Controle automático de adição de AlF3 em cubas de redução de alumínio, usando lógica fuzzy

Este trabalho descreve um sistema de análise de dados com a finalidade de gerar um sistema de controle utilizando técnica inteligente para adição de fluoreto de alumínio (AlF3) em fornos de redução de alumínio. O projeto baseia-se nos conceitos de lógica fuzzy, nos quais o conhecimento acumulado pelo especialista do processo é traduzido de maneira qualitativa em um conjunto de regras linguísticas do tipo SE ENTÃO. A utilização desta técnica inteligente para o controle de adição de fluoreto busca representar explicitamente um conhecimento qualitativo, detido pelos operadores de cubas eletrolíticas. Devido o sistema convencional não contemplar as variações dos fenômenos que envolvem a dinâmica do processo, um controlador fuzzy foi implmentado no sistema real para tomadas de decisões, utilizando o modelo mínimo de Mandani. Baseado neste modelo, as variáveis de processo para a entrada do sistema fuzzy, tais como temperatura de banho e percentual de fluoreto foram manipuladas para estimar a tendência de subida e descida, respectivamente, através do método mínimos quadrados(MMQ). O controlador fuzzy é aplicado para calcular a quantidade de fluoreto de alumínio (AlF3) a ser adicionado na cuba eletrolítica de forma automática sem a necessidade da intervenção do especialista do processo. A motivação para o uso de um sistema de controle fuzzy se deve ao fato de não se ter disponível um modelo dinâmico do processo de adição do fluoreto na cuba eletrolítica. Esta falta de modelagem se deve ao fato de grande complexidade dos fenômenos envolvidos em uma cuba que são processos termodinâmicos e eletromagnéticos acoplados.

Terminologia da indústria do alumínio

Este trabalho, fundamentado em duas correntes teóricas terminológicas - a Socioterminologia e Teoria Comunicativa da Terminologia, propôs descrever e apresentar sob forma de glossário em uma versão impressa e outra eletrônica a linguagem técnica da ALBRAS Alumínio Brasileiro S.A., a maior indústria de produção de alumínio do norte do Brasil. A coleta dos termos para listagem foi feita a partir de 53 textos especializados distribuídos de acordo com sete áreas operacionais da empresa. Com este trabalho de coleta, buscou-se extrair não apenas os termos técnicos, mas também as definições e contextos de ocorrência dos termos. Para melhoramento qualitativo e quantitativo do repertório escolhido, elaboramos uma listagem com os termos coletados e procedemos com entrevistas, relativas ? s informações sobre esses termos, junto a um corpo de 20 funcionários da empresa. Essas entrevistas tiveram como propósito complementar informações relativas as definições e aos contextos. Esses dados foram digitalizados em um programa computacional chamado Lexique-Pro que automaticamente organizou as entradas do glossário em ordem alfabética. Após uma versão provisória, procedemos com a checagem junto a alguns especialistas da área para ver se as informações relativas as definições e aos contextos estavam de acordo com seus entendimentos. A versão definitiva do repertório possui 640 entradas que representam um amplo universo da linguagem técnica atual da metalurgia do alumínio, embora se compreenda que o trabalho tenha sido exaustivo, não representa a totalidade dos termos técnicos correspondente a esta área de conhecimento. Apresentamos as unidades terminológicas, descrevendo seus funcionamentos por meio de atribuição de definição e comprovando seus usos reais através de contextos. Assim, apresentamos o Glossário Terminológico da Indústria do Alumínio como uma importante ferramenta tanto para os profissionais da área quanto para os demais profissionais interessados pela linguagem desta atividade humana.

