Os aços de alta resistência e baixa liga (ARBL) são aços destinados a diversas aplicações estruturais e apresentam resistência mínima especificada de 550 MPa. Estes aços apresentam baixo teor de carbono e contêm pequenas quantidades de elementos de liga para que possam alcançar a resistência especificada no processo de laminação controlada. Dentre os aços ARBL, destaca-se o S700MC, que pertence à classe dos microligados. É um aço de alta resistência, baixo carbono e baixa liga, sendo que a sua alta resistência deriva do refinamento de grão, transformação de fase e endurecimento por precipitação (precipitados de Ni, Ti e ou V). O processamento deste aço envolve laminação controlada sendo exigidos os seguintes requisitos no produto final: boa soldabilidade, bom comportamento em dobramento, boas propriedades de fadiga e boa tenacidade. Diferentes composições de aços S700MC têm sido desenvolvidas, pois dependendo da composição do aço, os parâmetros de laminação controlada (temperatura final de laminação, temperatura inicial de resfriamento, temperatura final de resfriamento, etc.), para se obter a microestrutura e propriedade mecânica desejada, podem ser diferentes. A microestrutura ferrítica-perlítica convencional dos aços ARBL tem sido substituída nesta classe de aços por microestruturas bainíticas. Muitas vezes a bainita formada é considerada “não-tradicional”, devido à uma mistura de produtos de tranformação, gerando uma certa discussão para a terminologia adequada. Aços com microestrutura bainítica são desejáveis devido ao seu favorável balanço de tenacidade e resistência mecânica mais elevada que nos aços ARBL convencionais. Deste modo, o objetivo deste estudo foi avaliar as microestruturas produzidas (preferencialmente bainíticas) em aços da classe S700MC, desenvolvidos com composições diferentes. Estas microestruturas devem conferir a combinação de propriedades desejada através do controle de parâmetros de tratamento térmico, caracterizando-se as transformações de fase envolvidas. Para alcançar este objetivo, foi aplicada a técnica de dilatometria. Esta técnica é eficaz no estudo das transformações de fase no estado sólido que ocorrem nos aços quando XVIII submetidos a tratamentos térmicos, mostrando a evolução dessas transformações através das mudanças dimensionais do material. Neste trabalho três tipos de aço da classe S700MC foram ensaiados em dilatômetro, aplicando-se dois ciclos térmicos diferentes, com o objetivo de se verificar: a influência da taxa de aquecimento nas temperaturas de transformação de fase, Ac1 e Ac3 (variando a taxa de aquecimento: 1, 10, 50 e 100°C/s) e as transformações de fase ocorridas durante o resfriamento (variando as taxas de resfriamento: 0,2, 1, 5, 10, 25, 50, 100 e 200°C/s). Após os ensaios no dilatômetro foi realizada uma caracterização microestrutural nos corpos-de-prova bem como medições de microdureza. Os materiais apresentaram evolução microestrutural semelhante, porém com formação de morfologias complexas. Os resultados mostraram que determinadas taxas de resfriamento aliadas a outros fatores, desenvolvem microestruturas mais favoráveis à obtenção de alta resistência mecânica. / High strength low alloy (HSLA) steels are intended for various structural applications and have specified minimum strength of 550 MPa. These steels have low carbon content and contain small amounts of alloying elements so that they can reach the strength specified in the process of controlled rolling. Among the HSLA steels, is the S700MC, which belongs to a class of microalloyed. It is a high strength steel and low alloy, where its high strength derives from the grain refinement, phase transformation and precipitation hardening (precipitation of Ni, and Ti or V). The processing of this steel involves controlled rolling, the following requirements being demanded in the final product: good weldability, good behavior in bending, good fatigue properties and good toughness. Different compositions of S700MC steels have been developed, because depending on steel composition, the parameters of controlled rolling (final temperature of rolling, initial temperature of cooling, end temperature of cooling, among others), to obtain the microstructure and mechanical property desired, may be different. The conventional ferritic-pearlitic microstructure of HSLA steels have been replaced in this class of steels for bainitic microstructures. Very often, the bainite formed is classified "non-traditional" due the misture of transformation products, developing a discussion about the correct terminology. Steels with bainitic microstructure, are desirable for their favorable balance of toughness and mechanical strength higher than conventional HSLA steels. Thus, the target of this study was to evaluate the microstructures produced (preferably bainitic) in steels of S700MC grade, developed with different compositions. These microstructures should confer the combination of desired mechanical properties, by controlling the parameters of heat treatment and including characterizing the phase transformations involved. To achieve this goal, we applied the