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Dissertations / Theses on the topic 'MAPOD'
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Azzabi, Zouraq Brahim. "Optimisation du procédé de contrôle non destructif par thermographie inductive pour des applications du domaine nucléaire." Thesis, Nantes, 2019. http://www.theses.fr/2019NANT4023/document.
Full textAbstract:
Les travaux de cette thèse traitent d’une technique de contrôle non destructif (CND) novatrice et de son adaptation au domaine du nucléaire civil. L’outil numérique est utilisé à cette fin. Une présentation exhaustive des modèles numériques adaptés à la problématique est tout d’abord faite. Ces outils sont par la suite implémentés et leurs performances comparées. Ceci a permis de mettre en place un outil numérique rapide et capable de prendre en comptes différentes contraintes de modélisation. Il s’agit plus essentiellement de la prise en compte du circuit, d’alimentation du système de chauffe, de la modélisation des régions à effet de peau prononcé, ainsi que la modélisation des défauts fins. Ceci est suivi par une validation expérimentale des performances numériques. L’outil implémenté est validé et exploité dans le cadre d’une démarche d’évaluation de fiabilité basé sur une approche MAPOD. Dans ce cadre tout un système de tirage de données d’entrée et de gestion de données de sortie est établi. Le fruit de ceci est un outil logiciel fiable et rapide dédié à l’évaluation de la sensibilité de la technique thermo-inductive<br>The work of this thesis deals with an innovative non-destructive testing (NDT) technique and its adaptation to the civil nuclear field. The numerical tool is used for this purpose. An exhaustive presentation of numerical models adapted to our problematic is made at first. These tools are then implemented and their performance compared. This made it possible to set up a fast digital tool capable of taking into account different modeling constraints such as circuit coupling, modeling of pronounced skineffect regions, as well as modeling of thin defects. This was followed by an experimental validation of the performances. Once the tool implemented and validated, it was exploited as part of a reliability assessment approach based on a MAPOD approach. In this context, an entire system for drawing input data and managing output data will be established. The result of this is a reliable and fast software tool dedicated to the evaluation of the sensibility of the thermoinductive technique
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Reseco, Bato Miguel. "Nouvelle méthodologie générique permettant d’obtenir la probabilité de détection (POD) robuste en service avec couplage expérimental et numérique du contrôle non destructif (CND)." Thesis, Toulouse, ISAE, 2019. http://www.theses.fr/2019ESAE0014/document.
Full textAbstract:
L’évaluation des performances des procédures de Contrôle Non Destructifs (CND) en aéronautique est une étape clé dans l’établissement du dossier de certification de l’avion. Une telle démonstration de performances est faite à travers l’établissement de probabilités de détection (Probability Of Detection – POD), qui intègrent l’ensemble des facteurs influents et sources d’incertitudes inhérents à la mise en œuvre de la procédure. Ces études, basées sur des estimations statistiques faites sur un ensemble représentatif d’échantillons, reposent sur la réalisation d’un grand nombre d’essais expérimentaux (un minimum de 60 échantillons contenant des défauts de différentes tailles, qui doivent être inspectés par au moins 3 opérateurs [1]), afin de recueillir un échantillon suffisant pour une estimation statistique pertinente. Le coût financier associé est élevé, parfois prohibitif, et correspond majoritairement à la mise en œuvre des maquettes servant aux essais. Des travaux récents [2-5] ont fait émerger une approche de détermination de courbes POD utilisant la simulation des CND, notamment avec le logiciel CIVA. L’approche, dite de propagation d’incertitudes, consiste à : - Définir une configuration nominale d’inspection, - Identifier l’ensemble des paramètres influents susceptibles de varier dans l’application de la procédure, - Caractériser les incertitudes liées à ces paramètres par des lois de probabilités, - Réaliser un grand nombre de simulations par tirage aléatoire des valeurs prises par les paramètres variables selon les lois de probabilités définies. Le résultat de cet ensemble de simulations constitue enfin la base de données utilisée pour l’estimation des POD. Cette approche réduit de façon très importante les coûts d’obtention des POD mais est encore aujourd’hui sujette à discussions sur sa robustesse vis-à-vis des données d’entrée (les lois de probabilité des paramètres incertains) et sur la prise en compte des facteurs humains. L’objectif de cette thèse est de valider cette approche sur des cas d’application AIRBUS et d’en améliorer la robustesse afin de la rendre couramment utilisable au niveau industriel, notamment en la faisant accepter par les autorités de vol (FAA et EASA). Pour ce faire le thésard devra mener des campagnes de validations des codes de simulation des CND, mettre en œuvre la méthodologie décrite plus haut sur les cas d’application AIRBUS, puis proposer et mettre en œuvre des stratégies d’amélioration de la robustesse de la méthode vis-à-vis des données d’entrée et des facteurs liés à l’humain<br>The performance assessment of non-destructive testing (NDT) procedures in aeronautics is a key step in the preparation of the aircraft's certification document. Such a demonstration of performance is done through the establishment of Probability of Detection (POD) laws integrating all sources of uncertainty inherent in the implementation of the procedure. These uncertainties are due to human and environmental factors in In-Service maintenance tasks. To establish experimentally these POD curves, it is necessary to have data from a wide range of operator skills, defect types and locations, material types, test protocols, etc. Obtaining these data evidences high costs and significant delays for the aircraft manufacturer. The scope of this thesis is to define a robust methodology of building POD from numerical modeling. The POD robustness is ensured by the integration of the uncertainties through statistical distributions issued from experimental data or engineering judgments. Applications are provided on titanium beta using high frequency eddy currents NDT technique. First, an experimental database will be created from three environments: laboratory, A321 aircraft and A400M aicraft. A representative sample of operators, with different certification levels in NDT technique, will be employed. Multiple inspection scenarios will be carried out to analyze these human and environmental factors. In addition, this study will take into account the impact of using different equipments in the HFEC test. This database is used, subsequently, to build statistical distributions. These distributions are the input data of the simulation models of the inspection. These simulations are implemented with the CIVA software. A POD module, based on the Monte Carlo method, is integrated into this software. This module will be applied to address human and ergonomic influences on POD. Additionally this module will help us to understand in a better way the equipment impact in POD curves. Finally, the POD model will be compared and validated with the experimental results developed
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Fugita, Henrique Shoiti. "MAPOS: método de análise e projeto orientado a serviços." Universidade de São Paulo, 2009. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3141/tde-15092009-171050/.
Full textAbstract:
Com a crescente adoção do conceito de Arquitetura Orientada a Serviços (SOA) pelas organizações, torna-se necessário solucionar um dos principais desafios trazidos por este estilo arquitetural, que é a análise e projeto de serviços. Alguns métodos de análise e projeto de soluções orientadas a serviços vêm sendo propostos, mas ainda estão longe de convergir em direção a uma padronização. Este trabalho realiza uma avaliação crítica dos métodos existentes e levanta um conjunto de requisitos de análise e projeto orientado a serviços. Baseado nesta análise, é proposto um método para unificar as boas práticas dos métodos existentes e atender aos requisitos levantados. Para verificar a aplicabilidade do método, dois estudos de caso foram conduzidos em projetos reais.<br>With the growing adoption of Service-Oriented Architeture (SOA) by the organizations, it becomes necessary to address one of the main challenges imposed by this architetural style, which is services analysis and design. Some service-oriented applications analysis and design methods have been proposed, but have not yet converged towards standardization. This work performs a critical assessment of existing methods and describes a set of requirements of service-oriented analysis and design. Based on that study, a new method is proposed to unify the best practices of existing methods and satisfy the gathered requirements. In order to verify the applicability of the method, two case studies were conducted in real projects.
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Cresswell, Sarah Louise. "A systematic study of the synthesis of aluminophosphate-based materials." Thesis, University of Greenwich, 1997. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.389507.
Full text
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Massa, Ana Rosa Caribé de Góes. "Analisador virtual para a determinação do teor dos contaminantes mapd em um reator tricklebed." Escola Politécnica da Universidade Federal da Bahia, 2017. http://repositorio.ufba.br/ri/handle/ri/25218.
Full textAbstract:
Submitted by Uillis de Assis Santos (uillis.assis@ufba.br) on 2018-01-26T13:26:54Z
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AnaRosaCaribédeGóesMassa_Dissertação-UFBA-Politécnica-EngenhariaIndustrial-2017.pdf: 4582890 bytes, checksum: 3c5c6099462e9b7f61ff397081c5dd6a (MD5)<br>Made available in DSpace on 2018-01-26T16:03:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1
AnaRosaCaribédeGóesMassa_Dissertação-UFBA-Politécnica-EngenhariaIndustrial-2017.pdf: 4582890 bytes, checksum: 3c5c6099462e9b7f61ff397081c5dd6a (MD5)<br>Analisadores em linha fornecem uma resposta rápida de composição em comparação às
análises laboratoriais. Porém, esses estão sujeitos a frequentes interferências e contaminações
devido às substâncias utilizadas nas correntes reais, que agridem, contaminam e
comprometem o funcionamento do equipamento, exigindo manutenções rotineiras. Durante
estas, há perda de informações vitais que podem culminar numa parada da produção, a não ser
que outro equipamento permita estimar tais informações de maneira confiável. Desta forma, o
presente trabalho tem por objetivo desenvolver um analisador virtual para estimar a
concentração dos contaminantes metilacetileno e propadieno (MAPD) em um reator trickle
bed em uma indústria de propileno no Brasil. A partir da coleta de dados de processos de uma
campanha catalítica, coletados por cromatógrafos a gás, termopares e medidores de vazão,
foram desenvolvidos modelos de calibração multivariada utilizando a técnica de Regressão
por Mínimos Quadrados Parciais (PLS), para dois leitos catalíticos, A e B. Dados de treze
variáveis de processo, monitoradas a cada 10 minutos durante uma campanha catalítica para
cada leito, foram utilizados. Os modelos PLS foram desenvolvidos e validados e foram
capazes de fornecer valores preditos confiáveis, com R2
de 0,84 para o leito A e 0,92 para o
leito B. Normalidade e homocedacidade dos resíduos foram observadas em ambos modelos.
Além disso, foi realizada uma seleção de variáveis utilizando o gráfico de escores VIP
(Variable Importance in Projection) obtido durante o desenvolvimento dos modelos PLS. As
variáveis mais importantes foram selecionadas e os modelos PLS construídos apenas com
essas variáveis mantiveram a capacidade de predição em ambos os leitos, com valores de R2
de 0,82 para o leito A e 0,87 para o leito B. Normalidade e homocedacidade dos resíduos
foram mantidas, e um teste F não gerou evidência que indicasse diferença significativa entre
os modelos desenvolvidos antes e após a seleção de variáveis. Dessa forma, os modelos PLSVIP
fornecem uma estimativa confiável do teor de MAPD no reator trickle bed na planta de
propeno estudada. Esses resultados mostraram que os métodos desenvolvidos possuem um
alto potencial de aplicação nos reatores estudados caso haja necessidade, evitando assim uma
parada da planta e subsequente perda de capital investido.<br>Online analysers grant a faster answer on the composition of products when compared with
laboratory analysis. However, the former is often affected by substances in the stream line
which harm and compromise its normal working state, calling for frequent maintenance.
During those, the loss of vital information could lead to a halt in production, unless another
device allows for such information to be carefully estimated.As such, this paper aims at
developing a Virtual Analyser that can estimate the concentration of methylacetylene and
propadiene (MAPD) contaminants in a trickle bed reactor at a propene industrial plant in
Brazil. Process data collected in the reactor by gas chromatographers,temperature probes and
flowmeters were employed to build multivariate calibration models by using the Partial Least
Square Regression(PLS)technique, for two bed reactors, A and B.Data from thirteen process
variables, monitored every 10 minutes during one catalytic campaign for each bed, of about
three months each, were used. The developed PLS models for both beds have shown a great
prediction capacity and remarkable performances, with R2
of 0.84 for bed A and 0.92 for bed
B. Residual normality and homoscedasticity were observed for both models. In addition, a
variable selection approach was carried out using the VIP (Variable Importance in Projection)
score plot obtained during the developed PLS models. The most important variables (process
variables)were selected and the PLS models built with only these variables were still able to
keep are markable prediction ability for both beds, with a R2
of 0.82 for bed A and 0.87 for
bed B. Residual normality and homoscedasticity were kept, and an F test did not provide
evidence for significant difference between the models developed before and after the
variable selection. Therefore, the PLS-VIP models provided a reliable estimate of the MAPD
content in the trickle bed reactors at the studied propene plant. These outcomes showed that
the developed methods present a high potential for application in the studied reactors, if
necessary, in order to prevent a halt in production and its subsequent loss of invested capital.
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Pinho, Bruno Miguel da Silva. "Les propriétés spécifiques des fluides supercritiques au service des systèmes réactifs contraignants." Thesis, Bordeaux, 2015. http://www.theses.fr/2015BORD0229/document.
Full textAbstract:
Le développement de nouveaux catalyseurs pour l’hydrogénation sélective du propyne et du propadiène (MAPD) est un processus complexe, puisqu’il s’agit d’une réaction rapide effectuée en gaz-liquide-solide. Dans ces conditions, le flux d'hydrogène transporté aux sites actifs du catalyseur contrôle la vitesse de la réaction, particulièrement à l’échelle pilote. Cela rend difficile la comparaison des performances des différents catalyseurs (conversion et sélectivité). Afin d’améliorer la discrimination des solides, l’hydrogénation sélective du MAPD a été étudiée en monophasique (fluide/solide) dans un réacteur filaire à haute pression et en supercritique.La première partie de la thèse a eu pour objectif de déterminer les conditions de fonctionnement adéquates : un dispositif expérimental microfluidique et une méthodologie associée ont été développés et validés pour obtenir les diagrammes P-T de miscibilité et les coordonnées critiques des systèmes réactionnels mis en jeu. En parallèle, le réacteur a été caractérisé en utilisant des outils numériques (CFD) appliqués à l’hydrodynamique et au transfert de masse. Les tests expérimentaux ont alors pu être menés, dans la seconde partie de la thèse, afin d’étudier l'hydrogénation du MAPD à 303 K entre 20 et 120 bar. Dans ces conditions, plusieurs paramètres ont été étudiés, tels que la PPH (vitesse spatiale horaire, ou WHSV en anglais), la pression et la fraction de solvant. Les résultats montrent un gain important de conversion du MAPD à haute pression et en conditions supercritiques par rapport aux conditions classiques (>5 fois plus). Cela peut s’expliquer par la suppression de l’interface gaz-liquide et l’amélioration des diffusivités. Les variations de sélectivité observées en parallèle montre sa dépendance au flux d’hydrogène amené. Ces résultats prometteurs permettent une meilleure discrimination des catalyseurs ainsi qu’une meilleure compréhension du système réactif. Ainsi, pour la première fois, en utilisant ces données non classiques, il a au final été possible d'estimer des paramètres cinétiques intrinsèques pour l’hydrogénation sélective des coupes C3<br>The development of new catalysts for propyne and propadiene (MAPD) hydrogenation is a complex process, because it is a fast reaction performed in gas-liquid-solid. Indeed, in these conditions, the hydrogen flux (G/L and L/S) transported to the reaction sites controls the overall reaction rate, particularly at pilot scale. To avoid this limitation, the MAPD selective hydrogenation was performed in single-phase, using a single pellet string reactor (SPSR) at high-pressure and supercritical conditions. For both conditions, the literature is scarce. Thus, the first step was to develop and validate a microfluidic experimental apparatus and a methodology based on “design of experiments”, in order to obtain PT miscibility diagrams and critical coordinates. These methods combined allowed a fast PT screening compared to conventional phase behavior cells, being around 5 times higher. In parallel, the SPSR was characterized by computational fluid dynamics (CFD) for flow and mass transfer. It was shown that the hydrodynamic inside the reactor can be modeled as a plug flow reactor with low axial dispersion, and a LS mass transfer correlation was proposed. After the fluid and reactor characterization, the MAPD hydrogenation was performed at 303 K and from 20 to 120 bar. At these conditions, several parameters were tested, such as WHSV (weight hourly space velocity), pressure and solvent fraction. The results showed that high-pressure and supercritical conditions offer better reaction performance, which is due to the suppression of the gas-liquid limitation and to the diffusivity enhancements (more than 5 times faster than conventional conditions). With this thesis, it was possible, for the first time, to estimate the intrinsic kinetics parameters of a dense C3 cut mixture hydrogenation, allowing a deeper understanding of the involved mechanism. Thus, the use of unconventional conditions has opened a door to new forms of catalyst screening and new ways to study kinetics
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Porto, Obanshe Severo D. Acelino e. "Medida da capacidade anaeróbica em atletas dos esportes coletivos de invasão : MAOD e Line Drill Test." Universidade Federal de Sergipe, 2015. https://ri.ufs.br/handle/riufs/4944.
Full textAbstract:
The anaerobic capacity is crutial to the results of team invasion games and can be assessed through the Line Drill Test (LDT), which shows correlations with Wingate. Its results and execution time is commonly obtained using manual timers. The anaerobic capacity can also be measured by the Maximal Accumulated Oxygen Deficit (MAOD), adopted as the gold standard for this capability. The classic version of this method requires time and cost relatively high, while the alternate version (MAODALT), although, although it presents time and execution costs reduced, has been validated exclusively for the cycle ergometer, which does not meet the motor demands of team invasion games. Based on that, three studies were developed, with the following objectives: a) Determine the reliability of results records of LDT runtime through stopwatches and video analysis; b) Validate the protocol for determining the MAOD through MAODALT, performed with treadmill in athletes of team invasion games; c) Validate the LDT as a measure of anaerobic capacity in collective team invasion games, comparing it to a gold standard test and specific to movement. Participated in the present research university basketball athletes, handball and futsal. There was good agreement between the runtime registration measures for all measures and there was no significant difference (p = 0.999). The MAODALT showed high correlation (r = 0.76; p = 0.030) and good agreement with the MAOD. Finally, MAOD obtained in the LDT (MAODLD) showed good agreement with the classic MAOD and MAODALT. Our results suggest that: a) the use of both timers and videos to record the LDT time is valid and reliable; b) The MAODALT obtained in tests on the treadmill proved to be able to estimate the classic MAOD in athletes of team invasion games; c) The LDT can be used to estimate the MAOD, however, its running time is not associated with the measure of anaerobic capacity represented by MAOD.<br>A capacidade anaeróbica é determinante nos resultados dos esportes coletivos de invasão e pode ser avaliada através do Line Drill Test (LDT), que apresenta correlações com o Wingate. Seu resultado, tempo de execução, é comumente obtido utilizando cronômetros manuais. A capacidade anaeróbica também pode ser mensurada pelo máximo déficit de oxigênio acumulado (MAOD), adotado como padrão-ouro para essa capacidade. A versão clássica desse método demanda tempo e custo relativamente elevados, ao passo que a versão alternativa (MAODALT), embora apresente tempo e custos de execução reduzidos, foi validada exclusivamente para o cicloergômetro, o que não satisfaz as solicitações motoras dos esportes coletivos de invasão. A partir deste cenário, foram desenvolvidos três estudos cujo objetivos foram: a) Determinar a fidedignidade dos resultados de registros do tempo de execução do LDT através de cronômetros e da análise de vídeo; b) Validar o protocolo para determinação do MAOD através do MAODALT realizado na esteira ergométrica em atletas de esportes coletivos de invasão; e c) Validar o LDT como medida da capacidade anaeróbica em atletas de desporto coletivo de invasão comparando-o com um teste padrão-ouro e específico para movimento. Participaram da presente pesquisa atletas universitários de basquetebol, handebol e futsal. Houve uma boa concordância entre as medidas de registro do tempo de execução para todas as medidas e não houve diferença significativa (p = 0,999). O MAODALT apresentou alta correlação (r = 0,76; p = 0,030) e boa concordância com o MAOD. Por fim, o MAOD obtido no LDT (MAODLD) apresentou boa concordância com o MAOD clássico e o MAODALT. Nossos resultados sugerem que: a) A utilização tanto de cronômetros como de vídeos para registrar o tempo do LDT é válida e confiável; b) O MAODALT obtido em testes na esteira ergométrica mostrou-se capaz de estimar o MAOD clássico em atletas de esportes coletivos de invasão; e c) O LDT pode ser utilizado para estimar o MAOD, contudo, seu tempo de execução não está associado à medida da capacidade anaeróbica representada pelo MAOD.
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VAZ, Lucyana Galindo Arcoverde. "Efeito do consumo agudo de cafeína na capacidade anaeróbia quantificada pelos principais métodos de estimativa." Universidade Federal de Pernambuco, 2016. https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/17771.
Full textAbstract:
Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-08-31T14:27:00Z
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Dissertação Mestrado LUCYANA GALINDO ARCOVERDE VAZ.pdf: 1541733 bytes, checksum: 075c4e7b9b3f5f39a8de2b68a1df2f24 (MD5)<br>Made available in DSpace on 2016-08-31T14:27:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2
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Dissertação Mestrado LUCYANA GALINDO ARCOVERDE VAZ.pdf: 1541733 bytes, checksum: 075c4e7b9b3f5f39a8de2b68a1df2f24 (MD5)
Previous issue date: 2016-03-29<br>CAPEs<br>A ação ergogênica da cafeína sobre a capacidade anaeróbia (CAN) está relacionada à melhora do desempenho. Entretanto, os estudos que investigaram o efeito da cafeína sobre a capacidade anaeróbia utilizaram apenas o máximo déficit acumulado de oxigênio (MAOD) como método de estimativa. Avaliar o efeito do consumo agudo de cafeína sobre a CAN estimada através dos principais métodos de estimativa, MAOD, potência crítica (ponto de intercepção y da função trabalho/tempo), fase rápida de recuperação do consumo de oxigênio + concentração de lactato (3 compartimentos) e eficiência mecânica grossa (EF), que por apresentarem medidas representativas da CAN, detectam igualmente os possíveis efeitos do consumo agudo de cafeína sobre o metabolismo anaeróbio. Nove participantes realizaram um teste incremental no cicloergômetro para determinação do primeiro limiar ventilatório (LV1) e do consumo máximo de oxigênio (VO2máx). A partir da carga referente ao LV1 foram calculadas a carga de aquecimento (90% do LV1), e as cargas dos testes experimentais. Foram doze testes experimentais, sendo seis com cafeína e seis placebo, em um desenho duplo-cego, contrabalanceado e controlado por placebo. A contribuição anaeróbia foi calculada pelos principais métodos de estimativa. Os achados mostraram que os métodos não detectam a mesma medida de CAN, logo, eles não são equivalentes na estimativa. Em relação ao efeito da cafeína sobre a estimativa sim, não houve diferença entre cafeína e placebo, exceto MAOD, que teve uma medida mais alta na situação cafeína. Além disso, não houve diferença no tempo de exaustão entre cafeína e placebo na carga supramáxima. Os métodos de estimativa não são equivalentes, eles não apresentam a mesma medida da CAN. A cafeína influenciou um dos métodos, MAOD, e isso levou a uma superestimativa da medida, quando corrigido pela estimativa do placebo, não apresentou mais diferença. Além disso, a cafeína não promoveu melhora no desempenho na carga supramáxima.<br>The caffeine ergogenic action on anaerobic capacity (AC) is related to performance’s improvement. However, some studies used only the maximal accumulated oxygen deficit (MAOD) as estimative method to investigate the effect of caffeine on anaerobic capacity. Evaluate the effect of acute caffeine consumption over the estimated AC through the main estimative methods, MAOD, critical power (interception point y work function/time), fast recovery phase of oxygen consumption + lactate concentration (3 compartments) and gross mechanical efficiency (GME), which by presenting representative measures of AC also detect the possible effects of acute caffeine consumption on the anaerobic metabolism. Nine participants performed an incremental test on a cycle ergometer to determine the first ventilatory threshold (VT1) and the maximal oxygen uptake (VO2max). From VT1 power output were calculated warm up load (90% of VT1), and the loads of the experimental trials. Twelve experimental trails were performed, being six after caffeine and six after placebo in a double-blind, placebo-controlled and counterbalanced design. AC was calculated by main estimative methods. The findings of the present study showed that AC was not detected similarly by the estimative methods, which might assume that they are not equivalent in the estimative. However, MAOD was higher in after caffeine ingestion when compared to placebo. There were no differences between trials in the other estimative methods. In addition, the time to exhaustion was not different between caffeine and placebo in supramaximal exercise. The estimative methods are not equivalent to measure AC. However, caffeine influenced MAOD, which probably overestimate the measurement. However, when corrected by the placebo estimative, no differences between trials was observed. Furthermore, caffeine was not efficient to improve the performance at supramaximal exercise.
