[pt] As pelotas de minério de ferro são produzidas a partir de um processo de aglomeração de finos de minério denominado pelotização, e possuem granulometria adequada para utilização em fornos siderúrgicos. Nesta dissertação dois fenômenos associados às superfícies das pelotas foram estudados: a formação de trincas e a presença de recobrimento (coating). Durante a pelotização, as pelotas são submetidas a diversos esforços compressivos e mudanças bruscas de temperatura. Desta forma, são geradas trincas em sua superfície, que são prejudiciais à resistência e ao desempenho nos fornos de redução. Já durante o processo de redução pode ocorrer a formação de pontes de ferro entre as pelotas, que se aglomeram formando clusters que comprometem o fluxo de gases no interior dos fornos. Este problema pode ser minimizado recobrindo as pelotas com uma mistura a base de óxidos de magnésio, o coating, que inibe a formação das pontes. Tendo em vista a importância de caracterizar trincas e coating na superfície das pelotas, a presente dissertação desenvolveu metodologias de aquisição, processamento e análise digital de imagens adquiridas com um estereoscópio. Foram desenvolvidos porta-amostras ajustáveis que permitiram a aquisição de imagens 2D de pelotas aproximadamente esféricas de diferentes tamanhos, cobrindo a maior parte da superfície e evitando a sobreposição de regiões de análise. A rotina de análise de trincas comparou dois métodos de segmentação e forneceu atributos como espessura média, fração de área e comprimento. A rotina de análise de coating utilizou segmentação por limiarização e mediu a fração de área ocupada em cada pelota. O uso dos porta-amostras foi fundamental para o sucesso do procedimento de aquisição. As rotinas de análise de trincas ou de coating se mostraram robustas para diferentes amostras. / [en] Iron ore pellets are produced from an ore fines agglomeration process called pelletizing, and are suitable for use in steel furnaces. In this dissertation two phenomena associated with the pellet surfaces were studied: crack formation and the presence of coating. During pelletizing, the pellets undergo various compressive forces and sudden changes in temperature. In this way, cracks are generated on its surface, which are detrimental to strength and performance in reduction furnaces. Already during the reduction process the formation of iron bridges can occur between the pellets, which clump forming clusters that compromise the flow of gases inside the furnaces. This problem can be minimized by coating the pellets with a magnesium oxide coating, which inhibits the formation of bridges. Given the importance of characterizing cracks and coating on the surface of the pellets, this dissertation developed methodologies for acquisition, processing and digital analysis of images acquired with a stereoscope. Adjustable sample holders were developed which allowed the acquisition of 2D images of approximately spherical pellets of different sizes, covering most of the surface and avoiding overlapping analysis regions. The crack analysis routine compared two segmentation methods and provided attributes such as mean thickness, area fraction and length. The coating analysis routine used threshold segmentation and measured the fraction of area occupied in each pellet. The use of the sample holders was fundamental to the success of the acquisition procedure. Crack analysis or coating routines were robust for different samples.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:50981 |
| Date | 22 December 2020 |
| Creators | THALITA DIAS PINHEIRO CALDAS |
| Contributors | SIDNEI PACIORNIK |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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