A study of slag corrosion of oxides and oxide-carbon refractories during steel refining

The use of ceramic material as refractories in the manufacturing industry is a common practice worldwide. During usage, for example in the production of steel, these materials do experience severe working conditions including high temperatures, low pressures and corrosive environments. This results in lowered service lives and high consumptions of these materials. This, in turn, affects the productivity of the whole steel plant and thereby the cost. In order to investigate how the service life can be improved, studies have been carried out for refractories used in the inner lining of the steel ladles. More specifically, from the slag zone, where the corrosion is most severe. By combining thermodynamic simulations, plant trails and post-mortem studies of the refractories after service, vital information about the behaviour of the slagline refractories during steel refining and the causes of the accelerated wear in this ladle area has been achieved. The results from these studies show that the wear of the slagline refractories of the ladle is initiated at the preheating station, through reduction-oxidation reactions. The degree of the decarburization process is mostly dependent on the preheating fuel or the environment. For refractories without antioxidants, refractory decarburization is slower when coal gas is used in ladle preheating than when a mixture of oil and air is used. In addition, ladle preheating of the refractories without antioxidants leads to direct wear of the slagline refractories. This is due to the total loss of the matrix strength, which results in a sand-like product. Thermal chemical changes that take place in the slagline refractories are due to the MgO-C reaction as well as the formation of liquid phases from impurity oxides. In addition, the decrease in the system pressure during steel refining makes the MgO-C reaction take place at the steel refining temperatures. This reduces the refractory’s resistance to corrosion. This is a serious problem for both the magnesia-carbon and dolomite-carbon refractories. The studies of the reactions between the slagline refractories and the different slag compositions showed that slags rich in iron oxide lead mostly to the oxidation of carbon/graphite in the carbon-containing refractories. This leads to an increased porosity and wettability and therefore an enhanced penetration of slag into the refractory structure. If the slag contains high contents of alumina and or silica (such as the steel refining slag), reactions between the slag components and the dolomite-carbon refractory are promoted. This leads to the formation of low-temperature melting phases such as calcium-aluminates and silicates. The state of these reaction products during steel refining leads to an accelerated wear of the dolomite-carbon refractory. The main products of the reactions between the magnesia-carbon refractory and the steel refining slag are MgAl2O4 spinels, and calcium-aluminates, and silicates. Due to the good refractory properties of MgAl2O4 spinels, the slag corrosion resistance of the magnesiacarbon refractory is promoted.

A reducao de pelotas de minerio de ferro pela utilizacao de carvoes nao desgaseificados e desgaseificados com diferentes relacoes cfix/fetot

Através de ensaios isotérmicos de redução (950°C) e com velocidade de aquecimento constante, estuda-se o comportamento do sistema carvão-pelota de minério de ferro (CVRD, tipo RD) sob o ponto de vista dos graus de redução e respectivamente graus de metalização obtidos. Os ensaios de redução foram realizados em reatores estáticos, aquecidos eletricamente num forno vertical. Foram utilizados, como redutores sólidos, os carvões de Charqueadas (RS) e de Butiá-Recreio(RS), tanto no estado não desgaseificado, como no estado desgaseificado e com diferentes relações Cfix/Fetot. Foram traçadas curvas dos graus de redução e metalização obtidos contra o tempo, sendo as mesmas analisadas quanto: a influência da natureza do carvão, da presença de matéria volátil e da relação Cfix/Fetot. Também foram determinadas constantes de velocidade da reação global de redução na sistema estudado.