technique of dilatometry. This technique is effective in the study of phase transformations in solid state which occur in steels when submitted to heat treatments, showing the evolution of these changes through the changing dimensions of the material. XX At this work, three kinds of S700MC grade were performed in the dilatometer applying two sets of thermal cycle to analyse: the influence of heating rate on the temperatures of phase transformation, Ac1 and Ac3 (changing the heating rate:, 1, 10, 50 and 100°C/s) and the phase transformations during cooling (changing the cooling rate: 0.2, 1, 5, 10, 25, 50, 100 and 200°C/s). After the tests in the dilatometer, was performed a metallographic characterization of each test piece and microhardness measurements. The materials presented similar microstructural, however with the formation of complex morphologies. The results showed that certain cooling rates combined with other factors develop microstructures more favorable to obtain high mechanical strength.

O desempenho do processamento mineral é influenciado por diversos fatores geológicos, como composição mineralógica, grau de alteração da rocha, teor de contaminantes, dureza, além de fatores do processo, como tipos e dosagem de reagentes utilizados na flotação, vazão de entrada de água/gás na célula, presença de lamas, entre outros. Contudo, por não apresentarem uma relação linear com o desempenho da planta, a predição desse desempenho, de um modo geral, é complicada. O estudo da relação entre as variáveis do processo e as propriedades da rocha permite prognosticar o desempenho dos processos metalúrgicos, aumentar a recuperação do minério, avaliar os riscos associados ao projeto e fazer uma análise econômica mais acurada deste. Assim, geologia e metalurgia, quando associadas a um bom planejamento de lavra, proporcionam melhor aproveitamento do recurso mineral, que, por sua vez, maximiza o valor econômico do empreendimento. Em vista disso, o objetivo do presente estudo é identificar e modelar as variáveis geológicas que interferem no beneficiamento de um minério silicatado de zinco e estimar a recuperação metalúrgica deste. As variáveis geológicas que interferem no processo foram identificadas por meio de testes de bancada e análises estatísticas multivariadas. Posteriormente, foram modeladas por meio de krigagem ordinária e krigagem de indicadores e, através de um modelo de regressão linear múltipla, a recuperação foi estimada com um intervalo de confiança de 95%. Com essa metodologia, foi possível obter o prognóstico da recuperação metalúrgica de zinco, cujo resultado mostrou boa aderência com os dados originais de testes de bancada, com uma porcentagem média de erro de 4%. Desta forma, a incorporação de variáveis geológicas permitiu estimar de modo mais preciso e acurado a resposta do minério na flotação. Portanto, a geometalurgia, através da integração de variáveis geológicas e teor do minério, provou ser uma ferramenta eficaz para a estimativa da recuperação metalúrgica de zinco, possibilitando melhorias no planejamento de lavra, nas rotas do processo, no beneficiamento e nos processos metalúrgicos. / A mineral processing plant performance is affected by several geologic factors, such as ore mineralogical composition, degree of alteration, contaminants grade, and hardness. Additionally, processing factors including type and dosage of flotation reagents, water/gas flow in flotation cells and mud content affect ore mass recovery. Unfortunately, the relationship between these factors is nonlinear, imposing severe difficulties to predict plant performance. The study between the interaction of process variables and rock properties allows metallurgical process performance prediction, increasing the ore recovery, providing risk assessment and accurate economic evaluation of the future mining operation. Thereby, geology and metallurgy, associated with a good mine planning, enhance mining efficiency, which, in turn, maximizes the economic value of the enterprise. Seeing that, the aim of this study is to identify and to model geological variables that interfere in the industrial process of a zinc silicate ore and estimate its metallurgical recovery. The geological variables affecting plant performance were identified by laboratory tests and multivariate statistics analysis. Next they were spatially modeled using ordinary kriging and indicator kriging, and through a multivariate linear regression model, the recovery was estimated at a confidence interval of 95%. Using this methodology, the prediction of zinc metallurgical recovery was obtained, and the result showed consistency with the lab tests used to predict stope´s zinc plant recovery, exhibiting a 4% average error. Thus, the incorporation of geological variables allowed precise and accurate estimation of the ore response in the flotation process. For this reason, geometallurgy, through the integration of geological variables and ore grade, proved that it is an effective tool for estimating zinc metallurgical recovery, therefore enabling improvements in mine planning, process routes and ore processing.