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Abbondanza, Marco. "Valutazione di strategie per la previsione dell'anticipo limite di detonazione." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2015. http://amslaurea.unibo.it/9657/.
Full textAbstract:
Effettuare la calibrazione di un motore a combustione interna richiede precisione e al contempo tempi ridotti per poter essere eseguita in modo rapido e sicuro sui banchi prova. In questo elaborato viene trattata in particolare la calibrazione dell’anticipo di accensione, parametro fondamentale per massimizzare la PMI e quindi le prestazioni di un motore da corsa, ma altrettanto delicato per quanto riguarda il fenomeno della detonazione in cui si può incorrere attuando combustioni troppo anticipate durante la ricerca della fase ottimale. Con l’esigenza di dover calibrare il singolo motore in maniera non distruttiva, utilizzando una procedura di calibrazione automatica, è quindi necessario ricorrere a un sistema che sia in grado di prevedere il valore di anticipo che genererà un livello di detonazione ritenuto pericoloso per l’integrità del motore. Tale operazione deve essere effettuata con la miglior precisione possibile, in modo tale che venga esplorato tutto il campo dei valori di anticipo attuabili dato che la condizione di massima prestazione si trova a ridosso delle condizioni detonanti, quindi nella ricerca dell’ottimo ci si può imbattere in situazioni dannose.
In questo elaborato è stata analizzata e rivista una procedura in ambiente MATLAB al fine di ridurne i tempi di calcolo fra una rampa di calibrazione e l’altra senza rinunciare all’accuratezza della previsione dell’anticipo limite ponendo l’attenzione sui parametri più importanti che regolano l’algoritmo di previsione. Inoltre per il calcolo dell’anticipo limite è stato implementato un approccio alternativo di tipo probabilistico basato sui dati sperimentali ciclo per ciclo, valutando anche modelli alternativi da applicare per il calcolo del MAPO statistico.
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Oliveira, Juliano Elvis de. "Estudo de monocamadas fosfolipidicas nanoestruturadas obtidas por LB para aplicações em biossensores." Universidade Federal de Minas Gerais, 2007. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7R5QQF.
Full textAbstract:
There has been long-standing interest in the physical chemical properties of defined mixtures of cholesterol and phospholipids in monolayer and bilayer membranes. They also provide insight into certain properties of the membranes of animal cells. Even if phospholipids and sphingolipids build up the matrix of cellular membranes, sterols are
essential components of these membranes. In contrast to the amazing diversity of phospholipid species, mammalian cells contain one major sterol, cholesterol, which is absolutely required for viability and cell proliferation. The studies of phospholipid monolayers containing cholesterol have the potential to uncover interactions important for
understanding bilayer membranes. The aim of the present work was to investigate hybrid phospholipids monolayers mixed with cholesterol and bovine serum albumin deposited through Langmuir-Blodgett (LB) films. Phosphatidylcholines with different chain size, DMPC, DPPC and DAPC, monolayers and their hybrids with cholesterol (DPPC/CHOL and DAPC/CHOL), phosphatidylethanolamine (DMPE, DPPE), DPPC/BSA and
DPPC/CHOL/BSA monolayers were obtained at water/air interface. Mixtures of cholesterol with DPPC, DAPC in molar fraction of 10% and 20% the solutions of pure phospholipids as well as mixtures DPPC/BSA and DPPC/CHOL/BSA were spread at the air/water interface of a Teflon-made LB. Homogeneous molecular monolayers of DMPC,
DPPC, DAPC, DMPE and DPPE phospholipids and DPPC/CHOL, DAPC/CHOL hybrid nanoscale were successfully produced and characterized surface pressure isotherms (area). The isotherms have indicated also the presence of the transitions of phases G, LE, LE/LC and LC. Modeling surface pressure (-A) isotherms for mixed monolayers with cholesterol were calculated using the additive rule. The interaction between the components in a mixed monolayer and the thermodynamic stability of a mixed monolayer compared with pure components were investigated from the evaluation of excess free energy of mixing. The surface adsorption of BSA in monolayers of DPPC and DPPC/CHOL was
evaluated by isotherms -A.<br>Existe um grande interesse nas propriedades químicas e físicas de misturas entre colesterol e fosfolipidios nas membranas celulares e em monocamadas. Estes estudos também fornecem informações de determinadas propriedades das membranas celulares animais. Os
fosfolipidios se constituem da matriz das membranas celulares, porém os esteróis são componentes essenciais destas membranas. Ao contrário da grande diversidade de fosfolipídios presentes nas membranas existe um esterol principal, o colesterol, que participa de forma crucial na proliferação e viabilidade celular. Os estudos realizados em monocamadas de fosfolipidios que contêm o colesterol têm o potencial de descobrir os mecanismos de interações moleculares para se compreender as membranas. Desta forma vializando-se a construção de biossensores com estas membranas nanoestruturadas. O objetivo deste trabalho foi investigar as monocamadas hibridas dos fosfolipidios com adições de colesterol e albumina bovina obtidas através do método de deposição Languimuir-Blodgett (LB). As monocamadas de fosfatidilcolinas com diferentes tamanhos de cadeia hidrocarbônica (DMPC, DPPC e DAPC) e os seus híbridos com colesterol (DPPC/CHOL e DAPC/CHOL), as monocamadas de fosfatidiletanolaminas (DMPE, DPPE), as monocamadas de DPPC/BSA e de DPPC/COL/BSA foram obtidas. As misturas do colesterol com DPPC, DAPC em uma fração molar de 10% e de 20%, as soluções de
fosfolipidios puros bem como as misturas DPPC/BSA e PPC/CHOL/BSA foram espalhadas na interface ar/água de uma cuba de Languimuir. Monocamadas moleculares homogêneas de fosfolipidios de DMPC, de DPPC, de DAPC, de DMPE e de DPPE e hibridos nanoestruturados de DPPC/CHOL e DAPC/CHOL foram obtidas e caracterizadas por isotermas -A. As isotermas indicaram a existência de transições de fases G, LE, LE/LC e LC. Realizou-se o modelamento de isotermas (-A) para monocamadas de fosfolipidios/colesterol usando a régua aditiva. A interação entre os componentes em uma monocamada e a estabilidade termodinâmica comparada com os componentes puros foi
investigada através da avaliação da energia livre da mistura. A adsorção superficial de BSA nas monocamadas de DPPC e de DPPC/COL foi avaliada por isotermas -A.
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Salum, Maria Jose Gazzi. "Estudo do uso do magstream na flotabilidade de alguns sistemas minerais." Universidade Federal de Minas Gerais, 1999. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-88LQ5W.
Full textAbstract:
present work consists of a series of studies involving the effect of the use of Magstream on mineral surface properties, specifically quartz and pyrite. The Magnetic fluidused by the equipment, a mixture of lignin sulphonate and iron salts, the Magfluid, is responsible for changes on mineral surfaces. The first change observed on quartz characteristics, after it was processed in Magstream, was a change of color from
transparent to brownish. The studies in the electron microprobe showed that the contact between quartz and Magfluid produces two kinds of precipitates on the quartz surface. One of these precipitates presents a regular morphology and was considered in the present work as colloidal magnetite. It can be observed in particles from size as large as 7 µm to less than 1 µm, on quartz surface as a slime coating. The second one, with a very irregular morphology, was considered as a precipitate of iron lignin sulphonate. Both precipitates cause changes on minerals behavior in flotation. They increase quartz floatability with amine in the range of pH from 6 to 9 and from 11 to 12. This activating effect was attributed to an increase in the number of negative sites on the surface and immobilization of the collector on the surface. The precipitates also showed a stronger activating effect on quartz floatability with potassium amyl-xanthate. In this case the increase in floatability was attributed to a formation of a metallic xanthate complex with the precipitates formed on quartz surface. For pyrite the same mechanism was proposed to explain the increase of its floatability with the same collector. The activating effect
on pyrite is more pronounced than on quartz. No activating effect was observed on quartz using anionic collectors. Changes in the operating variables of Magstream: fluid dilution and speed did not reduce the activating effect on quartz floatability with amine. However, Magstreams magnetic field showed to enhance precipitates formation on the
mineral surface. Floatability tests carried out with quartz contacted with the magnetic fluid outside the magnetic field of Magstream showed a decrease in the activating effect, although it was still present. The use of reagent to complex iron, such as oxalic acid, was not able to eliminate the activating effect. According to these results it was possible to conclude that the use of Magstream is not recommended when the intention
of mineral separation is to study surface properties, at least for quartz and pyrite.<br>O presente trabalho consiste de uma série de estudos sobre o efeito do uso do Magstream nas propriedades de superfícies minerais, especificamente do quartzo e da pirita. O fluido magnético utilizado pelo equipamento, o Magfluid, uma mistura de lignossulfonato com sais de ferro, é o responsável pelas mudanças nas características de superfície desses minerais. A primeira mudança observada no quartzo foi a modificação na sua coloração: de transparente para amarronzada, após o seu processamento no Magstream. Os estudos de microssonda eletrônica mostraram que o contato entre o quartzo e o Magfluid leva à formação na superfície mineral de dois precipitados. Um deles, com morfologia mais regular, foi considerado como sendo formado por colóides de magnetita, que se depositavam na superfície do quartzo como slimes coating, em tamanhos que variavam de 7m até menos de 1 m. O segundo tipo de precipitado, com morfologia bastante irregular, foi considerado como um lignossulfonato de ferro. Ambos os precipitados causam mudanças no comportamento do quartzo na flotação. Na flotação com amina eles mostraram ter efeito ativador nas faixas de pH de 6 a 9 e de 11 a 12. Esse efeito ativador foi atribuído a um aumento do número de sítios negativos e imobilização do coletor na superfície do mineral. Os precipitados mostraram, também, um efeito ativador na flotação do quartzo com amil-xantato de potássio, neste caso, atribuído à formação de um complexo metálico com o coletor, de caráter hidrofóbico. Também a pirita mostrou ser ativada, em maior proporção que o quartzo, para a flotação com Amil-xantato de potássio. O mesmo mecanismo utilizado para explicar o aumento na flotabilidade do quartzo com esse coletor foi utilizado para a pirita. No caso do uso de coletores aniônicos, os precipitados não ativam o quartzo, ao contrário, observou-se uma tendência à depressão do mineral. Mudanças nas variáveis operacionais do Magstream: diluição do Magfluid e velocidade de rotação, não reduziram o efeito ativador dos precipitados na flotação do quartzo com amina. O campo magnético do Magstream, por outro lado, mostro contribuir para a formação dos precipitados na superfície do quartzo. Ensaios onde o quartzo era contatado com o Magfluid fora do
campo magnético do Magstream mostraram uma diminuição do efeito ativador na flotação com amina, quando comparado ao contato realizado sob a ação do campo magnético do equipamento. O ácido oxálico, um reagente complexante de ferro, não foi capaz de extinguir o efeito ativado dos precipitados de ferro. De acordo com esses resultados, foi possível concluir que o uso do Magstream para a separação de minerais
por diferença de densidade não é recomendável quando o objetivo da separação é o estudo posterior das propriedades de superfície dos minerais, pelo menos no que se refere ao quartzo e a pirita.
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Rodrigues, Henrique de Castro. "Simulação em laminador piloto da influência da lubrificação durante o processo de deformação a quente na microestrutura e textura do aço inoxidável ferrítico AISI 430." Universidade Federal de Minas Gerais, 2008. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-88LQSY.
Full textAbstract:
This work deals simulation and characterization of the influence lubrication during hot deformation in AISI 430 ferritic stainless steel in a Steckel mill process. A characterization of industrial process AISI 430 thermo mechanical cycle simulation from slab reheating until finish annealed coil has been presented. A microstructure and texture characterization has been provided for pilot hot strip rolled and microstructure, texture, mechanical and hoping tests for pilot cold strip rolled after finish annealed process. The quantification of presents phases (recrystallised and non-recrystallised ferritic fraction and martensite) isnt appropriated for Tz concept (modify temperature by
Zenner-Hollomon equation), that used temperatures near the Fe-C-Cr diagram biphasic region range, where thin carbides was indexed which martensite in EBSD analysis. Lubrication during hot deformation process has large influence in reduced shearing textures and fiber homogeneity through hot band samples thickness, showing lesses mechanical efforts in the hot and cold rolling process: decreasing in hot and cold rolling loads, with possibility to reduce one cold rolling pass and to improve productivity gain, and a better ridging level, but, present a bad point: poor drawability caused for reduced in the fibers e relation in the cold rolling samples.<br>Este trabalho trata da simulação e caracterização da influência do uso de lubrificação durante o processo de deformação a quente no aço inoxidável ferrítico AISI 430 em laminador reversível tipo Steckel. Foi realizada uma simulação do ciclo termomecânico do processamento industrial do aço AISI 430 desde o reaquecimento da placa até o tratamento térmico final em recozimento contínuo. Foi realizada também uma caracterização da microestrutura e textura da tira após laminação a quente piloto e da microestrutura, textura, ensaios mecânicos e estriamento da tira laminada a frio piloto após recozimento final.
A quantificação das fases presentes (fração de ferrita recristalizada e não recristalizada e martensita) não se mostrou apropriada quando da utilização do conceito de Tz (temperatura modificada pela equação de Zenner-Hollomon), que ocasionou o uso de temperaturas muito próximas a faixa inferior da região bifásica do diagrama de equilíbrio Fe-C-Cr, levando à formação de carbonetos finamente dispersos que foram indexados como martensita na analise com uso de EBSD.
O uso de lubrificação durante o processo de deformação a quente exerce uma forte influência na redução das texturas de cisalhamento e na homogeneidade das fibras a ao longo da espessura nas amostras de BQ, indicando acarretar menores esforços mecânicos nos processos de laminação a quente e a frio, o que é um ganho considerável: menores cargas de laminação tanto a quente quanto a frio, inclusive com possibilidade de redução de um passe na laminação a frio e conseqüente ganho em produtividade nesse processo e um nível de estriamento um pouco melhor, porém, apresenta um ponto negativo: o decréscimo da estampabilidade, que está ligado a redução da relação entre fibras g e q nas amostras laminadas a frio, piorando a anisotropia do material.
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Carvalho, Marcilio Dias de. "Correlação das microestruturas de amostras de dolomitas do quadrilátero ferrífero, MG com as temperaturas iniciais de hidratação das dolomas." Universidade Federal de Minas Gerais, 2005. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7RELWW.
Full textAbstract:
The slag agressivity during steel making in basic oxygen furnace (BOF) process has been attributed to its capacity of dissolving different refractories components, especially MgO (magnesia). Adding magnesia as dolomitic limestone, dolomitic lime has allowed the reduction of refractories attacks by corrosion, as long as raw materials presenting
enough reactions rates are used. Several reviews already edited about the theme have permitted foreseeing of conditons of wearing, as well as the mettalurgical reactions wich have to be controlled increase to the life of the refractories. This document presents studies about thermal, chemical, microstructural, and others features of dolomitic limestones and lime samples, from Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais, Brazil. The methodology used was to apply two reactivity lime tests, with destiled
water and chloridric acyd, in order to determine initial reaction times of the samples. The main results were determining that the dolomitic limes were with high reactivities calcinated from samples with small grains (medium diameter bellow than 10 micrometers) or samples without grains, originated from mud´s limestone geological deposits or micrites. The most important results were reactiviti graphics measured from
dolomitic limes obtained from 36 samples from Quadrilátero Ferrífero, divided in three classes: High reactivity (fine grains, less than 10 micrometers or without grains-micrites) Medium reactivity (medium grains, between 10 40 micrometers) Low reactivity (large grains, above 40 micrometers)<br>A agressividade das escórias dos processos de fabricação de aço em convertedores LD está ligada à capacidade de dissolver os componentes dos refratários, especialmente MgO (magnésia). A adição de MgO na forma de cal dolomítica ou calcário dolomítico permite reduzir o ataque dos refratários por corrosão, desde que sejam usadas matérias-primas com velocidades de reação necessárias aos processos, atualmente usados na Metalurgia, especialmente nas aciarias a oxigênio, onde, nos primeiros minutos das reações, são formados os componentes mais agressivos para os refratários magnesianos, como a sílica livre e o ferro divalente, FeO. A partir de dados publicados na literatura, é possível estabelecer uma série de parâmetros de análises químicas, propriedades físicas, características térmicas, avaliações de microestruturas, de calcários dolomíticos e cal dolomítica, visando a proteção dos revestimentos refratários. Este trabalho apresenta os estudos realizados com este objetivo para amostras de calcário dolomítico e cal dolomítica, obtidas em jazidas do Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais. A metodologia usada foi aplicar os dois testes de medição da reatividade da cal, com água destilada e ácido clorídrico, para determinar os tempos iniciais das reações com as amostras estudadas. Os principais resultados obtidos foram destacar as amostras de cal dolomítica ou doloma com reatividades maiores, como fabricadas pela calcinação de amostras de calcário dolomítico com grãos muito finos, com diâmetros medianos abaixo de 10 micrômetros, ou fabricados das amostras de calcário dolomítico sem grãos, originados da deposição geológica das lamas de calcário ultrafinas ou micrita. As principais conclusões são os gráficos de medições das reatividades das amostras de cal magnesiana, fabricada a partir de 36 amostras de calcários dolomíticos obtidas em afloramentos do Quadrilátero Ferrífero, divididas em três categorias de 12 amostras: Alta reatividade (grãos finos, até 10 micrômetros ou ausência de grãos); Média reatividade (grãos médios, entre 10 e 40 micrômetros); Baixa reatividade (grãos grossos, acima de 40 micrômetros.
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Lopes, Hilton Luis Pereira. "Modelo para previsão da condição térmica de panelas de aciaria." Universidade Federal de Minas Gerais, 2007. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7QJPPA.
Full textAbstract:
Temperature control during the whole steelmaking process has a greatimportance to achieve the quality and productivity requirements demanded nowadays.At Gerdau Açominas steelplant, the temperature control of liquid steel from tapping up to the solidification in the caster has been widely studied. Due to the long casting times, a lack of control of the steel temperature, frequently, causes interruptions in the casting process, leading to productivity and yield losses.In the present work, a model to predict the thermal condition of the steel ladles was proposed, in order to reduce the temperature variations during the steelmakingprocess.The model is based on differential heat transfer equations in a one-dimensional transient system and a explicit finite difference approach was chosen to resolve the equations. The mathematical model was calibrated adjusting the simulated results with the real data from in plant measurements at Gerdau Açominas. It was evidenced that during the heating process of a new ladle or ladle out of cycle, the temperature of the refractories close to the hot face increases quickly during the first 6 hours of heating. When the heating time is 24 hours, the temperature drop of the steel, after tapping, was reduced in approximately 80 °C, when compared with the temperature drop for a heating time of only 6 hours.The refractory on the sidewall reached a steady thermal state after 3operational cycles, while the refractory of the bottom of the ladle, due to the bigger thickness, continued to reach higher temperature values even after 4 operation cycles.The refractory with half of the original thickness achieve the steady thermal state after 2 operational cycles; however the temperatures reached were lower than those for the original hickness.For long cycle times, the intermediate heating time is important to reduce thetemperature drop of the liquid steel after tapping. However, it can be said that, with a good management of the ladles in operation, in order to reduce the times without steel,it is possible to eliminate the necessity of the intermediate heating.The more affected region by the waiting time for tapping was located between the hot face and approximately 35 mm of this. When the waiting time for tapping was more than 15 min, practically all the energy stored during the intermediate heating was lost.During the heating process, the temperature of the ladle shell increased more quickly and reached a value 45 °C higher, when the ladle was without the insulating material. It was also evidenced that the use of insulating materials increased the amount of energy stored in the refractory.As the empty ladle time increased, the refractory temperature decreased in all its layers, reaching a maximum value of 388 °C when the cycle time was equal to 500 min without intermediate heating. Up to 120 min of empty ladle, was not noticed a significant variation in the shell temperature, kept around 384 °C. The temperature drop of the liquid steel was of approximately 26 °C more than the temperature drop of the short cycle of 60 min. When the cycle reached 200 min, the temperature drop of the steel passed to 72 °C more if compared with the short cycle ladle<br>O controle da temperatura do aço líquido ao longo do processo de produção é de fundamental importância para se atingir os requisitos de qualidade e produtividade exigidos atualmente. Na aciaria da Gerdau Açominas, o controle da temperatura do aço líquido,desde o vazamento até sua solidificação nos lingotamentos, tem sido extensamente estudado.Devido aos longos tempos de lingotamento, falhas no controle de temperatura, freqüentemente, levam a interrupções no lingotamento, ocasionando perda de produtividade e rendimento.Neste trabalho foi proposto um modelo para previsão da condição térmica de panelas de aciaria, com o objetivo de se reduzir a dispersão das temperaturas aolongo de todo processo produtivo.O modelo é baseado em equações de transferência de calor para um sistema unidimensional transiente e foi resolvido utilizando-se o método de diferenças finitas com formulação explícita e abordagem do volume de controle.O modelo matemático foi calibrado, ajustando-se os resultados simulados com os valores experimentais obtidos através da medição e aquisição de temperaturas do revestimento refratário em panelas da aciaria da Gerdau Açominas.Constatou-se que na etapa de aquecimento de panelas novas ou fora do ciclo,a temperatura dos refratários próximos à face quente aumenta rapidamente durante as primeiras 6 horas de aquecimento. Quando o tempo de aquecimento é de 24 horas, a queda de temperatura do aço após o vazamento foi reduzida em aproximadamente 80 °C quando comparada com a queda de temperatura para um tempo de aquecimentode apenas 6 horas. O refratário da parede lateral atingiu um estado térmico estável após o 3° ciclo operacional, enquanto o fundo, devido à sua maior espessura, continuou a atingir valores mais altos de temperatura mesmo após o 4° ciclo de operação.Na avaliação do efeito do desgaste do refratário constatou-se que o mais desgastado e, portanto menos espesso, atingiu o estado térmico estável após o 2°ciclo operacional, porém com temperaturas mais baixas que aquelas encontradas para o revestimento original.Para longos tempos de panela vazia, o tempo de aquecimento intermediário é fundamental para reduzir a queda de temperatura do aço líquido após o vazamento.Porém, pode-se dizer que, com uma boa gestão das panelas em operação, de modo a reduzir os tempos sem aço, é possível eliminar a necessidade do aquecimento intermediário.A região mais afetada pelo tempo de espera para vazamento ficou compreendida entre a face quente e aproximadamente 35 mm desta. Quando o tempo de espera foi superior a 15 min, praticamente toda a energia armazenada na etapa deaquecimento intermediário foi perdida.Durante a etapa de aquecimento, a temperatura da carcaça da panela subiu mais rapidamente e atingiu um valor 45 °C mais alto quando a panela estava sem o revestimento isolante. Foi constatado também que o uso de materiais isolantesaumentou a quantidade de energia armazenada no revestimento.À medida que se aumentou o tempo de panela vazia, a temperatura dorevestimento decresceu em todas as suas camadas, atingindo um valor máximo de 388 °C quando o tempo de ciclo foi igual a 500 min e não se realizou aquecimento intermediário. Até 120 min de panela vazia, não houve variação significativa na temperatura da carcaça, que se manteve a aproximadamente 384 °C. A queda de temperatura do aço líquido foi de aproximadamente 26 °C a mais que a queda de temperatura do ciclo curto de 60 min. Quando o ciclo atingiu 200 min, a queda de temperatura do aço passou para 72 °C a mais se comparada com a do ciclo curto.