Contribuicao a reducao direta de minerio de ferro com redutor solido : influencia do teor de cinzas do carvao e de um agente gaseificante adicional

Estudou-se nesse trabalho a influência da adição de líquidos (água e álcool etílico) na redução direta de pelotas hematíticas com redutor sólido nas temperaturas de 950, 1000 e 1050°C. Pesquisou-se a influência da adição desses líquidos sobre a velocidade de redução do minério (através do grau de redução) e sobre a variação de volume ocorrida nas pelotas durante a redução (através de variação de diâmetro e observações em microscópio ótico e eletrônico). Paralelamente estudou-se a influência do teor de cinzas do carvão sobre sua reatividade, através de testes de redução de pelotas com carvões desgaseificados e não desgaseificados e também testes de gaseificação dos carvões, todos a 950°C. Os ensaios foram realizados em reatores aquecidos por forno elétrico. Empregaram-se carvões da mina Butiá Recreio (RS) de 35% de cinzas (desgaseificados) nos testes com adição de líquidos e carvões da mina de Leão (RS) lavados, com diversos teores de cinzas e não lavados (R.O.M.). Concluiu-se que a adição de líquidos aumenta a redução das pelotas e proporciona diminuição do inchamento. Verificou-se que utilizando-se carvões previamente desgaseificados não houve considerável influência do teor de cinzas sobre a reatividade, entretanto com carvão não desgaseificados esta influência tornou-se significativa.

Cinética e mecanismo da dissolução do ferro em solução aquosa de acetato de sódio

Estudou-se o comportamento eletroquímico do ferro em solução aquosa de acetato de sódio 1M em valores de pH próximos a neutralidade. Foram utilizadas diferentes técnicas de pertubação de potencial, quais sejam a voltametria cíclica e a impedância. Os ensaios foram realizados com eletrodos rotatórios de disco e eletrodos rotatórios de disco e anel. Observou-se o papel preponderante da concentração de acetato na dissolução do ferro que aliado ao pH da solução são os fatores determinantes da cinética deste processo. Evidenciou-se a ocorrência de reações consecutivas e paralelas neste estudo. O mecanismo catalítico presente na dissolução do ferro em meio de acetato cresce de importância a medida que os potenciais se tornam mais anódicos. E proposto que o mecanismo reacional apresenta quatro espécies adsorvidas,quais sejam: [FeOHAc]-ada, FeOHada [Fe(OH)2Ac]-ada e [Fe(OH)sAc]-2ada,sendo esta última a espécie precursora da passivação.

Organizações e a Lei de Ferro das Oligarquias : um estudo sobre os assentamentos rurais de reforma agrária

O propósito principal desta dissertação foi analisar as formas de organização implantadas em vários assentamentos rurais constituídos a partir do programa brasileiro de reforma agrária. Nesses assentamentos, a influência do Movimento dos Trabalhadores Rurais Sem Terra (MST) é relativamente forte e o seu significativo controle produz diversos impactos em termos da organização dos assentados, expressa nos discursos prevalecentes, nas práticas sociais e, em especial, numa ênfase nas formas coletivas de organização social. O estudo utiliza, como arcabouço teórico, a clássica teoria proposta por Robert Michels e os seus argumentos estruturais acerca da formação de oligarquias resultantes de processos sociais típicos do desenvolvimento de organizações sociais. O método de análise centrou-se em estudos de casos e pesquisas anteriores realizadas em diferentes estados brasileiros por vários pesquisadores, as quais investigaram a dinâmica interna e as formas de organização em assentamentos rurais. O estudo foi capaz de estabelecer a existência de um processo de diferenciação devido à criação de uma estrutura de poder, bem como as resultantes práticas oligárquicas dentro dos assentamentos. Como uma de suas principais conclusões, esta dissertação aponta que o processo de formação da representação social é um dos desafios principais, seja para o Movimento dos Sem Terra, seja para os assentados.

