This bachelor degree project is about determining the impact that additional bottom stirring may have on the desulphurization process at SSAB Luleå. During one week of field work steel samples were collected from 39 different heats. 31 of the heats were samples with the bottom stirring function enabled and the remaining 8 heats without the bottom blowing function, which is the standard method today at SSAB Luleå and they can be referred as references. Data from 15 old reference heats were also used for analysis.Two different behaviors of bottom stirring appeared and they were therefore separated to type 1 and type 2 bottom stirring. Type 1 bottom stirring turned out to have highest possibility of all methods to reach dissolved sulfur content of maximum 0.001%. If the ingoing dissolved sulfur content is around 0.03% has type 1 bottom stirring 33% chance to reach 0.001% dissolved sulfur content already after 13.3 minutes of injection and that can save sulfur reagents. The method with highest reagent efficiency showed type 1 bottom stirring to have, on second place came type 2 bottom stirring and the references showed to have lowest reagent efficiency.

Semi-solid metal (SSM) casting has been widely used in automotive industries to reduce the weight. In RheoMetalTM process which is one of the variations of SSM, the slurry fabrication can be finished within 30 second and can the slurry making process can be integrated into a high pressure die casting (HPDC) route without significant adjustments, making the process a promising alternative for industrial application. However, the application of SSM is still limited due to the semi-solid deformation-induced casting defects, such as macrosegregation and large pores. Due to the short stirring duration, the inefficient stirring is the leading cause of defects formation. Another critical issue in the RheoMetalTM process is the oxidation during the stirring process, which results in the increase of oxides in the castings, reducing the mechanical properties. This study aims to investigate the ductility and the fatigue performance of SSM castings. The main focuses were on the role of the stirring and oxides. The quenched slurry was analyzed to evaluate the effect of the stirring on the particle distribution in the slurry, and its effect on the formation of pores and segregation was discussed. To investigate the oxidation during the slurry making process, two alloys with different Mg content were cast. Scanning electron microscopy (JEOL JSM-7001F SEM) equipped with Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) was used to identify the oxides on the fracture surface. Tensile test and fatigue test accompanied with direct current potential drop (DCPD) were performed to investigate the ductility and fatigue performance, respectively. The results suggest that the intensive stirring can avoid the formation of the large clusters, making the particle distribution homogeneous in the slurry. The Mg contents determined the types of the oxides formed in the slurry making process. For alloys with sufficient Mg, the oxides would be MgAl2O4, which exist as small films with numerous cracks, while a large oxides film will be formed in the case of low Mg content. The combined influence of porosity and oxides was concluded. In the 42000 alloy, because of the low Mg content, the ductility was dominated by the large oxide films. In contrast, in the Magsimal 59 alloy, the presence of small oxides (less than 0.2 mm in majority) leads to the influence of oxides on the elongation negligible. However, a good correlation was obtained between the largest pores and ductility. The fatigue test shows that the surface liquid segregation (SLS) determined the fatigue strength under cyclic bend loading, due to its higher hardness. The effect of the inner pores on the fatigue performance was negligible, as the maximum stress was applied on the surface. / Halvsolid metall (SSM) gjutning har använts i stor utsträckning inom bilindustrin för att minska vikten. I RheoMetalTM-processen, som är en av varianterna av SSM, kan slurrytillverkningen avslutas inom 30 sekunder och kan slurryframställningsprocessen integreras i en högtrycksgjutningsrutt (HPDC) utan betydande justeringar, vilket gör processen till ett lovande alternativ för industriell tillämpning. Tillämpningen av SSM är dock fortfarande begränsad på grund av de halvfasta deformationsinducerade gjutdefekterna, såsom makrosegregering och stora porer. På grund av den korta omrörningstiden är den ineffektiva omrörningen den främsta orsaken till att defekter bildas. En annan kritisk fråga i RheoMetalTM-processen är oxidationen under omrörningsprocessen, vilket resulterar i ökningen av oxider i gjutgodset, vilket minskar de mekaniska egenskaperna. Denna studie syftar till att undersöka duktiliteten och utmattningsprestandan hos SSM-gjutgods. Huvudfokus var på omrörningens och oxidernas roll. Den kylda uppslamningen analyserades för att utvärdera effekten av omrörningen på partikelfördelningen i uppslamningen, och dess effekt på bildandet av porer och segregation diskuterades. För att undersöka oxidationen under slurrytillverkningsprocessen göts två legeringar med olika Mg-halt. Svepelektronmikroskopi (JEOL JSM-7001F SEM) utrustad med energidispersiv röntgenspektroskopi (EDS) användes för att identifiera oxiderna på brottytan. Dragtest och utmattningstest tillsammans med likströmspotentialfall (DCPD) utfördes för att undersöka duktiliteten respektive utmattningsprestandan. Resultaten tyder på att den intensiva omrörningen kan undvika bildningen av de stora klustren, vilket gör partikelfördelningen homogen i slammet. Mg-innehållet bestämde vilka typer av oxider som bildades i slurrytillverkningsprocessen. För legeringar med tillräckligt med Mg skulle oxiderna vara MgAl2O4, som finns som små filmer med många sprickor, medan en stor oxidfilm kommer att bildas vid låg Mg-halt. Den kombinerade inverkan av porositet och oxider konstaterades. I 42000-legeringen, på grund av det låga Mg-innehållet, dominerades duktiliteten av de stora oxidfilmerna. Däremot, i Magsimal 59-legeringen, leder närvaron av små oxider (mindre än 0,2 mm i majoritet) till att oxidernas inverkan på förlängningen är försumbar. En god korrelation erhölls dock mellan de största porerna och duktiliteten. Utmattningstestet visar att ytvätskesegregeringen (SLS) bestämde utmattningshållfastheten under cyklisk böjbelastning, på grund av dess högre hårdhet. Effekten av de inre porerna på utmattningsprestandan var försumbar, eftersom den maximala belastningen applicerades på ytan.

Dentro do escopo de estudo de aspectos fundamentais e tecnológicos, este trabalho foi direcionado à avaliação do comportamento da estabilidade e da eficiência de um reator anaeróbio contendo biomassa imobilizada em espuma de poliuretano para o tratamento de água residuária sintética com concentração de aproximadamente 500 mgDQO/L. O reator, de 6 litros de volume nominal, mantido à temperatura de 30 +/- 1ºC e sob a agitação mecânica de 500 rpm, foi operado em bateladas seqüenciais com a renovação de apenas parte do volume de água residuária tratada por ciclo, ou seja, a descarga do reator não foi completa, mas apenas parcial. Neste contexto, a principal característica operacional investigada foi a relação entre o volume de água residuária afluente, o qual era alimentado a cada novo ciclo de operação, e o volume de meio contido no reator, o qual não era descarregado no ciclo anterior, mantendo-se a mesma carga orgânica volumétrica. Desta forma, foi possível verificar a flexibilidade operacional do sistema com relação ao volume de água residuária tratada a cada ciclo e o tempo de duração do ciclo para uma mesma carga orgânica. Os resultados indicaram que o reator pôde operar com diferentes relações entre o volume alimentado e o volume de meio reacional sem diminuição significativa do seu desempenho, permitindo-se, assim, maior flexibilidade operacional. Para as condições em que o volume renovado foi maior ou igual a 50% do volume de meio do reator (ciclos de 4 a 8 horas), as eficiências de remoção de matéria orgânica filtrada e não filtrada mantiveram-se no patamar de 84 e 79%, respectivamente, enquanto que nas demais condições de maior diluição inicial do afluente (ciclos de 1 e 2 horas), essas eficiências foram ligeiramente menores, em torno de 80 e 74%, respectivamente. A alta velocidade de formação de material viscoso de aparência polimérica, nas condições de maior diluição inicial do afluente, dificultou a manutenção do volume de meio reacional do reator constante. / An