Tesis

A busca de melhoria de produtos siderúrgicos leva uma atenção especial para a área de aciarias. A introdução da metalurgia da panela, e portanto no refino secundário, contribuiu fundamentalmente para o aumento da qualidade do aço produzido. Um dos efeitos foi o aumento do tempo de residência do aço na panela, o que obrigou a utilização de materiais refratários de melhor qualidade. O controle da temperatura do aço líquido ao longo do processo de produção é de fundamental importância para se atingir os requisitos de qualidade e produtividade exigidos atualmente. Com o desenvolvimento de tecnologias siderúrgicas e a busca pela eficiência energética, torna-se necessário o conhecimento e redução das perdas térmicas do aço durante todo o ciclo produtivo. Neste trabalho foram estudadas, em uma aciaria elétrica a arco, as correlações entre as perdas térmicas das panelas através do conhecimento dos tempos de espera e do tempo de transporte das panelas do forno elétrico a arco até o forno-panela, além de comparar a temperatura do revestimento refratário de panelas com e sem isolante refratário. Melhorias no ciclo de panelas foram propostas visando diminuir as perdas térmicas das panelas, otimizar o ciclo de panelas e, consequentemente, reduzir o consumo de energia elétrica do forno-panela, diminuindo os custos envolvidos durante o processo de fabricação do aço. Os resultados apresentaram significância estatística entre o consumo de energia elétrica do fornopanela e as perdas térmicas das panelas. Através dos resultados obtidos observou-se que a minimização do tempo de espera da panela antes de iniciar o vazamento e a diminuição do tempo de transporte da panela até o forno-panela são fundamentais para diminuir as perdas térmicas nas panelas. / The search for improved steel products takes special attention to the melthops. The introduction of ladle metallurgy, and therefore the secondary refining, contributed essentially to increase the quality of steel produced. One effect was to increase the residence time of the steel in the ladle, forcing the use of refractory materials of better quality. Temperature control of liquid steel during the process is of fundamental importance for achieving the requirements of quality and productivity currently required. With the development of technologies and the reach of energetic efficiency, it becomes necessary to reduce the thermal losses during the steel production cycle. In this study the correlations between the thermal losses in the ladles through the knowledge of waiting times and transport times of the ladles to the of the electric arc furnace to the ladle furnace were determined as well as a comparison between temperatures of ladle refractory lining with and without refractory insulation. Improvements in the ladle cycle were proposed to reduce the thermal losses in the ladles and to optimize the ladle cycle and, consequently, to reduce the electric energy in the ladle furnace, reducing the costs involved during the manufacturing process of steel. The results showed statistical significance between the energy consumption in the ladle furnace and heat losses in the ladles. The results obtained showed that minimizing the waiting time of the ladle before the tap and reducing transportation time of the ladle to the ladle furnace are essential to reduce the heat losses in the ladles.

A busca de melhoria de produtos siderúrgicos leva uma atenção especial para a área de aciarias. A introdução da metalurgia da panela, e portanto no refino secundário, contribuiu fundamentalmente para o aumento da qualidade do aço produzido. Um dos efeitos foi o aumento do tempo de residência do aço na panela, o que obrigou a utilização de materiais refratários de melhor qualidade. O controle da temperatura do aço líquido ao longo do processo de produção é de fundamental importância para se atingir os requisitos de qualidade e produtividade exigidos atualmente. Com o desenvolvimento de tecnologias siderúrgicas e a busca pela eficiência energética, torna-se necessário o conhecimento e redução das perdas térmicas do aço durante todo o ciclo produtivo. Neste trabalho foram estudadas, em uma aciaria elétrica a arco, as correlações entre as perdas térmicas das panelas através do conhecimento dos tempos de espera e do tempo de transporte das panelas do forno elétrico a arco até o forno-panela, além de comparar a temperatura do revestimento refratário de panelas com e sem isolante refratário. Melhorias no ciclo de panelas foram propostas visando diminuir as perdas térmicas das panelas, otimizar o ciclo de panelas e, consequentemente, reduzir o consumo de energia elétrica do forno-panela, diminuindo os custos envolvidos durante o processo de fabricação do aço. Os resultados apresentaram significância estatística entre o consumo de energia elétrica do fornopanela e as perdas térmicas das panelas. Através dos resultados obtidos observou-se que a minimização do tempo de espera da panela antes de iniciar o vazamento e a diminuição do tempo de transporte da panela até