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Junior, Ezequiel de Souza Costa. "Desenvolvimento de matriz de quitosana/PVA, quimicamente reticulado para aplicação potencial em engenharia de tecido epitelial." Universidade Federal de Minas Gerais, 2008. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7REJZY.
Full textAbstract:
The skin is the organ of corporal covering that exercises the function of body boundary, between the body and the environment, therefore have functions as interface body/environment. That role requires both specific and much complex transition functions of the organ, and is subject to various kinds of demands and wounds provoked by agents from different sources, such as, electromagnetic, chemical, mechanical, physical, etc. and the countless combinations between them. However the skin presents a capacity of considerable self-repairing. Those characteristics of the skin have prompted countless researches in order to reveal the phenomena that occur in this tissue and to find materials that facilitate and accelerate the self-repairing process. The increasing demand for synthetic materials to be used in tissue repair also results from the limited sources of autogenous graft biomaterials and from the increased risk for the health, associated to alogenous grafts. This work was carried out aiming at the preparation and characterization, from the mechanical, chemical and physical standpoint, the degradation in vitro and the cellular viability in vitro of hybrid biomaterial based on polymers from both synthetic and natural sources, chitosan/poly(vinyl alcohol-co-vinyl acetate), chemically crosslinked with glutaraldehyde, and to build a three-dimensional matrix to be used as a degradable epithelial tissue substitute. The investigated system provided encouraging results regarding its application in vivo. The mechanical properties, swelling behavior, degradation rate in vitro and cellular viability were compatible with the characteristic of an epithelial tissue. The material presented a toughness range from 1.4 to 34MJ/m3, swelling from 150% to 700% in 24h, degradation rate range of 20% and 75% in 24h and cellular viability in vitro above 60% compared to the cellular control.<br>A pele é o órgão de revestimento corporal que exerce o papel de fronteira, entre o organismo e o ambiente, funciona, portanto, como interface organismo/ambiente. Esse papel exige do órgão funções de transição muito complexas e específicas, e está sujeito aos mais variados tipos de solicitações e lesões provocadas por agentes de origens variadas, tais como, origens físicas, mecânicas, químicas, eletromagnéticas, entre outras, além das inúmeras combinações entre elas. Entretanto apresenta uma enorme capacidade de auto-reparação. Essas características da pele têm suscitado inúmeras pesquisas no sentido de desvendar os fenômenos que ocorrem neste tecido além deprocurar materiais que facilitem e acelere o processo de auto-reparo.A demanda crescente por materiais sintéticos para reparação tecidual também é resultante das fontes limitadas de materiais de enxerto autógeno e do risco aumentado para a saúde, associado ao uso de enxertos alógenos. Portanto este estudo foi realizado no sentido de preparar e caracterizar do ponto de vista físico, químico, mecânico, dedegradação in vitro e quanto a viabilidade celular in vitro, um biomaterial híbrido a base de polímeros de origens natural e sintética, quitosana/poli(álcool vinílico-co-acetato de vinila), reticulados quimicamente por glutaraldeído, e construir uma matriz tridimensional para ser usada como substituto degradável de tecido epitelial. O sistema investigado apresentou resultados promissores quanto a aplicação in vivo, pois as características mecânicas, de degradação in vitro e viabilidade celular foram compatíveis com as característica do tecido epitelial. Os materiais apresentaram tenacidade variando de 1,4 a 34MJ/m3, grau de intumescimento de 150% a 700% em 24h, índice de degradação entre 20% e 75% em 24h e viabilidade celular in vitro acimade 60%, se comparado com o controle celular.
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Canaan, Gustavo Levy. "Influência da adição de vanádio nas propriedades mecânicas de aços médio teor de carbono para beneficiamento." Universidade Federal de Minas Gerais, 2007. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7R5Q4B.
Full textAbstract:
This work contributes to the understanding of the variation in the mechanical properties in all processes of the suspension springs production if the steel chemical composition have been modified. It studied the change in the chemical composition of high carbonsteel alloyed with Cr and Si through the vanadium addition working as a microalloying element. These processes include the wire rod production, the drawn bar fabrication and the suspension spring coiling in the quenched and tempered condition. This work evaluated the better conditions of the tempering treatment for this steel withmodified chemical composition to optimize the desired mechanical properties. The specimens were obtained in each single process of spring production and the mechanical properties and hardness properties were measured. The tempering treatment of the quenched samples was made in several temperatures to evaluate theoccurrence of secondary hardening. The tests were done in a comparative way, analyzing simultaneously the chemical composition modified steel and the standard chemical composition steel.Dilatometric tests were done in the specimens to measure the phase transformation temperatures and to better knowledge of the tempering process. The steel microstructure was characterized by optical microscopy and the fracture surfaces related to the different treatments were analyzed by stereoscopy and scanning electron microscopy (SEM), to characterize their macro and microscopic aspects, respectively, aiming to identify the fracture mechanisms related to the different conditions of thermal treatment. The results have shown that the vanadium addition is an effective method to improve the mechanical strength of the suspensions springs without ductility loss. So, it will be possible to produce these mechanical components with lower weight, reducing theautomobiles total weight, a request of the automotive industry.<br>A variação das propriedades mecânicas de dois aços nas várias etapas de fabricação de molas de suspensão foi caracterizada comparativamente neste trabalho com o objetivo de se determinar a influência da adição de vanádio neste fenômeno. Este trabalho também determinou as melhores condições de revenimento deste aço com composição química modificada que otimizem o valor das propriedades mecânicas desejadas. Amostras foram retiradas de cada etapa de fabricação da mola e as propriedades mecânicas de tração e dureza foram medidas. O tratamento de revenimento das amostras temperadas foi feito em várias temperaturas objetivando avaliar a ocorrência de endurecimento secundário. O estudo foi feito de forma comparativa analisando-se simultaneamente o aço com composição química modificada em relação ao aço com composição química padrão. Foram ainda efetuados ensaios dilatométricos nas amostras dos dois tipos de aços visando determinar as temperaturas de transformações de fase e melhor entendimento do processo de revenimento. A microestrutura do aço foi caracterizada por microscopia ótica e as superfícies de fratura relativas às diferentes condições de tratamento foram analisadas com estereoscópio e através de microscopia eletrônica de varredura (MEV), para caracterização de seus aspectos macro e microscópicos, respectivamente, visando à identificação dos mecanismos de fratura relativos às diferentes condições de tratamento térmico. Os resultados obtidos evidenciaram que a adição de vanádio é um método eficiente quando se deseja aumentar a resistência mecânica das molas de suspensão sem prejuízo das propriedades de ductilidade. Com isso, torna-se possível a fabricação destes componentes mecânicos mais leves reduzindo, consequentemente, o peso dos automóveis, fato que vem sendo uma demanda constante da indústria automotiva.
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Filho, Olney Amorim Viana. "Estudo para o uso de matérias-primas nacionais em misturas de carvões para obtenção de coque com características requeridas em altos-fornos de alta produtividade." Universidade Federal de Minas Gerais, 2007. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7RCHR7.
Full textAbstract:
This study has the objective of exploring the possibility of utilizing alternative raw materials available in the country in the coal blends with high quality coals for producing high quality coke for the blast furnaces of Gerdau Acominas, Ouro Branco, Brasil.Characterization of the constituents of the blends (Low grade coal from Santa Catarina, Petroleum coke from REGAP Petrobras) has been carried out.Different blends were prepared with different percentages of the above with high grade coal were prepared and charged into the pilot furnace (carbolite furnace) of the Gerdau, Acominas and the coke produced was analyzed for different properties. The above pilot plant experiments were carried out for conventional cokemaking and also stamp charging of the coal blends.A mathematical model developed was taken as a reference for the quality of coke that would result in the prototype and this was used for predicting the coke properties on the basis of the pilot plant experiments.The results of the experiments show that it is possible to use noncoking coal of national origin up to 30 % in the coal blend with use of stamp charging to produce good quality coke for the blast furnaces, whereas in the conventional process only up to 10 % of the same can be used for maintaining the same quality.<br>Este estudo foi montado através de avaliação de matérias-primas alternativas nacionais (que juntamente com outros carvões minerais componentes da mistura, possam produzir um coque de qualidade requerida em altos-fornos com altas taxas de produtividade).Foram feitas caracterizações de carvões individuais e das misturas elaboradas, como também análise completa do coque produzido usando um forno de escala piloto (Modelo da 'Carbolite Furnace' para a Gerdau Açominas de 250kg de capacidade) pelo processo normal e pelo processo com compactação de carga 'stamp charging', e foram usados o coque verde petróleo da REGAP (Petrobrás) e carvão oriundo de Santa Catarina. As misturas foram montadas através de um modelo matemático de otimização nas quais foram levadas como premissa a qualidade do coque para alto-forno da Gerdau Açominas, e estas contemplaram até 30% desses insumos a serem testados. Os resultados foram avaliados e concluiu-se que para o processo de coqueificação convencional sem 'stamp charging' é possível usar na mistura até 10% de matéria-prima nacional não coqueificável, e para o processo que tenha compactação de carga essa proporção é elevada para 30%, para se ter um coque com qualidade desejável para um alto-forno de alta produtividade como o da Gerdau Açominas.
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Fernandes, Eunirio Zanetti. "Caracterização física, química, mineralógica e metalúrgica dos produtos granulados de minério de ferro." Universidade Federal de Minas Gerais, 2008. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7REJRR.
Full textAbstract:
The main purpose of this thesis is the technological characterization of iron ores granulated products (lump ores), through of study of chemical and physical correlations, typologies, metallurgical behavior and mineralogy of eleven from Vales South System mines. In terms of granulometric distribution, the majors percentages are concentrated
between fractions 31,50 to 12,50 mm. The most important chemical correlations are: alumina and loss of ignition; manganese an magnesium; calcium and magnesium; manganese and calcium, alumina and phosphorus and the main negative correlations are: iron total and silica; iron total and alumina; iron total and FeO; manganese and titanium. The average grades of zinc, sodium and potassium of eleven samples were very low. The compact and compact porous typologies are predominate, with hipogenic characteristics and porous, associated to canga, itabirites and proto ore typologies, derived from iron ores supergene alteration. The irons grades are higher in the compact
typologies and aluminas grades and loss of ignition are higher in the typologies associated to canga. The metallurgic indexes are correlated to alteration grade, percentage of typologies and main chemical variables. In mineralogical terms the granular and sinuous hematites present higher percentages in compact, compact porus and porous typologies, with an specific behavior relating to metallurgic indexes, while martite, lamellar hematite, goethite and gibbsite increase their percentages in porous, canga, itabiritc and proto ore typologies and their behavior is the same related to metallurgic indexes. The microcrystalline hematite and jacobsite are restricted to proto ore typology. The relative porosity increase from compact typology to porous, canga, itabiritic and proto ore typologies. The average sizes of porous are large in porous, cangas, itabiritics and proto ore typologies. The typologic evaluation could be used in preliminary metallurgic evaluation. The fine generated by tumbler assays were studied with objective to evaluate the effect of handing and transport of iron ores granulated products, has been determined the importance of granulometric, chemistry and mineralogic variables in aggregation of fine fractions.<br>O objetivo do trabalho é a caracterização tecnológica dos produtos granulados de minério de ferro, através do estudo das correlações químicas, físicas, tipológicas, metalúrgicas e mineralógicas de 11 amostras de produtos das minas do Sistema Sul da Vale. Em termos de distribuição granulométrica, os percentuais maiores estão concentrados entre as frações 31,50 e 12,50 mm. As correlações químicas positivas mais importantes são: alumina e perda por calcinação; manganês e magnésio; cálcio e magnésio; manganês e cálcio, alumina e fósforo e as correlações negativas são: ferro total e sílica; ferro total e alumina; ferro total e FeO, manganês e titânio. Os teores médios de zinco, sódio e potássio das onze amostras foram muito baixos. Predominam
as tipologias compactas e compactas porosas, com características hipogênicas e as tipologias porosas, associadas à canga, itabiritos e proto-minério, derivaram de alteração supergênica dos minérios de ferro. Os teores de ferro são mais elevados nas tipologias compactas e os teores de alumina e perda por calcinação são mais elevados nas
tipologias associadas à canga. Os índices metalúrgicos são correlacionados ao grau de alteração, percentuais das tipologias e às principais variáveis químicas. Em termos mineralógicos a hematita granular e sinuosa apresenta percentuais mais elevados nas tipologias compactas, compactas porosas e porosas, com comportamento específico em relação aos índices metalúrgicos, enquanto a martita hematita lamelar, goethita e gibbsita aumentam seus percentuais nas tipologias porosas, canga, itabiríticas e protominério e se comportam da mesma forma frente aos índices metalúrgicos. A hematita micro cristalina e jacobsita são restritas à tipologia proto-minério. A porosidade relativa aumenta das tipologias compactas para as porosas, canga, itabiríticas e proto-minério. O tamanho médio dos poros é maior nas tipologias porosas, cangas, itabiríticas e protominério. A avaliação tipológica pode ser utilizada na avaliação metalúrgica preliminar.
Os finos gerados nos ensaios de tamboramento foram estudados com o objetivo de avaliar os efeitos do manuseio e transporte de produtos granulados de minério de ferro, tendo sido determinada a importância das variáveis granulométricas, químicas e mineralógicas na agregação das frações finas.
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Abreu, Carolina Bittencourt de. "Tratamento hidrometalúrgico do resíduo da rota de processamento de zinco primário para a recuperação de sulfato de cálcio visando aplicação industrial." Universidade Federal de Minas Gerais, 2009. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7RLKHH.
Full textAbstract:
Many non-ferrous metals ore, such as zinc, are associated with toxic elements, which are implied in the toxicity increase of its residues generated on process. At the primary zinc processing unit of the Votorantim Metals, at Três Marias (MG) (VM-Zn-TM),sodium sulfide (Na2S) and calcium oxide (CaO) are added in the final polishing stage ofthe effluents. This master degree dissertation presents the experimental results for the sulfuric acid leaching of CaSO4 contained in the residue sample and subsequent recovery of this chemical specie. Species like Na2S and CaO are added to precipitate remaining metals, like Cd, Pb and Ni, and the waste water assists the requirements of the Normative Deliberation of COPAM 10/86 which establishes norms and standardsfor water quality and effluents released in water collections. Slurry generated in this process presents, besides precipitated metals, considerable tenor of calcium sulfate (CaSO4), which is generated by the reaction between Na2S and CaO. The use of the statistical approach for the Complete Factorial Method at Two Levels allowed to evaluate the interference of the variables time and temperature of leaching, leach pulpdensity and concentration of sulfuric acid in the extraction of CaSO4. The optimization of experimental results by Method of the Ascending Step allowed to obtain the optimum experimental conditions for the maxim extraction of CaSO4 to the residue sample (leaching during 45 minutes, temperature at 45±2ºC, leach pulp density at 10g/l and sulfuric acid concentration at 0,33M). From the leach liquor of sulfuric acidleaching, obtained in optimized conditions, it was recovered 32% of CaSO4 contained in the solution. The sample of residue by VM-Zn-TM, the sample of CaSO4 recovered from the residues, samples of reference of CaSO4 with application in the building site industry (plaster) and with agricultural application (phosphogypsum) were characterized technologically and the values of them were compared to identify theindustrial potential aplication of CaSO4 recovered. Calcium sulfate recovered from the residue presented the smallest tenor of impurities among the analyzed samples. It was observed a larger similarity between the sample of CaSO4 recovered and the phosphogypsum sample. However, this doesn't exclude the possibility of application ofthe material recovered in the building industry or in others industries sites, because for the application in any area is necessary the study and performe specifics tests.<br>Muitos minérios de metais não-ferrosos, como o Zn, ocorrem associados a elementos tóxicos, o que implica no aumento da toxicidade dos resíduos provenientes de seu processamento. Na Unidade de processamento de zinco primário da Votorantim Metais, em Três Marias (MG) (VM-Zn-TM), na etapa de polimento final do efluente é adicionado sulfeto de sódio (Na2S) e óxido de cálcio (CaO). Estas espécies são adicionadas a fim de que metais remanescentes como Cd, Pb e Ni, sejam precipitados e as água residuárias atendam as especificações da Deliberação Normativa do COPAM 10/86 que estabelece normas e padrões para a qualidade das águas e lançamento de efluentes nas coleções de águas. A lama gerada neste processo apresenta, além dos metais precipitados, considerável teor de sulfato de cálcio que é gerado pela reação entre o Na2S e CaO. Esta dissertação de mestrado apresenta os resultados experimentais para a lixiviação ácida sulfúrica do CaSO4 contido na amostra de resíduo e posterior recuperação deste. O uso da abordagem estatística pelo Método Fatorial Completo a Dois Níveis permitiu avaliar a interferência das variáveis tempo e temperatura de lixiviação, densidade de polpa lixiviada e concentração de ácido sulfúrico na extração de sulfato de cálcio. A otimização dos resultados experimentais pelo Método do Passo Ascendente permitiu obter as condições experimentais ótimas para a máxima extração de sulfato de cálcio da amostra (tempo de lixiviação de 45 min, temperatura de 452ºC, densidade de polpa de 10g/l e concentração de ácido sulfúrico de 0,33M). A partir do licor de lixiviação ácida sulfúrica, obtido em condições otimizadas, recuperou-se parte do sulfato de cálcio contido na solução (32%). A amostra de resíduo da VM-Zn-TM, a amostra de sulfato de cálcio recuperado a partir do resíduo, amostras de referência de sulfato de cálcio com aplicação na indústria de construção civil (gesso) e com aplicação agrícola (fosfogesso) foram caracterizadas tecnologicamente e seus valores comparados a fim de identificar o potencial de uso industrial do sulfato de cálcio recuperado. O sulfato de cálcio recuperado a partir do resíduo apresentou o menor teor de impurezas dentre as amostras analisadas. Observou-se uma semelhança maior entre a amostra de sulfato de cálcio recuperado e a amostra de fosfogesso. No entanto, isto não exclui a possibilidade de aplicação do material recuperado na indústria de construção civil ou em outras, pois para a aplicação em qualquer área é necessário estudos e testes específicos.
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Martins, Lemyr. "Estudo da flotação de minério silicatado de zinco sem a etapa de deslamagem." Universidade Federal de Minas Gerais, 2007. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7R7GCU.
Full textAbstract:
The world measured reserves of zinc reached, in 2005, 462 x 106 t of the metal, the Brazilian reserves representing 1.2% of the world reserves. Approximately 82.9% of the Brazilian reserves are located in Vazante and Paracatu, in the northwest of Minas Gerais state. The ore from the Vazante deposit is oxidized. The apparent consumption of zinc concentrate in Brazil reached 592 x 103 t in 2005. The increase in sales of zinc in the coming years is estimated in 4% per year. Aiming at increasing the grade and recovery of the zinc concentrate produced in Vazante, the investigation included mineralogical characterization, dispersion studies, bench scale and pilot scale flotation experiments,and an industrial flotation test. The objective was to verify the flotation behavior of the silicate zinc ore (calamine type) in the presence of slimes, with the aid of dispersing agents. The characterization studies identified as major minerals hemimorphite (calamine), quartz, and dolomite. The dispersion tests showed that the enhanced dispersion of the particles in the pulp in the absence of reagents is observed in the pH range between 8.5 and 12.0. The statistical tool of complete factorial design at two levels replicated once was used for planning the bench scale flotation experiments. The studies showed, and were confirmed at pilot plant scale, that the dosages of sodium sulfide and combination of polymeric dispersant and sodium silicate at the higher level favored a higher metallurgical recovery. For addition levels of 6800 g/t of sodiumsulfide and 6992 g/t of dispersing agent combined with sodium silicate, 38.40% zinc grade in the final concentrate was achieved at an average metallurgical recovery of 72.40%. The industrial test without previous desliming confirmed the pilot scale results, leading to zinc recovery of 76.09%, at zinc grade in the concentrate of 37.30%.<br>As reservas mundiais de zinco (medidas em 2005), em metal contido, são da ordem de 462 milhões de toneladas, sendo que as reservas brasileiras representam 1,2% das reservas mundiais. Cerca de 82,9% das reservas brasileiras estão localizadas nos municípios de Vazante e Paracatu, ambos na região noroeste do estado de Minas Gerais. O minério existente nos depósitos de Vazante é oxidado. O consumo aparente de concentrado de zinco no Brasil, em 2005, foi de 592 mil toneladas. Estima-se que o volume de vendas de zinco terá crescimento anual de 4% nos próximos anos. Buscando aumentos no teor e na recuperação de zinco no concentrado produzido no concentrador de Vazante, os trabalhos compreenderam caracterização mineralógica, estudos de dispersão, experimentos de flotação em bancada, ensaios em escala piloto e teste industrial de flotação. O objetivo foi verificar o comportamento da flotação do minério silicatado de zinco do tipo calamínico na presença de lama, utilizando dispersantes. Nos estudos de caracterização foram identificados como minerais predominantes a hemimorfita (calamina), o quartzo e a dolomita. Nos ensaios de dispersão verificou-se que a faixa de valores de pH onde ocorre o grau mais elevado de dispersão das partículas na polpa, sem adição de reagentes, situa-se entre 8,5 e 12,0. Para os estudos de flotação sem a etapa de deslamagem em laboratório foram usadas ferramentas estatísticas de planejamento fatorial completo em dois níveis com uma réplica. Os estudos mostraram, e foram confirmadas em usina piloto, que as dosagens de sulfeto de sódio e combinação de dispersante polimérico e silicato de sódio no nível superior praticado favorecem uma maior recuperação metálica. Para as dosagens de sulfeto de sódio de 6800 g/t e de dispersante combinado com silicato de sódio de 6992 g/t, obteve-se teor de zinco no concentrado final de 38,40% com uma recuperação metalúrgica média de 72,40%. O teste industrial sem deslamagem prévia confirmou os resultados obtidos em usina piloto, elevando a recuperação de zinco a um patamar de 76,09%, mantendo-se os níveis de teor de zinco no concentrado em 37,30%.