Trabalho, alienação e adoecimento na produção de alumínio em Barcarena

Apresenta casos de adoecimento e demissão de trabalhadores da indústria de transformação mineral da empresa Alumínio do Brasil (ALBRAS) da Companhia Vale do Rio Doce (CVRD). Trata-se de um trabalho dissertativo que tem a finalidade de explicitar e compreender a relação de trabalho e a percepção dos problemas enfrentados no ambiente da empresa do ponto de vista dos trabalhadores, no contexto de situações de adoecimento e demissão. Das visitas realizadas em campo, em Barcarena e Abaetetuba, onde se encontram as instalações do empreendimento e grande parte dos ex-funcionários, pôde-se constatar que diversos trabalhadores reclamavam sobre a situação física e psicológica vinculada à demissão motivada por doença, que na visão dos trabalhadores foi adquirida nas tarefas executadas pelos mesmos na indústria, e que resulta, inclusive, na significativa perda da capacidade de trabalho dos mesmos. O objetivo principal é analisar algumas das razões que levaram esse grupo de trabalhadores a submeter-se a tais condições de trabalho, que na visão dos próprios trabalhadores, levaram ao adoecimento em conseqüência de esforços que realizavam nas tarefas de produção. O problema identificado é analisado através da interdisciplinariedade, com amplo enfoque sociológico, filosófico, econômico e jurídico, com fundamentação teórica marxista a partir da compreensão da mais-valia e da alienação no contexto do sistema capitalista. O trabalho aponta, ainda, distorções entre o caso investigado e as normas constitucionais: como é o entendimento constitucional para tratar aspectos econômicos e sociais e como é a realidade em que se inserem grandes empreendimentos na região Amazônica, como a ALBRAS, e seu envolvimento com a sociedade e o Estado.

Análise da qualidade da tensão no ponto de conexão de uma fábrica de alumínio com o sistema interligado nacional

Apresenta-se neste trabalho uma análise da qualidade da tensão no Ponto de Acoplamento Comum (PAC) entre uma indústria de alumínio e o sistema interligado nacional, de modo a avaliar o impacto produzido por esta instalação na rede básica no que diz respeito aos fenômenos de flutuação de tensão, desequilíbrio de tensão e distorção harmônica de tensão. Os dados dos distúrbios da qualidade da energia citados anteriormente foram coletados através de uma campanha de medição com duração de 7 dias consecutivos, solicitada pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) em casos de cargas conectadas à rede básica que apresentem características não-lineares, como é o caso das indústrias de alumínio. Adicionalmente, um estudo computacional visando determinar os valores máximos de distorção harmônica de tensão no PAC é apresentado com o intuito de completar as análises via campanha de medição. Os programas computacionais utilizados para a realização do estudo foram o HarmZs do CEPEL e o Matlab 7.0.

Comportamento mecânico e de flamabilidade de compósito de polipropileno reclicado com fibra de coco e hidróxido de alumínio

A reciclagem de plásticos tem sido uma possibilidade interessante para minimizar o problema de destino dos resíduos plásticos. O polipropileno (PP) está entre os tipos de polímeros de maior consumo, portanto a reutilização deste material tem possibilitado o desenvolvimento de estudos de grande relevância científica e social. Este polímero apresenta excelente relação custo/benefício, além de ser facilmente conformável e exibir propriedades mecânicas que o torna útil em várias aplicações. Entretanto, esse material ao ser queimado gera produtos que agem como combustíveis de modo que, para alguns usos, boa resistência à chama é necessária. Isso pode ser obtido pela adição de retardante de chama, que tem o propósito de aumentar a resistência desse material à ignição e, ao mesmo tempo, reduzir a velocidade de propagação da chama. O hidróxido de alumínio, ou simplesmente hidrato de alumina, é o agente retardante de chama mais utilizado no mercado, pois, age também como supressor de fumaça e não libera gases tóxicos durante a queima. No entanto, para tais propriedades, altas concentrações de alumina hidratada são necessárias. Isto causa deterioração nas propriedades físicas dos materiais, por não ter caráter reforçante. As fibras naturais possuem boa capacidade de reforço quando combinadas adequadamente com polímeros. Apresentando também vantagens como baixo custo, baixa densidade, biodegradabilidade e na combustão não emana gases tóxicos. Neste trabalho, misturas contendo alumina hidratada e fibras de coco foram incorporadas ao polipropileno com o objetivo de se encontrar um balanço adequado de propriedades para utilização deste compósito com características de resistência à chama e desempenho mecânico. Os compósitos foram moldados por compressão a quente e caracterizados por IV, DRX, MEV, testes mecânicos e de inflamabilidade. Foi observado aumento no módulo de elasticidade dos compósitos em geral, bem como aumento na resistência a tenacidade do compósito PP/fibra de coco em relação ao PP puro. Os resultados indicaram a eficiência da alumina hidratada como antichama, em todos os compósitos, exceto PP/F, classificando os materiais como V-0 segundo a norma internacional UL 94V.

