Dissertações
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Submissões Recentes
- ItemSíntese e caracterização de um sínter de finos de minério de ferro com base magnética utilizando rota de produção baseada em carvão vegetal versus coque de petróleo buscando meta de basicidade primária de 1,4(2023)Em um cenário marcado pela escassez de minério de ferro granulado, é relevante avaliar a sinterabilidade de finos de minério de ferro com base magnetítica, numa perspectiva de obter uma mistura de finos, tendo como meta garantir produtividade, qualidade e parâmetros econômicos desejáveis. A metodologia usada na obtenção desta mistura centra suas atividades assumindo como premissa alternativas de fabricação baseadas na síntese e caracterização na mistura de finos de minérios de bases magnetíticas de dois combustíveis, utilizando rota de produção, tendo como base o coque de petróleo e a moinha de carvão vegetal, com os objetivos validados pelos ensaios qualitativos, buscando atingir uma basicidade primária da ordem de 1,4. Estes dois tipos básicos de misturas ponderadas foram sinterizadas e avaliadas segundo parâmetros de resistência a queda (Shatter Test). Validou-se a possibilidade de obtenção da síntese utilizando matérias primas menos nobres com adição de resíduos, com possibilidades e obtenção de um produto substituto de características aceitáveis. Neste sentido, o trabalho busca comparar características de produtos quando da utilização de dois tipos de combustível, ou seja, coque de petróleo e moinha de carvão. Os resultados e as tendências apresentadas nos testes coletados utilizando coque de petróleo e moinha de carvão evidenciam nos produtos obtidos uma clara tendência de apontar no comportamento dos combustíveis durante a execução de testes variações na performance dos produtos como: morfologia mais homogênea, granulometria, quantidade de carbono fixo, teor de umidade, poder calorífico do produto, bem como outras características intrínsecas de cada produto. Com isso, quando se avaliam os resultados obtidos das queimas, observa-se que a resistência mecânica do sínter produzido proveniente da utilização de moinha de carvão vegetal como combustível evidencia uma dificuldade na sinterização com finos de minério de base magnetítica inferior ao coque de petróleo.
- ItemDesenvolvimento e caracterização de concreto com adição de resíduos de tela de fibra de vidro utilizada na construção civil(2023)Uma série de novos materiais vem sendo empregados no setor de construção civil. Dentre eles as telas de fibra de vidro vêm se destacando como uma forma fácil, simples e de baixo custo para melhorar a resistência mecânica de estruturas de concreto armado ou auxiliar em reparos. Neste processo, uma quantidade considerável de material é descartada, gerando um grande passivo ambiental. No entanto, estes materiais podem ser reutilizados como parte de reforço em concreto de forma a melhorar sua resistência mecânica e reinserir o material no sistema produtivo, baixando o custo do produto e aumentando o valor agregado do resíduo. Sendo assim, o trabalho teve como objetivo realizar a inserção destes resíduos de tela de fibra de vidro picadas nas proporções de 0% (referência) e 3% m/m em concreto à base de cimento estrutural resistente à sulfatos (CP- V RS), usando traço nas proporções de: 1: 2: 2: 0,60 (cimento, agregado miúdo, agregado graúdo e água) respectivamente, e verificar a performance dos mesmos através de análises termogravimétricas, FT-IR, granulometria, microscopia óptica, expansibilidade de Le Chatelier, tempo de início de pega, ensaio de abatimento e compressão uniaxial . Com isso, pode-se observar que a tela é manufaturada a partir de fibra de vidro tratada com uma resina poliestirênica cuja temperatura inicial de degradação é de 298,9 oC e que os resultados do material acrescido de resíduos de tela se apresentaram próximos aos do concreto de referência com resistência à compressão de 25 MPa com 28 dias de cura, indicando que o mesmo pode ser usado para aplicações não estrutural tais como bloco, pisos, etc. Desta forma, espera-se promover a reciclagem, tão importante no cenário atual.