Este trabalho tem por objetivo o estudo da aplicação de ligas ferromagnéticas obtidas por Metalurgia do Pó em um motor de indução. O núcleo desta máquina, usualmente constituído de chapas laminadas, foi substituído por blocos maciços. No estudo das ligas, empregou-se pó de ferro e ligas deste, obtidas por misturas com diferentes percentuais de fósforo (1, 2 e 3%), silício (1, 3 e 5%) e níquel (50%). Com as formulações pré-estabelecidas efetuou-se as mensurações mássicas, precedendo a mistura. Em seguida, fez-se a compactação de 3 corpos de prova por liga. Estes foram sinterizados em forno com temperaturas controladas. Para caracterizar o material, efetuaram-se ensaios de densidade a verde e sinterizado, traçadas curvas de histerese e magnetização e teste de resistividade. Observou-se que a liga Fe2%P apresentou resultados mais promissores, comparativamente as outras ligas, do ponto de vista para aplicações em máquinas elétricas, onde a indução de saturação ficou em 1,36 T, permeabilidade relativa de 4198 e a coercitividade em 207 A/m. No entanto, em comparação com aço elétrico laminado, a indução de 1,36 T ficou abaixo da média de 1,7 T, apresentada pelo aço elétrico acessita, do grupo Acelor. O fator de interesse são as perdas, uma vez que nas ligas estudadas, a inserção dos elementos de liga citados pode vir a compensar seu formato maciço. Partindo do princípio que a liga Fe2%P apresentou os melhores resultados, seguiu-se para a montagem do motor de indução com esta formulação. A máquina montada foi levada para testes, na empresa Voges Motores, de Caxias do Sul - RS. Os resultados apresentados demonstraram um conjugado abaixo do nominal para máquinas de mesma tipologia, ficando apenas 18% do resultado ideal. O fator de potência ficou acima do motor convencional, no entanto, o escorregamento ficou elevado, principalmente em altas rotações. De acordo com a curva de conjugado apresentada, concluiu-se que o motor apresenta a curva característica “D”, onde o conjugado máximo é alcançado a baixas rotações. / This work aims to study the application of ferromagnetic alloys obtained by Powder Metallurgy in an induction motor. The core of this machine, usually made of rolled sheets, was replaced by massive blocks. In the study of alloys, was used an iron powder and alloys thereof, obtained by mixtures with different percentages of phosphorus (1, 2 and 3%), silicon (1, 3 and 5%) and nickel (50%). With the pre-set formulations, mass measurements were conducted preceding with the mixture. Then 3 specimens per alloy were compacted. These were sintered in a kiln with controlled temperatures. To characterize the material, density tests were performed prior and post sintered curves of Hysteresis and curves of Magnetization were drawn and resistivity test was obtained. At this time, it was observed that the alloy Fe2% P showed the most promising results compared to other alloys, from the point of view of applications in electrical machines where the saturation induction was 1.36 T, the relative permeability was 4198 and coercivity was at 207 A / m. However, compared to laminated electrical steel, the induction of 1.36 T was below the average of 1.7 T, presented by steel plates acessita, Acelor group. The factor of interest are the losses, once at the alloys studied, the insertion of alloy elements may offset their solid form. With the alloy Fe2% P, that showed the best results, it followed with the mounting of the induction motor. The assembled machine was taken for testing at the company Voges Motores, Caxias do Sul - RS. The results presented demonstrated below nominal torque for the same type of machines, but only 18% from the ideal result. The power factor was higher than the conventional motor, however, the slip became high, especially at high speeds. According to the torque curve presented, it was concluded that the motor features the characteristic curve “D”, where maximum torque is achieved at low speeds.