Nanoestruturas de ferro crescidas em superfícies vicinais de silício: morfologia, estrutura e magnetismo

Neste trabalho foram estudadas as propriedades morfológicas, estruturais e magnéticas de nanoestruturas de Fe crescidas em Si(111) vicinal. A análise de superfície foi feita usando microscopia de força atômica e microscopia de tunelamento, e as medidas de caracterização estrutural, por espectroscopia de absorção de raios-X. As propriedades magnéticas foram investigadas usando dois métodos distintos: efeito Kerr magneto-óptico e magnetômetro de força de gradiente alternado. Os substratos foram preparados quimicamente com uma solução NH4F e caracterizados por microscopia de força atômica. As análises morfológicas das superfícies permitiram classificá-las em dois grupos: Si(111)- monoatômicos e Si(111)-poliatômicos. Filmes finos de ferro de 1.5, 3, 6 e 12 nm foram crescidos sobre eles. A análise das superfícies indicou dois modos diferentes de crescimento do ferro; o sistema Fe(x)Si(111)-monoatômico resulta em grãos de ferro aleatoriamente distribuídos, e o sistema Fe(x)Si(111)-poliatômico em nanogrãos de ferro alongados na direção perpendicular aos degraus, auto-organizados. Particularmente no filme Fe(3 nm)/Si(111)-poliatômico, ao redor de metade dos grãos estão alinhados ao longo da direção [110] , ou seja, paralelo aos degraus. O padrão de nanogrãos de ferro alongados orientados perpendicular aos degraus foi interpretado com uma conseqüência da anisotropia induzida durante o processo de deposição e a topologia do substrato Si(111)-poliatômico. Uma forte relação entre a morfologia e a resposta magnética dos filmes foi encontrada. Um modelo fenomenológico foi utilizado para interpretar os dados experimentais da magnetização, e uma excelente concordância entre as curvas experimentais e calculadas foi obtida.

Um modelo informacional para gestão de operações : o caso da Cia. Vale do Rio Doce - Depto. de Manganês e Ferro-Ligas

Esta pesqUisa objetiva desenvolver, testar e demonstrar a aplicabilidade de um modelo infonnacional que possibilite a gestão integrada das operações da cadeia de suprimentos para indústrias geograficamente dispersas, também denominadas indústrias multi planta. Para tanto, serão aplicadas metodologias de estudo de caso e pesquisa-ação, em uma empresa representativa dos setores mineral e metalúrgico, o Departamento de Manganês e Ferro-Ligas da CVRD - Cia. Vale do Rio Doce. A pesquisa pretende demonstrar que o modelo de sistema infonnacional proposto, por meio da automatização dos processos transacionais e gerenciais, é capaz de prover recursos de planejamento e controle nos níveis operacional, tático e estratégico, devido a sua capacidade de incrementar a velocidade e a qualidade dos processos de análise e decisão. A pesquisa pretende conduzir, após análise dos resultados e avaliação das contribuições à empresa estudada, a um modelo informacional adequado para gerir as operações de outras empresas de mineração e metalurgia com características semelhantes.

Comportamento eletroquímico do ferro em solução aquosa de acetato e benzoato de sódio

Estudou-se o comportamento eletroquímico do ferro em solução aquosa, de acetato e benzoato de sódio em diferentes concentrações, pH 6, mantida constante a força iônica. Foram utilizados eletrodos rotatórios de Fe de tamanho convencional e microeletrodo, em condições estáticas e sob rotação. Medidas da variação do potencial de corrosão com o tempo de imersão e ensaios voltamétricos foram realizados. A forte interação do ânion benzoato com o ferro foi detectada nos ensaios com microeletrodos, onde o potencial de corrosão foi deslocado para valores correspondentes a região passiva do metal em curtos intervalos de tempo. Constatou-se o papel preponderante da concentração de benzoato no processo dissolução e passivação do ferro. A adição de 0,1M NaCl as soluções provoca o aparecimento de pites. O aumento da concentração de benzoato desloca o potencial de rompimento de filme e o potencial de repassivação para valores mais positivos. Vantagens decorrentes do uso de microeletrodos em estudos de corrosão foram evidenciadas.