Amazônia: os (des) caminhos da cadeia produtiva do alumínio

Durante os governos militares (1964-1985), a Amazônia foi foco de projetos de intervenção espacial sustentados pelo discurso da modernização. A ação do Estado nacional foi marcada pela seleção de áreas que passaram a concentrar capital e infraestrutura. O município de Barcarena (PA) destacou-se pela instalação dos projetos Albras e Alunorte, destinados ao beneficiamento e à exportação de alumínio. Eles voltaram a figurar como prioridade para o desenvolvimento regional nos planos de governo dos presidentes FHC e Lula. No que diz respeito às relações sociais de trabalho, nos anos 90, a indústria do alumínio passou a atuar com base na “flexibilização” produtiva. No discurso, defendia-se a maior qualidade do serviço; na prática, houve redução dos postos de trabalho e perda de garantias salariais e previdenciárias, como resultado das mudanças na gestão.

Alianças e desenvolvimento de políticas para o desenvolvimento local: imbricações na mineração de alumínio em Oriximiná-PA

Aborda, por um lado, a relação entre a economia local no Município de Oriximiná - PA e sua inserção no Comércio Internacional do minério de alumínio. E, por outro, os mecanismos de interação e alianças entre os atores locais público e privado com o setor minerador de alumínio, representado pela Companhia MRN, vis à vis a consecução de um projeto de desenvolvimento local em bases endógenas. O estudo busca compreender como a interação entre interesses públicos/privados, coletivos/individuais, orgânicos/corporativos em âmbito local influenciam no desenvolvimento endógeno do Município. Não obstante, avaliar a dimensão das restrições estruturais, condicionadas pela dinâmica das relações comerciais no setor mundial do minério de Alumínio, aos processos internos de articulação para o desenvolvimento local. O Problema proposto está em compreender como as oportunidades e restrição da explotação de uma mina world class impulsiona processos de desenvolvimento local. Partindo-se da Nova Teoria Econômica aliada à Teoria do Comércio Internacional e Geografia Econômica, buscou-se delinear os parâmetros de inserção da economia mineradora do alumínio local no cenário internacional e suas inter-relações resultantes, sejam estas sob o aspecto tecnológico ou mercadológico. Numa perspectiva local, procurou-se identificar os processos interativos e seu grau de convergência entre Setor Público (via Plano Diretor Municipal) com vistas à concretização de um projeto de desenvolvimento endógeno mediado pela formação de alianças (Clusters) que atendessem às suas respectivas exigências tecnológica, econômica e institucional. Para tanto, o trabalho recorreu às Teorias do Crescimento e Desenvolvimento econômico e dos Sistemas para explicitar os mecanismos que regem as interações entre os atores locais e, em última análise, determinam suas ações sociais no processo de desenvolvimento endógeno. O método adotado é o hipotético-dedutivo utilizando-se instrumentos de coleta de dados secundários e primários. Através de um processo de modelagem computacional e, recorrendo aos Relatórios Fiscais da Prefeitura de Oriximiná e Contábeis da Mineração Rio do Norte buscou-se o aprofundamento sobre a natureza e aplicação dos recursos gerenciados por ambas Instituições. Desenvolve-se ainda, um modelo representativo da dinâmica do desenvolvimento endógeno local tendo o PIB Municipal per capita como proxy através do método de análise multivariada utilizando a técnica da regressão linear múltipla. Desenvolve-se também uma análise da autocorrelação da economia de Oriximiná com o seu entorno a partir da técnica de processamento de dados espaciais geograficamente referenciados bem como a técnica de acessibilidade locacional de Oriximiná. A apresentação dos resultados utiliza modelos simbólicos, tabelas e gráficos diversos. A conclusão é de que a atividade minerária encontra-se descolada do processo de crescimento local por não produzir spillover e por não internalizar o grosso da sua renda no Município dada sua estratégia competitiva. Contudo, a dinâmica local também sofre restrições por conta de sua localização espacial à margem do eixo econômico Regional e pela baixa capacidade empreenditiva e articulatória demonstrada pela administração pública local.

