Melhorias no aquecimento de panelas de aço de uma aciaria elétrica

Este trabalho apresenta uma metodologia para a avaliação de aquecedores de panela de aciaria e de práticas de movimentação de panelas em uma aciaria elétrica. O objetivo final é a redução da variabilidade do estado térmico da panela durante o vazamento do aço do forno elétrico. Neste estudo são investigados os aquecimentos realizados nos dois tipos de aquecedores existentes e as operações com as panelas durante a etapa sem aço do ciclo das panelas. A eficiência dos aquecedores são comparadas através de ensaios de aquecimento com panelas instrumentadas e a técnica de termografia. A análise da movimentação de panelas é realizada pelo levantamento dos dados operacionais diretamente na usina.Com a identificação dos problemas, são propostas soluções que minimizem seus efeitos sobre o estado térmico da panela. Finalmente, os resultados das soluções propostas, medidas diretamente na aciaria, comprovam que estas medidas contribuíram para melhorar o estado térmico da panela no vazamento e consequentemente o controle sobre as perdas térmicas do aço na panela.

Modelagem numérica aplicada aos fenômenos de escoamento e mistura em modelos físicos de panelas de aciaria

Esse trabalho tem por objetivo geral o desenvolvimento de uma metodologia de modelagem numérica que represente o escoamento e o fenômeno de mistura em um modelo físico de panela de aciaria de base elíptica. Os objetivos específicos do trabalho são: o estudo dos coeficientes das forças de interação líquido-bolha, dos modelos de turbulência e da mudança do formato da base da panela de circular para elíptica. O escoamento e o fenômeno de mistura foram calculados através do método de Volume Finitos baseado em Elementos por meio do software CFX5.7 da Ansys. Dados da literatura e ensaios em modelo físico, realizados em laboratório, auxiliaram na validação dos modelos numéricos. O estudo dos coeficientes das forças de não-arrasto mostrou que os resultados da distribuição de ar ao longo da altura do banho mudam com a variação dos coeficientes. No final, coeficientes para 3 configurações de panelas em diferentes vazões de ar foram encontrados. Com relação ao estudo dos modelos de turbulência, observou-se que para a solução do escoamento e do fenômeno de mistura em uma panela de base circular, o k-ε é o modelo de turbulência mais indicado. Por outro lado, para uma panela de base elíptica, o modelo RSM mostrou-se o mais adequado. Finalmente, com relação ao estudo da mudança do formato da base da panela, observou-se que os tempos de mistura de uma panela de base elíptica são maiores que uma de base circular e aumentam à medida que a vazão de ar diminui.

Avaliação da saúde mental dos trabalhadores de uma empresa siderúrgica

Sabe-se que as empresas competitivas visam garantir seus resultados no mercado através de desafios arrojados, respaldados pelas inovações tecnológicas com alta capacitação das equipes. Todo esse processo tem um preço e conseqüências que muitas vezes não são tão agradáveis para os trabalhadores, repercutindo diretamente na Qualidade de Vida no Trabalho. Empresas ousadas já buscam formas de identificar fatores que contribuem negativamente para o desempenho das pessoas no trabalho visando otimizar recursos para eliminar esses fatores. Esse estudo tem como objetivo identificar esses fatores que contribuem negativamente para a QVT em uma empresa siderúrgica, de forma a criar indicadores significativos para análise dos resultados. Visa também de posse dos resultados, oportunizar planos de ações para implementação de um projeto de QVT na organização analisada. Para tal foi escolhido um instrumento de avaliação da saúde mental do trabalhador denominado de Questionário de Saúde Geral de Goldberg contemplando 6 indicadores específicos de avaliação. A escolha do QSG mostrou-se adequada para atender o objetivo proposto uma vez que ao considerar os fatores estresse, desejo de morte, desconfiança da capacidade de desempenho, distúrbios do sono, distúrbios psicossomáticos e saúde geral como indicadores para avaliar a QVT consegue expressar itens comportamentais, enfatizar a severidade da ausência de saúde mental, expressar os sentimentos no presente e não é idealizado para identificar distúrbios extremos. Com os resultados obtidos pode-se descrever o perfil sintomático do grupo avaliado e dar subsídios para a empresa desenvolver elemento para um trabalho mais aprofundado sobre a Qualidade de vida no Trabalho.