O presente trabalho trata do estudo das características do projeto de matrizes fechadas para o forjamento a quente de peças axissimétricas com rebarba, com a posterior concepção de um software que auxilia a projetar matrizes de forjamento através de uma seqüência de passos, com a interação do usuário, quando requerido. O trabalho apresenta, na sua parte inicial, uma revisão da metodologia de projeto desse tipo de peça, dando suporte para a elaboração de um programa em linguagem C, que reúne características de baixo custo, alta flexibilidade, facilidade de operação e possibilidade de melhoramentos posteriores. O projeto da matriz de forjamento inicia pelo desenho da peça usinada no computador e segue uma seqüência de passos, como: inclusão de alma central, do sobremetal de usinagem, dos ângulos de saída da peça, dos raios de arredondamento e da zona de rebarba, acompanhados de cálculos importantes como a carga e energia de forjamento, pesos, áreas e volumes. Posteriormente, projeta-se a matriz de moldagem da pré-forma. Todos os dados necessários para o projetista são impressos na forma de relatório para a posterior fabricação das matrizes. / This work presents the description of the design of axisymetric closed dies for hot forging with flash, as well as the conception of a software that aids the design o f dies by means of a sequence of steps, with the interaction of the user, when required. Initially, there is a review of the design methodology about this type of part, which served as base for the software conception in C language. This software was developed to have low cost, great flexibility, userfiiendability and possibility offurther improvements. The design o f forging dies begins with the shape description o f the machined part in the computer and follows this sequence to shape the finishing cavity: add central web, machining allowance, draft angles, comer and fillet radii and flash land. Some important calculations are made, such as the forging load and energy, weights, areas and volumes. Based upon the profile ofthe finishing cavity, the software designs the mould impression (prefonn cavity). All data are printed to pennit die manufacturing.

O presente trabalho destinou-se a desenvolver um dispositivo para crescer monocristais e a estudar a metodologia vinculada ao assunto. Usando alumínio eletrolítico com 99,8% de pureza, cadinhos de grafite com conicidades simples e dupla, velocidades de deslocamento de 2,44cm/h a 10,14 cm/h (quatro taxas), atmosfera de argônio, um forno com gradiente térmico de 67 ºC/cm e o Método Bridgman Vertical, foram crescidos mono e policristais de alumínio. A partir das amostras obtidas foram feitas análise metalográficas, de microscopia eletrônica e de raio X (método Laue de retrocesso) com a finalidade de avaliar problemas de nucleação e de crescimento de cristais, analisar a segregação de impurezas e examinar a regularidade nos cristais. / The present work is intended to develop an apparatus for growing single crystals and to study the methodology linked to the subject. Using eletrolitical aluminum with 99,8% purity, graphite crucibels with single and double conical ends, dislocation speed between 2,44 cm/h and 10,14 cm/h (in four steps), argon atmosphere, a furnace with a thermal gradient of 67 ºC/cm and the Vertical Bridgman Method, single and poly Al crystais have been grown. Arising from the samples obtained, metallographic tests, Scan Electron Microscopy (SEM) and X-rays (back-reflection Laue method) analysis were effected to evaluate problems on nucleation and growing of crystals, to analyse impurity segregation and to examine the regularity of the crystals.