assessment was performed on the stability and efficiency of an anaerobic reactor containing biomass immobilized on polyurethane foam for the treatment of synthetic wastewater with organic loading of approximately 500 mgCOD/L. The reactor had a total volume of 6 L. Batch operation took place at a temperature of 30 +/- 1ºC and an agitation rate of 500 rpm. During operation only part of the treated wastewater was renewed per cycle, i.e., reactor discharge was not complete, but partial. The main operation characteristic investigated was the ratio between influent wastewater volume, which was fed at each cycle, and the volume of medium contained in the reactor, which had not been discharged in the previous cycle, maintaining the same volumetric organic load. This way, it was possible to verify operation flexibility of the system regarding treated wastewater volume in each cycle as well as cycle time duration for the same volumetric organic loading. Results indicated that the reactor was able to operate at different ratios between feed and reaction medium volume without significant loss in performance, allowing, hence, greater operation flexibility. For conditions at which renewed volume was greater than or equal to 50% of the reactor medium (cycles from 4 to 8 hours), filtered and non-filtered organic matter removal efficiencies were about 84 and 79%, respectively, whereas at conditions of higher initial influent dilution (cycles from 1 to 2 hours) these efficiencies were slightly lower, about 80 and 74%, respectively. The high formation rate of viscous polymer-like material probably of microbiological origin, at the conditions of higher initial influent dilution hindered maintenance of constant reactor medium volume.

Este trabalho teve como objetivo a utilização de glicerol, principal subproduto da produção de biodiesel, como fonte de carbono para a produção de biomassa e ribonucleotídeos de leveduras. Com este propósito, foi realizado um screening de leveduras para identificar aquelas cepas com maior capacidade de crescimento em glicerol. As leveduras Hansenula anomala CCT 2648 e Kluyveromyces marxianus var. lactis CCT 4086 apresentaram os maiores valores de fator de conversão (YX/S) e produtividade volumétrica em células (QX) sob condições fixas de glicerol (30 g/L), temperatura (30 oC) e pH (5,5). Foi também detectada a produção de etanol e ácidos orgânicos, por algumas das leveduras estudadas em meios contendo glicerol. Com base no potencial de produção de biomassa das cepas selecionadas na etapa anterior, foram realizados estudos para avaliar a influência da concentração de glicerol (10 - 50 g/L), extrato de levedura (1 - 3 g/L), pH(4,5 - 6,5) e temperatura (28 - 40oC) no crescimento destas linhagens, utilizando planejamento experimental 24. De acordo com os resultados, a levedura Hansenula anomala CCT 2648 foi selecionada para a produção de biomassa e ribonucleotídeos em experimentos conduzidos em bioreator por apresentar maior concentração de biomassa (4,59 g/L) quando comparada com a levedura Kluyveromyces marxianus var lactis CCT 4086 (3,37 g/L). Nesta fase, foi avaliada a influência da agitação (300 - 700 rpm), aeração (0,5 - 2 vvm) e concentração de glicerol (10 - 50 g/L) com o objetivo de estabelecer as melhores condições de processo, por meio de planejamento 23. Os maiores valores de YX/S (0,57- 0,60 g/g) foram obtidos nos ensaios conduzidos sob a menor concentração de glicerol (10 g/L), entretanto, o maiores valores de QX (0,44 - 0,62) foram obtidos em cultivos quando se utilizou valores de agitação superiores a 500 rpm. A análise estatística confirmou a significância das variáveis, concentração de glicerol e agitação, e permitiu estabelecer os modelos matemáticos representativos da influência destas variáveis na produção de biomassa e ribonucleotídeos por Hansenula anomala CCT 2648. Os resultados obtidos neste trabalho demonstraram o potencial de utilização do glicerol derivado da fabricação de biodiesel como fonte de carbono de baixo custo para a produção de biomassa e biomoléculas, como por exemplo os ribonucleotídeos. / Glycerol is considered to be the principle sub-product derived from biodiesel production process. In this work, glycerol was used as the only carbon source for biomass accumulation and