Implantação da troca rápida de ferramentas em uma indústria siderúrgica

Este trabalho de conclusão apresenta a implantação de um sistema de Troca Rápida de Ferramentas (TRF), através de uma metodologia elaborada a partir de uma revisão na literatura disponível. A comprovação do método se dá através de um estudo de caso aplicado à indústria siderúrgica, mais especificamente um laminador de aços longos. A implantação plena de uma sistemática TRF permite uma redução significativa nos tempos de preparação e ajuste. A partir disso, a disponibilização de tempo para a produção pode gerar um melhor aproveitamento da capacidade produtiva, ou mesmo viabilizar a produção econômica em pequenos lotes, flexibilizando a fábrica, de acordo com a estratégia de produção desejada. O trabalho apresenta uma revisão bibliográfica sobre metodologias de implantação de sistemas TRF sob a ótica de diferentes autores e, a partir disso, consolida um método a ser implantado. O método faz uso de uma série de técnicas e ferramentas de melhoria, enfatizando o envolvimento e comprometimento das equipes operativas e de liderança. A descrição do estudo de caso apresenta de forma detalhada as etapas de implantação e os resultados obtidos a partir da efetivação de ações com foco na redução dos tempos de preparação. A seção final traz conclusões obtidas durante a realização da implantação e apresenta sugestões para trabalhos futuros.

Estudo sobre a potencialidade de uso das escórias de aciaria como adição ao concreto

A geração de resíduos tem se mostrado um problema de preocupação mundial crescente. Muitos rejeitos, sejam industriais ou urbanos, muitas vezes acabam por poluir o meio-ambiente, causando problemas de armazenagem de certos materiais. Além disso, materiais alternativos a partir desses rejeitos podem ser mais baratos, apresentando muitas vezes características de desempenho melhores que os materiais convencionais. As siderúrgicas, em nível mundial, vêm enfrentando um problema comum, que consiste no que fazer para que a totalidade da escória gerada no refino do aço em aciarias elétricas ou à oxigênio tenha uma solução de aproveitamento melhor do que vem sendo feito atualmente. Na fabricação do aço as escorias são geradas em duas etapas: a primeira provém do chamado refino oxidante (forno elétrico a arco ou convertedor à oxigênio) e a segunda do refino redutor em processos de metalurgia na panela (forno-panela). Este trabalho tem como objetivo principal o de apontar potencialidades de uso da escória de aciaria elétrica, com destaque para a proveniente do forno-panela (escória do refino redutor), na indústria da construção civil através de testes em que a escória é utilizada, após moagem, como adição ao cimento Portland comum. Inicialmente foram realizados ensaios de viabilização para se testar a pozolanicidade, resistência à compressão, expansibilidade e profundidade de carbonatação de concretos gerados com diversas adições de escórias de aciaria elétrica. Comprovada a sua viabilidade partiu-se para os ensaios complementares do trabalho utilizando-se somente uma escória do refino redutor. Nesta segunda etapa foram realizados ensaios de caracterização de todos materiais estudados, ensaios de expansibilidade, ensaios mecânicos e de durabilidade dos concretos gerados com esta escória e ensaios de microscopia eletrônica de varredura e de difração de raios X do material. Após o estudo realizado comprovou-se ser perfeitamente viável a utilização de até 10% da escória do refino redutor (forno-panela- FP) como adição ao cimento para produção de concretos. Inclusive, independente do tempo de estocagem da escória, pode-se constatar melhorias no concreto produzido.

O gerenciamento da rotina através do método de estabilização de processos

Esta dissertação apresenta uma abordagem sistemática para garantir a estabilidade dos resultados dos processos e, assim, o alcance das metas de produção e qualidade. Essa abordagem contempla oito etapas principais: (I) identificação do processo crítico, (iI) tratamento do processo crítico, (iil) padronização operacional, (iv) treinamento operacional, (v) operação conforme o padrão, (VI) tratamento de anomalias, (vil) auditoria de padrão e (viiI) controle estatístico de processo. A metodologia proposta, chamada de "Estabilização de Processo", se propõe a garantir a previsibilidade dos resultados dos processos operacionais de maneira focada, através da identificação dos processos críticos, de seus indicadores, de suas metas-padrão e da manutenção do seu resultado numa faixa de domínio que atenda às necessidades dos clientes. As principais vantagens do método são: (I) um método simples e organizado de atividades corretivas e preventivas, (if) a abordagem estatística, que fornece uma base sólida para a tomada de decisões e (iil) o gerenciamento do processo da rotina com foco no par operador-tarefa. Por fim, é apresentado e discutido um estudo de caso em uma indústria siderúrgica, que contribui para a validação do método proposto.