Modelo estrutural de previsão de preço e volume negociado de minério de ferro

O presente estudo apresenta um modelo de previsão do preço e do volume comercializado no mercado transoceânico de minério de ferro. Para tanto, foi desenvolvido um modelo VAR, utilizando, além das variáveis endógenas com um lag de diferença, o preço do petróleo Brent e um índice de produção industrial. Após testar raiz unitária das variáveis e constatar que nenhuma era estacionária, o teste de cointegração atestou que existia relação de longo prazo entre as mesmas que era estacionária, afastando a possibilidade de uma regressão espúria. Como resultado, a modelagem VAR apresentou um modelo consistente, com elevada aderência para a previsão do preço e do volume negociado de minério de ferro no mercado transoceânico, não obstante ele tenha apresentado alguma imprecisão no curto prazo.

Novel catalyst systems based on Ni(II), Ti(IV), and Cr(III) complexes for oligo-and polymerization of ethylene

The complex of Brookhart Ni(α-diimine)Cl2 (1) (α-diimine = 1,4-bis(2,6- diisopropylphenyl)-acenaphthenediimine) has been characterized after impregnation on silica (S1) and MAO-modified silicas (4.0, 8.0 and 23.0 wts.% Al/SiO2 called S2, S3 and S4, respectively). The treatment of these heterogeneous systems with MAO produces some active catalysts for the polymerization of the ethylene. A high catalytic activity has been gotten while using the system supported 1/S3 (196 kg of PE/mol[Ni].h.atm; toluene, Al/Ni = 1000, 30ºC, 60 min and atmospheric pressure of ethylene). The effects of polymerization conditions have been tested with the catalyst supported in S2 and the best catalytic activity has been gotten with solvent hexane, MAO as cocatalyst, molar ratio Al/Ni of 1000 and to the temperature of 30°C (285 kg of PE/mol[Ni].h.atm). When the reaction has been driven according to the in situ methodology, the activity practically doubled and polymers showed some similar properties. Polymers products by the supported catalysts showed the absence of melting fusion, results similar to those gotten with the homogeneous systems by DSC analysis. But then, polymers gotten with the transplanted system present according to the GPC’s curves the polydispersity (MwD) varies between 1.7 and 7.0. A polyethylene blend (BPE/LPE) was prepared using the complex Ni(α-diimine)Cl2 (1) (α-diimine = 1,4-bis(2,6-diisopropylphenyl)-acenaphthenediimine) and {TpMs*}TiCl3 (2) (TpMs* = hydridobis(3-mesitylpyrazol-1-yl)(5-mesitylpyrazol-1-yl)) supported in situ on MAO-modified silica (4.0 wts. -% Al/SiO2, S2). Reactions of polymerization of ethylene have been executed in the toluene in two different temperatures (0 and 30°C), varying the molars fraction of nickel (xNi), and using MAO as external cocatalyst. To all temperatures, the activities show a linear variation tendency with xNi and indicate the absence of the effect synergic between the species of nickel and the titanium. The maximum of activity have been found at 0°C. The melting temperature for the blends of polyethylene produced at 0 °C decrease whereas xNi increases indicating a good compatibility between phases of the polyethylene gotten with the two catalysts. The melting temperature for the blends of polyethylene showed be depend on the order according to which catalysts have been supported on the MAO-modified silica. The initial immobilization of 1 on the support (2/1/S2) product of polymers with a melting temperature (Tm) lower to the one of the polymer gotten when the titanium has been supported inicially (1/2/S2). The observation of polyethylenes gotten with the two systems (2/1/S2 and 1/2/S2) by scanning electron microscopy (SEM) showed the spherical polymer formation showing that the spherical morphology of the support to been reproduced. Are described the synthesis, the characterization and the catalytic properties for the oligomerization of the ethylene of four organometallics compounds of CrIII with ligands ([bis[2-(3,5-dimethyl-1-pyrazolyl)ethyl]amine] chromium (III) chloride (3a), [bis[2-(3,5- dimethyl-l-pyrazolyl)ethyl]benzylamine] chromium (III) chloride (3b), [bis[2-(3,5-dimethyl-lpyrazolyl) ethyl]ether] chromiun(III)chloride (3c), [bis[2-(3-phenyl-lpyrazolyl) ethyl]ether]chromiun(III)chloride (3d)). In relation of the oligomerization, at exception made of the compounds 3a, all complex of the chromium showed be active after activation with MAO and the TOF gotten have one effect differentiated to those formed with CrCl3(thf)3. The coordination of a tridentate ligand on the metallic center doesn't provoke any considerable changes on the formation of the C4 and C6, but the amount of C8 are decrease and the C10 and C12+ have increased. The Polymers produced by the catalyst 3a to 3 and 20 bar of ethylene have, according to analyses by DSC, the temperatures of fusion of 133,8 and 136ºC respectively. It indicates that in the two cases the production of high density polyethylene. The molar mass, gotten by GPC, is 46647 g/mols with MwD = 2,4 (3 bar). The system 3c/MAO showed values of TOF, activity and selectivity to different α-olefins according to the pressure of ethylene uses. Himself that shown a big sensibility to the concentration of ethylene solubilized.

