FIMAT - Programa de Pós-Graduação em Ciências - Física dos Materiais
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Navegando FIMAT - Programa de Pós-Graduação em Ciências - Física dos Materiais por Autor "Assis, Paulo Santos"
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Item Efeito da adição de pó de balão na combustibilidade do carvão pulverizado injetado no alto-forno.(2016) Silva, Hárley Philippe Santos da; Assis, Paulo Santos; Assis, Paulo Santos; Roa, Daniel Bretas; Soares, Jaqueline dos SantosA siderurgia foi e continua sendo uma indústria essencial para o Brasil, na medida em que é o alicerce de várias cadeias produtivas, tais como a automotiva, a da construção civil, a de bens de capital, dentre outras. O ferro-gusa é uma das principais matérias-primas para fabricação do aço. A rota de produção deste material via alto-forno continua sendo a mais utilizada em todo o mundo. O alto-forno é um tipo de forno de cuba empregado na produção de ferro-gusa, pela fusão redutora de minérios de ferro em presença de carvão vegetal ou coque. Como produto dessa fusão, obtém-se escória e ferro-gusa líquidos pelo cadinho e poeiras e gases no topo. O processo de Injeção de Carvão Pulverizado, que será referido como ICP (em inglês, PCI = Pulverized Coal Injection), consiste na injeção de combustíveis auxiliares nas ventaneiras do alto-forno para minimizar o consumo de combustíveis fósseis e aumentar a eficiência de combustão. Este processo traz benefícios de ordem econômica, técnica e ambiental para a siderurgia, um dos setores da indústria que responde pelas maiores emissões de dióxido de carbono (CO2) para a atmosfera. Na siderurgia, o esforço para modernização tecnológica e da adoção das melhores práticas de gerenciamento ambiental é constante. As siderúrgicas integradas geram diversos tipos de resíduos sólidos e, em grande quantidade. Alguns desses resíduos são parcialmente reciclados como adição à carga da sinterização de minérios, porém com prejuízos à boa prática operacional. A história da relação de indústrias com o meio ambiente tem demonstrado que os impactos ambientais resultantes das atividades produtivas podem vir a comprometer o futuro do planeta. Desta forma, todos os esforços na busca de promover o desenvolvimento sustentável devem ser prioritários, tanto a nível acadêmico, profissional, como político-social. Uma tendência crescente na ICP é a utilização de misturas de carvões com o objetivo de alcançar um desempenho global mais eficiente do que o alcançado pelo uso de carvões individuais. Além disso, a conscientização ambiental da necessidade de se reduzir as emissões de CO2 tem levado à busca pela substituição, mesmo que parcial, de combustíveis fósseis por outras fontes de energia. O pó de balão ou pó do coletor é um resíduo gerado no processo de limpeza do gás de alto-forno. É comum ser reciclado como material de adição na carga das Sinterizações de minérios. Visto que o pó de balão desempenha a função de combustível na mistura à sinterizar, decidiu-se avaliar se seria capaz de exercer essa mesma função quando misturado ao carvão pulverizado do alto-forno e substituir parte dessa massa de carvão. O pó foi inicialmente caracterizado física e quimicamente. A seguir, avaliou-se a combustibilidade do carvão para ICP quando este recebeu a adição do pó. Este trabalho teve por objetivo caracterizar o pó de balão e avaliar o impacto de sua adição na combustibilidade do carvão pulverizado injetado no alto-forno. Para o estudo, foram utilizadas amostras de carvão mineral e pó de balão. Os resultados obtidos demonstraram que a adição do pó prejudicou a combustibilidade do carvão pulverizado.Item Estudo sobre eficiência energética aplicada ao aproveitamento do potencial térmico durante o escoamento de escória em processos siderúrgicos.(2022) Silva, Ismenia Cerqueira; Assis, Paulo Santos; Assis, Paulo Santos; Leal, Elisângela Martins; Castro, José Adilson deO balanço do potencial térmico das escórias é importante nas análises de eficiência energética, pois serve para avaliar a disposição de calor para aplicação em determinados processos que permitem o reaproveitamento dessa energia térmica, a diminuição do consumo de outros combustíveis de maior custo durante um determinado processo siderúrgico, ou servindo para produção de energia elétrica e até mesmo para aplicação em outros processos industriais fora da siderurgia, favorecendo a diminuição de custos e a proteção ambiental. Este trabalho demonstra a possibilidade de reduzir o gasto de energia para geração de calor, trazendo a economia de recursos e evitando o aumento das emissões de gases de efeito estufa por meio da utilização do aporte térmico das escórias em temperatura aproximada de 1150ºC. Inserindo-as numa câmara de recuperação de calor que utiliza sopro de ar, é possível obter ar quente com uma temperatura de até 520 ºC e uma taxa de recuperação de calor da escória em torno de 76%. Sendo assim, é feito um balanço térmico do calor recuperado do ar quente de escórias numa câmara de recuperação, para posterior aplicação desse calor em um forno de recozimento de bobinas laminadas a frio. A quantidade de calor efetivo recuperado das escórias (1000 MJ/t escória) supera a quantidade de calor do ar de combustão de um forno para recozimento de bobinas, sabendo que um forno suporta em média 3 bobinas, e uma bobina pesa em torno de 3 toneladas, obtém-se a necessidade de uma quantidade de calor de 727 MJ do ar de combustão do forno, sendo assim, a quantidade de calor efetivo recuperado por uma tonelada de escória supera esse valor. Conforme o estudo realizado, uma massa de 3,96 t de escória permite gerar aproximadamente 3958 MJ, enquanto um forno de recozimento de bobinas a frio necessita de uma entrada total de calor de pelo menos 4781 MJ para um ciclo normal. A opção de utilização do aporte térmico dessa massa de escória permite gerar uma economia de aproximadamente R$ 346,73 para apenas um ciclo de recozimento de bobinas laminadas a frio. Além da economia de outros recursos energéticos e da redução de custos, também é possível considerar os ganhos ambientais referentes a esse processo de recuperação de calor, como a reintrodução de gases provenientes da escória diretamente no processo de queima do forno de recozimento de bobinas laminadas a frio. Sendo assim, esse processo de recuperação de calor cumpre bem os objetivos da eficiência energética.Item Ondas ultrassônicas para o controle de Limnoperna fortunei – o mexilhão dourado.(2022) Araújo, Gislaine Soares; Assis, Paulo Santos; Pelli, Afonso; Assis, Paulo Santos; Velten, Hermano Endlich Schneider; Hayashi, CarminoO presente estudo se caracteriza como uma pesquisa experimental realizada em laboratório, com o objetivo de verificar possível efeito de ondas ultrassônicas no controle da invasão do Limnoperna fortunei (mexilhão-dourado). Foram realizados três experimentos contendo quantidades distintas de indivíduos e, para cada experimento, o aparelho sonicador foi utilizado na frequência de 40kHz. Adicionalmente, os procedimentos realizados variaram em tempo e dias de exposição dos indivíduos às ondas ultrassônicas. Os resultados apresentaram números variados para mortalidade e desacoplamento das amostras analisadas, havendo diferenças significativas referentes ao tempo de exposição por experimento e dias em que as amostras foram submetidas. Assim, o uso do ultrassom para a desincrustação e morte dos mexilhões dourados foi eficiente e pode ser uma alternativa ao controle da invasão do L. Fortunei.