ribonucleotides production. For this purpose screening of different strains was achieved, where the yeasts defined as Hansenula anomala CCT 2648 and Kluyveromyces marxianus var. lactis CCT 4086 showed high biomass yield (Y X/S) and productivity (QX) as well as better ribonucleotides production, using an initial concentration of glycerol of 30 g/L, temperature of 30oC and pH of 5,5. In addition, ethanol and organic acids were detected during glycerol assimilation by these two studied yeasts. Since these two selected yeast showed a promising potential in biomass and ribonucleotides production, a 24 complete factorial design was employed in order to study the influence of different parameters: glycerol initial concentration (10 - 50 g/L), yeast extract initial concentration (1-3 g/L), pH (4,5 - 6,5) and temperature (28 - 40oC) on the fermentation yield and productivity. According to the obtained results, the yeast Hansenula anomala CCT 2648 achieved higher biomass production (4,59 g/L) when compared to Kluyveromyces marxianus var lactis CCT 4086 (3,37 g/L). Such fact lead to the selection of Hansenula anomala CCT 2648 for a scale-up production of ribonucleotides using a stirred stank bioreactor, where the influence of the following fermentation parameters were studied: agitation (300 - 500 rpm), air input (0,5 - 2 vvm) and glycerol initial concentration (10 - 50 g/L) using a 23 full factorial design. High values of YX/S (0,57 - 0,6 g/g) were observed when the experiments were carried out at lower glycerol concentration (10 g/L), while high values of QX (0,44 - 0,62 g/L.h) were observed at high agitation rates of 500 rpm and above. Mathematical models were also created to confirm this influence of glycerol initial concentration and bioreactor stirring on biomass and ribonucleotides production by Hansenula anomala CCT 2648. Obtained results in this work demonstrated the feasibility of using glycerol derived from biodiesel production as a promising low-value carbon source for biomass and ribonucleotides accumulation.

Este trabalho teve como objetivo a utilização de glicerol, principal subproduto da produção de biodiesel, como fonte de carbono para a produção de biomassa e ribonucleotídeos de leveduras. Com este propósito, foi realizado um screening de leveduras para identificar aquelas cepas com maior capacidade de crescimento em glicerol. As leveduras Hansenula anomala CCT 2648 e Kluyveromyces marxianus var. lactis CCT 4086 apresentaram os maiores valores de fator de conversão (YX/S) e produtividade volumétrica em células (QX) sob condições fixas de glicerol (30 g/L), temperatura (30 oC) e pH (5,5). Foi também detectada a produção de etanol e ácidos orgânicos, por algumas das leveduras estudadas em meios contendo glicerol. Com base no potencial de produção de biomassa das cepas selecionadas na etapa anterior, foram realizados estudos para avaliar a influência da concentração de glicerol (10 - 50 g/L), extrato de levedura (1 - 3 g/L), pH(4,5 - 6,5) e temperatura (28 - 40oC) no crescimento destas linhagens, utilizando planejamento experimental 24. De acordo com os resultados, a levedura Hansenula anomala CCT 2648 foi selecionada para a produção de biomassa e ribonucleotídeos em experimentos conduzidos em bioreator por apresentar maior concentração de biomassa (4,59 g/L) quando comparada com a levedura Kluyveromyces marxianus var lactis CCT 4086 (3,37 g/L). Nesta fase, foi avaliada a influência da agitação (300 - 700 rpm), aeração (0,5 - 2 vvm) e concentração de glicerol (10 - 50 g/L) com o objetivo de estabelecer as melhores condições de processo, por meio de planejamento 23. Os maiores valores de YX/S (0,57- 0,60 g/g) foram obtidos nos ensaios conduzidos sob a menor concentração de glicerol (10 g/L), entretanto, o maiores valores de QX (0,44 - 0,62) foram obtidos em cultivos quando se utilizou valores de agitação superiores a 500 rpm. A análise estatística confirmou a significância das variáveis, concentração de glicerol e agitação, e permitiu estabelecer os modelos matemáticos representativos da influência destas variáveis na produção de biomassa e ribonucleotídeos por Hansenula anomala CCT 2648. Os resultados obtidos neste trabalho demonstraram o potencial de utilização do glicerol derivado da fabricação de biodiesel como fonte de carbono