Aplicação de sensores virtuais na inferência da temperatura de banho no processo de fabricação de alumínio primário

As indústrias buscam a todo o momento reduzir seus gastos operacionais para aumentar seus lucros e sua competitividade. Uma boa gestão é o fator mais importante, porém uma boa gestão é feita com auxílio de ferramentas que permitam o acesso às informações relevantes para o processo, que tenham bastante influência na tomada de decisões estratégicas, com o menor custo possível. O uso de sensores virtuais tem sido aplicado cada vez mais nas indústrias. Por ser flexível, ele pode ser adaptado a qualquer tipo de medição, promovendo uma redução de custos operacionais sem comprometer, e em alguns casos até melhorar, a qualidade da informação gerada. Como estão totalmente baseados em software, não estão sujeitos a danos físicos como os sensores reais, além de permitirem uma melhor adaptação a ambientes hostis e de difícil acesso. A razão do sucesso destes tipos de sensores é a utilização de técnicas de inteligência computacional, as quais têm sido usadas na modelagem de vários processos não lineares altamente complexos. Atualmente, muitas indústrias já utilizam com sucesso os sensores virtuais, e este trabalho explora a sua utilização, em conjunto com as Redes Neurais Artificiais, em um processo químico em uma importante indústria de alumínio brasileira cujo controle é muito difícil pois é muito difícil extrair medidas da planta dada sua natureza corrosiva e cujas medições exigem certo custo operacional além de estarem sujeitas a ruídos. A aplicação dos sensores virtuais poderá reduzir os intervalos de medições bem como os custos operacionais. Ao longo deste trabalho será apresentada a metodologia de como projetar o sensor virtual utilizando o processo químico como estudo de caso, seguindo a literatura recomendada.

Intoxicação crônica experimental com alumínio: padrões degenerativos, comportamentais e terapia experimental com magnésio após lesão hipocampal

Evidências experimentais sugerem que o alumínio é um agente neurotóxico com ações deletérias sobre os processos cognitivos. Neste estudo, investigou-se os efeitos comportamentais, histopatológicos e bioquímicos da intoxicação crônica com citrato de alumínio sobre o hipocampo de ratos adultos, e ao mesmo tempo aplicou-se uma terapia experimental de tratamento com magnésio para a reversão das alterações neuropatológicas encontradas. Utilizou-se 70 ratos Wistar machos de 200-250 g, divididos em grupos da seguinte maneira: controle, citrato de sódio (CNa), citrato de alumínio (CAl), citrato de alumínio + sulfato de magnésio (CAl+Mg), citrato de sódio + sulfato de magnésio (CNa+Mg). A dose usada de citrato de alumínio foi de 100 mg/kg e sulfato de magnésio 250 mg/kg durante 30 dias. Os animais foram submetidos aos testes comportamentais do campo aberto, Rota rod, Reconhecimento social e Labirinto em T elevado (LTE), análise bioquímica, histopatológica e imunoistoquímica para GFAP. Além disso, foram verificados os níveis de alumínio no plasma e no hipocampo dos animais em espectrômetro de absorção atômica em forno de grafite (GF AAS). Os resultados obtidos mostraram que o grupo CAl apresentou um aumento da atividade locomotora no teste do campo aberto em comparação ao grupo controle e já o grupo CAl+Mg apresentou uma diminuição (P<0.001). Nos testes de memória do LTE e de Reconhecimento social, os animais do grupo CAl apresentaram déficits no cognitivos em relação aos demais grupos enquanto os animais do grupo CAl+Mg apresentaram um bom desempenho nos teste (P<0.001). Os níveis de alumínio encontrados no hipocampo do grupo CAl foram consideravelmente elevados e nos demais grupos os níveis ficaram abaixo do limite de detecção. Na análise histopatológica e imunoistoquímica, os animais do grupo CAl apresentaram diminuição da densidade celular e reatividade astrocitária nas camadas CA1, CA3 e hilo do hipocampo. Estes resultados sugerem que a intoxicação experimental com citrato de alumínio induz déficits de aprendizado e memória e que a administração de sulfato de magnésio pode ter a capacidade de minimizar os danos causados pelo metal no hipocampo de animais intoxicados.