Estudo da viabilidade técnica da utilização de escórias de aciaria do processo LD como adição em cimentos

A reciclagem de resíduos apresenta-se como uma alternativa adequada com relação à preservação dos recursos naturais e do meio ambiente. As escórias de aciaria são resíduos siderúrgicos originados na fabricação do aço, e são geradas em grandes quantidades. Estes resíduos são estocados nos pátios siderúrgicos, onde permanecem, na sua maioria, sem qualquer destino. Normalmente, as escórias de aciaria são volumetricamente instáveis, apresentando características expansivas, e por esta razão, a aplicação das mesmas em materiais de construção torna-se restrita. Esta pesquisa tem como objetivo estudar a viabilidade técnica do uso das escórias de aciaria LD como adição em cimentos, propondo um método de estabilização por meio de granulação por resfriamento brusco destas escórias, buscando, desta forma, a eliminação do fenômeno da expansão, e visando a melhoria das características destes resíduos. No processo de estabilização, a escória líquida foi granulada em uma usina siderúrgica. Estudos complementares de granulação foram realizados nos laboratórios da UFRGS, empregando-se escórias refundidas. A granulação por resfriamento brusco favoreceu a redução do CaOlivre, a eliminação do MgO na forma de periclásio, e a eliminação do bC2S das escórias, considerados agentes causadores da expansão. No entanto, a elevada basicidade da escória LD dificulta a formação da estrutura vítrea e a separação da fração metálica após o resfriamento brusco. Foram realizados ensaios de expansão das escórias, atividade pozolânica, e resistência mecânica de argamassas com escórias granuladas. O resfriamento brusco proporcionou a eliminação da expansão e o desenvolvimento das propriedades pozolânicas/cimentícias da escória granulada. Como adição em cimentos, do ponto de vista da resistência mecânica, as argamassas compostas com escórias granuladas e clínquer apresentaram níveis de resistência à compressão axial compatíveis com as especificações referentes ao cimento Portland composto, apesar destes resultados serem inferiores aos obtidos para as argamassas de referência.

Estudo de uma metodologia para estabilização de processos

Para competir em nível internacional, as empresas brasileiras precisam atingir padrões de excelência em qualidade. Uma forma de atingir esses padrões é utilizando ferramentas de controle de qualidade que asseguremprocessos estáveis e capazes. A presente dissertação tem como objetivo principal o desenvolvimento de uma metodologia de estabilização de processos voltada às empresas de manufatura utilizando ferramentas de controle de qualidade. Sua importância está em apresentar uma metodologia que auxilie as empresas na obtenção de melhorias significativas em qualidade e produtividade. O método de trabalho utilizado envolveu as etapas de revisão da literatura, acompanhamento e análise da implantação de uma metodologia de estabilização de processos em uma empresa siderúrgica e, finalmente, proposta e discussão de uma nova metodologia de estabilização de processos.

Estudo da viabilidade técnica da utilização de escória de aciaria elétrica micronizada como material cimentício