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Azevedo, Juliana Calabria. "Arquitetura de interfaces funcionais em argilas e adobes." Universidade Federal de Minas Gerais, 2008. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7RELNJ.
Full textAbstract:
Clay is a widely used and studied material in many scientific areas. It can be called mud and it also can be used in advanced applications such as the pharmaceutical industry composites, special adsorbents etc. Adobe is basically composed of clay and it retains some of its morphological characteristics and functions. It was possible in this
work to develop surface modifications for adobe which made the architecture of the adobe surface functional and capable of adapting to different environments and solicitations. Characteristics were studied in order to add technical features to the adobe brick: sol-gel thin films deposition at low temperatures, based mainly on TEOS, MTES and titanium IV isopropoxide (Ti4+). The selection of clays and adobe bricks was carried out considering those commercialized in the Minas Gerais region. For a better understanding of the properties of adobe, we used kaolin samples with a high degree of purity, also found in Minas Gerais. The interface modifications of interest in this study presented the following funcionalizations as goals: sol-gel hydrophobic membranes and sol-gel bactericide membranes with TiO2. The FTIR analyses for the
adobe samples showed the hydrophobic effect of the MTES precursor by the absence of the free water bands in the region of 3700 cm-1 to 3600 cm-1. The hydrophobic effect of the MTES could not be observed for the kaolinite sample at same conditions (FTIR).The X-ray diffraction results for the synthesized samples with Ti4+ demonstrate that the film obtained has characteristic bands of the anatase phase. The static SIMS
results suggest the presence of the TiO2. It was possible by using the TEM to observe the double functional sol-gel membrane hydrophobic-bactericide on the adobe surface which the thickness in the range between 20 nm and 50 nm. The results demonstrate that the surface of the adobe is rough and the sol-gel membrane applied followed the topography of the surface. The double functional sol-gel membrane didnt exhibit cracks neither signs of peeling off on the surface of adobe. The adobe sample which preserved their physical integrity and apparently good attachment to the membranes were the ones coated by the hydrophobic thin films in either versions, single and double functional. After the leaching test the obtained surface roughness data, by Zygo® white light interferometer, for the functionalised adobe samples (coated)
showed a decreasing of the roughness of the surface in the range of 22% to 35%<br>A argila é um material largamente utilizado e estudado em várias áreas da ciência. Ela pode ser intitulada de 'barro' e também pode ser utilizada em aplicações avançadas como na indústria farmacêutica, de compósitos, como adsorventes especiais etc. O adobe é constituído basicamente por argila e conserva algumas características morfológicas e funcionais dessa matéria-prima. Assim foi possível implementar modificações superficiais, funcionalizando a arquitetura de superfície do adobe de forma a se adequar a diferentes ambientes e solicitações. Foram estudadas características que puderam conferir tecnicidade ao adobe: a deposição de filmes finos a partir da tecnologia sol-gel de baixas temperaturas, principalmente através dos precursores TEOS, MTES e isopropóxido de titânio VI (Ti4+). Na seleção de materiais, a argila e os tijolos de adobe escolhidos foram os comercialmente ativos em de Minas Gerais. Para auxiliar no entendimento das propriedades desse material, foi utilizada uma argila de alto grau de pureza. As modificações interfaciais de interesse desse trabalho visaram às seguintes funcionalizações: membranas via sol-gel de caráter hidrofóbico e membranas sol-gel com função bactericida contendo TiO2. Pela técnica de FTIR, o efeito hidrofóbico do precursor MTES pode ser evidenciado pela ausência de picos na região de característica de H2O livre para argilas do tipo caulinítica, região compreendida entre 3700 cm-1 e 3600 cm-1. Já para a superfície da caulinita, por meio da técnica de FTIR, não foi observadoo o efeito hidrofóbico do MTES. Os resultados de difração de raios X para as amostras sintetizadas com Ti4+ indicam que o filme obtido, a baixas temperaturas, possui bandas características do TiO2 na fase anatásio. Os resultados de SIMS estático, também confirmam a presença de TiO2. Por meio de MET foi possível observar na superfície do adobe a formação da membrana sol-gel bifuncional de caráter hidrofóbico-bactericida variando entre 20 nm e 50 nm de espessura. Os resultados mostram que a superfície do adobe é bastante irregular e que a membrana sol-gel aplicada acompanha a morfologia de superfície. A membrana sol-gel bifuncional não apresentou rachaduras nem mesmo sinais de descolamento. As amostras que conservaram sua integridade física e aparentemente uma boa aderência das membranas foram as que possuíam membranas de caráter hidrofóbico seja na versão mono ou bifuncional. Os dados de rugosidade de superfície obtidos por meio do interferômetro de luz Zygo para as amostras de adobe funcionalizadas por membranas após o teste de lixiviação, mostram reduções da rugosidade superfícial de 22% a 35%.
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Vieira, Marcos Gomes. "Produção de um pellet feed a partir da concentração do rejeito da flotação mecânica da SAMARCO." Universidade Federal de Minas Gerais, 2008. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7R7GM9.
Full textAbstract:
This work investigated the possibility to produce a pellet feed with 1.0% of silica using a representative sample of the mechanical flotation tailings. This sample contained 11.0% Iron and presented a F80 and a d50 of 116µm and 63µm, respectively. Higher silica content was verified in the coarser fractions and larger iron content in the fraction -37µm. The specular hematite is the most abundant mineralogical phase in fraction -37µm. The technological tests involved four routes: magnetic concentration using Minimag (WHIMS), magnetic concentration using SLon, reverse flotation and direct flotation. The routes using the magnetic concentrator SLon, reverse flotation and direct flotation presented inferior results compared with the premise adopted in this study, that wasobtaining an iron content in the concentrate (rougher stage) higher than 34% and an iron recovery superior to 80%, not being accomplished concentration tests (cleaner stage) with the concentrate achieved using those three routes. Comparative tests between two pilot WHIMS, Minimag, supplied by GAUSTEC, and WHC, supplied by INBRÁS-ERIEZ, were accomplished for ten days. Those tests used part of mechanical flotation tailings. For those days were made comparative tests of asample also formed by the composition of all flotation tailings. There were no significant differences between performances of the two separators. When comparing mechanical flotation tailings with the composition of all the flotation tailings, the results were also similar.The best studied route consisted of using WHIMS as a rougher stage and columns as a cleaner stage. Using this route, it was possible to produce a pellet feed with 1.0% silica and with high specular hematite content.<br>Este trabalhou investigou a possibilidade de se produzir um pellet feed com 1,0% de silica a partir de uma amostra representativa do rejeito da flotacao mecanica. Essa amostra continha 11,0% de ferro e um F80 e um d50 de 116Êm e 63Êm, respectivamente. Verificou-se uma alta concentracao de silica nas fracoes grosseiras e uma maior concentracao de ferro na fracao -37Êm, sendo que a hematita especular e a fase mineralogica mais abundante nessa fracao. Os ensaios tecnologicos envolveram quatro rotas: concentracao magnetica utilizando Minimag (WHIMS), concentracao magnetica utilizando SLon, flotacao reversa e flotacao direta. As rotas utilizando o concentrador magnetico SLon, flotacao reversa e flotacao direta apresentaram resultados inferiores a premissa adotada neste estudo, que era ade se obter um teor de ferro no concentrado rougher maior que 34% e uma recuperacao de ferro superior a 80%, nao sendo realizados testes de concentracao (etapa cleaner) com os concentrados obtidos utilizando essas tres rotas. Foram realizados durante dez dias testes comparativos entre dois concentradores eletromagneticos piloto: Minimag, fabricado pela GAUSTEC, e WHC, fabricado pela INBRAS-ERIEZ. Esses testes utilizaram parte do fluxo de rejeito da flotacao mecanica. Durante esses dias foram feitos tambem testes comparativos de uma amostra formadapela composicao de todos os rejeitos de flotacao. Nao houve diferencas significativas entre os dois equipamentos e ao se comparar o rejeito da flotacao mecanica com a composicao de todos os rejeitos do concentrador de Germano. A melhor opcao de rota estudada consistiu em se utilizar concentradores eletromagneticos de carrossel (WHIMS) como etapa rougher e colunas como etapa cleaner. Utilizando essa rota foi possivel produzir um pellet feed com 1,0% de silica e um alto teor de hematita especular.
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Figueiredo, Rubem Lucas Pena de. "Soldagem térmica de tecido biológico rico em colágeno (aorta porcina)." Universidade Federal de Minas Gerais, 2009. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7RSNXT.
Full textAbstract:
Cardiac valve bioprosthesis are manufactured by means of sutures, which brings some disadvantages, as the difficulty of creating an automated process and the stress concentration in the tissue suturing region. Tissue welding is a technique that can replace the suture.
Studies were carried out with the purpose to assess the feasibility of applying the thermal welding in the biological tissue used in the bioprosthesis, evaluating its mechanical strength and understanding the mechanisms involved in the process. The experiments involved the direct application of heat in the tissue to be welded. In order to pursue the best results, the following parameters were assessed: temperature,
humidity, exposure time, heat application method and chemical fixation. The best method consisted of making an incision in the tissue sample and exposing it to the controlled temperature and humidity in an incubator. The mechanical strength of the weld was evaluated in a tensile test machine. The highest average mechanical strength was obtained from the weld made within the incubator at 40 °C, with a controlled humidity between 30% and 40%. The heat exposure time also increased the mechanical strength, but this difference disappeared after the chemical fixation. The chemical fixation in turn was demonstrated to be
essential for the stability of the weld, which disappears after re-hydration in saline solution, if it was not fixed. The best results were obtained with 2.50% glutaraldehyde for 15 days. The results correspond to about half of the average mechanical strength obtained with sutures, but some isolated values showed that the potential to obtain welds with the strength as the suture. Raman spectroscopy and analysis at the SEM
showed that the weld is more associated with chemical bonds between collagen fibers than material fusion<br>Biopróteses de válvulas cardíacas são fabricadas com suturas, que trazem desvantagens como a dificuldade de automatizar o processo e concentração de tensão na região de união do tecido. A soldagem de tecido é uma técnica que tem grande potencial de substituir a sutura.
Estudos foram realizados com o intuito de avaliar a viabilidade da solda térmica para o tecido biológico utilizado na bioprótese, avaliar sua resistência mecânica e procurar entender os mecanismos envolvidos no processo. Os experimentos envolveram aplicação direta de calor no tecido a ser soldado. Na busca dos melhores resultados, foram investigadas variações nos seguintes parâmetros: temperatura, umidade, tempo de exposição, método de aplicação do calor e fixação química. O melhor método consistiu em fazer um incisão numa amostra do tecido e expô-lo à temperatura e umidade controladas numa estufa. A resistência mecânica da solda foi avaliada num ensaio de tração.
A maior resistência mecânica média foi obtida com a solda feita na estufa a 40 C, com umidade controlada entre 30 e 40%. O tempo de exposição ao calor também aumentou a resistência mecânica, mas esta diferença desapareceu após a fixação química. Por sua vez, a fixação química mostrou-se indispensável na estabilidade da solda, já que esta se desfaz após a re-hidratação em solução salina, caso não seja fixada. Os melhores resultados foram obtidos com glutaraldeído a 2,50% por 15 dias. Os resultados correspondem a cerca da metade da resistência mecânica média obtida com suturas, mas alguns valores isolados mostraram que há o potencial de se obter soldas com resistência comparável à sutura. A espectroscopia Raman e a análise no MEV mostraram que a solda está mais relacionada à ligação química entre fibras de colágeno do que propriamente uma fusão do material. Os resultados mostraram que há grande potencial em aplicar a técnica de soldagem na fabricação de biopróteses de válvulas cardíacas porcinas.
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Sadahira, Carolina Mieko. "Síntese, caracterização e avaliação do perfil de liberação "in vitro" de hidrogéis do álcool polivinílico ph sensitivos processados por métodos físico-químico." Universidade Federal de Minas Gerais, 2007. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7R5NPN.
Full textAbstract:
In this study hydrogels of poly(vinyl alcohol) (PVA) processed by chemical method and gamma radiation were obtained in order to evaluate the pH responsive behaviour of those systems as well the utilization for the targeted drug delivery in the gastrointestinal tract of Human. The rheological properties of PVA solutions with different hydrolysis degree and weight mass were evaluated as well your chemical structure through infrared and ultraviolet spectroscopy. The crosslinking was made with glutaraldehyde and citric acid/gamma radiation. The hydrogels were analyzed on the effectiveness of
the crosslink bounds by the presence of characteristics chemicals groups in the infrared spectra, after crosslinking. In addition based on the infrared spectrum obtained the degree of cristallinity was studied. The pH-responsive behavior and the potential utilization on the targeted drug delivery were measured by the swelling and in vitro test, in different pHs. The active ingredient, mesalazine, was loaded during the crosslinking
process of PVA and glutaraldehyde. The results showed that the increase of viscosity is related with the hydrolysis degree and the weight mass of the polymer. Furthermore the swelling tests demonstrated that the PVA hydrogels processed showed different behaviors when submitted in different pHs, meaning that pH 6 was higher than pH 3. The in vitro release profile showed, in tested pHs, a burst effect in the first two hours
and a slower release afterwards. In the PVA hydrogel crosslinked with GA, the higher release of mesalazine was obtained in pH 6 and the lowest in pH 3. As expected the release of mesalazine loaded into the PVA not crosslinked was superior when compared with the results obtained in the PVA hydrogels crosslinked with GA. This suggests that the proposal hydrogel could be used as a potential drug target delivery
system.<br>Neste trabalho obteve-se hidrogéis do álcool polivinílico (PVA) processados por método químico e radiação gama, com o objetivo de avaliar o comportamento pH sensitivo do sistema assim como a aplicação em liberação vetorizada de fármacos no trato gastrointestinal do Homem. A propriedade reológica das soluções de PVA com diferentes graus de hidrólise e massas molares foi avaliada assim como sua estrutura química, através da espectroscopia no infravermelho e ultravioleta. A reticulação foi feita com glutaraldeído e ácido cítrico/radiação gama. Os hidrogéis foram avaliados quanto à efetividade das ligações cruzadas pela presença de grupos químicos característicos no espectro do infravermelho, após reticulação. Adicionalmente, a partir dos espectros do infravermelho obtidos, o perfil de cristalinidade do PVA e hidrogéis derivados foi estudado. O comportamento pH sensitivo e a utilização potencial na aplicação vetorizada de fármacos foram avaliados pelos testes de inchamento e liberação in vitro, em diferentes pHs. O fármaco, mesalazina, foi incorporado durante o processo de reticulação do PVA com o glutaraldeído. Os resultados demonstraram que o aumento da viscosidade está relacionado com o grau de hidrólise e massa molar do polímero. Os testes de inchamento demonstraram que os hidrogéis de PVA apresentaram comportamentos diferentes quando submetidos a diferentes pHs, sendo maior para o pH 6 e menor para pH 3. Para o perfil de liberação in vitro da mesalazina, nos diferentes pHs, verificou-se o efeito burst nas primeiras duas horas e uma liberação mais lenta até o final do ensaio. A maior percentagem de liberação do fármaco no hidrogel de PVA com glutaraldeído foi alcançada para a formulação submetida ao pH 6 e a menor em pH 3. Como esperado, a liberação da mesalazina incorporado ao PVA não reticulado foi superior quando comparado ao resultado obtido no hidrogel de PVA com glutaraldeído, sugerindo que o sistema estudado apresenta potencial para utilização em sistema de liberação vetorizada de fármacos.
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Silvestre, Marcelo Oliveira. "Estudo do estado de dispersão das partículas em polpa de minério sulfetado de chumbo-zinco." Universidade Federal de Minas Gerais, 2007. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-76DNQE.
Full textAbstract:
Votorantim Metais Zinco, a fully Brazilian company, belonging to the Votorantim group, is the only producer of zinc and lead in the country. The industrial operations are located in the state of Minas Gerais, divided in two mining enterprises, in Vazante and Paracatu, and two metallurgical plants, in Três Marias and Juiz de Fora. The ore from the Paracatu deposit contains lead and zinc sulphides, galena and sphalerite, respectively. The ore is extracted from an underground mine and sent to the concentrator to be processed in a sequence that involves crushing, grinding, lead flotation, zinc flotation and filtration. This investigation was performed with samples from the Paracatu deposit aiming at
studying the influence of the dispersion of the particles in the pulp on lead and zinc flotation. Samples of ore and also of the minerals sphalerite, galena, pyrite, and dolomite were selected for the experiments. Nine types of dispersing agents and six combinations among them were employed. A set of three dispersing agents was selected for the flotation of lead and another set of three was chosen for zinc flotation. The criteria for the selection of reagents were: high dispersion degree for galena and low for the other species, high dispersion degree for sphalerite and low for the other species, low dispersion degree for pyrite and high for the
other species and high dispersion degree for all species. Lead flotation experiments were performed under three conditions aiming at
verifying the influence of the dispersing agent, of the pH, and of sodium carbonate. The zinc flotation test was carried out at pH = 10.5 modulated with lime. The use of dispersing agents in lead flotation did not improve the overall efficiency of the circuit for, despite improving the lead metallurgical recovery, they increase significantly the zinc losses in the lead concentrate. Sodium carbonate presented a low dispersion degree and did not affect the lead flotation results when compared with those achieved at natural pH and at pH = 9.8 modulated with lime. Two dispersing agents were particularly effective in zinc flotation: dispersant 3223 sodium polyacrylate and sodium hexametaphosphate. Both reagents significantly enhanced zinc recovery without impairing the quality of the concentrate.<br>A Votorantim Metais Zinco, empresa de capital nacional integrante do Grupo Votorantim, é a única produtora de zinco e chumbo do País. Suas unidades industriais estão localizadas no Estado de Minas Gerais sendo dois empreendimentos mineiros, em Vazante e Paracatu, e duas usinas metalúrgicas, em Três Marias e Juiz de Fora. No depósito de zinco e chumbo de Paracatu o minério é sulfetado, sendo a esfalerita e a galena os minerais-minério principais. O minério é retirado da mina subterrânea e enviado ao concentrador onde é submetido às etapas de britagem, moagem, flotação de chumbo, flotação de zinco e filtragem.
O trabalho foi realizado com amostras provenientes do depósito sulfetado de Paracatu visando verificar a influência da dispersão na flotação de chumbo e de zinco. Os testes foram realizados com o minério e com os minerais esfalerita, galena, pirita e dolomita. Foram utilizados nos testes 9 tipos de dispersantes e 6 misturas entre eles.
Foram escolhidos três reagentes dispersantes para realizar os testes de flotação de chumbo e três para flotação de zinco. Os critérios utilizados para a escolha dos reagentes foram alto índice de dispersão para a galena e baixo para os demais, alto índice de dispersão para a esfalerita e baixo para os demais, baixo índice de dispersão para a pirita e alto para os demais e alto índice de dispersão para todos. Os testes de flotação de chumbo foram realizados em três condições para verificar a influência do dispersante, do pH e do carbonato de sódio. O teste de flotação de zinco foi realizado na condição de pH = 10,5 modulado com o reagente cal. A utilização de reagentes dispersantes na flotação de chumbo não contribuiu para melhoria de eficiência total do circuito pois, apesar de melhorar a recuperação metalúrgica de chumbo, intensifica significativamente as perdas de zinco no concentrado de chumbo. O reagente carbonato de sódio apresentou um baixo índice de dispersão e não modificou os resultados na flotação de chumbo quando comparados com os resultados da flotação em pH natural e pH = 9,8 modificado somente com cal. De todos os reagentes dispersantes testados na flotação de zinco dois apresentaram resultados satisfatórios, o dispersante 3223 com substância ativa poliacrilamida de sódio e o dispersante hexametafosfato de sódio. Esses reagentes contribuíram para o aumento significativo de recuperação de zinco sem prejudicar a qualidade do concentrado.
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Marques, Rodrigo Jose Alves. "Avaliação da resistência à corrosão de aços IF revestidos com zinco e ligas de zinco-ferro destinados à industria automobilística." Universidade Federal de Minas Gerais, 2008. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7RCNQM.
Full textAbstract:
One of the most important changes in the last twenty years regarding steel application as a structural element, was the use of zinc and zinc-iron steel coated products for situations which require a major corrosion resistance. The consumer and competitor pressures responsible for the upsurge in the use of galvanized steel, which was
experienced in the 1980s, have already been referred to. A further factor, which contributed to this, however, was the coincident uplift in the quality of the coated products. A much wider range of galvanized sheet products now became available from technologically advanced continuous strip production lines (both electrogalvanized and hot dip) offering coating specifications which recognized the special requirements of the automotive producer (surface finish, formability, soldability, thickness control, etc.).The corrosion resistance of interstitial free steel (IF), electrogalvanized and hot-dip galvanized with zinc and zinc-iron alloy, phosphatized and painted in the automotive industry, was evaluated by means of accelerated corrosion tests. Cyclic accelerated corrosion tests (SAE J2334:2003/Manual mode and GM 9540P:1997) and an Accelerated Outdoor Test by Intermittent Spraying of a Salt Solution (ISO 11474:1998)
were conducted in order to evaluate the corrosion resistance of the steels, all of which are standard tests used by the automotive sector.