Estudo eletroquímico de ligas metálicas alumínio-silício em meio ácido

As ligas a base de alumínio-silício apresentam baixo peso específico, boa resistência mecânica e resistência à corrosão, têm sido amplamente utilizadas como substitutas de algumas ligas ferrosas na fabricação de peças em diversos segmentos industriais. Nesta pesquisa estudou-se o comportamento eletroquímico do alumínio e suas ligas alumínio-silício 0,3 e 0,7% em massa, em elétrólitos de ácido sulfúrico e ácido clorídrico, ambos a 0,1 mol/L. Os resultados das técnicas eletroquímicas mostraram que o Si provocou um deslocamento para valores mais positivos do potencial de corrosão, observou-se uma região de passividade nas curvas anódicas dos eletrodos em ácido sulfúrico, este fenômeno de passivação não ocorreu em ácido clorídrico. Os diagramas de Nyquist apresentaram dois arcos,um capacitivo na região de altas frequências, relacionado à formação da camada óxida e, um indutivo em baixas frequências, atribuído a adsorção de ânions na superfície metálica, as semelhanças nos diagramas mostram que os fenômenos eletroquímicos são idênticos e independentes da adição de Si. Os diagramas de impedância, também, mostraram menor resistência de polarização das ligas Al-Si. Considerando, apenas, os estudos eletroquímicos pode-se afirmar que os eletrodos não apresentaram diferenças relevantes entre si e a suscetibilidade a corrosão nestas soluções ácidas não implica em uma característica desfavorável a sua aplicação.

Avaliação da resistência ao desgaste de aluminas nanométricas produzidas a partir da decomposição térmica de acetato de alumínio liofilizado

Ensaios de resistência ao desgaste, na modalidade pino-contra-disco com pares deslizantes, foram realizados em pinos confeccionados a partir de pós de alumina proveniente do processo de decomposição térmica de acetato de alumínio liofilizado. Pós de alumina referentes às fases a-Al₂O₃ e g-A₂O₃, com e sem aditivos de sinterização (MgO e La₂O₃), foram usados para confeccionar pinos de desgaste. Pinos feitos também a partir de alumina comercial (A1000 SG) foram analisados e os resultados foram comparados. Os ensaios foram feitos de acordo com norma ASTM e mostraram que os pinos confeccionados a partir de a-Al₂O₃ têm elevada resistência ao desgaste, comprovada pelos ensaios de perda de massa e microscopia eletrônica. Os pinos de g-Al₂O₃ tiveram desempenho intermediário e os pinos de A1000 SG mostraram resultados menos expressivos.

Utilização de resíduos da indústria madeireira para fabricação de chapas cimento-madeira

A industrialização da madeira gera grande quantidade de resíduos, que são lançados no meio ambiente, e não são aproveitados em sua totalidade, ou quando no máximo são utilizados para geração de energia causando também poluição ambiental. Esta pesquisa teve como objetivo avaliar por meio de ensaios físicos, mecânicos e análise da interface fibra-matriz, por microscopia eletrônica de varredura, a utilização dos resíduos da indústria madeireira para moldagem de chapas de cimento-madeira. Foram avaliadas a compatibilidade de seis espécies de dicotiledôneas nativas da Amazônia, e a mistura delas em partes iguais, com ensaios de compressão axial em corpos-de-prova cilíndricos, para escolha daquelas de melhor desempenho para aplicação em chapas. Os resíduos foram utilizados ao natural e submetidos ao tratamento de lavagem em água quente por duas horas, para verificação da influência deste tratamento. O cimento utilizado foi o CP V ARI, com a relação cimento/madeira 3: 1 ,em massa juntamente com os aditivos aceleradores de pega sulfato de alumínio a 3% e cloreto de cálcio a 3% e 5%. Os resultados do ensaio de compressão axial indicaram três espécies com potencial para uso em chapas, com o tratamento lavagem combinado com o acelerador de pega cloreto de cálcio a 5%. A espécie Cedrela odorata L. (Cedro), apresentou o melhor desempenho nos ensaios físicos e mecânicos, superando especificações de fabricantes de chapas, sendo, potencialmente o resíduo mais indicado para utilização em chapas de cimento-madeira.