de baixo custo para a produção de biomassa e biomoléculas, como por exemplo os ribonucleotídeos. / Glycerol is considered to be the principle sub-product derived from biodiesel production process. In this work, glycerol was used as the only carbon source for biomass accumulation and ribonucleotides production. For this purpose screening of different strains was achieved, where the yeasts defined as Hansenula anomala CCT 2648 and Kluyveromyces marxianus var. lactis CCT 4086 showed high biomass yield (Y X/S) and productivity (QX) as well as better ribonucleotides production, using an initial concentration of glycerol of 30 g/L, temperature of 30oC and pH of 5,5. In addition, ethanol and organic acids were detected during glycerol assimilation by these two studied yeasts. Since these two selected yeast showed a promising potential in biomass and ribonucleotides production, a 24 complete factorial design was employed in order to study the influence of different parameters: glycerol initial concentration (10 - 50 g/L), yeast extract initial concentration (1-3 g/L), pH (4,5 - 6,5) and temperature (28 - 40oC) on the fermentation yield and productivity. According to the obtained results, the yeast Hansenula anomala CCT 2648 achieved higher biomass production (4,59 g/L) when compared to Kluyveromyces marxianus var lactis CCT 4086 (3,37 g/L). Such fact lead to the selection of Hansenula anomala CCT 2648 for a scale-up production of ribonucleotides using a stirred stank bioreactor, where the influence of the following fermentation parameters were studied: agitation (300 - 500 rpm), air input (0,5 - 2 vvm) and glycerol initial concentration (10 - 50 g/L) using a 23 full factorial design. High values of YX/S (0,57 - 0,6 g/g) were observed when the experiments were carried out at lower glycerol concentration (10 g/L), while high values of QX (0,44 - 0,62 g/L.h) were observed at high agitation rates of 500 rpm and above. Mathematical models were also created to confirm this influence of glycerol initial concentration and bioreactor stirring on biomass and ribonucleotides production by Hansenula anomala CCT 2648. Obtained results in this work demonstrated the feasibility of using glycerol derived from biodiesel production as a promising low-value carbon source for biomass and ribonucleotides accumulation.

Ce travail porte sur l’inversion de phase catastrophique induite par l’agitation continue d’un système anormal eau-huile-surfactif, sans addition de phase, afin de réaliser des émulsions eau-dans-huile concentrées et finement dispersées. Les suivis rhéologiques et conductimétriques des systèmes sous agitation indiquent que l’inversion passe, en général, par la formation d’une émulsion multiple e/H/E dans laquelle une partie de la phase continue est inclue comme gouttelettes dans les gouttes de phase dispersée. Ainsi, le volume apparent de phase dispersée augmente jusqu’à atteindre une valeur critique à laquelle l’inversion se produit. Afin de maîtriser ce processus, l’influence de variables de formulation, composition et agitation sur le mécanisme d’inversion et sur ses paramètres caractéristiques a été étudié. Les données recueillies permettent de choisir les conditions de formulation et de procédé pour préparer, en un temps minimal, des émulsions E/H avec des propriétés requises. / This study deals with the catastrophic phase inversion produce by continuous stirring of an abnormal water-oil-surfactant system, without internal phase addition, in order to prepare concentrated and fine water-in-oil emulsions. The simultaneous conductivity and viscosity measurements of the system under stirring show that generally, the inversion takes place through the formation of a multiple w/O/W emulsion in which a portion of the external phase is continuously included as droplets in the dispersed phase drops. Consequently, the dispersed phase apparent volume increases until a critical value is reached and the inversion is triggered. In order to control this process, the influence of formulation, composition and stirring variables on the inversion mechanism and on its characteristic parameters is studied. The data collected can be used to prepare, in a minimal time, emulsions with required properties, by controlling the formulation and process conditions.