A compatibilização do desenvolvimento tecnológico com desenvolvimento sustentável é um dos desafios para o meio técnico-científico nos dias atuais. Dentro deste contexto, a reciclagem de resíduos, tal como a escória de aciaria elétrica, oriunda da indústria siderúrgica e que poderá ser reciclada pela indústria cimenteira, é vista como uma oportunidade de preservação de recursos naturais e do meio ambiente, uma vez que ao substituir o cimento Portland por escória micronizada, ocorrerá, principalmente, a economia de jazidas de pedra calcária, menos poluição de gás carbônico para a atmosfera, além de se evitar a estocagem em bota-foras de pilhas de escória na siderúrgica, o que pode causar, em função de um inadequado manejo ambiental, contaminação ao meio ambiente. Porém, um dos desafios tecnológicos da utilização da escória de aciaria elétrica como material cimentício é a sua expansibilidade. Esta pesquisa tem como objetivo estudar a viabilidade técnica da utilização da escória de aciaria elétrica micronizada como material cimentício, obtido através do processo de moagem por micronização, visando garantir a estabilização da escória em relação ao fenômeno de expansão, bem como melhorias nas características do resíduo Principalmente através dos ensaios de granulometria a laser e de avaliação de expansão, ficou evidenciado que a moagem da escória de aciaria elétrica pelo processo de micronização garantiu a sua estabilidade. Foram estudadas argamassas de traços 1 : 1,5, 1 : 3,0 e 1 : 4,5 com substituição de 0%, 10% e 34% de cimento Portland por escória de aciaria elétrica micronizada. Em relação à resistência mecânica à compressão, o desempenho apresentado pelas argamassas que utilizaram a escória de aciaria elétrica micronizada foram inferiores às argamassas de referência, porém os resultados encontrados nos ensaios são satisfatórios para atender às exigências de um cimento Portland Em relação aos aspectos de durabilidade, foram avaliados o desempenho em relação à absorção de água e à penetração de íons cloretos. Para a propriedade de absorção de água, a substituição nos mesmos traços de argamassas e teores de escória de aciaria elétrica micronizada mencionadas anteriormente, os resultados obtidos apresentaram desempenho superior às argamassas de referência. Do ponto de vista de penetração íons cloretos (ASTM C 1202, 1997), verifica-se que para os traços mais pobres (1 : 3,0 e 1 : 4,5) e que requerem respectivamente maiores relações água/aglomerantes, a adição de escória de aciaria elétrica micronizada ao CPV ARI RS nos teores de 10% e 34%, respectivamente, é o principal fator que contribui para o aumento da carga passante das argamassas e consequentemente a redução da capacidade de resistir à penetração de íons cloretos. Já para o traço mais rico (1 : 1,5) que requer menor relação água/aglomerante, a adição de escória de aciaria elétrica micronizada ao CPV ARI RS, no teor de 10%, é o principal fator que contribuiu para a diminuição da carga passante, em relação à argamassa referência, consequentemente aumentando a capacidade da argamassa de resistir à penetração de íons cloretos. Para o teor de substituição de 34% de escória de aciaria elétrica micronizada ao CPV ARI RS, houve aumento da carga passante de 16,72% em relação à argamassa referência. De acordo com os critérios da ASTM C 1202, a substituição de 10% e 34% de escória de aciaria elétrica micronizada ao CPV ARI RS, classificou o traço 1 : 1,5 e os traços 1 : 3,0 e 1 : 4,5, respectivamente, como sendo de moderada e de elevada penetração de íons cloretos.

A mão e a mente que fazem a obra : proposta de programa de treinamento de trabalhadores da construção civil em segurança no trabalho

Esta pesquisa propõe um programa de treinamento em segurança para trabalhadores da construção. O programa foi baseado nos seguintes dados: dois estudos de caso sobre as práticas de treinamento adotadas por duas contratantes, em Porto Alegre - estes estudos também envolveram a identificação das necessidades de treinamento da mão-de obra; uma análise do programa de treinamento desenvolvido por uma companhia siderúrgica, visitas à Escola Profissional da Indústria da Construção(SENAI-RS). O programa de treinamento tem dois estágios preliminares: (a) a definição do perfil desejado do trabalhador, o qual inclui características pessoais e habilidades técnicas; (b) a definição dos objetivos do programa de treinamento. O próprio programa de treinamento envolve quatro estágios principais: (a) o diagnóstico das práticas de treinamento existentes e as necessidades de treinamento dos trabalhadores; (b) o planejamento e a programação; (c) a implementação e execução; e (d)a avaliação dos resultados. Esta pesquisa ressaltou alguns importantes fatores a serem considerados no desenvolvimento de um programa de treinamento em segurança, tais como: a escolha de um treinador capaz, a escolha de um local apropriado, onde as sessões de treinamento deveriam ocorrer, e a identificação das reais motivações dos trabalhadores em assistir aos treinamentos.

Método para a escolha de processos considerando os impactos ambientais : uma aplicação para processos de decapagem

A preocupação ambiental vem aumentando significativamente nos últimos anos. As legislações ambientais estão mais rigorosas e as pessoas estão exigindo produtos e processos com menor impacto ambiental. Neste contexto, surge a necessidade de avaliar os impactos ambientais na escolha entre processos industriais. Esta dissertação tem como finalidade propor um método para a escolha entre processos industriais, incluindo como critério a avaliação dos impactos ambientais. O método proposto foi aplicado em uma indústria do setor siderúrgico, para os processos de decapagem química e mecânica. Para isso, foram utilizados como bases teóricas o meio ambiente e o desenvolvimento sustentável, sistemas de gestão ambiental, impactos ambientais e o setor siderúrgico. Com a aplicação da ACV (Avaliação do Ciclo de Vida) do produto, constatou-se que o processo de decapagem química causa maiores danos ao meio ambiente quando comparado ao processo de decapagem mecânica. Para complementar este estudo, realizou-se uma análise multicriterial, utilizando-se o AHP (Processo Hierárquico Analítico) e considerando-se os critérios: problemas ambientais, custo, produtividade e qualidade final. Após a realização desta análise, verificou-se que o processo de decapagem que melhor atende ao conjunto de critérios pré-definidos é o processo de decapagem mecânica, com 73,96%.

