A reciclagem de resíduos sólidos industriais tem-se tornado uma prática indispensável na preservação de recursos naturais, minimização de custos e redução de impacto ambiental. Dentro deste contexto destaca-se a indústria da construção civil, com enorme potencial de reciclagem, tendo em vista o grande volume de materiais consumidos. A utilização de materiais alternativos neste setor é uma prática economicamente atraente e ambientalmente correta. Sendo assim, o emprego de escórias como matéria-prima em estradas, aterro, concreto e cimento já é uma prática corrente, onde o destino mais nobre destes materiais recicláveis depende da existência de características adequadas ao uso proposto. A escória granulada de fundição (EGF) é um resíduo gerado no processo de fusão de sucatas de ferro fundido via forno cubilô. Ensaios realizados mostram que esta escória, quando finamente moída, apresenta propriedades pozolânicas. Além disso, sua estrutura amorfa, resultante do processo de geração através de resfriamento brusco e composição química adequada podem permitir uma aplicação nobre deste resíduo, como substituição ao cimento. Este trabalho tem como objetivo estudar a viabilidade da utilização de escória granulada de fundição como substituição de parte do cimento em concreto, através da avaliação de suas propriedades mecânicas. Para tanto foram moldados corpos-de-prova de concreto com diferentes combinações de teores de substituição de cimento por escória granulada de fundição (10%, 30% e 50%), em volume, e relações água/aglomerante (0,40; 0,55 e 0,70), comparando-se com o concreto referência. Para cada idade do concreto (7, 28 e 91 dias) realizaram-se ensaios mecânicos, tais como, resistência à compressão uniaxial, resistência à tração por compressão diametral e resistência à tração na flexão. Além disso, foram realizadas avaliação da microestrutura e caracterização ambiental de concretos com EGF, comparativamente ao concreto referência. Os resultados mostram que o teor de 10% de substituição de cimento por escória granulada de fundição, em volume, apresentou desempenho mecânico similar ao concreto referência. A caracterização ambiental dos concretos com EGF mostra que este material é considerado inerte (NBR 10004).

Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2015-05-08T20:23:47Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_PavimentosSustentáveis.pdf: 9168396 bytes, checksum: cde4b584d9ce8dc36da2f2452295e4cb (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-05-12T13:32:57Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_PavimentosSustentáveis.pdf: 9168396 bytes, checksum: cde4b584d9ce8dc36da2f2452295e4cb (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-12T13:32:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_PavimentosSustentáveis.pdf: 9168396 bytes, checksum: cde4b584d9ce8dc36da2f2452295e4cb (MD5) Previous issue date: 2015 / Segundo dados da Conferência Nacional de Transportes, existem no país 1.713.885 km de rodovias, das quais apenas 202.589 km são pavimentadas, isto é, apenas 11,8% da malha. Além disso, o crescente carregamento imposto pelo tráfego de veículos tem levado ao aparecimento excessivo de patologias nas rodovias pavimentadas, como trincas e afundamentos nos pavimentos. Assim, tornam-se necessárias novas tecnologias sustentáveis para a construção de rodovias, diminuindo o impacto gerado pela construção e pela extração de recursos naturais. Este trabalho apresenta uma análise de viabilidade do concreto compactado com rolo (CCR) como revestimento de pavimentos rígidos com substituição total dos agregados naturais pelos agregados artificiais (escória de aciaria elétrica e escória de aciaria LD). O trabalho foi executado em três etapas: (i) caracterização física, química e ambiental dos agregados naturais e artificiais de acordo com as normatizações, (ii) dosagem e compactação na umidade ótima dos corpos de prova cilíndricos e prismáticos, e (iii) confecção dos corpos de prova para determinação do seu comportamento em situação de serviço (expansibilidade, absorção de água, índice de vazios e massa específica real) e para determinação da resistência mecânica (resistência à compressão, resistência à tração por compressão diametral, resistência à tração na flexão aos 3 e 28 dias de idade e módulo de elasticidade estático e dinâmico aos 28 dias). Com os resultados dos experimentos, conclui-se que através de dosagens ótimas e utilizando energias de compactação compatíveis, é