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Utilizando um modelo físico de uma panela siderúrgica agitada com gás, de base elíptica e escala reduzida, foram realizados estudos para verificar a influência de diversas variáveis operacionais na otimização dos processos de mistura, fenômenos de emulsificação, e comportamento da abertura do olho da coluna de bolhas durante a agitação do aço líquido. Para esses estudos foram utilizados água e querosene como simuladores do aço e escória industrial, respectivamente. Os tempos de mistura foram determinados por medidas de condutividade. O escoamento do líquido foi caracterizado por meio da técnica PIV (velocimetria por imagem de partícula) e dispersão de traçador. Ambos experimentos, assim como os fenômenos de emulsificação e abertura do olho da coluna de bolhas, foram registrados por uma câmera de vídeo. Os resultados experimentais mostram que os tempos de mistura diminuem com o aumento da vazão de gás, porém aumentam na presença de uma camada de escória. Das configurações testadas, os menores tempos de mistura foram obtidos para uma adição do traçador (ou liga) no olho da coluna de bolhas e uma posição de injeção de gás a meio raio. Os fenômenos de emulsificação aumentam com o aumento da vazão de gás, com o deslocamento da posição de injeção de gás desde a parede para o centro da panela e com o aumento da camada de escória. A abertura do olho da coluna de bolhas cresce linearmente com o aumento da vazão de gás e diminui com o aumento da camada de escória. As correlações empíricas encontradas na literatura prevêm satisfatoriamente os resultados experimentais do modelo físico. / Utilized gas stirring ladle cold model, elliptic shape and reduced scale, were carried out study for verify effects of operational variables in optimization process mixing, emulsification phenomena, behavior exposed eye of the bubble column or plume and removal inclusions during stirring steel liquid. For these study were utilized water and kerosene how simulators steel and slag industrial. The mixing time was measured by an electrical conductivity method. Fluid flow characterization were realized through PIV (particle image velocimetry) technique and tracer dispersion experiments. This is experiments as well as behavior emulsification and aperture eye of the bubble column or plume were registered by the video recordings. Experimental results show decreases mixing time with increment gas flow rate however, increment in presence of slag layer covered the bath. From the tests configurations, is low mixing time were obtained for location addition tracer (or alloy) in eye of the bubble column or plume and half radius gas position injection. This emulsification phenomena increment considerably with gas flow rate, as gas position injection is moved from the wall ladle to center and increment slag layer thickness. The aperture eye of the bubble column or plume increases linearly with increment gas flow rate and decrease with increment slag layer thickness. Empirical correlations in literature agreement satisfactory the experimental result of physical model.

Utilizando um modelo físico de uma panela siderúrgica agitada com gás, de base elíptica e escala reduzida, foram realizados estudos para verificar a influência de diversas variáveis operacionais na otimização dos processos de mistura, fenômenos de emulsificação, e comportamento da abertura do olho da coluna de bolhas durante a agitação do aço líquido. Para esses estudos foram utilizados água e querosene como simuladores do aço e escória industrial, respectivamente. Os tempos de mistura foram determinados por medidas de condutividade. O escoamento do líquido foi caracterizado por meio da técnica PIV (velocimetria por imagem de partícula) e dispersão de traçador. Ambos experimentos, assim como os fenômenos de emulsificação e abertura do olho da coluna de bolhas, foram registrados por uma câmera de vídeo. Os resultados experimentais mostram que os tempos de mistura diminuem com o aumento da vazão de gás, porém aumentam na presença de uma camada de escória. Das configurações testadas, os menores tempos de mistura foram obtidos para uma adição do traçador (ou liga) no olho da coluna de bolhas e uma posição de injeção de gás a meio raio. Os fenômenos de emulsificação aumentam com o aumento da vazão de gás, com o deslocamento da posição de injeção de gás desde a parede para o centro da panela e com o aumento da camada de escória. A abertura do olho da coluna de bolhas cresce linearmente com o aumento da vazão de gás e diminui com o aumento da camada de escória. As correlações empíricas encontradas