For this purpose, ultra low carbon steels zinc (EG and GI) and zinc-iron (GA galvannealed steel) coated with coating mass of 60/60 g/m2 and 40/40 g/m2 were produced in an industrial scale. As a reference for the evaluation of the corrosion resistance, an ultra low carbon steel (IF), phosphated and painted were used.The test specimens used in this study were properly painted by an automotive industry.Before the accelerated corrosion tests the metallic coating (Zn & Zn-Fe), phosphate
layers and the dry paint film were characterized.As result, it was observed that, for the same zinc mass, the steel coated with zinc-iron alloy had presented better corrosion resistance than that of the steels coated only with pure zinc. The better performance of the zinc-iron alloyed material was attributed to its morphological characteristics. The better paint adhesion (adhesive bonding) experienced with the fissure/rougher surface.It has been demonstrated that the zinc-iron layer mass play an important role in the corrosion resistance of phosphated and painted steels galvannealed steels.As a result, it was found that using the test SAE J2334/Manual Operation took three completed tests (4320h or 6 months) to achieve measurable and reliable data, as with the test GM 9540P it took only one complete test (1920h or 2 to 3 months). To get the
test SAE J2334/Manual operation's results quicker it is necessary to act alone or together on the concentration of corrosive agents and/or the time of exposure to salt solution and humidity conditions of the specimens exposed in the test.The test GM 9540P, after 3840h, has showed very aggressive for the steel sheets used in this study, mainly for the galvannealed steel, GA40, of lower coating mass.The results of the accelerated outdoor test by intermittent spraying of a salt solution
has showed the same tendency verified for the cyclic accelerated corrosion tests SAE J2334 (180 cycles) and GM 9540P (80 or 160 cycles).<br>Uma das maiores mudanças ocorridas nos últimos anos em relação à aplicação do aço como elemento estrutural, foi a utilização de aços revestidos com zinco para situações que exigem maior resistência à corrosão. A pressão dos usuários finais e dos fabricantes, que ocorreu na década de 80, foram as principais responsáveis por esse aumento do uso de aços galvanizados. Um outro fator, que contribuiu para essa mudança foi o súbito aumento da qualidade dos produtos revestidos. Uma ampla gama de produtos de aço galvanizados está disponível a partir de linhas de produção de tiras contínuas, tecnologicamente avançadas (eletrogalvanização e galvanização a quente) oferecendo especificações de revestimento com requisitos especiais da indústria automobilística (qualidade superficial, conformabilidade, soldabilidade e controle de espessura de camada, etc.).Dentro desse contexto, a resistência à corrosão de aços ultrabaixo carbono livre de átomos intersticiais sem revestimento metálico, eletrogalvanizado e galvanizados a quente com zinco e ligas de zinco-ferro, fosfatizados e pintados na indústria automobilística, foi avaliada neste trabalho por intermédio de testes acelerados cíclicos de corrosão e de campo com aspersão de solução salina. Foram empregados os seguintes testes: o SAE J2334:2003/Modo manual, o GM 9540P:1997 e o ISO 11474:1998, todos freqüentemente utilizados pelo setor automotivo.Para realização deste estudo, foram produzidos, em escala industrial, aços IF, revestido com zinco (EG e GI) e ligas de zinco-ferro (GA) com massas de camada de 60/60 g/m2 e 40/40 g/m2. Como referencia, para a avaliação da resistência à corrosão, utilizou-se um aço IF, sem revestimento metálico, fosfatizado e pintado.Os corpos-de-prova utilizados neste estudo foram adequadamente pintados numa linha de pintura automotiva industrial. Antes da realização dos testes acelerados cíclicos de corrosão, o revestimento metálico, a camada de fosfato e a película seca de tinta foram caracterizados.Como resultado, observou-se que, para a mesma massa de revestimento metálico, o aço revestido com ligas de zinco-ferro apresentou melhor resistência à corrosão que os aços revestidos apenas com zinco puro. Atribuiu-se esse melhor desempenho às características morfológicas do revestimento do aço com ligas zinco-ferro. A melhor aderência à pintura se deve à superfície áspera/rugosa.Verificou-se que a massa de camada influenciou a resistência à corrosão dos aços galvanizados a quente com tratamento da camada de zinco, fosfatizados e pintados.Verificou-se também, que foram necessários três testes SAE J2334/Modo manual completos (4320h ou seis meses) para se obter dados mensuráveis e confiáveis; enquanto com o teste GM 9540P apenas um teste completo (1920h ou 2,6 meses) foi suficiente. Para tornar o teste SAE J2334/Modo manual mais rápido é preciso atuar isoladamente ou em conjunto, na concentração dos agentes corrosivos, no tempo de pulverização de sua solução ou no período de superfície úmida dos corpos-de-prova expostos no teste.O teste GM 9540P, após 3840h, mostrou-se muito agressivo para os aços deste estudo, principalmente para o aço galvannealed, GA40, de menor massa de revestimento.Os resultados do teste de campo com aspersão de solução salina mostraram a mesma tendência verificada para os testes acelerados cíclicos de corrosão.
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Martins, Renata de Castro. "Características físicas, estruturais e mecânicas de instrumentos endodônticos de NiTi ProTaper." Universidade Federal de Minas Gerais, 2008. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7REMS5.
Full textAbstract:
A study on the structural, physical and mechanical characteristics of ProTaper nickeltitanium endodontic instruments was performed in this work. The geometric and dimensional aspects of the instruments were analyzed by optical microscopy. Simulated resin curved canals prepared with the instruments were evaluated using an image analysis software in order to verify canal geometry. Surface topography of the instruments was observed by scanning electron microscopy (SEM), their chemical
composition was analyzed semi-quantitatively by X-ray energy dispersive spectroscopy (EDS), and the phases present in the alloy were identified by X-ray diffraction (XRD). The transformation temperatures of the material were determined by differential scanning calorimetry (DSC). The mechanical behaviour of the instruments was evaluated by means of torsion and bending tests, performed according to ISO 3630-1
specifications. Fatigue resistance was evaluated using a bench test device employing an artificial canal with a 5mm curvature radius and angle of curvature of 45°. The influence of cyclic straining in torsion on torsional properties and on fatigue resistance of the instruments was also evaluated. The instruments presented good geometric
standardization, acceptable surface properties, adequate equiatomic ratio, predominance of the phase, and transformation temperatures favoring superelasticity. There was a good agreement between the diameters of the simulated resin curved canals prepared with the instruments and the dimensions of the last instruments used to shape them. All instruments worked at the tip and along their cutting blades. The maximum torque and the bending moment at 45° were higher for instruments with larger diameter and cross sectional area at 3mm from the tip. The instruments previously cycled in torsion showed a lower maximum torque when compared with new instruments. With the exception of S1 instruments, there was a tendency of decreasing NCF after torsional cycling. Only F1 and F2 instruments followed the Coffin-Manson´s relation, stating that the number of cycles to failure varies inversely with the strain amplitude. The S1and S2 instruments can fail by two distinct mechanisms: fatigue in the apical portion and overloading in torsion in the coronal and middle thirds. The F1 and F2 instruments can fail, in the apical portion, by torsional<br>Instrumentos endodônticos de NiTi ProTaper. As características geométricas e dimensionais dos instrumentos foram analisadas utilizando microscópio óptico. Canais curvos em blocos de acrílico formatados por estes instrumentos foram analisados utilizando um programa de análise de imagens com o intuito de verificar a geometria. As características topográficas foram avaliadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), a composição química foi analisada semi-quantitativamente por espectroscopia de energia de raios-X (EDS), a estrutura cristalina da liga identificada por difração de raios-X (DRX), enquanto que as temperaturas de transformação foram determinadas por calorimetria exploratória diferencial (DSC). O comportamento mecânico foi avaliado através de ensaios de torção e flexão, de acordo com a especificação ISO 3630-1. A resistência à fadiga foi avaliada em um dispositivo de bancada utilizando um canal artificial com raio de curvatura de 5mm e ângulo de 45 . Foi também avaliada a influência da deformação cíclica em torção nas propriedades torcionais e na resistência à fadiga flexural. Os instrumentos apresentaram boa padronização geométrica, características superficiais aceitáveis, adequada razão estequiométrica, predominância de fase ? e temperaturas de transformação favoráveis à ocorrência de superelasticidade. Os diâmetros obtidos nos canais de acrílico foram fortemente relacionados com as dimensões do último instrumento empregado na formatação. Todos os instrumentos exerceram trabalho na ponta e ao longo das hastes cortantes. O torque máximo até a fratura e o momento de dobramento a 45º foram maiores para instrumentos com maiores diâmetro e área de seção transversal a 3mm da ponta. Os instrumentos ciclados em torção apresentaram uma redução no torque máximo até a fratura em relação aos instrumentos novos. Com exceção dos instrumentos S1, houve uma tendência da diminuição do NCF dos instrumentos após a ciclagem em torção. Apenas os instrumentos F1 e F2 seguiram a relação de Coffin-Manson, onde maiores amplitudes de deformações resultaram em menores NCF. Os instrumentos S1 e S2 podem falhar por dois mecanismos: fadiga na região apical e torção nos terços coronários dos canais. Os instrumentos F1 e F2 podem falhar, na região apical, por torção, fadiga ou por uma somatória destes dois mecanismos de acordo das tensões sofridas no interior de um canal curvo.
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Januzzi, Aercio. "Análise da aglomeração a frio no processo HPS (Hybrid Pelletized Sínter) com ênfase nas matérias-primas envolvidas." Universidade Federal de Minas Gerais, 2008. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7R5JAP.
Full textAbstract:
ArcelorMittal Monlevade Steel works was motivated to study HPS (Hybrid Pelletized Sinter) process due to the similarity between the mix of iron ore from NKK Co and the natural fine iron ore from Andrade Mine owned by ArcelorMittal. The study began in the year 2000 and in the first quarter of 2002 the new plant facilities have started up with 100% of the Andrade sinter-feed (fine sinter-feed). Different characteristics in rawmaterials have introduced distortions in the original HPS technology in the Monlevade sinter plant. The fuel coating step of the original HPS could not be achieved in Monlevade plant. In this research, a study was carried out on the raw-materials effects in cold agglomeration phenomena and in the process conditions for establishing the conditions to recover the coke coating of the pristine HPS process. The burnt lime properties and its contribution to cold agglomeration were studied, reaching an increase in average size of the quasi-particles and in the sinter machine productivity.The other raw material such as limestone, serpentine, and manganese ore were studied and changes in size distribution (to increase the proportion of smaller fractions) were implemented aiming to improve the agglomeration performance. Laboratory and Industrial scale tests carried out in the Monlevade sinter plant yielded results showing that the changes made in the raw materials caused a positive and relevant outcome.<br>A ArcelorMittal Usina de Monlevade começou a estudar o processo de aglomeração a frio HPS (Hybrid Pelletized Sinter) a partir do ano de 2000 devido à semelhança entre a distribuição granulométrica do minério de ferro sinter-feed Andrade e a mistura de minérios utilizada pela NKK Co. No início do ano de 2002 a planta do HPS já estava entrando em regime de operação na Usina de Monlevade consumindo 100% do sinter-feed Andrade. Diferenças nas características das matérias-primas levaram a uma distorção do processo HPS na ArcelorMittal Monlevade em relação ao processo original da NKK Co, chegando a não ser possível em Monlevade a realização da etapa de recobrimento de combustível conforme previsto no projeto original. Nesta dissertação elaborou-se um minucioso estudo sobre a contribuição das matérias-primas na aglomeração a frio nas etapas do misturador e do disco de pelotização do HPS, visando criar condições para resgatar o recobrimento do combustível nas quase-partículas semelhante ao HPS original conforme idealizado pela equipe da NKK Co, atualmente JFE Steel Japão. Assim, foi possível observar a importância da cal virgem na aglomeração a frio, permitindo, após a adequação granulométrica desta, um ganho expressivo no tamanho médio da quase-partícula e na produtividade da sinterização. Outras mudanças executadas foram na distribuição granulométrica das matériasprimas: calcário, serpentinito e minério de manganês aumentando a quantidade das frações mais finas, mas mantendo-se as mesmas características do minério de ferrosinter-feed Andrade. Os ensaios em laboratório e testes industriais demonstraram a relevância dos resultados obtidos, causando impacto positivo na performance do processo HPS na Usina de Monlevade.
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Barroso, Rodrigo Camargos. "Redução do teor de cinzas dos finos de carvão vegetal por concentração gravítica a seco." Universidade Federal de Minas Gerais, 2007. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7RCNKC.
Full textAbstract:
The ashes, or more especifically the impurities, of charcoal are harmful to the production of pig iron, causing higher charcoal consumption, larger slag volume and increased costs. The elimination or minimization of the ashes content is imperative. The reduction of impurities was performed based on the differential properties identified from the technological characterization of the charcoal fines. The selected options were
screening and the use of the pneumatic classifier developed by V&M Brasil and EEUFMG. The results indicated that the performance of screening (34% of impurities reduction with 27% charcoal loss) was inferior to that of the pneumatic classifier. Screening is a low flexibiltiy process based only on the particle size as separation criterion, despite being simple and widely adopted in plant practice. The pneumatic
classifier operation is based on the differences of density, size and shape of the particles submitted to an upward flow of air (dry gravity separation). This apparatus yielded enhanced results regarding impurities removal (38%) and, especially, concerning charcoal loss (10%). Due to its characteristics, it may be considered a more dynamic and versatile process. Enhanced performance was achieved by a process combining both techniques, leading to the removal of 41% of the impurities with charcoal loss as low as 5%.<br>As cinzas de carvão vegetal, ou mais especificamente as impurezas presentes são bastante danosas ao processo de produção de ferro-gusa implicando num aumento do consumo de carvão vegetal, maior volume de escória e custo mais elevado, sendo imperativa sua eliminação ou minimização. Para efetuar essa redução das impurezas baseada nas propriedades diferenciadoras identificadas a partir da caracterização tecnológica dos finos de carvão vegetal, foram utilizados o peneiramento e o aeroclassificador desenvolvido pela V&M do Brasil e a EEUFMG. Os resultados mostraram que o desempenho do peneiramento nesse caso (34% de redução das impurezas com uma perda de 27% de carvão vegetal) foi inferior ao do seu concorrente, pois se baseia apenas no tamanho da partícula como critério de separação, além de ser um processo de baixa flexibilidade, apesar de simples e amplamente adotado pelas empresas. Já o aeroclassificador, que explora a diferença de densidade e do formato dos materiais ao submetê-los a um fluxo ascendente de ar (separação gravítica a seco), levou a melhores resultados tanto na redução do teor de cinzas, por causa da maior capacidade em remover as impurezas (38%), quanto na menor perda de carvão vegetal (10%). Devido às suas características, pode ser considerado um processo mais dinâmico e versátil. Finalmente, o estudo mostrou que combinando as duas técnicas o ganho pode ser ainda maior, chegando uma redução de 41% das impurezas com uma perda de 5% do carvão.
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Ferreira, Angela de Mello. "Materiais híbridos nanoestruturados sintetizados a partir da funcionalização de esmectitas para imobilização de espécies inorgânicas e orgânicas." Universidade Federal de Minas Gerais, 2007. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7REHM3.
Full textAbstract:
The present work was aimed at synthesizing nanostructured hybrid materials derived from the functionalization of smectite clays with ligands containing thiol (-SH) and amino (-NH2) groups for application in adsorption processes. Two montmorillonite samples (a commercial
American clay-Cloisite-Na and an in nature Brazilian clay from Campina Grande, PB) and one synthetic, commercial clay (Laponite) were investigated. The modification routes were based on the grafting reaction between hydroxyl groups present on clay surface and the hydrolyzable alkoxy group of the (3-mercaptopropyl)trimethoxysilane or (3-aminopropyl)
triethoxysilane in dry toluene or alcohol solution under reflux. The present work showed that the proposed modification routes were effective for the grafting of the thiol and amino groups in the clay structure. The functionalization degree varied according to the clay sample, acid
pre-treatment, modifier type and dispersing media. A detailed characterization of the materials indicated that the functionalization does not modify the original structure of the clays but altered their original hydrophilic nature to hydrophobic. The smectite clays showed
an immobilization capacity comparable to those reported for silica gel. The immobilization capacities of the mercaptopropyl groups were calculated as 1.76 mmol/g, 1.45 mmol/g and 1.2 mmol/g for the Brazilian clay, Cloisite and Laponite, respectively. With aminopropyl, the
immobilization capacities were determined as 2.0 mmol/g and 1.5 mmol/g for the Cloisite and Laponite samples, respectively. The specific surface areas and pore volumes of all clay samples decreased significantly upon grafting. The accessibility to the reactive SH groups
was successfully determined by using the Volhard method. It ranged from 60% to 75%,depending on the organic content, for the H-montmorillonite samples and to 100% for the SH-laponite sample. Similar values of accessibility were observed with the amino-modified clays. The thiol-functionalized montmorillonite samples showed average binding capacities 160% and 1100% higher, respectively, with respect to Cd(II) and Ag(I) to those obtained with the ungrafted material. These results support a mechanism of adsorption involving primarily
ion complexation by the thiol groups (specific) instead of cation exchange (unspecific). Adsorption experiments have demonstrated the selectivity of a thiol-modified synthetic clay by As(III) species. The highest loading capacity (22.3 mg/g) and speciation has occurred at pH 4-5, where the trivalent species are present in its neutral form (H3AsO3). The proposed
modification processes are suggested for the preparation of novel adsorbent materials with controlled selectivity and specificity and therefore with good potential for separation and preconcentration
purposes.<br>Este trabalho teve como objetivo a síntese de materiais híbridos nanoestruturados a partir da funcionalização de argilas smectitas com os grupos funcionais sulfidrila (SH) e amino (NH2) para aplicação em processos de adsorção. Foram utilizadas amostras de montmorilonita e de argila sintética, denominada laponita. Dentre as amostras de montmorilonita, foi utilizada uma americana comercial (cloisite-Na) e outra in natura da região de Campina Grande, Paraíba. As rotas de modificação propostas basearam-se na reação química entre as hidroxilas superficiais das argilas e os grupos hidrolisáveis dos silanos (3-mercaptopropil) trimetoxissilano e (3-aminopropil)trietoxissilano na presença de tolueno ou solução alcoólica sob refluxo. O presente trabalho demonstrou que as rotas de modificação propostas foram eficientes para imobilizar as moléculas de silano na estrutura das argilas, sendo que o grau de funcionalização variou com o tipo da argila, pré-tratamento ácido, o tipo de agente modificador e o tipo de solvente utilizado. Os resultados de caracterização indicaram que a estrutura original da argila não foi alterada após funcionalização. A funcionalização modificou a natureza da argila de altamente hidrofílica para hidrofóbica e organofílica. A quantidade de grupos mercaptopropil imobilizados foi de 1,76mmol/g, 1,45mmol/g e 1,2mmol/g para as amostras de montmorilonita brasileira, cloisite e laponita, respectivamente. Para o grupo aminopropil, foram determinados valores de 2,0mmol/g (cloisite) e 1,5mmol/g (laponita). Tanto a área superficial quanto o volume de poros foram significativamente reduzidos após a funcionalização. O acesso aos grupos funcionais imobilizados (SH) foi convenientemente determinado através do método de Volhard sendo que valores na faixa de 60%-70 % foram obtidos para as amostras de montmorilonita e de 100% para a amostra de laponita. Valores de acessibildade similares a estes foram obtidos para os grupos NH2 imobilizados. As amostras de montmorilonita funcionalizadas com SH apresentaram capacidade de adsorção para os Cd(II) e de Ag(I) superior comparada à argila natural (160% e 900% maiores). Este resultado sugere que para as argilas funcionalizadas predominou o mecanismo de complexação dos íons metálicos pelos grupos SH (adsorção específica) enquanto que para a argila natural predomina o mecanismo de troca catiônica (inespecífico). Os ensaios de adsorção demontraram uma maior afinidade da argila laponita modificada com grupos SH pela espécie As(III) do que As(V). A maior adsorção (22,3mg/g), e melhor seletividade foram obtidas em condições de pH em que predomina a espécie trivalente neutra (H3AsO3). O processo de modificação proposto permitiu a obtenção de material adsorvente com seletividade e especificidade controlada através da escolha adequada do grupo funcional do silano e com grande potencial para ser aplicado em processos de separação e pré-concentração.
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Braganca, Ana Cristina Calil Ramos. "Avaliação de reagentes alternativos para substituição da cal em sistema de bombeamento de longa distância de polpa de minério de ferro." Universidade Federal de Minas Gerais, 2008. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7R5LBR.
Full textAbstract:
Two great concerns related to long-distance slurry pumping systems are plug formation, i.e. blockage, and sediment compaction upon shutdown. These problems are avoided in the Samarco Pipeline by adding lime. However, the presence of calcium ions generates
scaling in the storage tanks of the concentrate pumping system and in the process water pumping system in the pelletizing unit. Moreover, the filter media is degraded in the subsequent process. Some alternative reagents were tested with the objective of evaluating the possibility of lime substitution as a transport reagent. Two organic coagulants PolyDADMAC and Epi/DMA and two flocculants tapioca starch and
CMC were evaluated at dosages of 5g/t, 100g/t e 300g/t by performing rheology, settling, penetration and angle of repose tests. It was verified that a dosage of 300g/t of the organic coagulants affect the slurry rheological behavior and settling velocity, besides the water clarification after settling, in like-manner as lime, so that they can replace it at this condition. Lower dosages do not result in coagulation or do not
maintain the slurry coagulated with agitation, therefore they were considered insufficient. The changes generated by the flocculants in the slurry characteristics are not satisfactory since they do not minimize the high probability of plug formation. It was concluded that the aggregation state of the ultrafine and colloidal particles of the iron ore slurry transported by the Samarco Pipeline must be changed by the coagulation
mechanism in order to operate the system efficiently and safely.<br>Duas grandes preocupações relacionadas a sistemas de bombeamento de polpa de longa distância são a formação de plug, ou obstrução, e a compactação do sedimento após as paradas. Estes problemas são evitados no Mineroduto Samarco através da adição de cal. Entretanto, a presença dos íons cálcio provoca incrustação dos tanques de armazenamento de polpa do sistema de bombeamento de concentrado e no circuito de água de processo na unidade de pelotização, além de degradação dos tecidos dos filtros no processo subseqüente. Alguns reagentes alternativos foram testados com o objetivo de avaliar a possibilidade de substituição da cal como reagente de bombeamento. Dois coagulantes orgânicos - PoliDADMAC e Epi/DMA - e dois floculantes - amido de mandioca e CMC- foram avaliados nas dosagens de 5g/t, 100g/t e 300g/t através de testes de reologia, sedimentação, penetração e ângulo de repouso. Verificou-se que, quando dosados a 300g/t, os coagulantes orgânicos afetam o comportamento reológico e a velocidade de sedimentação da polpa, além da clarificação da água após a sedimentação, de maneira semelhante à cal, de modo que podem substituí-la nesta condição. Dosagens mais baixas não provocam coagulação ou não mantêm a polpa coagulada com a agitação, sendo portando consideradas insuficientes. As mudanças provocadas pelos floculantes nas características da polpa não são satisfatórias, pois não minimizam a alta probabilidade de formação de 'plug'. Concluiu-se que é necessária a alteração do estado de agregação das partículas ultrafinas e coloidais através do mecanismo de coagulação da polpa de minério de ferro transportada pelo Mineroduto Samarco a fim de se operar o sistema de maneira eficiente e com segurança.
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Feijo, Fernanda Diamantino. "Redução das perdas de zinco associadas aos processos de purificação do licor por cementação e de tratamento dos resíduos gerados da Votorantim Metais." Universidade Federal de Minas Gerais, 2007. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7RLK2K.