possível produzir pavimentos com resíduos da indústria siderúrgica de forma eficiente, econômica e ambientalmente correta. __________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: According to the National Transport Conference, there are 1.713.885 km of roads in Brazil, of which only 202.589 km are paved, i.e. only 11,8% of the road network. Moreover, the increasing load imposed by vehicular traffic has led to excessive pathologies in the paved roads, such as cracks and sags on the surfaces. Therefore new sustainable technologies for the construction of roads are required, in order to reduce the impact caused both by the construction itself and by the extraction of natural resources. This paper presents a feasibility analysis of the roller compacted concrete (CCR) as a coating for hard pavements, with the complete replacement of natural aggregates by artificial ones (electric steelmaking slag and steelmaking slag LD). The work was executed in three steps: (i) physical, chemical and environmental characterization of the natural and artificial aggregates, according to the norms, (ii) dosage and compaction at optimum moisture of the cylindrical and prismatic specimens, and (iii) production of specimens for determining their behavior under service situation (expansibility, water absorption, void ratio and specific mass) and for determining the mechanical strength (compressive strength, tensile strength by diametrical compression, tensile strength by bending after 3 and 28 days and static and dynamic modulus of elasticity after 28 days). The results of the experiments enable concluding that through optimal dosages and using compatible energy compression, it is viable to produce pavements with residues of the steel industry in an efficient, economic and environmentally friendly way.

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 Marise Leite (marise_mg@yahoo.com.br) on 2015-11-17T12:38:25Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 20592 bytes, checksum: 0c9b9c579af4cbbcf785ca803bd18d4b (MD5) DISS_ AnáliseModelagemFísica.pdf: 7773550 bytes, checksum: 827f5d7a2c9b03cfa9fbdcb6a59ab2e4 (MD5) / Rejected by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br), reason: adicionar licença on 2015-11-18T11:59:54Z (GMT) / Submitted by Marise Leite (marise_mg@yahoo.com.br) on 2015-11-18T14:13:05Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 20592 bytes, checksum: 0c9b9c579af4cbbcf785ca803bd18d4b (MD5) DISS_ AnáliseModelagemFísica.pdf: 7773550 bytes, checksum: 827f5d7a2c9b03cfa9fbdcb6a59ab2e4 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-11-19T17:59:28Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 20592 bytes, checksum: 0c9b9c579af4cbbcf785ca803bd18d4b (MD5) DISS_ AnáliseModelagemFísica.pdf: 7773550 bytes, checksum: 827f5d7a2c9b03cfa9fbdcb6a59ab2e4 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-19T17:59:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 20592 bytes, checksum: 0c9b9c579af4cbbcf785ca803bd18d4b (MD5) DISS_ AnáliseModelagemFísica.pdf: 7773550 bytes, checksum: 827f5d7a2c9b03cfa9fbdcb6a59ab2e4 (MD5) Previous issue date: 2015 / Estudou-se algumas características da turbulência na região do menisco próximo a interface metal/escória em um molde de lingotamento contínuo de placas, por meio de modelagem física e matemática, e como estas são afetadas por mudanças da profundidade de imersão, tipo e angulação do bocal da SEN e velocidade de lingotamento. Foram utilizadas válvulas com diferentes geometrias de porta de saída, uma oval com ângulo de saída de 15 graus e uma quadrada com ângulos de saída de 15 e 25 graus. Água ou solução de água com ZnCl2 simularam o aço; e placas de madeira perfuradas ou óleo de silicone simularam escória sólida e líquida respectivamente. Por meio da técnica PIV e do Ansys Fluent, foram investigados os efeitos daqueles parâmetros sobre a distribuição de velocidades e energia cinética de turbulência na região do menisco. Evidenciou-se por meio da utilização de uma escória de elevada viscosidade os efeitos de frenagem desta sobre o fluxo de aço. Foram observadas discrepâncias entre os valores de velocidade e deformação da camada de escória obtidos nas modelagens física e matemática, as quais podem ser parcialmente explicadas devido às diferentes formas de captação dos resultados. Realizou-se ainda um estudo de fluidos com diferentes propriedades físicas para simular metal e escória, os quais ressaltam a importância de parâmetros