o forno-panela são fundamentais para diminuir as perdas térmicas nas panelas. / The search for improved steel products takes special attention to the melthops. The introduction of ladle metallurgy, and therefore the secondary refining, contributed essentially to increase the quality of steel produced. One effect was to increase the residence time of the steel in the ladle, forcing the use of refractory materials of better quality. Temperature control of liquid steel during the process is of fundamental importance for achieving the requirements of quality and productivity currently required. With the development of technologies and the reach of energetic efficiency, it becomes necessary to reduce the thermal losses during the steel production cycle. In this study the correlations between the thermal losses in the ladles through the knowledge of waiting times and transport times of the ladles to the of the electric arc furnace to the ladle furnace were determined as well as a comparison between temperatures of ladle refractory lining with and without refractory insulation. Improvements in the ladle cycle were proposed to reduce the thermal losses in the ladles and to optimize the ladle cycle and, consequently, to reduce the electric energy in the ladle furnace, reducing the costs involved during the manufacturing process of steel. The results showed statistical significance between the energy consumption in the ladle furnace and heat losses in the ladles. The results obtained showed that minimizing the waiting time of the ladle before the tap and reducing transportation time of the ladle to the ladle furnace are essential to reduce the heat losses in the ladles.

A busca de melhoria de produtos siderúrgicos leva uma atenção especial para a área de aciarias. A introdução da metalurgia da panela, e portanto no refino secundário, contribuiu fundamentalmente para o aumento da qualidade do aço produzido. Um dos efeitos foi o aumento do tempo de residência do aço na panela, o que obrigou a utilização de materiais refratários de melhor qualidade. O controle da temperatura do aço líquido ao longo do processo de produção é de fundamental importância para se atingir os requisitos de qualidade e produtividade exigidos atualmente. Com o desenvolvimento de tecnologias siderúrgicas e a busca pela eficiência energética, torna-se necessário o conhecimento e redução das perdas térmicas do aço durante todo o ciclo produtivo. Neste trabalho foram estudadas, em uma aciaria elétrica a arco, as correlações entre as perdas térmicas das panelas através do conhecimento dos tempos de espera e do tempo de transporte das panelas do forno elétrico a arco até o forno-panela, além de comparar a temperatura do revestimento refratário de panelas com e sem isolante refratário. Melhorias no ciclo de panelas foram propostas visando diminuir as perdas térmicas das panelas, otimizar o ciclo de panelas e, consequentemente, reduzir o consumo de energia elétrica do forno-panela, diminuindo os custos envolvidos durante o processo de fabricação do aço. Os resultados apresentaram significância estatística entre o consumo de energia elétrica do fornopanela e as perdas térmicas das panelas. Através dos resultados obtidos observou-se que a minimização do tempo de espera da panela antes de iniciar o vazamento e a diminuição do tempo de transporte da panela até o forno-panela são fundamentais para diminuir as perdas térmicas nas panelas. / The search for improved steel products takes special attention to the melthops. The introduction of ladle metallurgy, and therefore the secondary refining, contributed essentially to increase the quality of steel produced. One effect was to increase the residence time of the steel in the ladle, forcing the use of refractory materials of better quality. Temperature control of liquid steel during the process is of fundamental importance for achieving the requirements of quality and productivity currently required. With the development of technologies and the reach of energetic efficiency, it becomes necessary to reduce the thermal losses during the steel production cycle. In this study the correlations between the thermal losses in the ladles through the knowledge of waiting times and transport times of the ladles to the of the electric arc furnace to the ladle furnace were determined as well as a comparison between temperatures of ladle refractory lining with and without refractory insulation. Improvements in the ladle cycle were proposed to reduce the thermal losses in the ladles and to optimize the ladle cycle and, consequently, to reduce the electric energy in the ladle furnace, reducing the costs involved during the manufacturing process of steel. The results showed statistical significance between the energy consumption in the ladle furnace and heat losses in the ladles. The results obtained showed that minimizing the waiting time of the ladle before the tap and reducing transportation time of the ladle to the ladle furnace are essential to reduce the heat losses in the ladles.