Reciclagem de pó de aciaria elétrica como matéria-prima na fabricação de materiais cerâmicos argilosos : controle das emissões atmosféricas de zinco

O pó de aciaria é um dos resíduos sólidos gerados pela indústria siderúrgica durante a produção de aço em forno elétrico a arco. Este trabalho tem por objetivo investigar a evolução de Zn na produção de materiais cerâmicos ao utilizar-se pó de aciaria como matéria-prima no processamento de massas cerâmicas à base de argilas vermelhas. Para tanto, foram preparadas massas cerâmicas contendo 0, 1, 5, 10, 20 e 30% em peso de pó de aciaria. Os corpos-de-prova, medindo cerca de 20x60x8 mm3, foram prensados e queimados em fornos elétricos tipo mufla, em laboratório. As temperaturas de queima foram de 850oC a 1050oC, taxa de aquecimento de 150°C/h e 300°C/h, em patamar de queima de 2 horas. Com o objetivo de avaliar as possíveis emissões atmosféricas geradas durante a queima, os corpos-de-prova foram dispostos em um reator de quartzo, com pressão abaixo da pressão atmosférica. As emissões gasosas assim coletadas eram lavadas e a água de lavagem foi analisada. Os resultados mostraram que Zn foi coletado nas águas de lavagens dos gases, não ficando totalmente imobilizado na estrutura cerâmica. De acordo com os resultados obtidos, observou-se que quanto maior a taxa de aquecimento, maior a emissão de zinco nas águas de lavagem dos gases. O pó de aciaria é um dos resíduos sólidos gerados pela indústria siderúrgica durante a produção de aço em forno elétrico a arco. Este trabalho tem por objetivo investigar a evolução de Zn na produção de materiais cerâmicos ao utilizar-se pó de aciaria como matéria-prima no processamento de massas cerâmicas à base de argilas vermelhas. Para tanto, foram preparadas massas cerâmicas contendo 0, 1, 5, 10, 20 e 30% em peso de pó de aciaria. Os corpos-de-prova, medindo cerca de 20x60x8 mm3, foram prensados e queimados em fornos elétricos tipo mufla, em laboratório. As temperaturas de queima foram de 850oC a 1050oC, taxa de aquecimento de 150°C/h e 300°C/h, em patamar de queima de 2 horas. Com o objetivo de avaliar as possíveis emissões atmosféricas geradas durante a queima, os corpos-de-prova foram dispostos em um reator de quartzo, com pressão abaixo da pressão atmosférica. As emissões gasosas assim coletadas eram lavadas e a água de lavagem foi analisada. Os resultados mostraram que Zn foi coletado nas águas de lavagens dos gases, não ficando totalmente imobilizado na estrutura cerâmica. De acordo com os resultados obtidos, observou-se que quanto maior a taxa de aquecimento, maior a emissão de zinco nas águas de lavagem dos gases.

Política externa, protecionismo e grupos de pressão : uma análise das salvaguardas Norte-Americanas ao aço

Discute-se, na presente dissertação, a política comercial dos Estados Unidos da América, por meio do estudo da imposição de salvaguardas às suas importações de aço em 05 de março de 2002. A análise se dá a partir de variáveis sistêmicas, como a caracterização da posição do país em relação ao sistema internacional; e domésticas, pela descrição dos grupos de pressão da indústria siderúrgica norte-americana e dos mecanismos que utilização para influenciar a decisão do Presidente George W. Bush. Por meio da utilização do modelo de Helen Milner da associação entre níveis internacionais e interno de análise, pretende-se esclarecer as razões que levaram o Estado que foi o principal promotor da construção do regime internacional de comércio a adotar uma postura protecionista em relação ao seu setor siderúrgico. Nesse sentido, foi constatado que, mesmo diante do fortalecimento do referido regime após a criação do OMC, a imposição da medida se deu preponderantemente por questões internas, tais como as pressões e o alto nível de organização do lobbies do produtores de aço, as características específicas do mercado siderúrgico estadunidense, e os interesses políticos dos governantes daquele país. Pela conjunção desses e de outros fatores, os grupos de pressão do aço obtiveram bons resultados com suas iniciativas lobísticas, em detrimento dos interesses dos países exportadores de aço e dos consumidores norte-americanos, que passaram a pagar mais por alguns bens de consumo.