Análise termoelástica experimental e computacional por elementos finitos da parede externa em concreto armado de um forno de cozimento de anodo

Nesta dissertação foi desenvolvido um estudo sobre o comportamento de uma estrutura em concreto armado submetida a elevadas variações térmicas. A estrutura analisada consiste na parede externa de um forno de cozimento de anodo utilizado na produção de Alumínio, e está submetida a variações térmicas de cerca de 125C devido à própria operação do forno. As motivações principais para o estudo foram a ocorrência de grandes deformações e o surgimento de fissuras na estrutura, o que poderia provocar a inutilização do forno. O objetivo do trabalho foi a investigação das causas destas patologias, assim como o estabelecimento de propostas para reforço da estrutura. Para isso, foram realizados estudos experimentais e computacionais do comportamento da estrutura. Inicialmente, a estrutura foi monitorada utilizando-se transdutores de deslocamento e sensores de temperatura (termopares), conectados a um sistema de aquisição de dados para obtenção e armazenamento automática das amostras ao longo do tempo. Em seguida, foram desenvolvidos modelos computacionais em Elementos Finitos com auxilio do programa computacional Algor, para determinação da distribuição de temperatura e as correspondentes tensões e deformações de origem térmica na estrutura. Nestes estudos, foram realizadas análises estacionárias e transientes de condução de calor, seguidas de análises de tensões de origem térmica. Como conclusão do estudo, tem-se que a metodologia proposta para a solução do problema foi bastante satisfatória, solucionando o problema de forma precisa, porém econômica.

Política cambial brasileira e seus efeitos nas exportações paraenses: 1990 - 2003

O principal objetivo da dissertação é analisar os efeitos que a política cambial brasileira promoveu nas exportações F.O.B. de bauxita, alumínio primário, minério de ferro e caulim. Para tal, é desenvolvido um modelo econométrico, Modelo de ajustamento parcial de Nerlove, procurando avaliar os padrões de reação das exportações no curto e longo prazos. Os dados utilizados são trimestrais e cobrem o período de 1990 a 2003. As regressões foram estimadas através do método dos Mínimos Quadrados Ordinários (MQO). As variáveis elegidas como explicativas foram a taxa de câmbio real efetiva brasileira, a renda mundial, a capacidade produtiva da indústria brasileira, o produto interno bruto da indústria brasileira e uma variável dummy (que capta a influência da lei Kandir). Os resultados das regressões mostram que: as exportações são relativamente sensíveis ao crescimento da economia brasileira e mundial; e, a taxa de câmbio real efetiva brasileira (proxy da política cambial) produziu efeitos importantes na evolução das exportações do setor mínero-metalúrgico paraense.

Influência de três tipos de tratamentos físicos na resistência à compressão de compósitos cimento-madeira à base de resíduos de serraria

Analisa o efeito de três tratamentos físicos empregados em resíduos de serraria no comportamento à compressão de compósitos cimentomadeira.Foi utilizado resíduo de composição variada (dicotiledôneas) coletado em serrarias da Zona Metropolitana de Belém, e estudou-se o efeito dos seguintes tratamentos: secagem em estufa, banho térmico e a mineralização com sulfato de alumínio. O aporte inicial da pesquisa foi o levantamento do referencial teórico como suporte para o programa experimental. Em seguida, os materiais constituintes do compósito foram caracterizados segundo as Normas Brasileiras vigentes, e depois de homogeneizados, foram conduzidos ensaios no estado fresco. Os ensaios no estado endurecido foram realizados de forma tal que a característica mecânica observada para a avaliação do efeito dos referidos tratamentos foi a resistência à compressão. Os resultados de tensão na compressão indicaram que os resíduos utilizados são inibitórios à hidratação do cimento, bem como influenciam negativamente a resistência à compressão; tais efeitos estão relacionados com a absorção de água pelos resíduos de madeira, e posterior liberação na matriz. Os resíduos tratados com secagem em estufa proporcionaram as menores resistências à compressão observadas para os compósitos confeccionados; o tratamento de banho térmico e o tratamento de mineralização apresentaram melhor desempenho que o primeiro, contudo, mostraram-se estatisticamente equivalentes a partir de 3 dias de idade, fazendo com que a instância decisória em utilizar um ou outro recaia sobre variáveis distintas do desempenho à compressão.