Full textAbstract:
The present work aims at reducing the losses of zinc associated to the processes of "purification of the zinc sulfate solution by cementation" and "treatment of the cementation residues", in the Três Marias plant of the Votorantim Metals Zinc, MG. The generation of the residues,approximately 300t/month imply in a reduction of the overall zinc recovery of the plant in 0,50-0,60%. In addition to these losses, the generation of the ementationresidues results in important environmental liabilities, and in significant disposal costs. The present work involved two stages of investigation. The first one focused on the reduction zinc consumption in the "purification of the zinc sulfate solution by cementation". The second one aimed the optimization of the current "treatment of the cementation residues ",using the methodology Six Sigma. The kinetic studies showed that is possible to reach the required level of impurities within a residence time of 90 minutes with the adjustment of the particle size of zinc dust used in the stage of purification. These conditions allow theelimination of the "2nd stage of purification of the liquor", with a potential reduction of 23t Zn/mês, which is equivalent to 8.4% of the total zinc dust consumption in the plant. The results obtained in the analyses of the solid residues point to further possibilities of improvements of the purification process to decrease the consumption of metallic Znthrough parallel reactions and to favor the cementation of copper. The optimization of the process of "treatment of the cementation residues" was reached by the application of the methodology Six Sigma, through rigorous controls identified in the statistical planning of experiments. It was possible to reduce significantly the variability of the process as well as the associated losses of contained zinc (with respect to the zinc fed in the plant) from 0,48% to 0,102 ± 0,026%. In the sigma scale, the process reached a world-class level,increasing from 0,24 to 7 sigma. The zinc recovery from the residues was of 68t Zn/month,contributing with an increase of 0.37% in the overall yield of the plant and a 62% reductionof the amount of the residues. The reduction of 91t Zn/month, in the two stages of this investigation, is equivalent to an economy of 496,000 US$/year with Zn dust and a potential savings of 781,000 US$/year, with the associated reduction in the consumption of imported concentrate.<br>A hidrometalurgia do zinco tem como característica marcante a exigência de uma purificação rigorosa do licor da lixiviação, com remoção de uma série de metais (Fe, Cu, Cd, Pb, Co, Ni, As, dentre outros) que afetam a etapa final de eletrorrecuperação. A purificação, na etapa de cementação, consome zinco metálico e gera resíduos classificados como perigosos. A procura de alternativas para minimizar o consumo de zinco e a geração de resíduos torna-se particularmente relevante diante de um cenário de lavra de minérios de mais baixos teores e com maior conteúdo de impurezas. Esses fatores pressionam no sentido da otimização de circuitos industriais, de forma a se manter uma relação favorável custos/preço das commodities minerais e a se minimizar o impacto ambiental. O presente trabalho visa reduzir as perdas de zinco associadas às etapas de processo de 'purificação do licor via cementação' e de 'tratamento dos resíduos de cementação', da usina da Votorantim Metais Zinco em Três Marias. Os resíduos gerados, da ordem 300t/mês implicam em uma redução de recuperação global da usina em aproximadamente 0,50-0,60%. Além das perdas, a geração desses resíduos resulta em importante passivo ambiental, e de custos decorrentes de armazenamento. O presente trabalho compreendeu duas etapas. Na primeira, buscou-se avaliar a etapa de 'purificação' do licor, de forma a se reduzir o consumo de zinco. Na segunda, buscou-se uma otimização do processo atual de 'tratamento dos resíduos de cementação', utilizando a metodologia Seis Sigma. Os estudos cinéticos mostraram que a partir do ajuste da granulometria de pó de zinco utilizado na etapa de purificação é possível se alcançar o nível de impurezas exigido em um tempo de residência de aproximadamente 90 min. Essas condições possibitam a eliminação da '2ª etapa de purificação do licor', com uma redução potencial de 23t Zn/mês, equivalente a 8,4% no consumo específico de pó de zinco da usina. O resultado da caracterização dos sólidos aponta para possíveis melhorias de processo, de forma a evitar o consumo excessivo de Zn metálico através de reações paralelas e favorecer a reação de cementação do Cu. Além disso, é vislumbrada a possibilidade de revisão da especificação dos níveis máximos de impurezas no eletrólito, o que aumentaria o potencial de ganho e impactaria diretamente na redução da perda de Zn resíduos. A otimização do processo de 'tratamento dos resíduos de cementação' foi alcançada com a aplicação da metodologia Seis Sigma, através de rigorosos controles identificados no planejamento de experimentos. Foi possível reduzir sensivelmente a variabilidade do processo, assim como a perda associada de zinco contido (em relação ao zinco alimentado na usina) de 0,48% para 0,102 0,026%. Na escala sigma, o processo atingiu um desempenho em nível de classe mundial, passando de 0,24 para 7 sigma. A recuperação de zinco dos resíduos foi de 68t Zn/mês, contribuindo com um aumento de 0,37% no rendimento global da usina e uma redução da quantidade de resíduos de 62%. A redução de 91t Zn/mês, nas duas etapas, equivale a uma receita de 496 mil US$/ano com a economia do pó de Zn e uma redução de custos de 781,052 mil US$/ano, com a redução do consumo de concentrado sulfetado importado.
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Mapa, Paulo Sergio. "Rota de processo para o underflow da deslamagem de minério de ferro do concentrador da Samarco Mineração." Universidade Federal de Minas Gerais, 2006. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7RCHYY.
Full textAbstract:
The iron ore reverse cationic flotation process, using etheramine as a collector/frothing and corn starch as a depressor, is very important in all major Brazilian pellet-feed concentration plants. One of the major challenges found by these plants is the metallic recovery increase, whose main factor is the reduction of iron minerals loss on the froth
or true flotation. The main purposes of this study were the characterization of the two products proceeding from the desliming circuit (cleaner hydrocyclones underflow and desliming hydrocyclones underflow) that constitute the reverse cationic flotation process of iron
ore feed on Samarco concentration plant and study alternative routes and process changes. Laboratory flotation tests on mechanical cells were performed with the target of comparing the performance of these two products separately regarding the common reagents used on concentration plants and also alternative ones. Different behaviors
were evidenced for each of the products studied. Laboratory flotation tests on mechanical cells were also performed to check the influence of different conditioning times. It was observed the necessity of the
determination of the best conditioning time for the cleaner hydrocyclones underflow flotation. It was evidenced that bigger conditioning time on the desliming hydrocyclones underflow flotation leads to lower silica grade on the concentrate without metallic recovery changes. Better metallic recovery values without damage on the quality of the concentrate were
observed on pilot column flotation tests if compared with the laboratory mechanical cells flotation tests for both products. The metallic recovery increase was more expressive on the desliming hydrocyclones underflow flotation<br>O processo de flotação catiônica reversa de minério de ferro, utilizando eteramina como coletor/espumante e amido de milho como depressor, ocupa papel estratégico em todas as grandes usinas brasileiras produtoras de pellet-feed. Um dos grandes desafios encontrados nas usinas que utilizam esse processo é o aumento da recuperação metálica, cujo fator preponderante é a redução da perda de minerais de ferro no flotado, por arraste ou flotação verdadeira. Neste trabalho, buscou-se a caracterização dos dois produtos provenientes da deslamagem (underflow dos ciclones limpadores e underflow dos ciclones deslamadores) que constituem a alimentação do processo de flotação catiônica reversa de minério de ferro da usina de concentração da Samarco e estudar novas rotas e alterações de processo. Foram feitos testes de flotação em célula mecânica de laboratório, no intuito de comparar o desempenho em separado desses dois produtos em relação aos reagentes comumente utilizados na usina de concentração e também a reagentes alternativos, tendo sido constatados diferentes comportamentos de cada um dos produtos em estudo. Foram executados também testes de flotação em célula mecânica de laboratório para verificação da influência de diferentes tempos de condicionamento, onde se observou a necessidade da determinação de um tempo ótimo de condicionamento na flotação do underflow dos ciclones limpadores. Na flotação do underflow dos ciclones deslamadores constatou-se que maiores tempos de condicionamento conduzem a um menor teor de sílica no concentrado, sem alterações na recuperação metálica. Ensaios de flotação em coluna piloto resultaram na obtenção de melhores índices de recuperação metálica, tanto na flotação do underflow dos ciclones limpadores quanto na flotação do underflow dos ciclones deslamadores, comparativamente com a utilização da célula mecânica de laboratório, sem prejuízos na qualidade do concentrado. O incremento na recuperação metálica foi mais expressivo na flotação do underflow dos ciclones deslamadores.
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Carvalhido, Carlos Augusto. "Influência da deformação na laminação de encruamento nas propriedades mecânicas do aço acalmado ao alumínio refosforado, galvanizado a quente classe 220mpa de limite de escoamento." Universidade Federal de Minas Gerais, 2007. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-77KNK6.
Full textAbstract:
Votorantim Metais Zinco, a fully Brazilian company, belonging to the Votorantim group, is the only producer of zinc and lead in the country. The industrial operations are located in the state of Minas Gerais, divided in two mining enterprises, in Vazante and Paracatu, and two metallurgical plants, in Três Marias and Juiz de Fora. The ore from the Paracatu deposit contains lead and zinc sulphides, galena and sphalerite, respectively. The ore is extracted from an underground mine and sent to the concentrator to be processed in a sequence that involves crushing, grinding, lead flotation, zinc flotation and filtration. This investigation was performed with samples from the Paracatu deposit aiming at studying the influence of the dispersion of the particles in the pulp on lead and zinc flotation. Samples of ore and also of the minerals sphalerite, galena, pyrite, and dolomite were selected for the experiments. Nine types of dispersing agents and six combinations among them were employed. A set of three dispersing agents was selected for the flotation of lead and another set of three was chosen for zinc flotation. The criteria for the selection of reagents were: high dispersion degree for galena and low for the other species, high dispersion degree for sphalerite and low for the other species, low dispersion degree for pyrite and high for the other species and high dispersion degree for all species. Lead flotation experiments were performed under three conditions aiming at verifying the influence of the dispersing agent, of the pH, and of sodium carbonate. The zinc flotation test was carried out at pH = 10.5 modulated with lime.
The use of dispersing agents in lead flotation did not improve the overall efficiency of the circuit for, despite improving the lead metallurgical recovery, they increase significantly the zinc losses in the lead concentrate. Sodium carbonate presented a low dispersion degree and did not affect the lead flotation results when compared with those achieved at natural pH and at pH = 9.8 modulated with lime. Two dispersing agents were particularly effective in zinc flotation: dispersant 3223 sodium polyacrylate and sodium hexametaphosphate. Both reagents significantly enhanced zinc recovery without impairing the quality of the concentrate.<br>A contínua busca da melhoria da competitividade do aço frente aos sucedâneos tem levado ao desenvolvimento de aços mais resistentes, permitindo atender a três das principais demandas do setor automotivo: redução de peso, economia de combustível e aumento da segurança do usuário. Outra grande preocupação das montadoras e das usinas siderúrgicas é no aumento da resistência à corrosão dos aços, resultando no aumento constante do consumo de aços galvanizados.
Este trabalho estudou a influência da deformação na laminação de encruamento nas propriedades mecânicas do aço acalmado alumínio, refosforado, galvanizado a quente, concentrando em aços com limite de escoamento mínimo de 220MPa. De maneira geral, observou-se maior resistência ao retorno do escoamento descontínuo e do aumento da deformação no patamar de escoamento, em materiais com maior grau
de deformação aplicado no laminador de encruamento, devido a maior densidade de deslocações geradas nestes materiais. Destaca-se também que o projeto utilizando grau de deformação na laminação de encruamento igual a 2,3% foi o mais adequado para a fabricação do aço estudado.
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Guimaraes, Octavio Rosa de Almeida. "Aplicação de algoritmos genéticos na determinação de cava final e sequenciamento de lavra em minas a céu aberto." Universidade Federal de Minas Gerais, 2007. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-77KNW9.
Full textAbstract:
Esta dissertação de mestrado intitulada Aplicação de algoritmos genéticos na determinação de cava final e sequenciamento de lavra em minas a céu aberto sumariza o programa de trabalho a ser submetido ao Curso de Pós Graduação em Engenharia de Metalúrgica e de Minas (CPGEM UFMG) em conformidade com os requisitos para dissertação de Mestrado. Os tópicos descritos baseiam-se em desenvolvimentos e técnicas divulgadas, e têm por objetivo avaliar a aplicabilidade dos algoritmos genéticos no problema de definição de cava final e sequenciamento de lavra para minas a céu aberto. O objetivo é desenvolver um conjunto de rotinas computacionais baseado nos
algoritmos genéticos, que a partir de modelos de blocos tecnológicos conhecidos, que representem uma jazida, seja capaz de gerar um conjunto de soluções ótimas tendo em vista os objetivos de maximização de valor, respeitando as condicionantes de qualidade (teores) e distribuição das massas no tempo (sequenciamento de lavra). Foram desenvolvidos três programas que abordam a teoria dos algoritmos genéticos. O primeiro calcula os limites de cava final, a partir de um modelo de blocos visando a otimização do lucro não descontado, através de programa de computador baseado no algoritmo genético simples com elitismo. O segundo é um programa baseado no algoritmo genético multiobjetivo NSGA (Non-dominated Sorting Genetic Algorithm), que foi inicialmente aplicado a dois problemas multiobjetivos disponíveis na literatura e em seguida na otimização do lucro não descontado e para o problema multiobjetivo de maximização de reservas e do lucro. O terceiro, além de conter os algoritmos implementados anteriormente foram acrescentados outros métodos de seleção, mutação, heurísticas de agrupamento e geração da população inicial. Todos os programas implementados resolveram os problemas até então simulados de maneira eficaz para um número reduzido de blocos.
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Oliveira, Eduardo Marques de. "Avaliação da influência do tempo de estocagem em pilhas na qualidade de carvões metalúrgicos." Universidade Federal de Minas Gerais, 2008. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7R5P3K.
Full textAbstract:
The quality of coal used in the mix for production of coke used in blast furnaces is important for obtainment of a coke within characteristics demanded. Maintain the coke quality without great variations will enable a stable operation of the blast furnace.The objectives of this study were to evaluate the variations in metallurgical coals used for production of coke for blast furnace during stockpiling and to evaluate the influence of origin, volatile matter and climate factors on the characteristics of coals duringstockpiling .The experimental program for this study involved the formation of little coal piles from different origins and characteristics and their periodical sampling for determination of the main quality parameters and its variation during the time of stocking.The results of the sampling and statistical analyses performed showed that changes occur in coal quality parameters during the period of storage in coalyards. Thesechanges differ in intensity according to the type of coal analyzed. So the final consumers of the metallurgical coal must have a special control on the period of storage to avoid variations in the quality of coke and its consequences towards the entire process of manufacturing steel.The development of laboratory methods for the control of oxidation can be an important tool in the quality control of the metallurgical coal. Tests should be performed in order to verify what methods provide more reliable results and are easy to implement.<br>A qualidade dos carvões que irão compor a mistura para produção de coque de alto-forno é fundamental para a obtenção de um coque dentro dos parâmetros exigidos. Manter a qualidade do coque sem grandes variações possibilitará uma operação estável dos altos fornos. Os objetivos deste estudo foram avaliar as variações na qualidade dos carvões metalúrgicos utilizados na fabricação de coque para alto-forno durante o período de estocagem em pilhas e avaliar também a influência de fatores como procedência, volatilidade e fatores climáticos nas características dos carvões durante seu período de estocagem em pátios.O programa experimental para o estudo envolveu a formação de pequenas pilhas de carvão de diferentes origens e características e sua amostragem periódica para determinação dos principais parâmetros de qualidade e sua variação durante o período de estocagem.Os resultados das amostragens e as análises estatísticas realizadas mostraram que os carvões sofrem alterações em seus parâmetros de qualidade durante o período de estocagem nos pátios. Essas alterações diferem em intensidade de acordo com o tipo de carvão analisado. Com isso os consumidores finais do carvão metalúrgico devem ter um controle especial sobre o período de estocagem para evitar variações na qualidade do coque e suas conseqüências para todo o processo de fabricação do aço. O desenvolvimento de métodos laboratoriais de controle de oxidação pode ser uma ferramenta importante no controle de qualidade de carvões metalúrgicos. Testes deverão ser realizados com o objetivo de verificar quais métodos oferecem resultados mais confiáveis e sejam de fácil implementação.
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Fernandes, Eunirio Zanetti. "Aplicação da caracterização tipológica ao planejamento de lavra de minério de ferro." Universidade Federal de Minas Gerais, 2003. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7R5PFG.
Full textAbstract:
Em 1994, a MBR - Minerações Brasileiras Reunidas S. A., iniciou um longo processo de substituição das Minas de Águas Claras e Mutuca, expandindo as atividades de mineração e beneficiamento no Complexo Pico, onde foi construída uma nova Instalação de Tratamento de minérios (ITM-D), no município de Itabirito, Estado de Minas Gerais.O projeto concebeu a concentração dos finos (fração <0,15 mm) por flotação e nas frações mais grosseiras, os produtos eram gerados sem concentração, apenas britagem e peneiramento. Com a crescente demanda de produtos de minério de ferro e maiores exigências de qualidade e menor variabilidade, foram necessárias mudanças substanciais nos processos de beneficiamento, especialmente na flotação e concentração por espirais, dos finos do produto sinter feed (fração <1,00 >0,15 mm). A ampliação das reservas de hematitas e itabiritos ricos, a ausência de pilha de homogeneização do minério bruto (ROM) e a complexidade geológica das Jazidas em operação foram fatores também decisivos para justificar os investimentos em processos. O principal objetivo do trabalho foi a estimação geoestatística dos grandes domínios geológicos de hematitas, focalizando as características granulométricas e qualidade química, a avaliação do comportamento metalúrgico dos granulados (fração <50 >6,35 mm), análises granuloquímicas, a realização de testes de concentração gravimétrica (fração <1,00 >0,15 mm), de flotação (fração <0,15 mm) e de descrição mineralógica por fração. Os resultados da caracterização tipológica dos minérios foram sistematizados em um banco de dados que será continuamente acrescido de novas informações, de acordo com a evolução da lavra. Iniciamente, foi feita uma estimação geoestatística das variáveis químicas e granulométricas dos domínios geológicos, objetivando efetuar uma avaliação setorizada das Minas, fornecendo informações para o planejamento de longo, médio e curto prazos, constituindo-se como base do trabalho de caracterização atual e futura, estabelecendo prioridades em algumas áreas, incluindo adições de novas informações ao banco de dados tecnológico.Os resultados obtidos na caracterização metalúrgica dos granulados para alto forno (fração <50 >6,35 mm), mostraram que a redutibilidade e RDI (índice de desintegração sob redução) estão associados à consistência dos tipos de minérios, com valores mais altos nos itabiritos, médios nas hematitas macias e médias e mais baixos nas hematitas compactas. O índice de crepitação é menor nos itabiritos, valores médios nas hematitas médias e macias e valores mais altos nas hematitas mais compactas. Os testes de tamboramento para avaliar a resistência mecânica dos granulados, demonstrou valores mais elevados nos minérios mais compactos, com redução de finos gerados por manuseio. A descrição mineralógica das seções polidas, definiu a predominância de hematita lobular ou anédrica, hematitas tabulares, hematitas granulares e, secundariamente, ocorrem martita, magnetita e goethita. O estudo efetuado nas frações <6,35 >0,15 mm verificou grandes variações nas partições granulométricas médias (<6,35 >1,00 e <1,00 >0,15 mm) e granuloquímicas, com aumento de sílica, alumina, perda por calcinação e fósforo na fração mais fina. O minério itabirítico da Mina do Pico apresenta sílica mais elevada na fração <6,35 >1,00 mm, comparando com as Minas do Galinheiro e do Sapecado, devido ao nível mais profundo de lavra. Os principais minerais descritos nas seções polidas da fração <6,35 >0,15 mm foram a hematita lobular ou anédrica, hematita tabular e, secundariamente, martita, magnetita e goethita.
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Junior, Willy Schuwarten. "Caracterização e modelagem matemática da fração recristalizada de ferrita no aço inoxidável ferrítico AISI 430 durante o processo de deformação a quente em laminador Steckel." Universidade Federal de Minas Gerais, 2007. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7RCN73.
Full textAbstract:
This work deals with the characterization and mathematical modeling of the ferritic recrystallised fraction in AISI 430 ferritic stainless steel during the hot deformation in a Steckel mill process. A characterization of the thermo mechanical cycle of AISI 430 industrial process from reheating of the plate to annealed coil in box has been presented.A mathematic model was developed in spreadsheet to predict the ferritic recrystallised
fraction during the steel processing. At the same time, is shown the results of a physical simulation by hot torsion.The results obtained by both, mathematical model and physical simulation by hot torsion test, lead to a trend with the industrial process, if compared the levels of average flow tension and the recrystallised fraction of ferrite. The mathematical model and the physical model that were developed can be used for industrial hot rolling process optimization of the AISI 430 steel.
The quantification of the ferritic recrystallised fraction in samples, obtained from industrial process, for the model adjustment, was performed with EBSD. Analysis of Microstructure by conventional optical microscopy and also with the use of color attack and polarized light were not satisfactory to separation of fractions of ferrite recrystallised and not recrystallised. Differences in microstructure of the head, body and tail of the AISI 430 strip steel were observed. The mathematic model developed is able to provide trends in the same direction of observed on rolling industrial line. The use of EBSD became possible and reliable the quantification of the ferritic recrystallised fraction. The curves of average
flow tension by hot torsion have the same format of curves derived from the industrial rolling. The microstructures of the hot torsion testes follow the same trends of the microstructures presented by samples got from industrial rolling.<br>Este trabalho trata da caracterização e da modelagem matemática da fração recristalizada de ferrita no aço inoxidável ferrítico AISI 430 durante o processo de deformação a quente em laminador reversível tipo Steckel. Foi realizada uma caracterização do ciclo termomecânico do processamento industrial do aço AISI 430 desde o reaquecimento da placa até o tratamento térmico de recozimento em caixa. Foi realizada também uma caracterização da microestrutura do esboço da tira após laminação de desbaste, da bobina após laminação de acabamento e da bobina após recozimento em caixa. Foi desenvolvido um modelo em planilha eletrônica para prever a fração recristalizada de ferrita durante o processamento do aço. Ao mesmo tempo fezse uma simulação física via ensaio de torção a quente. Os resultados obtidos indicam que tanto o modelo matemático quanto a simulação física representam o processo industrial, quando comparados os níveis de tensão média de escoamento e a fração recristalizada de ferrita. O modelo matemático e o modelo físico que foram desenvolvidos podem ser utilizados na otimização do processo industrial de laminação a quente deste aço. A quantificação da fração de ferrita recristalizada nas amostras obtidas no processo industrial para o ajuste do modelo foi realizada com o uso de EBSD. As análises de microestrutura por microscopia ótica convencional e também com o uso de ataque colorante e luz polarizada não se mostraram satisfatórias para a separação das frações de ferrita recristalizada e não recristalizada. Observou-se uma diferença na microestrutura da cabeça, corpo e cauda da tira de aço AISI 430. O modelo desenvolvido prevê tendências na mesma direção das observadas na linha de laminação industrial. O uso do EBSD torna a quantificação da fração de ferrita recristalizada possível e de maior confiança nos resultados. As curvas de TME dos ensaios de torção têm o mesmo formato das obtidas a partir da laminação industrial. As microestruturas dos ensaios de torção a quente seguem as mesmas tendências das apresentadas pelas amostras obtidas na laminação industrial.
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Federman, Sonia Regina. "Recobrimento de aço inoxidável ABNT 409 empregando filme fino bioativo obtido via sol-gel." Universidade Federal de Minas Gerais, 2007. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7REN7E.