Made available in DSpace on 2010-04-20T20:15:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 1997-05-05T00:00:00Z / Analisa a utilização da técnica de análise de Cluster para a segmentação do mercado brasileiro de aços planos inoxidáveis. Aborda a segmentação de mercados industriais sob a ótica dos benefícios para os clientes e procura mostrar que a análise de Cluster pode ser usada para a identificação de grupos homogêneos. Apresenta resultados de pesquisa sobre variáveis que são mais valorizadas pelas empresas que usam o aço inoxidável como matéria prima.

Submitted by Marcus Lavorato (marcus.lavorato@fgv.br) on 2010-08-27T18:27:02Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Mestrado Profissional - Marcus Lavorato - Versão Final.docx: 227127 bytes, checksum: f67a5b6b982cbe7333e06ab085f6206a (MD5) / Approved for entry into archive by Gisele Gammaro(gisele.gammaro@fgv.br) on 2010-08-27T20:40:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Mestrado Profissional - Marcus Lavorato - Versão Final.docx: 227127 bytes, checksum: f67a5b6b982cbe7333e06ab085f6206a (MD5) / Made available in DSpace on 2010-08-30T12:23:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Mestrado Profissional - Marcus Lavorato - Versão Final.docx: 227127 bytes, checksum: f67a5b6b982cbe7333e06ab085f6206a (MD5) Previous issue date: 2010-05-13 / This paper estimates the price elasticity demand for steel in Brazil from aggregated and disaggregated data of the steel industry. The results using disaggregated panel data suggest the existence of an aggregation bias in the estimation using aggregated data, and these bias would underestimate the price elasticity of the steel sector. In order to compare the relations between the price elasticities of long and short term, dynamic heterogeneous panel were estimated by Mean Group and Pooled Mean Group estimators. It’s important to highlight that, according to the author knowledge, this is the first study to use panel data estimation for demand price elasticity to steel products in Brazil, in a manner to control for the heterogeneity across different steel products. / Essa dissertação apresenta estimativas para a elasticidade-preço da demanda por aço no Brasil, a partir de dados agregados e desagregados da indústria siderúrgica. Os resultados das estimativas a partir do painel com dados desagregados sugerem que existe um viés de agregação nas estimativas já realizadas a partir de dados agregados, e esse viés subestimaria a elasticidade-preço do setor siderúrgico. Com a finalidade de comparar as relações entre as elasticidades-preços de curto e longo prazo foram estimados painéis heterogêneos dinâmicos, através de estimadores Mean Group (MG) e Pooled Mean Group (PMG). É importante ressaltar que, de acordo com o conhecimento do autor, este é o primeiro estudo a usar estimação em painel para estimação da elasticidade-preço da demanda por produtos siderúrgicos no Brasil, dessa forma, controlando a estimativa pela heterogeneidade entre os tipos de aço.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-04-26T16:19:49Z No. of bitstreams: 1 Suéllen Satyro Ferreira - Dissertação de Mestrado (Fevereiro.pdf: 9978508 bytes, checksum: fa2fdec4679497606fa63e5bb3b2d0a5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-26T16:19:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Suéllen Satyro Ferreira - Dissertação de Mestrado (Fevereiro.pdf: 9978508 bytes, checksum: fa2fdec4679497606fa63e5bb3b2d0a5 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências- Geoquímica Ambiental. Niterói, RJ / Este estudo determinou os teores de Hg, Ag, Al, Ca, Cd, Co, Fe, K, Li, Mn, P, Pb e Zn em testemunho retirado do rio Morrão, localizado no estuário Santos- Cubatão, em uma das áreas mais industrializadas do Brasil, buscando estimar as fontes possíveis deste elementos e principalmente dos poluentes. As fontes mais prováveis são uma siderúrgica e uma fábrica de fertilizantes, ambas próximas a área de estudo e com portos próprios como principal meio de recebimento de matériasprimas e escoamento de produtos. Os resultados mostraram que a área possui altos valores de concentração para Hg (0,12-1,81mg.kg-1); Ag (0,04-1,36 mg.kg-1); Ca (0,15-3,18%); Cd (0,08-5,69 mg.kg-1); Co (8,30-17,0 mg.kg-1); Cu (13,9-79,7 mg.kg- 1); Fe (3,01-29,94%); Mn (204-2540 mg.kg-1); P (560-44079 mg.kg-1); Pb (20-196 mg.kg-1); Zn (67-499 mg.kg-1). Alguns destes teores podem ser comparados com áreas bastante degradadas no mundo. O Fe foi utilizado para datar o testemunho, com isso foram identificadas três fases de contaminação, Fase 1 entre 95-48 cm, com taxa de sedimentação de 2,76 cm/ano, correspondente a época de construção da usina e baixa produção de aço; Fase 2 entre 48-18 cm, com taxa de sedimentação de 3,75 cm/ano, período qual, houve uma grande aceleração na produção de aço; e Fase 3 entre 18-1 cm, com taxa de sedimentação de 1,0 cm/ano, relativo a implementação do controle ambiental em Cubatão e com a produção de aço ainda alta. Além disso, o Fe também foi utilizado como um rastreador dos poluentes oriundos da siderúrgica, e o P para a fábrica de fertilizantes. Assim, através de uma análise de componentes principais, os elementos Mn, Ag, Zn, Pb, Cu e Co foram relacionados a produção de aço, enquanto que o Ca demonstrou um comportamento difuso. O Hg, também não mostrou nenhuma tendência quanto às fontes citadas, assim foi sugerido que sua fonte seria o carvão utilizado na siderúrgica, de onde é retirado o C para fabricação do aço e também usado como fonte de energia. Entretanto as maiores concentrações encontradas para este elemento estão em profundidades que seriam correspondentes a época préindustrial, porém não há registros de atividades poluidoras para este período nesta região. Os fatores de enriquecimento se mostraram bem elevados. Alguns casos se mostraram extremamente críticos como Ag (20,62), Cd (41,51) e P (55,78), alertando para o fato de que a região está altamente impactada. / This study determined Hg, Ag, Al, Ca, Cd, Co, Fe, K, Li, Mn, P, Pb e Zn concentrations in a sediment core of the Morrão River, located at Santos-Cubatão Estuarine System, which is one of the most industrialized areas in Brazil, trying to estimate the possible sources of these elements, and mainly the pollutants. The most likely sources are the steel and fertilizer industries, besides their harbors which are the mainly way to receive raw materials and export their products. The results showed very high values for the analyzed elements Hg (0,12-1,81 mg.kg-1); Ag (0,04- 1,36 mg.kg-1); Ca (0,15-3,18%); Cd (0,08-5,69 mg.kg-1); Co (8,30-17,0 mg.kg-1); Cu (13,9-79,7 mg.kg-1); Fe (3,01-29,94%); Mn (204-2540 mg.kg-1); P (560-44079 mg.kg- 1); Pb (20-196 mg.kg-1); Zn (67-499 mg.kg-1), some of them can be compared to very degraded areas around the world. The Fe was used to dating the sediment since its excess concentration is related to the steel production. So three contaminations phases were identified, Phase 1 between 95-48 cm, with a sedimentation rate of 2,76 cm/ano, corresponding to the steel plant construction and low production; Phase 2 among 48-18 cm, with a sedimentation rate of 3,75 cm/ano, it was when a big acceleration happened at the steel production; and Phase 3 between 18-1 cm, with a sedimentation rate of 1,00 cm/ano, relative to the implementation of the environmental control at Cubatão and a high steel production. Furthermore, Fe was taken as a tracer for the pollutants that come from the steel plant and P for those that are originated from the fertilizer industry. Thus, through a principal component analysis, the elements Mn, Ag, Zn, Pb, Cu and Co were related to steel production. Ca showed a difuse behavior. The Hg didn’t demonstrated any trend to the discussed sources, then it was suggested that its source could the coal used at the steel plant, which is removed C to make the steel, and is used as a source power. However the highest concentrations were found at the bottom of the core, which is related to preindustrial times, nevertheless there aren’t any records about pollutants activities on the study area in those years. The enrichment factors were very high, in some cases they are extreme, as happen to Ag (20,62), Cd (41,51) e P (55,78). This could be a warning showing how highly impacted the area is.

