EM - Escola de Minas
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A Escola de Minas de Ouro Preto foi fundada pelo cientista Claude Henri Gorceix e inaugurada em 12 de outubro de 1876.
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Item Análise termoeconômica e ambiental da central termelétrica de uma usina siderúrgica integrada a coque simulando numericamente o uso do hidrogênio como combustível auxiliar.(2021) Coura, Dimas Pereira; Leal, Elisângela Martins; Leal, Elisângela Martins; Silva, Guilherme Liziero Ruggio da; Assis, Paulo Santos; Bortolaia, Luis Antônio; Rocha, Luiz Joaquim CardosoA siderurgia apresenta fundamental importância no contexto energético do Brasil, sendo caracterizada como um dos grandes consumidores de eletricidade no país. Para ter competitividade no mercado global, uma indústria siderúrgica precisa apresentar um excelente plano estratégico. Este plano inclui um planejamento energético eficiente, buscando um melhor aproveitamento dos recursos, baixos impactos ambientais e custos operacionais. As centrais termelétricas em ciclo Rankine das usinas siderúrgicas integradas demonstram grande potencial econômico, uma vez que fazem uso dos próprios gases residuais do processo. O objetivo principal deste trabalho é analisar, do ponto de vista termoeconômico, a central termoelétrica de uma indústria siderúrgica, observando a influência da adição de hidrogênio juntamente com os gases do processo siderúrgico. A geração de hidrogênio é pela eletrólise da água, alimentada eletricamente por placas fotovoltaicas. A metodologia compreende o uso de um modelo computacional criado através do software Cycle Tempo versão 5.0. Para validação do modelo, os dados da central termoelétrica são usados, como parâmetro operacionais, variáveis do fluido de trabalho e a descrição dos equipamentos. Após, é realizada a introdução do hidrogênio como combustível auxiliar na caldeira, com avaliação do impacto dessa adição. A modelagem termoeconômica tem como finalidade obter um sistema de equações de custos que representa matematicamente o processo de formação de custos na planta. Em 39 simulações computacionais e 7 cenários de misturas de combustíveis possíveis e realizando a mistura com o gás de alto forno, o gás de coqueria e o gás de aciaria com hidrogênio além da uma análise termoeconômica. Os resultados apontam que até 30% de hidrogênio com o gás de alto forno é possível de se obter eficiência energética e exergética equivalente ao cenário zero, que mais representa a operação na central termoelétrica e ainda reduzir o custo com combustível.Item Caracterização e tratamento físico-químico preliminar de finos de aciaria intemperizados.(2021) Paulo, Felipe de; Luz, José Aurélio Medeiros da; Luz, José Aurélio Medeiros da; Milhomem, Felipe de Orquiza; Silveira, Marcus Alexandre de Carvalho Winitskowski daO presente trabalho teve como objetivo estudar caracterização tecnológica de uma amostra de lama de aciaria, previamente sujeita a intemperismo. Esse resíduo apresentou a predominância de wustita, magnetita, hematita, franklinita, grafita, calcita e quartzo. A análise química revelou os seguintes teores: 49,33 % de Fe, 9,17 % de Ca, 1,94 % de Mg e 1,06 % de Al. O diâmetro mediano era de 44,02 µm, a massa específica era igual a 2.992,0 kg/m³ e a área superficial específica, 0,66 m²/g. O material foi classificado em classificador helicoidal na presença de 1200 g/t de hexametafosfato de sódio, dispersante mais forte que o metassilicato de sódio, o silicato de sódio e a simples variação de pH, conforme ensaios prévios de turbidez. Estudou-se a concentração densitária, magnética e por flotação em bancada, visando à recuperação dos componentes ferríferos. A massa específica real foi empregada como indicador de desempenho. Em uma primeira etapa realizaram-se ensaios prospectórios de concentração densitária com o underflow da etapa de classificação, com intuito de promover a recuperação das fases ferrosas, empregando mesa oscilatória Wilfley e jigue tipo Denver, com resultados sofríveis (graus de enriquecimento de 1,07 para a mesa e 1,09 para o jigue) e visível efeito de segregação granulométrica de partículas. Separação magnética de desbaste (rougher) em separador do tipo tambor foi testada utilizando planejamento fatorial com as variáveis: tamanho de partículas na alimentação e intensidade do campo magnético. A granulometria da alimentação impacta fortemente a pureza do concentrado, tendo o material oriundo do underflow da etapa de classificação o melhor concentrado (massa específica de 4.6200 kg/m³), com 29,52 % de recuperação mássica. A etapa de separação magnética contemplou uma etapa de esgotamento (scavenger) em separador de alta intensidade a úmido, variando-se o tipo de matriz, a intensidade do campo e a granulometria da alimentação. O tipo de matriz foi a variável com maior impacto na qualidade do concentrado final. Os ensaios de flotação foram feitos com o overflow da etapa de classificação, usando como coletor o oleato de sódio e como depressores o pirofosfato de sódio e tanino, com somente uma etapa de desbaste (rougher). O processo de flotação, em geral, demonstrou uma baixa seletividade. A configuração que demonstrou maior potencial foi a combinação de oleato de sódio com tanino atingindo um teor máximo de 45,62 % de Fe e 37,32 % de recuperação mássica, com a alimentação com um teor de 41,32 % de Fe.Item A influência da vibração mecânica da carga de carvão nos índices CSR e CRI do coque metalúrgico.