- ItemObtenção e caracterização de lignina de palha de cana de açúcar pelo processo Organossolv(2023)Diante do atual contexto mundial pela busca incessante por materiais renováveis em detrimento ao uso de substâncias derivadas de fontes fósseis, tem-se investigado vários biomateriais que possam substituir parcialmente as matérias primas poluentes. O Brasil, sendo o principal produtor mundial de cana de açúcar, gera anualmente toneladas de refugos da produção sucro-alcooleira, sendo a palha da cana a matéria prima escolhida para a obtenção de lignina. Esta é uma biomassa com elevado teor de lignina. A proposta deste trabalho foi a obtenção da lignina a partir do processo Acetosolv sendo aplicado na palha moída, peneirada e purificada dos extraíveis com etanol no Soxhlet. Após desumidificada, foi exposta a solvólise pelo ácido acético-água (8:2) em rotaevaporador e condições brandas de aquecimento (110 °C) em comparação com os processos industriais, com tempo estacionário de 1 h e logo após a filtração, o licor foi concentrado, resfriado e a lignina precipitada em água gelada (5 °C) e centrifugada. Na análise de Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier-FTIR houveram presença de picos característicos da digital da lignina (1800 e 800 cm-1), estiramentos de carbonilas e carboxilas não conjugadas (1709 cm-1), bandas de anel aromático (1509 cm-1), banda com pico em (825 cm-1) das ligações C-H fora do plano nas posições 2, 5 e 6 em unidades G, 2 e 6 em unidades S e nas posições 2, 3 e 5 nas unidades do tipo H, em 1266 cm-1 vibrações características de unidades G de lignina e a banda a 909 cm-1 é associada a ligação beta 1-4 em carboidratos, que indica a presença de resíduos da matriz lignocelulósica. A análise elementar mostrou a fórmula (C9H10,35O3,71) para a lignina e na análise em bomba calorimétrica apresentou o poder calorífico superior de (21,76 kJ.g-1). Na Termogravimetria e a sua derivada TGA-DTG, a lignina Acetosolv apresentou estrutura química termoestável com energia de ativação (40,69 kJ.mol-1). Neste trabalho foi obtida uma lignina com características preservadas.
- ItemAnálise da influência do processo MIG-BRAZING em chapas revestidas com Zn-Fe para aplicações que demandam aparência de inox(2023)O processo de soldagem de chapas de aço com revestimentos exige todo o cuidado para não agredir a proteção cedida pelo revestimento, face a temperatura utilizada próxima a de fusão do substrato. Por apresentar o zinco baixa temperatura de evaporação, 906 °C, a sua soldagem requer todo um cuidado para não comprometer a resistência a corrosão dada pelo Zn. A utilização do processo MIG-Brazing é usual na indústria automobilística, mas não para outros seguimentos industriais. O processo MIG-Brazing é caracterizado pela utilização do método de soldagem MIG associado a um consumível de material com baixo ponto de fusão em relação ao aço. Nesse estudo foi realizada a brasagem por meio de um sistema automatizado adaptado de uma máquina de soldagem MIG com inclinação de tocha de 70º e 90º, utilizando como metal base uma chapa de aço com revestimento zinco-ferro na espessura de 1,0 mm, com um acabamento brilhoso obtido por meio de um tratamento mecânico de escovação, adotando parâmetros elétricos que apresentaram um cordão sem respingo, redução da queima da camada de zinco que protege a superfície da chapa e boa aparência visual do cordão. Após a brasagem do material, corpos de prova foram confeccionados para a realização dos ensaios de microscopia óptica e MEV, microdureza e corrosão acelerada em névoa salina. Para aportes térmicos maiores, foi observado aumento da dureza do metal de adição ficando próximo ao metal base, mostrando sua compatibilidade em termos de propriedade mecânica. Apesar da evaporação do zinco comprometer a resistência a corrosão do metal base, desenvolvido para aplicações estéticas e decorativas, na região adjacente ao cordão brasado, os resultados dos parâmetros de brasagem com a tocha a 90° e corrente 71 A, apresentou melhor desempenho de dureza e resistência a corrosão.
- ItemObtenção e caracterização de vidro por meio da reciclagem de escória de aciaria, escória de alto forno e resíduo de areia de fundição(2023)O gerenciamento de resíduos sólidos tornou-se, com o passar dos anos, uma das principais preocupações ambientais, tendo sido foco de diversas conferências internacionais e regulamentações específicas. No que tange a esta temática, há uma preocupação especial em relação aos resíduos industriais, uma vez que estes são gerados em grande volume e, quando não existem tecnologias de reaproveitamento ou coprocessamento disponíveis, tornam-se passivos ambientais, sendo destinados majoritariamente à aterros industriais. Pensando nisso, o presente trabalho objetivou o desenvolvimento de um material com características compatíveis com a lã de vidro, por meio da reciclagem de escória de aciaria, escória de alto forno e resíduo de areia de fundição, com o intuito de promover o reaproveitamento de três passivos ambientais gerados pelas indústrias siderúrgicas e metalúrgicas do Vale do Paraíba. O material obtido apresentou composição química similar ao material de interesse (lã de vidro), assim como demonstrou possuir estrutura amorfa, não sendo registrada a ocorrência de picos cristalinos, por meio da aplicação de Difratrometria de Raio X. Adicionalmente, observou-se que o material apresentou pouca perda de massa em sua Análise Termogravimétrica (TGA), bem como a sua Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) não apontou a ocorrência de eventos térmicos que possam indicar transição vítrea ou cristalização. Com base nos resultados obtidos, foi possível verificar que o material possui similaridade em relação ao material de interesse (lã de vidro) quando analisado sob a ótica dos ensaios de caracterização ora propostos.