De acordo com Babu et al. (2015), o carvão mineral é um importante recurso natural devido à sua aplicação em várias atividades econômicas, como geração de energia, produção de aço, fabricação de cimento e produção de combustível líquido. Em função do custo e da baixa qualidade do carvão brasileiro (não coqueificável, na maioria das reservas, com elevado teor de cinzas e baixo poder calorífico), como apontado por Süffert (1997), as empresas brasileiras dos setores siderúrgico e termoelétrico necessitam importar este insumo, por via marítima. O desafio no planejamento da logística de suprimento desta matéria prima é garantir o abastecimento ao mínimo custo de estoque e de espera dos navios. A garantia de abastecimento passa por uma programação adequada da chegada e descarga dos navios. Quando a descarga de navios é uma operação gargalo, é necessário maior cuidado com a programação de recebimento, de maneira com que não haja atrasos, que causem a falta de produto, nem em muita antecipação, que podem significar excessivos tempo de fila para recebimento do material por falta de área para estocagem. Com o objetivo de se programar adequadamente a chegada de navios, de forma a evitar filas muito grandes e desabastecimento foi proposto um modelo de programação de chegada de navios, com base nos dados do complexo de Pecém. Este modelo proposto utilizou um buffer de tempo pré-determinado, que foi testado e validado através de simulação, com objetivo de minimizar os atrasos, de forma que possam ser absorvidos por um estoque de segurança, e as antecipações, de forma que não haja risco de falta de área de estocagem. / According to Babu et al. (2015), coal is an important natural resource due to its application in various economic activities, such as power generation, steel production, cement manufacturing and liquid fuel production. Due to the cost and low quality of Brazilian coal (not coking, in most reserves, with high ash content and low calorific value), as pointed out by Süffert (1997), Brazilian companies in the steel and thermoelectric sectors need to import this input, by sea. The challenge in planning the logistics of supply of this raw material is to guarantee the supply at the minimum cost of inventory and waiting of the ships. The supply guarantee is subject to adequate scheduling of arrival and unloading of ships. When ship unloading is a bottleneck operation, greater care is required with the scheduling of receipt, so that there are no delays, which cause the lack of product, or in much anticipation, that can mean excessive queue time for receiving the shipment material for lack of storage area. In order to properly program, the arrival of ships, in order to avoid very large queues and shortage, a model for the arrival of ships was proposed, based on data from the Pecém complex. This proposed model used a pre-determined time buffer, which was tested and validated through simulation, in order to minimize the delays, so that they can be absorved by a security stock, and the anticipations, so that there is no risk lack of storage area.

A demanda pela introdução de novos produtos tem sido intensificada no setor siderúrgico, justificando uma preocupação maior com a eficiência e a eficácia do Processo de Desenvolvimento de Produtos (PDP), cujo desempenho depende de vários fatores relevantes citados na literatura. No caso da indústria siderúrgica, um fator relevante é o projeto do processo, não somente pela característica de ser um processo contínuo mas também por, geralmente, envolver investimentos significativos na preparação da produção. Nesse contexto, o presente trabalho tem como objetivo realizar uma análise exploratória da fase de projeto do processo no desenvolvimento de novos produtos em duas unidades de análise do setor siderúrgico. Pretende-se, por meio da abordagem de estudo de caso, identificar práticas organizacionais, com base na literatura, focando na parte do desenvolvimento industrial e suas respectivas interfaces organizacionais, envolvendo as áreas de marketing, engenharia do produto e manufatura. Também é abordado a forma de integração dos times multidisciplinares, a tomada de decisão e os critérios utilizados para avaliação dos resultados do processo de desenvolvimento de produtos. O trabalho conclui que as empresas analisadas utilizam-se de práticas que estruturam o PDP e a integração interfuncional das áreas envolvidas é o que destaca-se como fator de sucesso na condução do desenvolvimento de novos produtos. / The demand for introducing new products has intensely increase in the metal industry. This justifies a growing concern with effectiveness of New Product Development (NPD) process, from which the performance depend on various relevant factors from the literature. In the case of the metal industry, one of the relevant factors is the manufacturing process design not only because is a continuous process but also because it involves significant investments to prepare production. In this context, this paper aims at performing a exploratory analysis of process design stage in two industrial units from metal industry. It intends to identify organizational practices e their respective interfaces, involving areas of marketing, product engineering and manufacturing. It also deals with the way multifunctional teams are integrated, decision making process, and criteria used to evaluate the results from NPD. The paper concludes that the two companies adopt organizational practices that create a framework for NPD and the integration of functional areas is one of the success factor for developing new products.