como viscosidade, diferença de densidade e tensão interfacial sobre o fenômeno de arraste de escória. Os resultados foram analisados com base em critérios de estabilidade da interface metal/escória disponíveis na literatura e ressaltam o papel do empuxo e tensão interfacial. A fórmula de Harman não parece considerar os efeitos de viscosidade na proporção correta. A fórmula de Kasai produziu resultados coerentes com os experimentos. ____________________________________________________________________________________ / Abstract: Some characteristics of the turbulence in the meniscus region near the metal / slag interface in a slab continuous casting mold have been highlighted by means of physical and mathematical modeling. The effects of changes in the depth of immersion, type and angulation in the Submerged Entry Nozzle (SEN) and casting speed have been asssessed. Two different SEN geometries have been employed: oval output port with 15 degrees downward and square output port with 15 and 25 degrees downward. Water or solution of ZnCl2 have been used to simulate the steel behaviour; perforated wood boards or silicone oil have been used to simulate solid and liquid slag respectively. Through PIV technique and Ansys Fluent CFD, the effects of the beforementioned parameters on the distribution of velocities and kinetic energy of turbulence in the meniscus region were investigated. The braking effect of a high viscosity slag layer was demonstrated. Discrepancies between the values of velocity and slag layer deformation obtained in the physical and mathematical modeling were found; they can be partially explained due to the different methodologies used to gather the results. Also was performed a study with fluids of different physical properties to simulate of metal and slag, which emphasize the importance of parameters such as viscosity, density difference and interfacial tension on the phenomenon of slag entrapment. Results have been analyzed using stability criteria available in the literature and highlight the effects of buoyancy and interfacial tension. It seems that Harman´s equation does not take the effect of viscosity properly. Kasai´s equation gives values following the findings of these experiments.

A reciclagem de resíduos sólidos industriais tem-se tornado uma prática indispensável na preservação de recursos naturais, minimização de custos e redução de impacto ambiental. Dentro deste contexto destaca-se a indústria da construção civil, com enorme potencial de reciclagem, tendo em vista o grande volume de materiais consumidos. A utilização de materiais alternativos neste setor é uma prática economicamente atraente e ambientalmente correta. Sendo assim, o emprego de escórias como matéria-prima em estradas, aterro, concreto e cimento já é uma prática corrente, onde o destino mais nobre destes materiais recicláveis depende da existência de características adequadas ao uso proposto. A escória granulada de fundição (EGF) é um resíduo gerado no processo de fusão de sucatas de ferro fundido via forno cubilô. Ensaios realizados mostram que esta escória, quando finamente moída, apresenta propriedades pozolânicas. Além disso, sua estrutura amorfa, resultante do processo de geração através de resfriamento brusco e composição química adequada podem permitir uma aplicação nobre deste resíduo, como substituição ao cimento. Este trabalho tem como objetivo estudar a viabilidade da utilização de escória granulada de fundição como substituição de parte do cimento em concreto, através da avaliação de suas propriedades mecânicas. Para tanto foram moldados corpos-de-prova de concreto com diferentes combinações de teores de substituição de cimento por escória granulada de fundição (10%, 30% e 50%), em volume, e relações água/aglomerante (0,40; 0,55 e 0,70), comparando-se com o concreto referência. Para cada idade do concreto (7, 28 e 91 dias) realizaram-se ensaios mecânicos, tais como, resistência à compressão uniaxial, resistência à tração por compressão diametral e resistência à tração na flexão. Além disso, foram realizadas avaliação da microestrutura e caracterização ambiental de concretos com EGF, comparativamente ao concreto referência. Os resultados mostram que o teor de 10% de substituição de cimento por escória granulada de fundição, em volume, apresentou desempenho mecânico similar ao concreto referência. A caracterização ambiental dos concretos com EGF mostra que este material é considerado inerte (NBR 10004).

