Bacharelado em Engenharia Metalúrgica
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- ItemAvaliação dos impactos econômicos e ambientais da recuperação de sucata de obsolescência em uma usina siderúrgica integrada(2023-12-04) Angelo, Gislaine Aparecida Rezende.; Mestre Heric Henrique Souza e Silva.A geração de sucatas é uma consequência dos processos siderúrgicos e se torna uma valiosa matéria-prima utilizada nas usinas integradas, por isso a importância de sua recuperação. A utilização de sucatas é a garantia de aproveitamento de materiais considerados como resíduos por meio da implantação da logística reversa, processando e transformando as sucatas em insumo para fabricação do aço. Dentro deste cenário, este estudo apresenta a logística reversa, incorporada na economia circular, como instrumento para recuperação de sucatas de aço de obsolescência dispersas em uma usina siderúrgica integrada para consumo na aciaria. Estes materiais foram gerados devido a desativação de grandes áreas operacionais e mapeados no sistema de gestão integrado da usina, porém não receberam a destinação adequada, gerando acúmulo de resíduos sólidos nas áreas. Para promover a recuperação das sucatas, foi realizado um estudo de caso e executadas ações para garantir a efetividade do projeto. Para auxiliar na aplicação da logística reversa de forma a garantir a recuperação do material, foram utilizadas ferramentas de gestão, como diagramas de causa e efeito e Pareto. Com a execução do estudo de caso no período de doze meses, mais de 12 mil toneladas de sucatas foram recuperadas, totalizando um ganho econômico superior a quatro milhões de reais para a siderúrgica e evitando o consumo de, aproximadamente, 17 kt de minério de ferro, 9 kt de carvão, 1,5 kt de calcário e 18 kt de emissões de CO₂. Os impactos econômicos e ambientais da utilização das sucatas de obsolescência recuperadas foram avaliados e considerados favoráveis para a siderúrgica integrada. Com os resultados obtidos, observou-se que a logística reversa possibilitou a coleta e reciclagem continuada de sucatas de obsolescência, promovendo redução dos custos operacionais e transformando os resultados em ganhos financeiros e ambientais para a empresa.
- ItemCaracterização e uso da escória de aciaria(2023-07-30) Santos, Abimael Evangelista; Mestre Heric Henrique Souza e SilvaDevido ao grande volume produzido, os coprodutos industriais muitas vezes apresentam problemas de armazenamento e descarte. No entanto, em comparação com as matérias-primas tradicionais, esses coprodutos podem oferecer uma alternativa mais barata e com melhores características para aplicação na indústria civil, agrícola entre outras, além de proporcionar uma destinação adequada a estes materiais. A escória de aciaria é um subproduto gerado durante o processo de fabricação do aço e sua aplicação é limitada devido às suas características químicas que resultam em expansão. Esses materiais são geralmente armazenados inicialmente nos pátios das siderúrgicas, sem um destino específico. A escória de aciaria costuma apresentar instabilidade e características expansivas, o que restringe sua utilização em outros setores. Avaliar o uso da escória de aciaria envolve uma consideração crucial: a quantidade de óxido de cálcio e óxido de magnésio livres presentes no material. De acordo com a literatura técnica, esses compostos desempenham um papel fundamental nas propriedades expansivas da escória, tornando essencial medir com precisão seus teores antes de sua utilização. Após a cura, a escória de aciaria encontra aplicação em diversos setores, incluindo indústria cimenteira, pavimentação, construção civil, agricultura e ferrovias; a utilização da escória de aciaria como coproduto oferece benefícios ambientais ao evitar o descarte em aterros, contribuindo para a conservação dos recursos naturais, além de criar oportunidades de aplicação em diversos ramos industriais.Com base nesse contexto, este trabalho traz uma avaliação das principais propriedades e características da escória de aciaria, além de destacar as principais possibilidades de utilização desse coproduto. Serão exploradas alternativas e aplicações potenciais visando maximizar seu aproveitamento e contribuir para uma gestão mais eficiente deste coproduto da siderurgia.
- ItemEstudo sobre a incorporação de hidrogênio em aços e proposição de modelos de previsão(2024-01-13) Faria, Leandro Fernandes de ; Mestre Heric Henrique Souza e SilvaO processo de produção do aço mundial têm exigido das indústrias cada vez uma maior qualidade de seus produtos finais, o hidrogênio é um elemento problemático devido à suas propriedades deletérias, tais como reduzir significativamente as propriedades mecânicas do aço além de ser capaz de nuclear trincas e agravar problemas previamente existentes no material. O presente trabalho analisa as possíveis fontes de incorporação de hidrogênio no aço, majoritariamente, vindas das adições de elementos no banho metálico, tais como, sucata, fundentes e elementos de liga e da umidade residual dos elementos refratários utilizados no processo como panelas de aço e distribuidores. O trabalho propõe modelos de previsão do teor de hidrogênio a fim de prevenir a incorporação desse elemento. Foi realizado uma análise de um banco de dados de aços produzidos com hidrogênio em faixa e esses dados foram cruzados com as composições químicas dos elementos adicionados e suas quantidades adicionadas no banho. Foram encontradas as correlações entre as adições de fundentes e o teor de hidrogênio no banho metálico e os modelos de previsão de hidrogênio propostos se mostraram relevantes para utilização em campo.
- ItemImplementação de um sistema automático de dosagem de floculante em um espessador de rejeito.(2023-12-05) Barbosa, Mateus Lizardo Pessoa ; Doutr Carlos Roberto FerreiraA indústria mineral consome uma quantidade considerável de água nos processos de beneficiamento mineral, o que pode resultar em impactos ambientais significativos se a água for utilizada de forma inadequada. Com o objetivo de reduzir esses impactos ambientais e os custos na mineração, as empresas têm adotado políticas de reutilização de água. Nesse contexto, foi observada uma baixa eficiência operacional em um espessador de rejeito em uma mineradora no Quadrilátero Ferrífero, devido a dosagens de floculante ou de reagentes em geral inadequadas, comprometendo a eficiência do processo. As consequências da recirculação de água com elevada turbidez, incluem aumento do consumo de água, custos operacionais elevados, obstrução dos jatos spray na separação magnética e entupimento dos bicos injetores de água usada para lavagem do minério nas peneiras. Diante desses problemas, este trabalho tem como objetivo solucioná-los ou atenuá-los por meio da adequação de um sistema automático de dosagem de floculante no espessador de rejeito. Optou-se pela metodologia de execução de projeto, que visou estudar meios de automatizar o sistema de dosagem de floculante no espessador, melhorando a eficiência operacional e prevenindo problemas na recuperação e recirculação da água no circuito de mineração. Para a implementação desse projeto, foram realizados testes de caracterização química, granulométrica e sedimentação na amostra, no qual foram essenciais para a validação e funcionamento da adaptação do sistema automático de dosagem de floculante no espessador. Os resultados dos testes de caracterização química e granulométrica indicaram uma predominância de partículas, finas, da ordem de 0,045 mm na amostra do rejeito, além de um alto teor de ferro ordem de 31,23%. Através dos testes de sedimentação, determinou-se que a dosagem mais eficaz para o equipamento dosador é de 25 g/ton, resultando em melhor turbidez, compactação e velocidade de sedimentação. Com base nos resultados obtidos em laboratório implementou-se o sistema no espessador industrial obtendo um líquido clarificado com turbidez de 54,6 NTU, pode-se concluir que a implementação do equipamento foi bem-sucedida, apresentando desempenhos satisfatórios em sua operação, tais como eficiência operacional, garantia de recirculação de água clarificada, e uma redução significativa nos custos operacionais.