na literatura prevêm satisfatoriamente os resultados experimentais do modelo físico. / Utilized gas stirring ladle cold model, elliptic shape and reduced scale, were carried out study for verify effects of operational variables in optimization process mixing, emulsification phenomena, behavior exposed eye of the bubble column or plume and removal inclusions during stirring steel liquid. For these study were utilized water and kerosene how simulators steel and slag industrial. The mixing time was measured by an electrical conductivity method. Fluid flow characterization were realized through PIV (particle image velocimetry) technique and tracer dispersion experiments. This is experiments as well as behavior emulsification and aperture eye of the bubble column or plume were registered by the video recordings. Experimental results show decreases mixing time with increment gas flow rate however, increment in presence of slag layer covered the bath. From the tests configurations, is low mixing time were obtained for location addition tracer (or alloy) in eye of the bubble column or plume and half radius gas position injection. This emulsification phenomena increment considerably with gas flow rate, as gas position injection is moved from the wall ladle to center and increment slag layer thickness. The aperture eye of the bubble column or plume increases linearly with increment gas flow rate and decrease with increment slag layer thickness. Empirical correlations in literature agreement satisfactory the experimental result of physical model.

Utilizando um modelo físico de uma panela siderúrgica agitada com gás, de base elíptica e escala reduzida, foram realizados estudos para verificar a influência de diversas variáveis operacionais na otimização dos processos de mistura, fenômenos de emulsificação, e comportamento da abertura do olho da coluna de bolhas durante a agitação do aço líquido. Para esses estudos foram utilizados água e querosene como simuladores do aço e escória industrial, respectivamente. Os tempos de mistura foram determinados por medidas de condutividade. O escoamento do líquido foi caracterizado por meio da técnica PIV (velocimetria por imagem de partícula) e dispersão de traçador. Ambos experimentos, assim como os fenômenos de emulsificação e abertura do olho da coluna de bolhas, foram registrados por uma câmera de vídeo. Os resultados experimentais mostram que os tempos de mistura diminuem com o aumento da vazão de gás, porém aumentam na presença de uma camada de escória. Das configurações testadas, os menores tempos de mistura foram obtidos para uma adição do traçador (ou liga) no olho da coluna de bolhas e uma posição de injeção de gás a meio raio. Os fenômenos de emulsificação aumentam com o aumento da vazão de gás, com o deslocamento da posição de injeção de gás desde a parede para o centro da panela e com o aumento da camada de escória. A abertura do olho da coluna de bolhas cresce linearmente com o aumento da vazão de gás e diminui com o aumento da camada de escória. As correlações empíricas encontradas na literatura prevêm satisfatoriamente os resultados experimentais do modelo físico. / Utilized gas stirring ladle cold model, elliptic shape and reduced scale, were carried out study for verify effects of operational variables in optimization process mixing, emulsification phenomena, behavior exposed eye of the bubble column or plume and removal inclusions during stirring steel liquid. For these study were utilized water and kerosene how simulators steel and slag industrial. The mixing time was measured by an electrical conductivity method. Fluid flow characterization were realized through PIV (particle image velocimetry) technique and tracer dispersion experiments. This is experiments as well as behavior emulsification and aperture eye of the bubble column or plume were registered by the video recordings. Experimental results show decreases mixing time with increment gas flow rate however, increment in presence of slag layer covered the bath. From the tests configurations, is low mixing time were obtained for location addition tracer (or alloy) in eye of the bubble column or plume and half radius gas position injection. This emulsification phenomena increment considerably with gas flow rate, as gas position injection is moved from the wall ladle to center and increment slag layer thickness. The aperture eye of the bubble column or plume increases linearly with increment gas flow rate and decrease with increment slag layer thickness. Empirical correlations in literature agreement satisfactory the experimental result of physical model.