Full textAbstract:
In the present study, composites made up of ABNT 409 stainless steel was obtained where films produced according to the sol-gel route were deposited using the immersion method. A film of the binary system SiO2-CaO, and another one of the ternary system SiO2-CaOP2O5,
were employed. The structure and properties of these films were characterized through the scanning electron microscopy (SEM) technique, coupled with the energy dispersive spectroscopy, atomic force microscopy, Fourier Transformed Infrared spectroscopy (FTIR), Raman spectroscopy, and glow discharge optical emission spectroscopy and thermal analysis. The use of these techniques revealed the formation of a
homogeneous sol-gel film, which adhere to the substrate (degree of 0 in the tape test) with no indication of cracks nor pores. After the film densification stage, AFM images showed the presence of calcium nitrate protuberances on the surface of the films. These protuberances made it possible to design the surface area of the film simply by manipulating easily accessed parameters, such as the temperature and duration of the film drying stage. The variation in temperature and duration of the thermal treatment made it possible to obtain surfaces presenting innumerous protuberances as well as surfaces exempt from such protuberances. Since one of the key aims of this work is the utilization of these
coatings in the clinical area, the biocompatibility of the films was accessed through two methods: one method using a solution simulated to corporeal fluids and another using cell culture tests. The method using the corporeal solution suggested biocompatibility through the recipitation of a hydroxyapatite precursor (monocalcium phosphate) on the surface of
the films. The method of cell cultures also proved the biocompatibility of the films as no toxic effects were detected in any of the samples analyzed. Another important finding was the cell viability index of the sol-gel films, which ranged from 90% to 100%, in comparison with that of the control used.<br>Nesse trabalho foram obtidos compósitos constituídos de aço inox ABNT 409 onde foram depositados filmes produzidos segundo a rota sol-gel, através do método de imersão. Foram empregados um filme, binário do sistema SiO2-CaO e outro, ternário, do sistema SiO2-CaO-P2O5. Tanto a caracterização estrutural quanto à das propriedades desses filmes se deu através das técnicas de microscopia eletrônica de varredura acoplada ao espectrômetro dispersivo de energia, microscópio de força atômica, espectroscopia na região do infravermelho por Transformada de Fourier, Raman e espectroscopia de centelhamento e análise térmica. A utilização dessas técnicas constatou a formação de um filme sol-gel homogêneo, aderente ao substrato (grau 0 no teste de fita) sem indicativo da presença de trincas e poros. Após a etapa de densificação dos filmes, imagens de AFM constataram a presença de protuberâncias constituídas de nitrato de cálcio na superfície desses filmes. Essas protuberâncias possibilitaram projetar a área superficial do filme, simplesmente manipulando parâmetros de fácil acesso como a temperatura e duração da etapa de secagem dos filmes. A variação da temperatura e duração do tratamento térmico permitiu obter superfícies apresentando inúmeras protuberâncias até superfícies isentas delas. Como um dos objetivos do trabalho é a utilização desses revestimentos na área clínica, a biocompatibilidade dos filmes foi acessada através de dois métodos: o da solução similar ao fluido corpóreo e do ensaio de cultura de células. O método utilizando a solução corpórea sugeriu a biocompatibilidade através da precipitação de um precursor da hidroxiapatita (fosfato monocálcico) na superfície dos filmes. O método de cultura de células, por sua vez, comprovou a biocompatibilidade dos filmes, uma vez que, em nenhuma das amostras analisadas foi detectado qualquer efeito tóxico. Uma outra informação importante foi o índice de viabilidade celular dos filmes sol-gel encontrado na faixa de 90% a 100% em relação ao controle utilizado.
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Almeida, Debora Fernandes. "Gestão ambiental dos sedimentos de corrente do rio SãoFrancisco na região de Três Marias/ Minas Gerais." Universidade Federal de Minas Gerais, 2010. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-88NQQC.
Full textAbstract:
The São Francisco River, in the region of Três Marias (Minas Gerais), is subject to multiple environmental impacts: hydroelectric generation, zinc metallurgy, domestic sludge discharge, agriculture, forestry, among others. This doctorate aimed to assess the environmental impact caused by metal contamination of bed sediments at the São Francisco River and one of its tributaries in the region of Três Marias (MG/ Brazil). The assessment was accomplished by using the weight-ofevidence- WOE approach. The studies developed to support the assessment included: (1) metal concentration (2) metal bioavailability potential (3) metal stability/ solubilization potential, (4) sediments ecotoxicity and its cause, (5) effect of contamination upon the benthos. Based on the WOE developed, as well as on the Contaminated Sediment Remediation Guidance for Hazerdous Waste Sites (USEPAa, 2005), it was possible to suggest most adequate measures for managing impact causedby contaminated sediments. Results identified natural attenuation mechanisms for contamination. However, São Francisco River sediments need further studies because adverse effect is still uncertain.Consciência creek sediments (a direct tributary) probably represent adverse effect to biota, therefore, a remediation project was recommended. Other management measures included: 1) identification and removal of metals primary sources to river sediments, 2) monitoring sediments to refine assessment and verify decontamination progress. Results and conclusions derived from this doctorate contributed for a responsible management of contaminated sediments by subsidizing the implementation of environmental projects in the region. Moreover, for being new and systemic in this region of São Francisco River, the studies became a reference to Brazilian environmental agencies and other public interested in studying impacts caused by contaminated sites. Partnership established with researches of Universidad de Cádiz, in Spain, and with other international consultants contributed to enhance technical-scientific competence of Brazilian researchers.<br>O Rio São Francisco, na região de Três Marias (Minas Gerais), está sujeito a múltiplos impactos ambientais: geração de energia elétrica, metalurgia extrativa de zinco, lançamento de esgotos brutos da cidade de Três Marias, atividades agrosilvipastoris, dentro outros. O trabalho associado a essa tese de doutoramento buscou a obtenção de informações da qualidade ambiental dos sedimentos de corrente do Rio São Francisco, na região de Três Marias, para subsidiar uma avaliação do impacto dos metais à biota, utilizando uma abordagem denominada Balanço das Evidências BDE (CHAPMAN et al., 2002 apud CHAPMAN 2007). Os estudos desenvolvidos para subsidiar o BDE incluíram: (1) quantificação de metal total nos sedimentos, (2) avaliação do potencial de biodisponibilidade dos metais nos sedimentos, (3) avaliação da estabilidade geoquímica dos metais nos sedimentos, (4) avaliação da toxicidade dos sedimentos bem como a sua possível causa, (5) avaliação do efeito da qualidade dos sedimentos à fauna bentônica. Com base no BDE e à luz do guia técnico para remediação de sedimentos contaminados (USEPA, 2005), foi possível indicar a medida mais adequada de gestão dos sedimentos contaminados. O BDE indicou que os sedimentos do Rio São Francisco estão sujeitos a mecanismos naturais de atenuação da contaminação. Entretanto, esses sedimentos precisam ser mais bem estudados, pois ainda há incertezas associadas aos resultados. Os sedimentos do Córrego Consciência, um afluente do Rio São Francisco, provavelmente apresentam risco de efeito adverso à biota e esse efeito está associado à contaminação por metais, devendo ser estudada a viabilidade de recuperação desse córrego. Outras medidas de gestão sugeridas abrangeram: 1) identificação e remoção das fontes primárias de contribuição de metais para os sedimentos do Rio São Francisco, 2) continuidade do monitoramento nos sedimentos do Rio São Francisco para refinar a avaliação de impacto a partir da abordagem balanço-das-evidências.
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Assis, Alexandra Alves Rodrigues de. "Estudo de mycobacterium phlei (ATCC 11758) como agente agregante para hematita e quartzo." Universidade Federal de Minas Gerais, 2007. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7R5JQ7.
Full textAbstract:
Several microorganisms have been studied in flotation, sedimentation and filtration processes for several minerals, with positive results. Studies show Mycobacterium phlei as flocculant agent and potential collector for hematite. The objective of this work is to study the influence of the addition of the bacteria Mycobacterium phlei (ATCC 11758) upon sedimentation and filtration of the minerals hematite and quartz. The sample of hematite comes from Quadrilátero Ferrifero in Minas Gerais and has hematite (Fe2O3) as its main mineralogical phase. The quartz sample comes from the town Jaboticatubas (MG) and presents high purity (99.63% of SiO2). Sedimentation tests were done in 250ml graduated vessels and filtration experiments using a Buchner funnel connected to a scale/computer system. All the assays were performed in a laboratory. Results indicated that: a) In the sedimentation assays for hematite: without the bacteria, the lowest turbidity values and the highest values of sedimentation rate were obtained for pH values near the zero charge point. the addition of M. phlei (1000ppm) caused instability in the system, generating particle aggregation, since there was an increase in the Vs value for all pH values (except pH 7), as well as decrease of the supernatant turbidity for all pH values (except pH 8).b) In the filtration assays for hematite: without the bacteria, the lowest times of cake formation, final moisture and specific resistance of the cake were observed near PCZ (pH=6.7). the addition of the bacteria (1000ppm to 2810ppm of M. phlei) increased the filtration rate of the slurry due to the aggregation of the hematite particles. It is evident from this result the decrease in the cake formation time, cake resistance and solids percent in the filtrate, in the pH range tested. in the presence of 2810ppm of M. phlei the cake resistance values decreased significantly for all the pH range, and in pH 10, there was a 90% decrease in the cake resistance comparing to the value without bacterial presencec) There are no results for the sedimentation assays with quartz samples, since it was not possible to visualize the interface in any pH range and solids percent studied. d) The filtration assays for the quartz samples were not positive as to the addition of M. phlei, since no significant variation was observed in any of the variables studied.<br>Vários microorganismos tem sido estudados nas rotas de flotação, sedimentação e filtragem para diversos minerais, obtendo resultados positivos. Estudos apontam a Mycobacterium phlei como agente floculante e coletor em potencial para a hematita. O objetivo deste trabalho é estudar a influência da adição da bactéria Mycobacterium phlei (ATCC 11758) sobre a sedimentação e filtragem dos minerais hematita e quartzo. A amostra de hematita é proveniente do Quadrilátero ferrífero (MG) e apresenta a hematita (Fe2O3), como fase mineralógica predominante. A amostra de quartzo é proveniente do municípío de Jaboticatubas (MG) e apresenta alta pureza (99,63% de SiO2). Foram realizados testes de sedimentação em proveta de 250mL e ensaios de filtragem utilizando montagem, com funil de Büchner, conectado a um sistema balança/computador. Todos os ensaios foram realizados em laboratório. Os resultados indicaram que: a)Nos ensaios de sedimentação para a amostra de hematita: -na ausência da bactéria,os valores de turbidez mais baixos e os valores de velocidade de sedimentação (Vs) mais altos foram obtidos em valores de pH próximos ao ponto de carga zero; -a adição de M. phlei (1000ppm) desestabilizou o sistema promovendo a agregação das partículas,uma vez que houve acréscimo no valor de Vs, para todos os valores de pH (exceto pH = 7), como também decréscimo na turbidez do sobrenadante para todos os valores de pH (exceto no pH 8); b)Nos ensaios de filtragem, para amostra de hematita: -na ausência da bactéria, os menores tempos de formação de torta, de umidade final e de resistência específica de torta foram observados nas proximidades do PZC (pH= 6,7); -a adição da bactéria (1000ppm a 2810ppm de M. phlei) aumentou a filtrabilidade da polpa através da agregação das partículas de hematita. Este resultado é evidenciado pela diminuição do tempo de formação de torta, da resistência de torta e da % de sólidos no filtrado, em toda a faixa de pH testada. -Na presença de 2810ppm de M. phlei os valores de resistência de torta decresceram significativamente para toda faixa de pH, sendo que no pH 10 ocorreu um decréscimo de 90% na resistência da torta comparando-se com o respectivo valor na ausência da bactéria; c)Não há resultados dos ensaios de sedimentação com amostra de quartzo, uma vez não foi possível visualizar a interface em nenhuma faixa de pH e % de sólidos estudados; d)Os ensaios de filtragem da amostra de quartzo não foram positivos quanto à adição da M. phlei, uma vez que não foi observada variação significativa em nenhuma das variáveis estudadas.
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Lage, Meire Guimaraes. "Microestrutura e deformação a quente de um aço dinx20cr13 na laminação de tubos sem costura." Universidade Federal de Minas Gerais, 2008. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7QJQAZ.
Full textAbstract:
The DIN X20Cr13 stainless steel is a high technological alloy usually used in oil industry for onshore and offshore tubing applications. In this study DIN X20Cr13 equilibrium diagrams were made by Thermo-Calc software to study transformation reactions in solid state phases. This stainless steel was submitted to different heat treatments in order to generate delta ferrite to characterize and quantify it. Hot torsion tests were made to study DIN X20Cr13 mechanical properties and softening kinetic. The results showed that polygonal delta ferrite was not built with quantity enough to damage DIN X20Cr13 steel mechanical properties during the rolling process seamless steel tubes. The ferrite originated from the decarburized austenite could be related to the damage on DIN X20Cr13 mechanical properties by promoting wrinkles in seamless steel tubes. The hot deformation equation and the peak stress equation for DIN X20Cr13 could be described in this study<br>O aço inoxidável martensítico DINX20Cr13 é uma liga de alto valor agregado, sendo muito utilizada como produtos tubulares destinados à extração de petróleo e gás natural. No presente trabalho, o software Thermo-Calc foi a ferramenta para obtenção dos diagramas de equilíbrios de fases no estado sólido. O aço DINX20Cr13 foi submetido à tratamentos térmicos susceptíveis à formação de ferrita delta, com o objetivo de caracterizar e quantificar esta fase. Esta liga também foi caracterizada mecanicamente, via ensaios mecânicos de torção a quente, com o objetivo de avaliar a trabalhabilidade a quente e a cinética de amaciamento da mesma. Os resultados obtidos mostraram que não se formou ferrita delta em quantidades que comprometessem as propriedades mecânicas do material, nas condições de processamento industrial de tubos sem costura. A ferrita originária da descarbonetação da austenita pode estar relacionada ao comprometimento dessas propriedades, promovendo o aparecimento de defeitos (dobras) nos tubos sem costura. Sob as condições de deformação estudadas, a equação de deformação e a tensão de pico para o aço DINX20Cr13 puderam ser representadas. Os resultados de dupla torção mostraram que em baixas taxas de deformação, cinética de amaciamento foi mais rápida e que tais taxas também apresentaram um efeito de atraso no amaciamento com o aumento da pré-deformação.
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Falcucci, Andre. "A influência de floculantes poliméricos na formação de pastas minerais." Universidade Federal de Minas Gerais, 2007. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7R5LG5.
Full textAbstract:
In the last years, the disposal of tailings in the form of pastes or high-density slurries has gained importance as it may present significant advantages in comparison to more traditional disposal techniques. The knowledge of physical chemical characteristics of the material to be disposed, as well as the interactions that result from the use of polymeric flocculants on solid/liquid separation can lead to the formation of pastes and/or high-density slurries with adequate conditions for handling and final disposal.With the help of factorial design tool (22) and with pH and flocculant dosage as independent variables, the influence of three different flocculants was evaluated on the settling rate and final percent solids of a bauxite tailings flocculated material. Rheological aspects of the slurry were also investigated as they are of paramount importance for the subsequent handling of the paste and/or slurry produced.Regarding settling rate and final % solids of the flocculated material, a cationicpolymer presented the best results among the three reagents tested. With a dosage of 130 g/t and pH 5, a settling rate of 105.2 mm/minute was reached and the final % solid (by wt.) was 31.2%. In relation to the slurry rheology,employing Bingham and Darby models, optimized handling conditions would take place at 32% solids.<br>Nos últimos anos, a disposição de rejeitos em forma de pastas minerais e/ou polpas de alta densidade tem ganhado importância por apresentar significativas vantagens quando comparado a forma tradicional de disposição. O conhecimento das características físico-químicas do material, assim como as interações resultantes devido ao uso de floculantes poliméricos nas operações de separação sólido-líquido podem levar a formação de pastas e/ou polpas dentro das condições desejadas para manuseio e disposição final.Com o auxílio da ferramenta do planejamento fatorial 2, com o pH e a dosagem de floculante como variáveis independentes, foi avaliada a influência de três diferentes tipos de floculantes poliméricos na velocidade de sedimentação e na porcentagem de sólidos final do material floculado rejeito de bauxita, assim como a reologia da polpa para a operação subseqüente de manuseio.No que diz respeito à velocidade de sedimentação e a porcentagem final de sólidos do material floculado, o floculante catiônico apresentou melhores resultados dentre os ensaios, com uma dosagem de 130g/t e pH 5, apresentando uma velocidade de sedimentação de 105,2mm/min e uma porcentagem final de sólidos de 31,2%. No que diz respeito à reologia da polpa, utilizando-se do modelo de Bingham e o modelo de Darby, as melhores condições de manuseio foram para uma polpa com aproximadamente 32% de sólidos.
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Oliveira, Marise de. "Desenvolvimento e caracterização de fosfato de cálcio fluoretado em esmalte dentário." Universidade Federal de Minas Gerais, 2007. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7REMA2.
Full textAbstract:
An alternative to etching enamel for retention of an adhesive and repair caries lesions on enamel is to grow crystals on the enamel surface. One new technique of crystals adhesion that uses a peroxide solution of hydrogen and phosphoric acid added to the dust of fluoride calcium phosphate (F-CaP), was applied to the surface of the enamel for the coating attainment. This procedure was made by eight times in the incremental technique of dental restorations. The thickness of the layer formed in the surface of the enamel was observed through the MEV images and measured 62µm, in average. The coating thickness changed
with the biomaterial employed and the particle size. The images had also evidenced the structure of the formed biomaterial different of the structure of the enamel and approached images showed the union between the two materials. The coating presented coloration whitener than that in natural enamel. Moreover, a shining surface was observed after burnishing of the coating, similar to the enamel. The Vickers
microhardness results had disclosed resistance of 59-86HV, similar value to dentine and composite resins, enough to tooth restorations. AFM images showed that the particle size of the enamel is smaller than the coating particle. When the F-CaP paste was applied in different materials like polypropilen, glass and dentine, the formation of the coating did not
occur. The potential advantages of crystal growth include whitening substitution and small dental lesions restoration. The coating on the enamel shows crystals that retain the adhesive or are the restoration in caries on enamel.<br>Uma alternativa ao condicionamento acido do esmalte para a retencao dos adesivos ou para restaurar caries em esmalte e o crescimento de cristais na superficie do mesmo. Uma tecnica nova de crescimento de cristais, que utiliza uma pasta com solucao de peroxido de hidrogenio e acido fosforico adicionada ao po de fosfato de calcio fluoretado (F-CaP), FHA 110, F-HA 900 ou F-ÀTCP, foi aplicada a superficie do esmalte para a obtencao de recobrimento. Esse procedimento foi feito por 8 vezes na tecnica incremental de restauracoes dentarias. A espessura da camada formada foi observada atraves das imagens de MEV e mediu 65,3Êm, em media, variando de acordo com o material F-CaP e o tamanho das particulas de HA. As imagens evidenciaram tambem a estrutura do material formado diferente da estrutura do esmalte e imagens mais aproximadas mostraram a uniao entre os dois materiais. A camada de recobrimento mostrou-se aderida firmemente ao esmalte, o que sugeriu a adesao quimica. O recobrimento apresentou a coloracao A1, a graduacao mais esbranquicada na escala de cor odontologica. Alem disso, uma superficie brilhante foi observada apos o polimento do
recobrimento, similar ao esmalte natural. Os resultados de microdureza Vickers revelaram resistencia de 59-86HV, entre o esmalte e a dentina, suficiente para a restauracao de dentes. As imagens de AFM mostraram que o tamanho das particulas do recobrimento e levemente maior que o tamanho das particulas do esmalte e que o formato das mesmas e
arredondado. Quando a pasta de F-CaP foi aplicada em materiais diferentes do esmalte dentario como dentina, vidro e polipropileno, a formacao do recobrimento nao ocorreu. As vantagens potenciais do crescimento de cristais em Odontologia incluem menos danos
ao esmalte nas colagens ortodonticas, substituicao ao clareamento dentario, restauracao de lesoes de carie incipiente e vedamento de cicatriculas e fissuras. A formacao desse recobrimento sobre o esmalte mostra cristais que podem reter o adesivo restaurador ou podem ser a propria restauracao. Uma tecnica nova de crescimento de cristais, que utiliza uma pasta com solucao de peroxido de hidrogenio e acido fosforico adicionada ao po de fosfato de calcio fluoretado (F-CaP), FHA
110, F-HA 900 ou F-ÀTCP, foi aplicada a superficie do esmalte para a obtencao de recobrimento. Esse procedimento foi feito por 8 vezes na tecnica incremental de restauracoes dentarias. A espessura da camada formada foi observada atraves das imagens de MEV e mediu 65,3Êm, em media, variando de acordo com o material F-CaP e o tamanho das particulas de HA. As imagens evidenciaram tambem a estrutura do material formado diferente da estrutura do esmalte e imagens mais aproximadas mostraram a uniao entre os dois materiais. A camada de recobrimento mostrou-se aderida firmemente ao esmalte, o que sugeriu a adesao quimica. O recobrimento apresentou a coloracao A1, a graduacao mais esbranquicada na escala de cor odontologica. Alem disso, uma superficie brilhante foi observada apos o polimento do
recobrimento, similar ao esmalte natural. Os resultados de microdureza Vickers revelaram resistencia de 59-86HV, entre o esmalte e a dentina, suficiente para a restauracao de dentes. As imagens de AFM mostraram que o tamanho das particulas do recobrimento e levemente maior que o tamanho das particulas do esmalte e que o formato das mesmas e
arredondado. Quando a pasta de F-CaP foi aplicada em materiais diferentes do esmalte dentario como dentina, vidro e polipropileno, a formacao do recobrimento nao ocorreu. As vantagens potenciais do crescimento de cristais em Odontologia incluem menos danos
ao esmalte nas colagens ortodonticas, substituicao ao clareamento dentario, restauracao de lesoes de carie incipiente e vedamento de cicatriculas e fissuras. A formacao desse recobrimento sobre o esmalte mostra cristais que podem reter o adesivo restaurador ou podem ser a propria restauracao. Uma alternativa ao condicionamento acido do esmalte para a retencao dos adesivos ou para restaurar caries em esmalte e o crescimento de cristais na superficie do mesmo. Uma
tecnica nova de crescimento de cristais, que utiliza uma pasta com solucao de peroxido de hidrogenio e acido fosforico adicionada ao po de fosfato de calcio fluoretado (F-CaP), FHA 110, F-HA 900 ou F-ÀTCP, foi aplicada a superficie do esmalte para a obtencao de recobrimento. Esse procedimento foi feito por 8 vezes na tecnica incremental de restauracoes dentarias. A espessura da camada formada foi observada atraves das imagens de MEV e mediu 65,3Êm, em media, variando de acordo com o material F-CaP e o tamanho das particulas de HA. As imagens evidenciaram tambem a estrutura do material formado diferente da estrutura do esmalte e imagens mais aproximadas mostraram a uniao entre os dois materiais. A camada de recobrimento mostrou-se aderida firmemente ao esmalte, o que sugeriu a adesao quimica. O recobrimento apresentou a coloracao A1, a graduacao mais esbranquicada na escala de cor odontologica. Alem disso, uma superficie brilhante foi observada apos o polimento do recobrimento, similar ao esmalte natural. Os resultados de microdureza Vickers revelaram resistencia de 59-86HV, entre o esmalte e a dentina, suficiente para a restauracao de dentes. As imagens de AFM mostraram que o tamanho das particulas do recobrimento e levemente maior que o tamanho das particulas do esmalte e que o formato das mesmas e
arredondado. Quando a pasta de F-CaP foi aplicada em materiais diferentes do esmalte dentario como dentina, vidro e polipropileno, a formacao do recobrimento nao ocorreu. As vantagens potenciais do crescimento de cristais em Odontologia incluem menos danos
ao esmalte nas colagens ortodonticas, substituicao ao clareamento dentario, restauracao de lesoes de carie incipiente e vedamento de cicatriculas e fissuras. A formacao desse recobrimento sobre o esmalte mostra cristais que podem reter o adesivo restaurador ou
podem ser a propria restauracao.