Ingeniero Civil Mecánico / En el contexto de un estudio de creep en cobre reforzado con carburo de titanio nanométrico producido por pulvimetalurgia, es necesario conocer el valor del aporte del refinamiento de grano al esfuerzo de fluencia a temperatura ambiente. Durante tal estudio se han observado discrepancias entre lo predicho en la teoría y lo observado en el laboratorio para el aporte del tamaño de grano a una escala nanométrica. El endurecimiento por refinamiento de grano se modela a través de una ley de potencia, donde el aporte del tamaño de grano es igual a una constante por el tamaño de grano elevado a la menos un exponente. Tanto la constante como el exponente de la ley de potencia generan diferencias. Por esta razón, se busca estudiar el caso de cobre puro a temperatura ambiente, con tamaño de grano nanométrico, replicando el proceso de manufactura de pulvimetalurgia. El objetivo principal de este trabajo es encontrar la relación que existe entre el tamaño medio de grano y el límite de fluencia del cobre a temperatura ambiente. Para alcanzar el objetivo principal, se plantean los objetivos específicos de encontrar la constante y el exponente de la ley de potencia, junto con identificar el mecanismo de interacción dislocaciones-límite de grano y comparar los resultados obtenidos con la bibliografía. Para lograr los objetivos específicos, la metodología corresponde a realizar una extensiva revisión bibliográfica, manufacturar cinco probetas con distintos tamaños de grano nanométrico y evaluar el esfuerzo de fluencia de cada una de ellas. Se debe determinar el tiempo de molienda de los polvos de cobre para manufacturar las probetas, extruirlas en caliente y finalmente recocerlas para lograr distintos tamaños de grano, con densidad de dislocaciones constante. Las probetas se analizan con SEM para verificar el tamaño de grano y defectos de manufactura, DRX para evaluar el tamaño de cristalita y microdeformación, y con la máquina de ensayos de compresión para determinar el límite de fluencia. Los principales resultados corresponden a que el exponente es igual a 1, coincidiendo con el modelo de Pande y Masumura. La constante a temperatura ambiente es de 2,6Gb, la cual está influenciada por los defectos de manufactura del proceso de pulvimetalurgia, como poros y contaminación con la cápsula de extrusión. El mecanismo predominante es el de apilamiento de dislocaciones, el cual, dado el tamaño nanométrico de los granos, poseen una menor acción en el grano contiguo.

Este projeto tem como objetivo o desenvolvimento de uma máquina síncrona com ímãs permanentes de até 7,5 kW, no qual o núcleo do rotor, usualmente construído de chapas de aço laminadas, foi substituído por um bloco maciço de uma liga ferromagnética obtida através da metalurgia do pó. Para a construção do rotor, foram estudados materiais magnéticos macios sinterizados, a partir de ligas com ferro, onde foram avaliadas propriedades magnéticas, elétricas e mecânicas, os quais influenciam diretamente no desempenho da máquina. A partir destas propriedades foi definida uma liga, considerando que o rotor construído resultaria em um melhor desempenho na máquina. Testes foram efetuados, possibilitando uma comparação com máquinas construídas da maneira convencional. / The aim of this project is to develop a synchronous machine with permanent magnets up to 7.5 kW, where the rotor core, usually built of laminated steel sheets, was replaced by a massive block of a ferromagnetic alloy obtained through Powder Metallurgy. Process soft magnetic materials using iron alloys were studied in order to build the rotor, and the magnetic, electrical and mechanical properties were analyzed, due to their direct influence on the performance of the machine. An alloy was selected according to these analyses considering a better performance of the machine using the rotor built from this alloy. Experiments were carried out to enable a comparison to machines built in traditional processes.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2317_TeseDoutoradoFranciscoGuidoRossomando.pdf: 1389540 bytes, checksum: 444655ced42fdca201fa01d3579ac7d4 (MD5) Previous issue date: 2006-03-24 / Este trabalho de tese propõe e explicita uma estratégia de controle neural para o processo de controle de variação da espessura da tira num trem de laminação a quente. A qualidade do produto laminado depende da minimização da variação da espessura da tira e da coroa da mesma. O modelo do sistema, extremamente complexo, é apresentado numa formulação matemática e serve de base para um ambiente de simulação, desenvolvido para apoiar a validação das estratégias proposta, que também pode ser utilizado no desenvolvimento de outras estratégias. A estratégia proposta apresenta um melhor desempenho quando comparada com os resultados reais do controle convencional de um trem de laminação, gentilmente fornecidos pela SIDERAR S. A., siderúrgica da Argentina.