(2018) Alves, Felipe Inácio Cunha; Nascimento, Leandro Miranda; Silva, Guilherme Liziero Ruggio da; Assis, Paulo SantosÉ indiscutível a necessidade da siderurgia de sempre se inovar e aprimorar seus métodos de produção para que as empresas mantenham sua competitividade no mercado. Dessa forma esse trabalho visa aperfeiçoar a produção do coque metalúrgico nas coquerias pela utilização de vibração mecânica da carga de carvão carregada, a fim de se possibilitar maior carregamento no forno da coqueria e também a utilização de cargas com blends mais pobres e, consequentemente, mais baratas. A análise científica foi conduzida em escala experimental em um forno de soleira de capacidade de 4,5 kg, assim que o forno era carregado a vibração mecânica era produzida por um vibrador de imersão mecânico, esse comumente utilizado para adensamento de concretos em construção civil. O coque produzido apresentou aumento de 21% do valor de CSR e redução de 26% do CRI. O resultado obtido contradisse alguns resultados da literatura que informam que o CSR e CRI não sofrem influência com a densidade da carga carregada, apesar de que esses estudos a técnica de adensamento utilizada foi a de stamp charging.Item Simulação a frio da elevação da densidade de carga da mistura de carvões metalúrgicos por vibração da mistura.(2016) Nascimento, Leandro Miranda; Assis, Paulo Santos; Silva, Guilherme Liziero Ruggio da; Sampaio, Ronaldo SantosA maior parte da produção mundial de aço passa pela conversão de minério de ferro em grandes altos-fornos, tendo o coque como uma das matérias-primas. Por um lado, boas propriedades mecânicas a quente do coque, como o CSR e CRI, são necessárias para que o consumo de coque seja o mínimo, pois é também, junto com os óxidos de ferro, um dos maiores componentes dos custos variáveis do ferro gusa. As misturas dos vários tipos de carvões minerais utilizados exigem a participação de uma fração Hard, a mais cara e com maior poder de coqueificação, e de uma fração Soft, mais barata e inerte. Logo, quanto maior for a participação do Hard mais caro será a mistura a ser coqueificada. Uma maneira de aumentar a fração de Soft na mistura de carvões, reduzindo o custo da mistura, e ainda assim obter um coque com boa qualidade é aumentar a densidade a granel da mistura. Para isso alguns métodos já são empregados com sucesso, como o Stamp Charging e a Briquetagem Parcial. Este artigo apresenta um novo método, que consiste na densificação da mistura de carvões dentro do forno via dispositivos de vibração. Foram realizadas simulações físicas a frio e em escala reduzida para avaliar o potencial de aumento de densidade a granel da técnica. Os resultados mostram um ganho de aumento de 30% da densidade a granel da mistura.Item Gestão de risco da exposição ambiental ao cromo em obras de manutenção refratária na indústria siderúrgica : estudo de caso.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Geotécnica. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2011) Santos, Marcelo; Aquino, Sergio Francisco deDados estatísticos nacionais e internacionais divulgados em 2010 e 2011 indicam o aumento do número de adoecimento de trabalhadores em decorrência das atividades laborais. A exposição ocupacional ao Cr, especialmente na forma de Cr VI, pode gerar diversos agravos à saúde dos trabalhadores, incluindo câncer. Este trabalho, dentro do conceito de gestão da segurança e saúde ocupacional, objetivou avaliar a exposição a esse agente em obras de manutenção refratária de panelas de aço em siderúrgicas. Este estudo foi realizado em uma indústria siderúrgica, localizada em Minas Gerais, em 2011, e adotou metodologia proposta pela American Industrial Hygiene Association (AIHA), para avaliação de riscos, compreendendo a caracterização básica da atividade, avaliação qualitativa da exposição dos trabalhadores ao risco, avaliação quantitativa por meio da análise de Cr na massa refratária e no material particulado suspenso no ar do ambiente de trabalho. Para a coleta e análise foram seguidos os procedimentos da Norma de Higiene Ocupacional nº 08 da Fundacentro, denominada Coleta de Material Particulado Sólido Suspenso no Ar de Ambientes de Trabalho e os métodos analíticos 7024 e 7600 da National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH). A partir dessa metodologia, foi possível determinar o nível de risco conforme definição de aceitabilidade da OHSAS 18001:2007 – Sistemas de Gestão da Saúde e Segurança no Trabalho – Requisitos. Os estudos demonstram baixa concentração de Cr na massa refratária e não foi detectada a existência desse agente no particulado sólido suspenso no ambiente de trabalho, concluindo-se que a exposição, nas condições avaliadas, e à luz dos parâmetros legais estabelecidos, é considerada como risco aceitável nos termos da referida norma.