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Previous issue date: 2007-09-13 / Universidade Federal de Sao Carlos / Not only for the development of their products, the aluminum industry has
engaged its efforts in services for their customers. One of them is the molten
aluminum delivery (7 to 8 t) in crucibles for long distances (over 100 to 200 km).
This is an advantageous practice for the customers because it allows saving
energy in the melting process, and the suppliers can add value to the metal
purchased. Because the process demands great amount of molten metal, a
high thermal and mechanical performance of the crucible lining is needed.
Thus, a systemic analysis involving design, thermodynamic, microstructure,
thermal conductivity and thermo-mechanical aspects must be considered. This
work aims to match these fundaments, the industrial results, the laboratory
characterization of materials and the computing simulations using a software
recently developed by the working team. This software is able to predict the
thermal behavior of the heated containers even under operation. Therefore,
based on the three pillars named theory , simulation and industrial results a
new commercial refractory lining were selected improving the net volume of the
crucible and saving the energy required for its pre-heating. As a second step of
the resent work, one of main weak points of this refractory, the erosion
resistance, was minimized / A indústria do alumínio tem se especializado não somente em
tecnologias de produção de metal, mas também tem se aperfeiçoado no setor
de serviços prestados aos seus clientes. Um deles é o transporte do alumínio
líquido em cadinhos para longas distâncias, onde de 8 a 10 toneladas de metal
fundido percorrem mais de 100 km em rodovias de baixa qualidade. Além de
agregar o valor do produto aos fornecedores, os clientes podem otimizar seus
processos em tempo e custo, uma vez que poupam os esforços na refusão do
alumínio. Como o transporte em escala industrial demanda grandes
quantidades de metal, é necessário um bom desempenho do cadinho nos
quesitos de conservação de temperatura e resistência termomecânica de seu
revestimento refratário. Todavia, a seleção correta do refratário não é uma
tarefa trivial, pois uma série de propriedades deve ser considerada de modo a
maximizar esse desempenho. Com isso, uma análise sistêmica envolvendo
termodinâmica, microestrutura, resistência termomecânica, propriedades
térmicas e projeto torna-se necessária. Neste trabalho, procurou-se conciliar a
teoria com a prática industrial, efetuando-se um estudo baseado na
caracterização de materiais comerciais e a simulação computacional para
prever o comportamento do cadinho durante sua operação. A partir do acesso
a informações da empresa parceira deste estudo foi possível o
acompanhamento da prática industrial, permitindo estudos cada vez mais
aprofundados quanto as reais necessidades de um projeto de revestimento de
cadinhos. Assim, com os três pilares teoria , simulação e prática industrial
determinou-se o melhor revestimento para cadinhos que, além de proporcionar
um maior volume de metal entregue também gerou economias energéticas. Na
segunda etapa do trabalho, minimizou-se um dos principais pontos fracos
desse revestimento que é a resistência a erosão
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/761 |
| Date | 13 September 2007 |
| Creators | Miyaji, Dan Yushin |
| Contributors | Pandolfelli, Victor Carlos |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, UFSCar, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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