Submitted by Stéfany Moreira (stemellra@yahoo.com.br) on 2013-03-06T13:45:53Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_AvaliaçãoPropriedadesAltas.pdf: 6600068 bytes, checksum: 30701eb0a25da34f92f5f56c988ddcb1 (MD5) / Rejected by Neide Nativa (neide@sisbin.ufop.br), reason: Arquivo incorreto, é de outra tese on 2013-03-13T17:42:45Z (GMT) / Submitted by Stéfany Moreira (stemellra@yahoo.com.br) on 2013-03-13T19:22:47Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_EstudoFenomenológicoMecanismo.pdf: 9422594 bytes, checksum: f33357ece98a3916d6727f3645f0bac6 (MD5) / Approved for entry into archive by Neide Nativa (neide@sisbin.ufop.br) on 2013-03-13T22:34:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_EstudoFenomenológicoMecanismo.pdf: 9422594 bytes, checksum: f33357ece98a3916d6727f3645f0bac6 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-13T22:34:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_EstudoFenomenológicoMecanismo.pdf: 9422594 bytes, checksum: f33357ece98a3916d6727f3645f0bac6 (MD5) Previous issue date: 2006 / Este estudo abordou o mecanismo de solidificação, (conhecido como “obstrução de partida / troca de distribuidor”), da primeira porção de aço líquido do distribuidor para o molde, (lingoteira), dentro do sistema de canal refratário, denominado válvula gaveta. O vazamento do aço líquido do distribuidor para o molde é regulado por uma válvula central refratária com orifício calibrado no formato de uma placa que “abre – fecha” dentro de uma faixa de controle regulando o fluxo de aço líquido. Tal processo visa controlar as condições de escoabilidade do metal a ser lingotado continuamente. Entretanto, em função de alguns fatores tais como a temperatura do aço líquido, temperatura do canal refratário, abertura e aquecimento da válvula gaveta, no início deste vazamento ocorre, ocasionalmente, uma solidificação rápida e prematura (um congelamento), obstruindo o fluxo de aço do distribuidor para o molde, o que gera uma significativa perda de produtividade, além de outros transtornos operacionais. Visando compreender de forma mais clara a ocorrência deste fenômeno (ainda relativamente pouco estudado), fez-se uma abordagem a partir da: - Caracterização do fenômeno de “entupimento”, (solidificação => obstrução), do canal de alimentação do distribuidor para o molde no início de lingotamento, através de levantamentos, observações e análises das ocorrências; - Realização de modelagem numérica termo-fluidodinâmica visando avaliar a sensibilidade do processo de solidificação do aço em relação às condições operacionais, a partir da comparação com os resultados experimentais; - Realização de medições sistematizadas de temperatura na região de estudo, antes e durante a passagem do aço líquido, utilizando pirômetro ótico, termopares e câmera de vídeo termográfica, visando compreender o perfil térmico nesta região que leva ao processo de solidificação prematura, (congelamento) da primeira porção de aço vazado do distribuidor para o molde. Concluindo, as aná lises realizadas acima permitiram avanços no diagnóstico do mecanismo de obstrução, através de um maior conhecimento da variação térmica da região do canal de alimentação distribuidor – molde e a elaboração de propostas operacionais para mitigar o problema, que podem ser estendidas a outros vazamentos de metal líquido via canais refratários. __________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The foccus of this work is the phenomenon known as “start freezing blockage” of the first batch of liquid steel flowing from tundish to mold through the slide gate system of a continuous casting machine. The flow rate is set by adjusting the position of the refractory sliding gate but in some instances, due to factors such as liquid steel temperature, refractory pouring channel temperature, slide gate opening and others, a premature and quick freezing of steel is observed. That leads to loss of productivity and other operational problems. There is little study on this phenomenon some consider this is inherent in the nature of process. In order to improve understanding of this problem the following approach was taken: - Reporting of the operational conditions during heats when starting freezing was observed; characterization of the frozen logs - Thermo-fluidynamic numerical modeling of the pouring channel system for a variety of steel grades and pre-heating conditions; comparison with plant data - Temperature measurements through thermocouples embedded in the slide gate system and optical pyrometers; comparison with numerical predictions. The present work has the objective of analysis the mechanism of start freezing blockage. The phenomenon is shown to be grade sensitive and strongly dependent of thermal history and process variability. The results and methodology can extended to similar casting problems.

