of refining and continuous casting was possible to observe a tendency of formation of spinel inclusions, and by founded inclusions chemical composition in continuous casting was possible to identify in which studied heats there were presence calcium aluminates inclusions formed in the liquid state.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:40:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo598_1.pdf: 908015 bytes, checksum: e4c69a07569758a60ac12e959bccb745 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Em gerenciamento de projetos, um dos fatores mais importantes que pode ser considerado um obstáculo para o sucesso dos projetos é o alto nível de risco enfrentado. Gerenciar os riscos é uma maneira de garantir que os objetivos do projeto serão alcançados. Desta forma, o presente trabalho foca na melhoria do processo de gerenciamento de riscos nos projetos de refino de petróleo, em uma empresa integrada do setor de energia. Para isso, o trabalho foi dividido em duas importantes etapas. Inicialmente, foi desenvolvido um diagnóstico do processo atual da empresa seguido de uma avaliação da maturidade em gerenciamento de riscos de projetos, através da aplicação de questionários e visitas in loco. A partir desta avaliação, foram relacionados os principais problemas encontrados e desenvolvidas propostas para melhoria do processo, buscando ganhos de informações importante para o processo decisório, com o objetivo de aumentar as chances de sucesso do projeto. Um dos resultados importantes obtido foi o desenvolvimento de uma sistemática para avaliação de riscos, que deverá auxiliar a organização a avaliar os diferentes tipos de riscos nos projetos de refino

Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by giuliana silveira (giulianagphoto@gmail.com) on 2016-03-02T18:51:02Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_ComportamentoEscóriaMetal.pdf: 5192642 bytes, checksum: 9913d94892f269ac21bf718e2c75b7a9 (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-04-13T15:35:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_ComportamentoEscóriaMetal.pdf: 5192642 bytes, checksum: 9913d94892f269ac21bf718e2c75b7a9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-13T15:35:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_ComportamentoEscóriaMetal.pdf: 5192642 bytes, checksum: 9913d94892f269ac21bf718e2c75b7a9 (MD5) Previous issue date: 2015 / Aços denominados clean steel, são produtos de grande importância para a sociedade, devido às suas aplicações mais nobres. A conceito de do aço limpo inclui maximizar a remoção das inclusões durante o processo de refino secundário do aço líquido e/ou atuar na composição, morfologia, tamanho e distribuição das inclusões no aço líquido e no produto final. Visto que os processos de refino envolvem uma complexidade de parâmetros operacionais e variáveis, a utilização de modelagem física e matemática é importante para se investigar os efeitos destes sobre a produtividade e o comportamento metalúrgico da operação de refino. Através de modelagem física foram estudados os principais parâmetros que influem no tempo de misturamento de ligas no interior de uma panela de aciaria agitada por gás inerte, além de medições da(s) área(s) de pluma formada nestas. Via metodologia PIV, foi possível criar um mapa de distribuição de velocidades em uma determinada região da panela. O modelo físico foi recriado via modelagem matemática, de modo a ser uma ferramenta comparativa com os resultados obtidos pelas outras metodologias. Através dos experimentos e análises realizados, foi possível perceber que à abertura do olho da pluma e o tempo de misturamento são afetados pelo nível de enchimento da panela, espessura e viscosidade da escória de topo, diferença de densidade entre metal e a escória, vazão de gás inerte e número de plugues porosos no fundo da panela. Obteve-se boa correlação entre os resultados obtidos pelas simulações numérica e física. Foi satisfatoriamente simulada a situação de agitação em panela industrial contendo aço via modelamento matemático. ______________________________________________________________________________ / ABSTRACT : Clean steels, are very important products for the society due to its noblest applications. The concept of clean steel includes inclusions removing during secondary refining process or act on the composition, morphology, size and distribution of inclusions in the liquid steel and in the final product. Since the refining processes involve a complexity of operating parameters and variables, the use of physical and mathematical modeling is important to investigate their effect on productivity and metallurgical behavior of the refining operation. Through physical modeling the main parameters that influence the mixing