O sistema estuarino de Santos, situado em Cubatão, representa um dos mais importantes exemplos brasileiros de degradação ambiental por poluição de origem industrial do país. Entre as atividades industriais geradoras de resíduos do estuário, destaca-se a indústria siderúrgica, de especial interesse nesse trabalho. O minério de ferro utilizado para a fabricação do aço é constituído essencialmente de hematita e no processo siderúrgico ele é fundido em altosfornos utilizando calcário como fundente e carvão mineral como redutor. Esse processo origina o ferro gusa tendo como impurezas carbono, silício, enxofre, fósforo, manganês etc. O ferro fundido assim obtido por meio do resfriamento desta mistura é muito quebradiço, não podendo ser utilizado, e a adição de alguns elementos como manganês, cobre e chumbo produzem aços com propriedades especiais e auxiliam na eliminação de impurezas. Os insumos utilizados nos processos siderúrgicos resultam em subprodutos que são diariamente descartados em área de manguezal que, como se sabe, são sistemas funcionalmente complexos, que se desenvolvem na zona de contato das águas marinha e fluvial. Esta área serviu para descarte de resíduos durante um período de aproximadamente 30 anos e somente a partir da década de 90 a CETESB exigiu a instalação do Aterro. Desta forma, não há possibilidade de se ter comportamento uniforme relacionado à disponibilidade iônica para o meio ambiente. Neste trabalho os dados analíticos indicaram baixa mobilidade iônica dos resíduos sólidos e que ocorrem de modo intermitente. Resultados de estudos experimentais em colunas de lixiviação, simulando água de chuva, e submetendo os resíduos à diferentes condições de força iônica, comparados com os fenômenos que ocorrem no meio natural, permitiram concluir que as águas pluviométricas têm menor influência e o fator decisivo para a disponibilidade iônica são pH e as variações dos níveis d´água em função das marés. / The estuarine system in Santos, located in Cubatão, is one of the most important Brazilian examples of environmental degradation caused by the pollution from Brazilians industries. Among the industries that dispose waste into the sewage, the steel mill stands out, and that is the reason why it the subject of this project. The iron ore used to produce the steel is a compound essentially of hematite and in its manufacture, it is casting in great temperature ovens by using calcareous to casting and coal to reduce. This process produces iron that is compound of impure carbon, silicon, sulphur, phosphorus, manganese and so on. The cast iron obtained by cooling this mixture has low resistance to break so it is no longer used, and the impurity are later removed by adding some elements as manganese, copper and lead and that produces steel with special properties. The incomes used in the manufacture of steel generates others products that are daily disposed in the fenland with no specific requires that, as known, are complex systems which develop in the contact area of the sea water and the fluvial one. In this land waste was disposed during 30 years and only after the 90´s, CETESB demanded the landfill project. So, there is no stable behavior of the availability of ions to the environment. The analytical data show low mobility of the ions and that it occurs in an intermittent way. The result from the experimental studies in a column that leached, which simulates the rain water moving through the waste in several conditions of ion strength, compared to the what happens in natural environment, concluded that the sea water and pH has lower influence and the reason for that is because the availability of ions are the variation of the water table according to tidal influence. It is proved that iron ions, manganese, copper, lead and zinc are constantly being freed which is a great hazard to the bioaccumulation once the fenland is one of the most productive ecosystems of the planet.