O presente trabalho estuda e demonstra a influência do campo magnético, seqüencial e decrescente em intensidade, quando aplicado na escória de aço inoxidável para a concentração e/ou recuperação de metais. Um concentrador magnético de rolo induzido de bancada e dois equipamentos industriais em escala de laboratório foram utilizados neste trabalho. A escória de aço inoxidável foi cominuída e peneirada separando-se a fração entre 2 e 0,3 milímetros. As práticas foram realizadas em três etapas: Primeiramente seis intensidades magnéticas foram aplicadas separadamente sendo uma intensidade diferente para cada nova amostra, visando a avaliação da variação da intensidade do campo magnético na escória. Os resultados desta etapa demonstraram que a recuperação de ferro, cromo e níquel presente na escória sobe de 36,37%, 6,17%, e 16,61% para 51,78%, 16,43% e 26,79% respectivamente, para uma recuperação mássica total da escória de menos de 20%. A segunda etapa teve o objetivo de melhorar a recuperação, dos mesmos elementos, com a aplicação de concentrações magnéticas seqüenciais, para os concentrados. Para tanto, a escória de aço inoxidável foi submetida a sucessivos processos de beneficiamento magnético com intensidade magnética decrescente. Quando comparada com a aplicação de um processamento magnético único, a recuperação obtida com a concentração seqüencial demonstrou um considerável aumento, alcançando recuperações de 82,84% e aproximadamente 100% para ferro e níquel respectivamente, mantendo-se uma recuperação mássica total abaixo de 22% da massa total de escória. A recuperação do cromo apresentou um leve aumento não representando uma solução para a remoção deste elemento da escória. A terceira etapa deste trabalho demonstrou o processo de concentração magnética, em maior escala, com a utilização de dois equipamentos industriais em escala de laboratório: um separador magnético de alta intensidade e um de baixa intensidade, utilizados em seqüência, sendo o concentrado magnético, obtido com o equipamento de maior intensidade, submetido à separação magnética com o equipamento de menor campo. Sendo assim, observando-se os resultados obtidos, concluiu-se que o aumento na intensidade magnética é responsável por um aumento da recuperação dos elementos ferro, cromo e níquel, e ficou ainda comprovado que a aplicação de concentrações magnéticas seqüenciais fornece melhores recuperações e ainda melhores opções de aplicação dependendo das necessidades do momento, quando comparadas com o processo de beneficiamento magnético simples. / This work studies the influence of magnetic field intensity on concentration of stainless steel slag in order to explore the possibility to recover metals. A laboratory magnetic induced roll and two industrial equipment in laboratorial scale were used to carry out concentrations. Experiments were accomplished in three steps: Firstly, six intensities were used to evaluate the influence of magnetic intensity over the slag. Each intensity was applied to one individual sample. The results from this study showed that recoveries of iron, chromium and nickel vary from 36.37%, 6.17% and 16.61% to 51,78%, 16,43% and 26,79% respectively with a mass total recovery of around 20%. The second phase had the objective to confirm that a sequential magnetic concentration would increase the recovery of the iron, chromium and nickel. A stainless steel slag sample was submitted to sequential magnetic processing with decreasing fields. These tests showed that recovery of metals as iron and nickel could be optimized with this sequential treatment, offering a considerable increase at the recovery values, achieving 82.84% and almost 100% of iron and nickel respectively, without compromising the total mass recovery value. The chromium recovery was also increased but do not represent a solution to remove it from the stainless steel slag. The third and final phase demonstrated the magnetic concentration process with two industrial equipments, in laboratorial scale, also in sequence, a high intensity magnet and low intensity magnet. This work demonstrates that magnetic intensity variation is responsible for recovery increase, and a sequential application of magnetic processing increase the recovery of metals, generating more application options for the concentrated depending on the necessities, when compared to a single magnetic process.