time in a steelmaking ladle stirred by inert gas were studied, in addition to the measurement eye plume opening. Using the PIV methodology, it was possible to create a velocity distribution map in a region of the ladle. The physical model was created in mathematical modeling in order to be a comparative tool with the results obtained by other methods. With the experiments and analysis, it is noted that the eye plume opening and the mixing time are affected by the ladle liquid level, thickness and viscosity of the top slag, density difference between metal and slag, inert gas flow and number of porous plugs in the bottom of the ladle. A good correlation between results obtained by physical and numerical simulations was founded. It was successfully simulated the industrial situation by mathematical modeling.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:35:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2035_1.pdf: 4799380 bytes, checksum: d3d884573d5401ddc1aab139b913e58f (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / O processo de fundição de produtos planos com espessuras de alguns milímetros, diretamente da solidificação, é internacionalmente denominado TRC (Twin-Roll Casting). É um método contínuo de manufatura de chapas solidificadas entre rolos horizontais sob carga de modelação. Apesar da alta taxa de solidificação, típica do TRC, as segregações são muito pronunciadas na superfície e no centro da chapa onde podem ocorrer desde leves até severas segregações, conhecidas por cls (centerline segregation). O objetivo deste trabalho é verificar a influência do refinador de grão no comportamento das fases AlFeSi segregadas no plano central da chapa, quanto a morfologia e tamanho. A liga de alumínio AA 8011 produzida por Twin-Roll Casting foi estudada a partir de diferentes taxas de adição de AlTi5%B1%. Nas tentativas de reduzir a segregação de cls através da força de separação, surgiram importantes restrições associadas às limitações de equipamentos. Paralelamente observou-se que a adição suplementar de Titânio através do refinador de grão AlTi5%B1% influenciava a obtenção de chapas com baixa intensidade de segregação (β-Al5FeSi) no plano central, com supressão de fases grosseiras αh(Al8Fe2Si). Para verificar esse fenômeno, oito experimentos foram feitos com a liga AA8011 (Si 0,5% e Fe 0,7%), aumentando a taxa de adição do refinador AlTi5%B1% de 0,8 até 4,9 kg/ton, durante a fundição das chapas com espessura de 6 mm e largura de 1750 mm. Manteve-se constantes os parâmetros de fundição, com o objetivo torná-los mutuamente excludentes durante a solidificação. Uma região para coleta das amostras foi previamente demarcada na superfície do cilindro, com o objetivo de unificar a condição de solidificação para todos os testes. As amostras coletadas das lâminas no estado bruto de fusão foram submetidas a testes de dureza, condutividade elétrica, tratamento térmico de recozimento em alta temperatura, exames metalográficos convencionais e microscopia eletrônica de varredura com EDS. Os exames metalográficos revelaram que o teor de TiB 5:1 (Al Ti5% B1%) influencia fortemente na morfologia e no tamanho de fases AlFeSi da liga AA8011, para dada condição de solidificação

Neste trabalho foram estudadas 10 corridas em duas usinas siderúrgicas semi-integradas, de aço baixa liga para uso em construção mecânica. Em cada uma das corridas foram retiradas 9 amostras, cada uma ao final de uma etapa do processo de produção: após a remoção de escória na panela, antes da desgaseificação a vácuo, após a desgaseificação a vácuo, após a adição de arame de Al, após a adição de arame de CaSi, após a adição de arame de S, após o fim da turbulência no distribuidor no lingotamento contínuo, 30 minutos após o fim da turbulência no distribuidor no lingotamento contínuo, e 60 minutos após o fim da turbulência no distribuidor no lingotamento contínuo. As amostras foram preparadas metalograficamente e analisadas ao microscópio eletrônico de varredura (MEV) com espectrometria de dispersão de energia (EDS), a fim de se identificar as inclusões presentes no aço em cada etapa do processo. Com isto pode-se fazer a caracterização das inclusões encontradas em cada etapa do processo e a sua classificação segundo a composição química e morfologia. Através da comparação da composição química das inclusões encontradas ao final do refino e no lingotamento contínuo foi possível verificar uma tendência de formação de inclusões de espinélio, e através da composição química das inclusões encontradas no lingotamento contínuo foi possível identificar em quais das corridas estudadas houve a presença de inclusões de aluminatos de cálcio formados no estado líquido. / In the present work it was studied 10 heats in two steelworks, of low