Navegando por Autor "Fernandes, Daniel Pinto"
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Item Estudo de estabilização química, geo-mecânica e ambiental das escórias de aciaria LD para fins de aplicação como material de lastro ferroviário em vias sinalizadas.(Programa de Pós-Graduação em Geotecnia. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2010) Fernandes, Daniel Pinto; Fernandes, GilbertoA reutilização de resíduos constitui uma grande alternativa para a preservação dos recursos naturais e do meio ambiente. Nesse sentido, as escórias de aciaria LD apresentam-se como um dos resíduos de maior geração nas usinas siderúrgicas. Estima-se que para cada tonelada de aço produzida, gera-se cerca de 150 kg de escória de aciaria no processo LD. Geralmente, as escórias de aciaria LD recém produzidas são volumetricamente instáveis, apresentando características expansivas, e por esta razão, a aplicação das mesmas deve ser feita a partir de estudos de estabilização. O objetivo precípuo desta pesquisa é elaborar e implantar uma metodologia de estabilização química da escória de aciaria LD para fins de aplicação como lastro ferroviário em vias sinalizadas. Procura-se dessa maneira caracterizar definitivamente o uso da escória de aciaria em larga escala como lastro de ferrovias. Para atingir esse objetivo foi definida uma metodologia para a cura do material no pátio de beneficiamento de escória da USIMINAS com base na hidratação e na carbonatação em pilhas de 2 metros de altura, umectadas com aspersores e que foram instrumentadas com sensores de molhamento foliar, temperatura, precipitação, umidade relativa do ar e teor de dióxido de carbono. Foi montada ainda uma pilha controle para acompanhar o processo de estabilização chamado “weathering” ou ao tempo, que consiste na metodologia adotada pela siderúrgica. Nesta campanha de campo, foi feito um monitoramento do teor de cal livre e também da expansibilidade presente nas pilhas de escória de aciaria analisadas durante o período de 180 dias. Durante este acompanhamento foram realizadas extensas campanhas de campo para caracterizar quimicamente, geo-mecânicamente, fisicamente, ambientalmente, antes e depois do processo de estabilização. As campanhas laboratoriais foram desenvolvidas nos laboratórios da Universidade Federal de Ouro Preto. Dessa forma, por meio dos resultados obtidos foi possível concluir que a metodologia de estabilização com base na hidratação e carbonatação para a escória de aciaria LD foi bastante eficiente, diminuindo o teor de cal livre a valores bem abaixo ao prescrito por normas internacionais e consequentemente reduzindo também a expansão destrutiva da escória. Os resultados também mostraram que a escória estabilizada obteve classificação ambiental como resíduo IIB, enquanto que a escória não estabilizada foi classificada como resíduo IIA. Assim, conclui-se que a escória estabilizada possui grande potencial para ser aplicado como lastro ferroviário em vias sinalizadas em termos de comportamento mecânico, ambiental e propriedades elétricas.Item Metodologia para estabilização química do agregado siderúrgico para aplicação como lastro ferroviário.(2016) Fernandes, Daniel Pinto; Fernandes, Gilberto; Fernandes, Gilberto; Pereira, Carlos Alberto; Corteletti, Rosyelle Cristina; Almeida, Maria das Graças Gardoni de; Silva, Luiz Francisco Muniz daNas últimas décadas, o interesse pela aplicação dos resíduos industriais em outras áreas têm crescido amplamente. A este fato, pode ser atribuído tanto questões econômicas quanto ambientais. Nesta perspectiva, os agregados siderúrgicos antes chamados escória de aciaria se apresentam como um co-produto com grande geração nas usinas siderúrgicas integradas. Para cada tonelada de aço produzido, são gerados cerca 170 kg de agregado siderúrgico no processo Linz Donawitz. De forma geral, os agregados siderúrgicos recém produzidos apresentam uma expansibilidade volumétrica que conduzem o material à fragmentação e posterior produção de finos. Em razão dessa expansibilidade, o emprego desse material, deve ser feito a partir de processos de estabilização dos óxidos instáveis. O presente trabalho de pesquisa têm por objetivo precípuo a estabilização química dos óxidos instáveis por meio da fusão do agregado siderúrgico na fase líquida com refratário de coqueria cominuído. Após tratamento, o co-produto estabilizado foi britado na faixa específica para lastro e caracterizado nas áreas física, mecânica, química, ambiental, elétrica e de campo para aplicação em vias férreas sinalizadas. Em sequência às caracterizações, foi dimensionado, tanto empiricamente, como mecanisticamente, o pavimento ferroviário de um trecho da Estrada de Ferro Carajás com os dados de lastro composto por brita e pelo agregado siderúrgico estabilizado, a fim de se comparar e verificar que o co-produto formado pela fusão é mais competente que o usualmente aplicado. Para alcançar este propósito, a metodologia definida para estabilização do material passou primeiramente pela caracterização química do refratário de coqueria, para determinação da fração mais eficaz no processo, depois pela fusão da escória recém produzida com a fração escolhida, resfriamento em baia e consequente solidificação, para enfim britagem e transporte para as caracterizações no Laboratório de Ferrovias e Asfalto da Universidade Federal de Ouro Preto. Os resultados obtidos pela metodologia de estabilização nas caracterizações para lastro padrão foram em conformidade com os limites estabelecidos por norma. Em relação à comparação entre as tensões no pavimento ferroviário, o agregado siderúrgico alcançou melhor performance do que a brita usualmente empregada. A avaliação em termos do custo do agregado estabilizado frente ao natural (brita) se mostrou favorável ao primeiro material.