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 2016-03-23T17:36:57Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_ModelamentoMatemáticoPerdas.pdf: 10974534 bytes, checksum: 16870ae526219b4ee79ce306f438b1e5 (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-04-15T15:14:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_ModelamentoMatemáticoPerdas.pdf: 10974534 bytes, checksum: 16870ae526219b4ee79ce306f438b1e5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-15T15:14:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_ModelamentoMatemáticoPerdas.pdf: 10974534 bytes, checksum: 16870ae526219b4ee79ce306f438b1e5 (MD5) Previous issue date: 2015 / Durante as etapas de refino secundário e de lingotamento, o aço líquido encontra-se dentro da panela na aciaria. Uma das consequências do tempo de residência do aço na panela são as trocas térmicas ao longo do processo. O controle da temperatura do aço líquido é condição essencial para que o produto final apresente um alto nível de qualidade. Este trabalho busca avaliar a transferência de calor a partir do aço, para o refratário da panela e para a camada de escória, utilizando modelos semi-analíticos e numéricos (Computational Fluid Dynamics – CFD) via Ansys/CFX. Os resultados foram comparados com dados disponíveis na literatura e servem de apoio para a previsão de temperatura nos processos industriais. Foi considerada e avaliada a influência de diferentes parâmetros envolvidos no processo como espessura da camada de escória, tipo de revestimento refratário utilizado na panela e a temperatura inicial de processo. As perdas térmicas para os refratários laterais e do fundo da panela se mostraram maiores se comparadas com as perdas térmicas para a camada de escória. A escória fornece uma camada de isolamento sobre a superfície do aço líquido porém, a espessura da camada de escória apresenta uma relação bem menos significante do que o tipo de refratário utilizado bem como a sua temperatura de encharque inicial, perante os fluxos de calor instaurados no sistema. Uma equação para se determinar o fluxo de calor na superfície da camada de escória foi proposta considerando o estado físico bifásico da mesma. _____________________________________________________________________________________ / ABSTRACT : Throughout the secondary refining and the continuous casting steps the steel melt is kept inside the ladle on steel shop. One of the consequences of the melt´s residence time in the ladle along the process is heat losses and decreasing temperatures. Controlling liquid steel temperature is essential for achieving a final product with high quality. This study comes to evaluate heat transfer from the steel to the refractory of the ladle and the slag layer, using semi-analytical and numerical (Computational Fluid Dynamics – CFD) models. The goal is to determine steel temperature evolution during the holding time between the release of the ladle after secondary refining and the opening of the same in the casting. The modeling results have been compared with data available in the literature and may be used as a guide for forecasting ladle steel temperature in industrial processes. The influence of different parameters such as thickness of the slag layer, type of refractory lining used in the ladle and the initial temperature has been taken in consideration. Heat losses to the wall and the bottom refractory of the ladle are larger compared to the thermal losses to the slag layer. The slag provides an insulating layer on the surface of the molten steel however, the thickness of the slag layer shows a much less significant effect than the refractory type and its initial soaking temperature. An equation for determining the heat flux at the surface of the slag layer has been proposed considering the biphasic physical status.