alloyed steel for use in mechanical construction. From each heat were taken 9 samples, each one of them at end of one production stage: after deslagging in the ladle; before vacuum degassing; after vacuum degassing; after Al wire addiction; after CaSi wire addiction; after S wire addiction; after the end of tundish turbulence at continuously casting; 30 minutes after the end of tundish turbulence at continuously casting; and 60 minutes after the end of tundish turbulence at continuously casting. Samples were metallographic prepared and analyzed by scanning electronic microscopic (SEM) with energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), in order to identify the inclusions present in steel in each process stage. This allowed the founded inclusions in each process stage to be characterized and classified according to chemical composition and morphology. By comparing founded inclusions chemical composition at end of refining and continuous casting was possible to observe a tendency of formation of spinel inclusions, and by founded inclusions chemical composition in continuous casting was possible to identify in which studied heats there were presence calcium aluminates inclusions formed in the liquid state.

Os modelos moleculares são construídos com base na caracterização da composição do petróleo, que consiste em conhecer informações moleculares detalhadas com o objetivo de identificar os compostos presentes. Este trabalho tem como objetivo construir um banco de dados para a classificação de componentes constituintes de asfaltenos em grupos moleculares. A classificação é feita através da semelhança entre suas massas moleculares em grupos de séries homólogas. Tal classificação é feita por meio da utilização dos dados provenientes da análise de espectrometria de massa e de um algoritmo de busca em linguagem VBA (Visual Basic for Applications), com o objetivo de identificar uma molécula específica em um conjunto de moléculas conhecidas (banco de dados). O método proposto nesse trabalho é baseado na classificação dos compostos através de suas massas moleculares, isto é, os compostos presentes em uma mistura são separados em classes por uma diferença de massa tão pequena quanto se queira. Pode-se, assim, observar a que grupo de moléculas um composto de petróleo pertence por meio de sua massa molecular. Como o banco de dados foi gerado por compostos cuja composição é conhecida, sabe-se que composição um dado composto terá entre as possíveis composições. Para gerar moléculas baseado no conhecimento da composição de petróleo, usam-se as fórmulas gerais dos compostos orgânicos que são formados por séries homólogas. Séries homólogas são séries de compostos orgânicos com propriedades químicas similares cujos componentes diferem entre si por uma massa molecular relativa constante (CH2). Tais séries são geradas e seus pesos moleculares são calculados e armazenados juntamente com suas fórmulas moleculares, em ordem crescente de massa, podendo assim, gerar os grupos moleculares com o auxílio de uma rotina computacional em linguagem VBA. / Molecular models are built based on the characterization of the composition of oil, which consists of detailed molecular information to know in order to identify the compounds present. This work aims to build a database for classifying constituent components of asphaltenes in molecular groups. The classification is done by the similarity of their molecular weights with the use of groups of homologous series. This classification is made by using data from the analysis of mass spectrometry and a search algorithm in language VBA (Visual Basic for Applications) with the aim of identifying a molecule in a specific set of molecules known (database data). The method proposed in that work is based on the classification of the compounds through their molecular weights, i.e., the compounds in a mixture are separated into classes by a mass difference as small as one likes. One can therefore see that the group of molecules from petroleum belongs through its molecular weight. Because the database is generated from compounds whose composition is known, it is known that a given compound composition will have all the possible compositions. To generate molecules based on knowledge of the oil composition, it is used the general formulas of organic compounds which are formed by homologous series. Homologous series are series of organic compounds with similar chemical properties whose components differ by a constant relative molecular mass (CH2). Such series are generated and their molecular weights are calculated and stored together with their molecular formulas, in ascending order of mass, being able to generate the molecular groups with the help of a computing routine in VBA language.