A preocupação com o grave problema da geração de resíduos vem, cada vez mais, despertando na sociedade a conscientização da necessidade de realização de estudos com vistas a melhorar o ciclo de produção e adequar a destinação dos resíduos gerados. Neste sentido, a reciclagem se apresenta como uma grande alternativa. Nesta pesquisa, é estudada a possibilidade de reciclagem da escória de cobre, partindo-se da hipótese que é viável sua utilização como adição e como agregado miúdo para concreto. Inicialmente foi constatado, através de ensaios de lixiviação e solubilização, que a escória não apresenta risco ambiental. É estudada a influência da adição de escória de cobre sobre as características do concreto no estado fresco (trabalhabilidade e massa específica) e no estado endurecido (massa específica, resistência à compressão axial, resistência à tração por compressão diametral, resistência à tração na flexão, absorção por imersão, absorção por sucção capilar, carbonatação e resistência ao ataque por sulfato). Estuda-se, também, a influência da utilização de diferentes teores de escória de cobre granulada, como agregado miúdo, nas características do concreto no estado fresco e no estado endurecido. A análise dos resultados permite concluir que a adição de 20% de escória de cobre ao concreto proporciona melhor desempenho em relação a todas as características estudadas. É possível concluir, ainda, que a utilização de escória de cobre como agregado miúdo, até 40% em volume, melhora o desempenho do concreto, quanto às características estudadas. / The worry about waste generation problems has led to a higher social consciousness to improve researches on production lifecycle and more profitable waste use. In this way, recycling process appears as a great alternative to minimize waste dumping. Therefore, this research deals with the viability study of copper slag utilization as mineral admixture, and, as fine aggregate to concrete production. Since the beginning it was proved that copper slag does not arise any environmental risk, from the solubility and leaching point of view. The influence of copper slag as mineral admixture was studied in fresh concrete properties (specific gravity and workability), and in hardened concrete properties (specific gravity, compressive strength, flexural and split tensile strength, water absorption by immersion, water absorption by capillary suction, carbonation rate and sulfate attack resistance). Also, different proportions of copper slag as fine aggregate were evaluated in fresh concrete properties and in hardened concrete properties. Finally, the analysis of results showed that ali concrete properties improved when 20% of copper slag admixture was used. In addition, the use of copper slag as fine aggregate, at a rate of 40% of substitution, by volume, ali concrete properties were also improved.

A compatibilização do desenvolvimento tecnológico com desenvolvimento sustentável é um dos desafios para o meio técnico-científico nos dias atuais. Dentro deste contexto, a reciclagem de resíduos, tal como a escória de aciaria elétrica, oriunda da indústria siderúrgica e que poderá ser reciclada pela indústria cimenteira, é vista como uma oportunidade de preservação de recursos naturais e do meio ambiente, uma vez que ao substituir o cimento Portland por escória micronizada, ocorrerá, principalmente, a economia de jazidas de pedra calcária, menos poluição de gás carbônico para a atmosfera, além de se evitar a estocagem em bota-foras de pilhas de escória na siderúrgica, o que pode causar, em função de um inadequado manejo ambiental, contaminação ao meio ambiente. Porém, um dos desafios tecnológicos da utilização da escória de aciaria elétrica como material cimentício é a sua expansibilidade. Esta pesquisa tem como objetivo estudar a viabilidade técnica da utilização da escória de aciaria elétrica micronizada como material cimentício, obtido através do processo de moagem por micronização, visando garantir a estabilização da escória em relação ao fenômeno de expansão, bem como melhorias nas características do resíduo Principalmente através dos ensaios de granulometria a laser e de avaliação de expansão, ficou evidenciado que a moagem da escória de aciaria elétrica pelo processo de micronização garantiu a sua estabilidade. Foram estudadas argamassas de traços 1 : 1,5, 1 : 3,0 e 1 : 4,5 com substituição de 0%, 10% e 34% de cimento Portland por escória de aciaria elétrica micronizada. Em relação à resistência mecânica à compressão, o desempenho apresentado pelas argamassas que utilizaram a escória de aciaria elétrica micronizada foram inferiores às argamassas de referência, porém os resultados encontrados nos ensaios são satisfatórios para atender às exigências de um cimento Portland Em relação aos aspectos de durabilidade, foram avaliados o desempenho em relação à absorção de água e à penetração de íons cloretos. Para a propriedade de absorção de água, a substituição nos mesmos traços de argamassas e teores de escória de aciaria elétrica micronizada mencionadas anteriormente, os resultados obtidos apresentaram desempenho superior às argamassas de referência. Do ponto de vista de penetração íons cloretos (ASTM C 1202, 1997), verifica-se que para os traços mais pobres (1 : 3,0 e 1 : 4,5) e que requerem respectivamente maiores relações água/aglomerantes, a adição de escória de aciaria elétrica micronizada ao CPV ARI RS nos teores de 10% e 34%, respectivamente, é o principal fator que contribui para o aumento da carga passante das argamassas e consequentemente a redução da capacidade de resistir à penetração de íons cloretos. Já para o traço mais rico (1 : 1,5) que requer menor relação água/aglomerante, a adição de escória de aciaria elétrica micronizada ao CPV ARI RS, no teor de 10%, é o principal fator que contribuiu para a diminuição da carga passante, em relação à argamassa referência, consequentemente aumentando a capacidade da argamassa de resistir à penetração de íons cloretos. Para o teor de substituição de 34% de escória de aciaria elétrica micronizada ao CPV ARI RS, houve aumento da carga passante de 16,72% em relação à argamassa referência. De acordo com os critérios da ASTM C 1202, a substituição de 10% e 34% de escória de aciaria elétrica micronizada ao CPV ARI RS, classificou o traço 1 : 1,5 e os traços 1 : 3,0 e 1 : 4,5, respectivamente, como sendo de moderada e de elevada penetração de íons cloretos.