Avaliação de projetos de mineração utilizando a teoria das opções reais em tempo discreto : um estudo de caso em mineração de ferro

Estudo da teoria das opções reais que incorpora à avaliação de projetos de investimentos, as opções de crescimento e as flexibilidades gerenciais que surgem devido às incertezas existentes no ambiente no qual as empresas operam. Aborda os métodos tradicionais de avaliação de investimentos baseados no fluxo de caixa descontado (FCD), destaca as suas vantagens e limitações; a teoria das opções reais mostrando suas vantagens em relação aos métodos tradicionais; e um estudo de caso. Tem como objetivo principal apresentar que a teoria das opções reais é viável e complementar aos métodos tradicionais de avaliação de investimentos na indústria de mineração de ferro, com a abordagem da avaliação em tempo discreto. Este método permite especificar o problema de análise e resolvê-lo com o uso de programa de software de análise de decisão disponível no mercado de forma mais simples e mais intuitivo que os métodos tradicionais de avaliação de opções reais e permite maior flexibilidade na modelagem do problema de avaliação. A modelagem das opções reais do projeto baseia-se no uso de árvore de decisão binomial para modelar o processo estocástico. A avaliação é realizada em quatro passos de acordo com a metodologia proposta por Copeland e Antikarov (2001) e Brandão e Dyer (2005): modelagem do ativo básico, ou seja, cálculo do valor presente líquido sem flexibilidade; criação do modelo binomial utilizando o software computacional para modelar o ativo básico, computando as probabilidades neutras a risco; modelagem das opções reais no projeto; e resolução da árvore binomial, ou seja, análise das opções reais. Os resultados apresentados demonstram que é possível implementar a abordagem da avaliação de opções reais em projetos de investimentos na indústria de mineração de ferro.

Biodegradação de antraceno estimulada por ferro

O antraceno pertence ao grupo dos hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAP) que apresentam elevado potencial poluente e de risco a saúde, e tem sido utilizado como modelo para o estudo da degradação dos HAP, devido à sua menor toxicidade. Para a eliminação dos HAP do ambiente, tem sido proposta a utilização de microrganismos heterotróficos, que apresentam complexos enzimáticos que necessitam do ferro como componente estrutural. A dinâmica do ferro no solo, influenciada por formas e concentrações, pode interferir na biodisponibilidade deste elemento, afetando o potencial de degradação dos HAP no ambiente. Para testar essa hipótese, os objetivos deste trabalho foram: a) isolar microrganismos com potencial de degradação de antraceno; b) caracterizar as condições ótimas para o crescimento; c) avaliar o efeito de fontes e de concentrações de ferro na degradação do antraceno in vitro e no solo. Foram isoladas 26 bactérias com potencial de crescimento em meio contendo antraceno e destas foram selecionadas três, pelo melhor desempenho. Os isolados selecionados apresentaram maior crescimento a pH 7,0, à temperatura de 30ºC e em concentrações de até 2.000 mg L-1 de antraceno Todas as fontes de ferro testadas aumentaram o número de microrganismos crescendo em meio contendo 250 mg L-1 de antraceno, à excessão do Fe2O3. O estímulo ao crescimento dos isolados ocorreu em até 0,2 mM de Fe(NO3)3. A adição de 0,1 mM desta fonte de ferro estimulou um dos isolados para a degradação de até 72% do antraceno e esta degradação foi relacionada, em parte, à diminuição da tensão superficial do meio pelo isolado até 26,2 dinas cm-1. O efeito mais pronunciado do ferro na degradação do antraceno no solo foi maior na presença dos isolados (bioaumentação) e de nutrientes (bioestimulação). Os resultados demonstraram que o ferro estimula a degradação de antraceno, podendo este elemento ser utilizado nas estratégias de biorremediação dos HAP no ambiente.