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Alvarenga, Evandro de Azevedo. "Influência do substrato metálico e da camada de zinco na resistência à corrosão de aços eletrogalvanizados fosfatizados e pintados." Universidade Federal de Minas Gerais, 2007. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7REJWV.
Full textAbstract:
The automobile industry has used electrogalvanized steels sheet with zinc layer masses varying from 50 g/m² to 60 g/m² for the manufacture of its products,which is generally not very problematic from the point of view of atmospheric corrosion resistance. However, nowadays some car makers use electrogalvanized steels with zinc layer mass equal to or even less than 40 g/m², which is concerning because a too low zinc layer mass do not satisfactorily protect the steel against corrosion.Thus this study was proposed in order to investigate the influence of the zinclayer mass on the corrosion resistance of phosphatized and painted electrogalvanized steels. Moreover, it also evaluates the technical viability of using the Usigalve/Plus steel, whose metallic substrate is the USI-R-COR-III steel which has characteristics of atmospheric corrosion resistance , with thinner zinc layers, in order to improve theformability of the steel through the reduction of the zinc layer mass.For this study, Usigalve/Plus steels with zinc mass of 20/20 g/m2, 30/30 g/m2 and 40/40 g/m2 were produced in an industrial scale. As a reference for the evaluation of the atmospheric corrosion resistance, a drawing quality carbon steel, a USI-R-CORIII steel and a Usigalve steel were also used, the latter ones with zinc layer masses of 35/35 g/m2 and 60/60 g/m2.The test specimens used in this study were prepared by a car manufacturer.Before the corrosion tests the zinc and phosphate layers and the dry paint film were characterized. Cyclic accelerated corrosion tests (Cycled I and GM 9540P/B), field tests with saline solution spray and non-accelerated corrosion test at the Usiminas atmospheric corrosion stations located in Ipatinga-MG (industrial atmosphere) and Arraial do Cabo-Rio de Janeiro (marine atmosphere) were conducted in order toevaluate the corrosion resistance of the steels.This study shows that both the zinc layer mass and the metallic substrate play an important role in the corrosion resistance of phosphatized and painted electrogalvanized steels.The electrogalvanized steels (Usigalve/Plus) produced with metallic substrate with atmospheric corrosion resistance characteristics (USI-R-COR-III steel) presentedhigher corrosion resistance than the electrogalvanized steels manufactured with carbon steel substrate without atmospheric corrosion resistance.The pure and simple reduction of the zinc mass with the objective of solving the problems associated with formability of the electrogalvanized steels is not a good option because depending on the amount of zinc used, the corrosion resistance of electrogalvanized steels is lower to that of uncoated corrosion resistant steels with atmospheric corrosion resistance characteristics.The benefits of using electrogalvanized steels with atmospheric corrosion resistance characteristics are still higher when one considers that lower zinc layermasses could be used, thus improving the material performance in the forming and welding processes, while still keeping the same corrosion resistance of conventional electrogalvanized steels of the same class.For painting schemes similar to the ones used in this study the curves ofmean corrosion advance versus zinc mass can be used as a reference for the calculation of the zinc layer thickness, otherwise the construction of such curves is necessary.<br>A indústria automobilística tem utilizado na fabricação de seus produtos aços eletrogalvanizados com espessuras variando de 50 g/m2 a 60 g/m2, o que, de um modo geral, não é muito problemático do ponto de vista da resistência à corrosão atmosférica. No entanto, alguns fabricantes de veículos automotores adquirem aços eletrogalvanizados com massas de camada de zinco iguais ou inferiores a 40 g/m2, o que é preocupante, pois massas de camada de zinco muito baixas não conseguem proteger satisfatoriamente o aço contra a corrosão.Assim, foi proposto este estudo no sentido de verificar a influência da massa de zinco na resistência à corrosão de aços eletrogalvanizados fosfatizados e pintados. Além disso, avaliou-se, também, a viabilidade técnica de utilizar aços da série Usigalve/Plus, cujo substrato metálico é o aço USI-R-COR-III que possui características de resistência à corrosão atmosférica , com camadas de zinco mais finas, de modo a melhorar a conformabilidade dos aços revestidos mediante a reduçãoda espessura da camada de zinco. Para a realização deste estudo, foram produzidos, em escala industrial, aços Usigalve/Plus com massa de zinco de 20/20 g/m2, 30/30 g/m2 e 40/40 g/m2. Como referência, para a avaliação da resistência à corrosão atmosférica, utilizou-se os açoscarbono para estampagem, USI-R-COR-III e Usigalve, esses últimos com camadas de zinco de 35/35 g/m2 e 60/60 g/m2.Os corpos-de-prova usados neste estudo foram preparados na indústria automobilística. Antes dos testes de corrosão os corpos-de-prova foram caracterizados quanto às camadas de zinco e de fosfato e à película seca de tinta. Para avaliar a resistência à corrosão realizou-se testes acelerados cíclicos de corrosão (Ciclado I e GM 9540P/B) e de campo com aspersão de solução salina e não-acelerados de corrosão com exposições em atmosferas industrial e marinha, utilizando-se as estações para estudo sobre corrosão atmosférica da Usiminas localizadas em Ipatinga-MG e Arraial do Cabo-RJ, respectivamente. O presente estudo mostrou que a massa de zinco e o substrato metálico exercem papeis preponderantes na resistência à corrosão atmosférica dos aços eletrogalvanizados, fosfatizados e pintados. Os aços eletrogalvanizados (Usigalve/Plus) produzidos com substratos metálicos com características de resistência à corrosão atmosférica (aços USI-R-COR-III) apresentaram desempenho contra a corrosão superior ao dos aços eletrogalvanizados fabricados com substrato de aço sem característica de resistência à corrosão atmosférica. A redução pura e simples da massa de zinco com o objetivo de solucionar os problemas de conformabilidade dos aços eletrogalvanizados não é uma boa opção; pois dependendo da quantidade de zinco escolhida a resistência à corrosão dos açosrevestidos com zinco é inferior a dos aços com características de resistência à corrosão atmosférica sem esse revestimento, ambos fosfatizados e pintados. O benefício da utilização de aços eletrogalvanizados fabricados com substrato metálico com características de resistência à corrosão atmosférica é aindamaior quando se considera que massas menores de zinco podem ser empregadas, melhorando conseqüentemente o desempenho desses materiais nos processos de conformação e de soldagem; mantendo, ainda, os mesmos resultados de resistência à corrosão obtidos pelos aços eletrogalvanizados convencionais de mesma classe. Para esquemas de pintura semelhantes aos utilizados neste estudo pode-se empregar as curvas de avanço médio da corrosão versus massa de zinco como referência de cálculo da espessura da camada de zinco, caso contrário é necessária a construção de tais curvas.
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Fernandes, Mauro Vivaldino. "Efeito do tipo de carvão injetado nas ventaneiras do alto-forno no consumo de combustíveis (Fuel-Rate)." Universidade Federal de Minas Gerais, 2007. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7R7GX8.
Full textAbstract:
Coal injection through of the blast furnaces tuyeres is one of the ways to reduce coke consumption and dependence in the blast furnace process in addition to lowering of cost of production of pig iron. There are increasing trends in achieving high substitution rates of coke through increased rates of coal injection and productivity. This topic hasbeen a great technological challenge and involves different aspects such as coal blending and characterization of blended mixtures and their influence on fuel replacement ratio and achieving process stability, high productivity and reduction in costs.The objective of the study was to evaluate a methodology for the calculation of the rate of substitution of coke by coal fines in the blast furnaces of Usiminas, Ipatinga, Brazil.The results show that the calorific power of injected coal has a decisive influence on replacement ratio. Besides, a model has been developed considering conditions of the blast furnaces in Usiminas relating variation of fuel-rate with injection rate and calorific power of the coal (or coal blends). The equivalent value achieved for the thermal input was 5000kcal for each kg in the fuel rate. For example, considering an injection rate of 100kg/t of pig iron, changing the coal with 7500kcal/kg by another, with 7700kcal/kg, the variation in the fuel rate is 4kg/t of pig iron.This correction in the variation of fuel rate (coke rate) contribute to the stability of process, once the changes of injected coals (or blends) brings operational variations in the blast furnace<br>A injeção de finos de carvão pelas ventaneiras dos altos-fornos é um dos principais meios de redução do custo de produção do gusa e da diminuição da dependência de coque no processo. No alto-forno, busca-se a manutenção de elevadas taxas de injeção de finos de carvão e de produtividade, constituindo-se num grande desafio tecnológico.Quando é necessário alterar a mistura de carvão injetada, um ponto muito importante é conhecer as características da nova mistura para obter a estabilidade do processo, a manutenção da produtividade e redução nos custos de produção do gusa.O objetivo desse estudo foi avaliar/desenvolver uma metodologia de cálculo da taxa de substituição coque/carvão aplicada aos altos-fornos da Usiminas, correlacionando esses resultados com o poder calorífico (e/ou outras variáveis) dos diversos carvões injetados.Além disso, foi desenvolvido um modelo para estimar a variação no fuel-rate em função da taxa de injeção de finos praticada e do poder calorífico dos carvões (ou mistura),quando ocorre alteração do tipo de carvão injetado.O valor encontrado para a equivalência do aporte térmico para cada kg de fuel-rate foi de 5000kcal para cada 1kg no fuel-rate. Por exemplo, considerando uma taxa de injeção de 100kg/t de gusa, quando da troca de um carvão com poder calorífico de 7500kcal/kg para outro, de 7700kcal/kg, a variação no fuel-rate é de 4kg/t gusa, ou seja, para uma mesma carga, a taxa de injeção pode ser reduzida em 4kg/t gusa.Essa correção da variação do fuel-rate (coke-rate) muito contribui na estabilidade do processo, já que as trocas dos carvões (ou misturas de carvões) injetados, em maior oumenor escala, sempre ocasionam variações na operação (marcha) do alto-forno.
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Bastos, Savia Cristina Lacerda Poubel. "Caracterização estrutural do nitreto de ferro silício e avaliação de sua aplicação como matéria-prima para massa de tamponamento." Universidade Federal de Minas Gerais, 2007. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7RCJHX.
Full textAbstract:
The iron silicon nitride is a kind of composite obtained through nitretation of the iron silicon, the temperature and controlled pressure. Still little studied this material have some applications, where in this work is stressed the use of this as one of the raw materials in the taphole mud to blast furnace. We carried out a study about physical, chemical and microstructural characterizations of the iron silicon nitride and, evaluation of its influence when added to the taphole mud. The iron silicon nitride samples studied presented significant difference during morphology and particles size characterization. In the others properties (chemical elements presents, crystallographic phases, microstructure and
granulometric distribution of particles, well as size and volume of pores and superficial area) it was not observed significant difference. For the influence evaluation of the iron silicon nitride, the taphole muds were heat treated at 1000ºC, 1200ºC and 1400ºC. In the phases identification, the iron silicon nitride decreased during the temperature increased, due to the raw material reactions, producing Fe3Si and liberating gases constantly, N2 and CO. In the microstructural evaluation was observed the reactions in each temperature. The material porosity can be related to pores due to the constantly liberation of volatile. The material with larger nitride addition presented better compression strength. The room temperature flexural strength didnt show significant difference among taphole muds.<br>O nitreto de ferro silício é um tipo de compósito obtido através da nitretação do ferro silício, à temperatura e pressão controladas. Ainda pouco estudado este material possui algumas aplicações nas indústrias química, cerâmica e siderúrgica. Neste trabalho enfocou-se o seu uso como uma das matériasprimas de massas de tamponamento para furos de corrida de altos-fornos. Foram realizadas caracterizações física, química e microestrutural do nitreto de ferro silício e, avaliada a sua influência quando adicionado em massas de tamponamento. Para isso, o estudo avaliou massas de tamponamento com 15% e 30% de adição de nitreto. Dentre as amostras de nitreto de ferro silício, de dois fabricantes diferentes, que foram analisadas, observaram-se diferenças quanto à distribuição frequencial dessas partículas nas faixas granulométricas. A caracterização da morfologia e tamanho das partículas dos materiais mostrou-se de suma importância. Nas demais propriedades analisadas (identificação de fases, composição química, ligações químicas, análise térmica, porosidade) não foram observadas diferenças significativas. Para a avaliação da influência dessa matéria-prima na massa de tamponamento foram utilizadas massas de tamponamento tratadas termicamente a 1000ºC, 1200ºC e 1400ºC, temperaturas em que a matéria-prima reage na massa. Na identificação de fases (carbeto de silício, coríndon, mulita, grafita e nitreto de
silício), foi observado o decréscimo do nitreto de silício durante o aumento da temperatura, como já previsto, devido às reações da matéria-prima, produzindo Fe3Si e liberando gases N2 e CO. Na avaliação microestrutural foram analisadas as reações em cada temperatura. Os resultados sugerem que a porosidade do material pode estar relacionada à liberação constante de voláteis, logo, a densidade aparente do material tendeu a se comportar de modo contrário. O material com maior adição de nitreto apresentou maior resistência à compressão. Quanto à resistência do material à flexão não houve
diferença significativa entre as massas de tamponamento analisadas.
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Rojas, Carol Elizabeth Barrientos. "Reciclagem de sucata de jóias para a recuperação hidrometalúrgica de ouro e prata." Universidade Federal de Minas Gerais, 2009. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7QJP4W.
Full textAbstract:
A great amount of scrap metal wastes away in the manufacturing of gold jewelry, which due the lack of knowledge of precious metals recovery used in its manufacturing. A part of this scrap material is considered as a high-grade scrap of gold, silver and platinum metals. In this Master degree Thesis it has been evaluated the use of a hydrometallurgical methodology to treat scrap gold jewels. The methodology consisted of an initial leaching of samples with proportions higher (sample A) and lower than 10% Ag (sample B) with HNO3 to extract silver, followed by aqua regia leaching to extract gold from the solid residue of the previous stage. The complete Factorial Method was used with two experimental levels to evaluate the influence of the variables on the experimental response: leaching time, aqueous leaching solution temperature and solid/liquid ratio, on the metallic extraction percentage. The optimization statisticalmethod of the ascending step was used after the factorial method aiming at determining the optimum experimental conditions to reach the maximum gold and silver extraction percentage. For the silver recovery, the liquors from leaching with HNO3 were used, and the following methods were evaluated: cementation with zinc powder, precipitation with FeSO4 and AgCl calcination. For the gold recovery, the aqua regia liquors were treated by the methods: cementation with zinc powder and precipitation with FeSO4. The final results for the hydrometallurgical methodology adopted by the gold and silver recovery from 10k jewel scrap were: Optimum conditions for total Ag and Cu leaching with HNO3: 32ml of HNO3, 1.5 h and 42°C for sample A and 45ml of HNO3, 2.25h and 43°C for sample B; Optimum conditions for total Au leaching with aqua regia from the solid residue of previous leaching: 0.140g of gold solid residue, 0.85h and 43°C for sample A, and 0.056g of gold solid residue, 0.78h and 43°C for sample B; AgCl calcination to recovery 94% of Ag (940 millesimals), being Au and Sn the main impurities with content nearly to 2% each; Precipitation with FeSO4 recovered 98.7% of Au (23.7k), being Ag the main impurity with content of 0.72%.<br>Na fabricação das jóias muitos resíduos se perdem pela falta de conhecimento para a recuperação dos metais preciosos utilizados na sua elaboração. Uma grande parte destes resíduos é considerada de alto teor em ouro, prata e metais do grupo da platina. Nesta dissertação de mestrado foi avaliada o uso de uma rota hidrometalúrgica para tratar sucata de jóias de ouro. A rota consistiu em uma lixiviação inicial de amostras com teores acima (amostra A) e abaixo de 10% Ag (amostra B) com HNO3 para extrair a prata, seguida de uma lixiviação com água régia para extrair o ouro do resíduo sólido da etapa anterior. Empregou-se o método fatorial completo a dois níveis experimentais para avaliar a influência das variáveis: tempo de lixiviação, temperatura da solução aquosa de lixiviação e a relação sólido/líquido, sobre o percentual de extração metálica. Em seguida, foi usado o método de otimização estatística do passo ascendente com o objetivo de determinar as condições experimentais ótimas para atingir o máximo percentual de extração de ouro e de prata. Para a recuperação da prata empregaram-se os licores de lixiviação com HNO3 e avaliaram-se os métodos: cementação com pó de zinco, precipitação com FeSO4 e calcinação do AgCl. Para a recuperação do ouro trataram-se os licores da lixiviação com água régia pelos métodos: cementação com pó de zinco e precipitação com FeSO4. Os resultados obtidos para a rota hidrometalúrgica adotada para a recuperação de ouro e prata a partir de sucata de jóias de 10k, foram: 'Condições ótimas para a lixiviação total da Ag e Cu com HNO3: 32ml de HNO3,1,5 h e 41C para a amostra A e 45ml de HNO3, 2,25h e 43C para a amostra B: 'Condições ótimas para uma lixiviação total de Au com água régia do resíduo sólido de ouro da lixiviação anterior: 0,140g de resíduo sólido de ouro, 0,85 h e 43C para a amostra A e 0,056g de resíduo sólido de ouro, 0,78h e 43C para a amostra B; Calcinação de AgCl para recuperar 94% de Ag (940 milésimas), sendo Au e Sn os principais contaminantes com teores próximos a 2% respectivamente; e 'Precipitação com FeSO4 para recuperar 98,7% de Au (23,7k), sendo a Ag a principal impureza com um teor de 0,72%.
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Maia, Breno Totti. "Efeito da configuração do bico da lança na interação jato-banho metálico em convertedor LD." Universidade Federal de Minas Gerais, 2007. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7R5MTZ.
Full textAbstract:
Different technologies and new devices have been incorporated into BOF converters to increase their productivity in order to face the demand for steel production.Gerdau Barão de Cocais Steelplant also introduced new techniques and technologies into its BOF converter. These improvements led to a increase in the capacity of the BOF converter from 18 to 30 tons of liquid steel per heat, with the same basic lay-out.Despite this significant increase, Gerdau Barão de Cocais is still looking for new developments that could lead to further increases in the productivity of its BOF converter. The production of liquid steel in BOF converter involves a sequence of steps. The most important and time consuming step is the oxygen blow. Therefore, any reduction in thistime can have a significant impact on the BOF productivity. The study of oxygen blow is very complex and involves different phenomena, includingthe development of the supersonic jet, the interaction of the jet with the surrounding atmosphere and with the metallic bath, where the main reactions occur. In the present work, different alternatives for the design of the lance tip have been evaluated and the interaction of the supersonic jet with the metallic bath have been characterized. The investigation was performed using a physical model of Gerdau Barão de Cocais BOF converter.<br>Com a crescente demanda de produção de aço, os convertedores LD vêm sendo acrescidos de novos equipamentos e técnicas que continuamente aprimoram os padrões operacionais. A aciaria da Gerdau Barão de Cocais, operando inicialmente com um convertedor de 18 toneladas por corrida, também evoluiu em seus métodos e agregou tecnologia aos seus processos, permitindo alcançar a capacidade de 30 toneladas de aço vazado por corrida, com o mesmo lay-out desde sua inauguração em 1979. O processo de produção de aço é dividido em etapas, sendo a principal o sopro de oxigênio no banho metálico. A redução do tempo de sopro significa o aumento direto da capacidade de produção, uma vez que as demais etapas do processo já se encontram otimizadas. O estudo do sopro de oxigênio é complexo, pode ser dividido em: formação do jato supersônico, sua interação com atmosfera ambiente e finalmente sua interação com o banho metálico, tendo como conseqüência o refino da corrida. Neste trabalho foi proposto o estudo da configuração do bico da lança, na interação jato-banho metálico. O estudo será feito utilizando-se um modelo físico de convertedor LD em escala reduzida, a partir de relações de similaridade. O objetivo é estabelecer relações entre as geometrias de bicos da lança, e importantes variáveis no refino primário do aço, contribuindo para redução do tempo de sopro.
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Akaki, Emilio. "Avaliação de incorporação de agentes antibacterianos a cimentos resinosos." Universidade Federal de Minas Gerais, 2005. http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7REJHN.
Full textAbstract:
As restaurações indiretas odontológicas têm sido cada vez mais solicitadas pelos pacientes no consultório odontológico. Tais restaurações têm uma longevidade menor do que as tradicionais restaurações metálicas. Uma das maneiras de se aumentar a sua durabilidade seria incorporar agentes antibacterianos aos cimentos resinosos. Neste trabalho iniciamos os estudos nesta linha de pesquisa adicionando o triclosan (Irgasan DP-300, Ciba-Geigy ) e o diacetato de clorexidina (Sigma ) em diferentes proporções (1 a 3% p/p) em duas marcas comerciais (C&B - Bisco e Fill Magic Dual Cement Vigodent ) de cimento resinoso. Os corpos de prova foram manipulados de acordo com as instruções do fabricante. As imagens do MEV mostraram que não há uma distinção clara entre as fases presentes: matriz orgânica, matriz inorgânica e agentes antibacterianos. As imagens sugerem que não houve uma aglomeração indesejada dos agentes antibacterianos. Para avaliar a distribuição dos agentes antibacterianos no cimento resinoso, os corpos de prova foram submetidos ao tratamento térmico seletivo. Os corpos de prova foram submetidos à temperatura de 160 graus C para eliminação dos agentes antibacterianos. As imagens do MEV mostram que os espaços vazios que seriam preenchidos pelos agentes antimicrobianos têm uma boa distribuição na superfície da amostra. Os resultados do EDS mostram a presença dos agentes antibacterianos em diferentes regiões das áreas analisadas previamente ao tratamento térmico. À temperatura de 750 graus C houve a eliminação da matriz orgânica. A média do percentual de carga inorgânica para os dois cimentos resinosos ficou em torno de 40,5% (p/p). A análise termogravimétrica demonstrou que a decomposição térmica dos cimentos resinosos é semelhante a das resinas compostas devido à semelhança nas composições. As análises do FTIR mostraram que não ouve grande diferença entre os espectros dos cimentos resinosos antes e depois da incorporação devido à baixa concentração dos agentes antibacterianos. A liberação de agentes antimicrobianos em água deionizada a 37 graus C foi diferente nas concentrações de 1% e 3% (ANOVA - p=0,00). Os grupos que continham a concentração de 3% de agentes antibacterianos liberaram mais triclosan ou clorexidina do que os grupos que continham 1% nos tempos de 3, 6 e 21 dias, independente da marca comercial do cimento resinoso. A maior liberação de agentes antimicrobianos aconteceu nos seis primeiros dias. Apesar da liberação de agentes antimicrobianos, os grupos com incorporação de triclosan não apresentaram efetividade antimicrobiana contra o S. mutans ATCC 35535. Os grupos com concentração de 3% do diacetato de clorexidina apresentaram um halo significativamente maior do que os grupos com concentração de 1%. A incorporação de agentes antimicrobianos aos cimentos resinosos influenciou na microdureza Knoop do grupo CBCLD3%. Para os outros grupos, a adição de agentes antimicrobianos não influenciou na microdureza. Mais estudos sobre esta incorporação são necessários com o objetivo d einvestigar possíveis alterações em outras propriedades físicas e biocompatibilidade.