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.

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 indústria siderúrgica busca continuamente melhorias no desempenho dos refratários, como forma de melhorar sua competitividade, em um mercado caracterizado pela competição global. Um dos principais fatores de desgaste dos refratários é a corrosão, que no ambiente siderúrgico, está diretamente relacionada com a qualidade das escórias, na maioria dos equipamentos. Nesse contexto, o presente trabalho apresenta um estudo dos principais fatores que desgastam quimicamente o revestimento dolomítico, com o objetivo de entender os fenômenos que estavam impactando no desempenho dos refratários utilizados na panela de aço da Siderúrgica Riograndense. Para o estudo em questão, o comportamento químico dessas escórias foi monitorado de setembro de 2008 a outubro de 2009. Para análise didática os dados foram estratificados em três períodos, onde o período 01 corresponde aos meses de setembro, outubro e novembro de 2008, período 02 englobam os meses de fevereiro a junho de 2009 e o período 03 revela os resultados de julho a outubro de 2009. Os resultados de monitoração da qualidade da escória foram apresentados por equipamento forno elétrico a arco (FEA) e forno panela (FP). Os principais parâmetros de processo avaliados, foram a basicidade binária, teor de MgO e oxidação da escória. Os resultados foram relacionados com o desempenho do revestimento refratário aplicado na panela de aço. Para a análise dos dados foi utilizado o Minitab um software que oferece um conjunto de ferramentas estatísticas. Pode-se inferir, a partir da análise dos resultados apresentados nesse trabalho, que as ações de redução da oxidação da escória do forno elétrico através de ajustes no sistema de injeção de oxigênio das injetoras, propiciaram uma redução do óxido de ferro nas escórias do forno panela, permitindo correções da basicidade binária nesse mesmo equipamento. Estas ações em conjunto com a elevação na concentração do óxido de magnésio, através da introdução de cal dolomítica no processo, promoveram melhor formação do coating no revestimento refratário. As alterações no processo de produção do aço promoveram um significativo aumento na vida média das panelas de aço desta aciaria. / The steel industry is continually seeking improvements in the performance of refractories, as a way to improve their competitiveness in a global market. A major factor in refractories wear is chemical corrosion. In the steel industry this is directly related to the quality of the slag used in most of the equipment. In this context, this work presents a study of the main factors that causes chemical wear in dolomite refractory. The main objective was the understanding of the phenomena that were impacting on the performance of refractories used in steel ladle of Siderúrgica Riograndense. For this study, the chemical behavior of slags was monitored from September 2008 to October 2009. For better understanding the analysis, the data were stratified into three periods: period 01, from September to November 2008; period 02, from February to June 2009; and the period 03, from July to October 2009 . The results of slag quality monitoring were presented separated from the electric arc furnace (EAF) and the ladle furnace (LF). The main process parameters evaluated were the binary basicity, content of MgO and oxidation of the slag. The results were correlated with the performance of refractories used in steel ladle. For the analysis of data, it was used Minitab software which offers a set of statistical tools. It can be inferred, through out the analysis of the results presented here, that the actions to decrease oxidation of the EAF slag, by adjusting the feeding system of oxygen injectors, propitiated a reduction of iron oxide in the slag of ladle furnece, which allowed corrections in binary basicity in the same equipment. These actions together with the increase in the concentration of magnesium oxide in the FP slag, through the introduction of dolomitic lime in the process, promoted the creation of a better coating on the refractory lining. The changes in the process of steel production promoted a significant increase in average life of ladle refractory in this steel making plant.