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O uso de anteliga Al-4B para o aumento da condutividade elétrica do alumínio líquido / Use of Al-4B master alloys for increase the electric conductivity of the liquid aluminium

De toda produção de transformados de alumínio, a fabricação destinada ao setor elétrico corresponde a quarta maior em toneladas. Para a comercialização do alumínio líquido com condutividade elevada, para indústrias de cabos, fios e vergalhões, anteligas de alumínio têm sido usadas e estudadas para adição ao produto final. O alumínio produzido apresenta impurezas, responsáveis por afetar o fluxo de elétrons presentes no banho, tornando o produto mais resistente à eletricidade. Como resposta a este problema, adiciona-se boro, por meio de uma anteliga, que reage com os elementos de transição solúveis e forma compostos insolúveis, precipitando e obtendo desta forma, maior condutividade elétrica. Contudo, o objetivo do trabalho foi investigar o efeito da adição de diferentes concentrações da anteliga Al-4B (%-peso) na condutividade elétrica (% IACS) do alumínio líquido. A caracterização do metal antes e após adição da liga padrão Al-4B(%-peso) e depois do alumínio líquido passar por todas as condições de transporte foi realizada por meio de espectrofotometria de emissão ótica, microscopia eletrônica de varredura, difração de Raios-X e condutividade elétrica, a fim de avaliar o atendimento às especificações da norma NBR 5118, na qual a condutividade mínima dos fios de alumínio exigida após o encordoamento deve ser de 61 % IACS. Os ensaios foram realizados em quatro etapas com adição da anteliga Al-4B em diferentes quantidades em Kg. As medições de condutividade elétrica (% IACS) foram feitas após o alumínio líquido sair do processo de produção, após adição da anteliga Al-4B ao alumínio líquido produzido e no alumínio líquido após sofrer as condições de transporte, considerando tempo gasto e temperatura atingida até entrar no processo de fabricação da liga final. Observou-se que o alumínio líquido sem tratamento apresentou uma pureza relevante em torno de 99,45% e condutividade elétrica na faixa de 60,2% IACS. Após o adição da anteligas Al-4B houve acréscimo de até 0,43% de pureza e 2,20% de IACS. Evidenciou-se que o boro em grande excesso, não foi à opção que ofereceu a melhor remoção das impurezas. A segunda etapa realizada neste trabalho, com 7,0 kg de Al-4B, foi a mais satisfatória em termos de condutividade elétrica, atingindo o valor médio de 62,38%. / From the entire production of transformed aluminum, the manufacturing products intended for the electricity sector represents the fourth largest in tons. For the commercialization of the liquid aluminum with high conductivity for cable industry, wires and rods, aluminum master alloys have been used and studied for addition to the final product. The aluminum naturally produced presents impurity elements responsible for affecting the flow of electrons present in the bath, making the product more resistant to electricity. In response to this problem, boron is added through a master alloy which reacts with the soluble transition elements and form insoluble, precipitating and obtaining thus higher electrical conductivity. However, the objective of this study was to investigate the effect of adding different concentrations of Al-4B master alloy (% by weight) in the electrical conductivity (% IACS) of liquid aluminum. The characterization of the metal before and after the addition of Al-4B was performed using chemical analysis techniques, XRD, SEM, MO in order to assess compliance with the specifications of NBR 5118, in which the minimum conductivity of the required aluminum wires after stringing should be 61% IACS. Assays were performed in four steps with addition of the Al-4B master alloy in different quantities in Kg. The electrical conductivity measurements (% IACS) were taken after the liquid aluminum leaves the production process, after adding Al-4B to produced liquid aluminum and conductivity measurement after the liquid aluminum bear all transport conditions, considering spending time and temperature reached up into the manufacturing process of the final league. It was observed that untreated liquid aluminum have already showed, naturally, a purity around 99.45% and the range of electrical conductivity of 60.2% IACS. After treatment with master alloys Boro Aluminium there was an increase of up to 0.43% purity and 2.20% of IACS. It was demonstrated that boron in large excess, was not the option that offered the best cleaning impurities. The second step performed in this study with 7.0 kg of Al-4B was the most satisfactory in terms of conductivity, reaching the average value of 62.38%. / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - FAPEMIG

Identiferoai:union.ndltd.org:IBICT/oai:10.254.254.39:tede/828
Date26 February 2016
CreatorsNUNES, Ana Gabriele Pereira
ContributorsRAMOS, Erika Coaglia Trindade, http://lattes.cnpq.br/4661654950559670, MOTA, Marilsa Aparecida, AMBROZIN, Alessandra Regina Pepe, NAKAMATSU, Sandra
PublisherUniversidade Federal de Alfenas, Instituto de Ciência e Tecnologia, Brasil, UNIFAL-MG, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
Source SetsIBICT Brazilian ETDs
LanguagePortuguese
Detected LanguageEnglish
Typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis
Formatapplication/pdf
Sourcereponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UNIFAL, instname:Universidade Federal de Alfenas, instacron:UNIFAL
Rightshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess

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