Estradas de ferro e ensino industrial: um estudo de caso

O objeto deste estudo e o Centro Ferroviário de Ensino e Seleção Profissional de são Paulo , criado em 1934 , conjuntamente pelas ferrovias paulistas e o governo estadual. A criação deste centro em S~ o Paulo deveu-se ao desenvolvimento das ferrovias no estado , por força das necessidades de expansão da economia cafeeira, a exigi r transportes rápidos, baratos , a longa distância. Concorreu igualmente para o surgimento desta instituição , a difusão em são Paulo da doutrina da Organização Racional do Trabalho, que visava, em termos gerais , o aumento da produtividade da força de trabalho . A aplicação desta doutrina na indústria teve grande êxito , evoluindo com a introdução da Seleção Profissional e das Relações Humanas aplicadas ao trabalho industrial, como maneira de melhor aproveitar o "fator humano" . A divulgação desta doutrina no Brasil , deveu-se à atuação do Instituto de Organização Racional do Trabalho de são Paulo (IOORT ), especialmente pela introdução deste s princípio s no ensino ferroviário . Sua utilização na organização e nos métodos de ensino sobressaísse pela elaboração das séries met6dicas de aprendizagem e aplicação de procedimentos psicotécnicos p~ ra seleção de pessoal, e de candidatos aos curso s profissionais. Inicialmente foram empregados pelo Liceu de Artes e Ofícios de São Paulo, e depois, pela Estrada de Ferro Sorocabana. O Centro Ferroviário de Ensino e Seleção Profissional de são Paulo, durante os 11 anos de seu funcionamento, preparou força de "trabalho especializada para os transportes ferroviários paulistas e de outros estados , mediante a aplicação de métodos de aprendizagem e de aperfeiçoamento técnico-profissional . Esta instituição teve importante papel na origem do SENAI, ao qual foi incorporado, em 1945 , como Divisão de Transportes, fornecendo-lhe quadros de pessoa l técnico, métodos de ensino e ideologia em geral.

Avaliação das Opções Reais de Conversão e Abandono para Uma Mineradora de Minério de Ferro Sob Cenário de Stress

O mercado de minério de ferro tem passado por um período de stress nos últimos meses. O arrefecimento dos investimentos chineses em infraestrutura resultou em perspectivas negativas para a demanda dessa commodity. Paralelamente, a entrada em operação de novos projetos com volume de produção relevante aumentou a oferta desse produto no mercado. Essa conjuntura de fatores resultou na queda do preço do minério de ferro no mercado mundial e em um cenário de retornos reduzidos para as mineradoras. Nesse contexto, o objetivo do presente estudo é avaliar a flexibilidade gerencial, disponível aos administradores de mineradoras operacionais, de suspender ou fechar o empreendimento dependendo do preço do minério de ferro. Essas decisões serão estudadas através da Teoria das Opções Reais, onde a opção de conversão será aplicada na situação de suspensão e reabertura da mina e a opção de abandono será aplicada na situação do seu fechamento. O processo estocástico a ser seguido pelo preço do minério de ferro será o Movimento Geométrico Browniano, implementado através de um Modelo Binomial conforme proposto por Cox, Ross e Rubinstein (1979). O resultado do trabalho comprova o valor das opções reais estudadas e indica que essas opções reais têm maior valor em cenários de stress, quando o preço do minério de ferro está desvalorizado.