PROJETOS
O LaSid propõe, coordena e executa projetos em parceria com empresas e com o apoio dos órgãos fomentadores de pesquisa. Os projetos fazem parte da formação dos recursos humanos em todos os níveis. Conforme o caso, procura-se a participação integrada com outros laboratórios de pesquisa, dando assim um caráter multidisciplinar aos projetos. O LaSid conta ainda com colaboradores no país e no exterior. A seguir, são destacados os principais projetos em execução nas linhas de pesquisa.
Redução
Financiador(es)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Coordenador(es)
Prof. Dr. Eduardo Osório
Integrantes(s)
Prof. Dr. Antônio Cezar Faria Vilela
Dra. Juliana Gonçalves Pohlmann
Me. Hector Alejandro Picarte Fragoso
Período
2017 – Atual
Descrição
Esta proposta tem como objetivo principal o estudo da combustibilidade de biomassas termicamente tratadas no simulador da zona de combustão de alto-forno, construído no Laboratório de Siderurgia da UFRGS, e comparar os resultados com os obtidos com carvões usados industrialmente em PCI de altos-fornos brasileiros. Para isso serão estudadas as propriedades químicas e físicas das diversas biomassas cruas e posteriormente as propriedades obtidas em função das diferentes temperaturas de torrefação e de carbonização. As propriedades, com vistas ao uso em PCI em alto-forno, das biomassas torrefeitas e carbonizadas serão comparadas com as dos carvões de diferentes ranks. Baseados nos resultados da caracterização e da combustibilidade, serão formuladas as misturas das matérias-primas estudadas que atendam as restrições impostas no alto-forno e que apresentam valores de combustibilidade aceitáveis.
Financiador(es)
Ternium Brasil
Coordenador(es)
Prof. Dr. Eduardo Osório
Integrantes(s)
Prof. Dr. Antônio Cezar Faria Vilela
Dra. Juliana Gonçalves Pohlmann
Me. Hector Alejandro Picarte Fragoso
Período
2019 – Atual
Descrição
Análise de carvões para uso no processo de injeção em altos-fornos a partir das suas características químicas, físicas, petrográficas, comportamento em testes de combustão no Simulador de PCI e identificação do carbono no sistema de limpeza do alto-forno.
Financiador(es)
ArcelorMittal Tubarão
Coordenador(es)
Prof. Dr. Eduardo Osório
Integrantes(s)
Prof. Dr. Antônio Cezar Faria Vilela
Dra. Juliana Gonçalves Pohlmann
Me. Hector Alejandro Picarte Fragoso
Período
2018 – Atual
Descrição
Caracterização química e petrográfica de dois carvões minerais e de um carvão vegetal e a realização de testes de combustão dos carvões individuais e misturas a fim de identificar a influência da incorporação de carvão vegetal na combustão com vistas ao seu uso em PCI.
Financiador(es)
ArcelorMittal Brasil (Matriz)
Coordenador(es)
Prof. Dr. Eduardo Osório
Integrantes(s)
Prof. Dr. Antônio Cezar Faria Vilela
Prof. Dr. Bruno Deves Flores
Dra. Juliana Gonçalves Pohlmann
Me. Hector Alejandro Picarte Fragoso
Período
2017 – Atual
Descrição
Caracterização das propriedades químicas, físicas, reológicas e combustibilidade de carvões, assim como a caracterização das cinzas visando a injeção de carvões pulverizados em altos-fornos.
Financiador(es)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Coordenador(es)
Prof. Dr. Antônio Cezar Faria Vilela
Integrantes(s)
Prof. Dr. Eduardo Osório
Dra. Bruno Deves Flores
Me. Matheus Teixeira Fraga
Período
2019 – Atual
Descrição
O projeto tem como objetivo principal avaliar os impactos do uso de biomassa em combinação a carvões fósseis brasileiros na produção de coque. A viabilização do uso de matérias-primas nacionais (biomassas e carvão mineral) no setor siderúrgico traz como vantagens diretas a diminuição da dependência da importação de carvões fósseis, aumento da competitividade do aço brasileiro e a mitigação de gases do efeito estufa. Assim, este projeto vem ao encontro das recomendações propostas no “Roadmap Tecnológico para Produção, Uso Limpo e Eficiente do Carvão Mineral Nacional – Horizontes em 2022 e 2035”, aplicação Carvão Nacional na Siderurgia, do Centro de Gestão e Estudos Estratégicos (CGEE). Especificamente este projeto prevê avanços de cunho científico e tecnológico e de inovação na área siderúrgica por buscar a introdução de materiais não tradicionais no processo de coqueificação, em especial, a utilização de biomassa. A execução desse projeto envolverá a formação de um doutor pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Minas, Metalúrgica e de Materiais – PPGE3M, um pós-doutor e alunos de iniciação científica vinculados a UFRGS.
Financiador(es)
SUMESA – Sulina de Metais SA
Coordenador(es)
Prof. Dr. Eduardo Osório
Integrantes(s)
Prof. Dr. Antônio Cezar Faria Vilela
Dr. Gabriel Maneghetti Faé Gomes
Prof. Dr. Nestor Cezar Heck
Prof. Dr. Bruno Deves Flores
Período
2018 – 2021
Descrição
Esse projeto tem como objetivo geral a determinação do efeito das características do carvão mineral, coque de petróleo e carvão vegetal na produção de chumbo secundário quanto à gaseificação do redutor, cinéticas das reações de redução, rendimento metálico e tempo de carga do forno rotativo. Os objetivos específicos são:
– Determinação do efeito da granulometria na gaseificação de um carvão mineral antracítico para redução da pasta residual da bateria chumbo-ácido na produção de chumbo metálico.
– Estudo das diferenças de gaseificação de um carvão mineral antracítico e coque de petróleo para a redução da pasta residual da bateria chumbo-ácido na produção de chumbo metálico.
– Estudo da briquetagem da carga do forno rotativo para a redução da pasta residual da bateria de chumbo-ácido na produção de chumbo metálico utilizando carvão vegetal como redutor.
– Otimização da composição da carga do forno quanto à adição de fundentes e redutores para diminuição do tempo de carga e ajuste das propriedades físico-químicas da escória.
Aciaria e Modelagem
Financiador(es)
–
Coordenador(es)
Prof. Dr. Wagner Viana Bielefeldt
Integrantes(s)
Prof. Dr. Antônio Cezar Faria Vilela
Dr. Júlio Aníbal Morales Pereira
Bruna Lost Camacho
Caroline Almeida
Franciele de Almeida Silva
PedroCunha Alves
Bianca Vieira Stragliotto
Período
2012 – Atual
Descrição
Objetivo geral do projeto é o mapeamento das inclusões e estudo termodinâmico ao longo do processo de produção de aços críticos. Os objetivos específicos são: otimizar parâmetros de produção de uma qualidade de aço através dos resultados de caracterização de inclusões e estudos termodinâmicos para reduzir problemas com microinclusões e microinclusões; reduzir ocorrência de clogging; relacionar variáveis de processo da aciaria com o perfil microinclusionário; otimizar os parâmetros de análise do microscópio eletrônico de varredura (ASPEX).
Financiador(es)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Coordenador(es)
Prof. Dr. Wagner Viana Bielefeldt
Integrantes(s)
Prof. Dr. Antônio Cezar Faria Vilela
Dr. Júlio Aníbal Morales Pereira
Me. Rodolfo Arnaldo Montecinos de Almeida
Deisi Vieira
Miguel Lahr da Silva
Período
2017 – Atual
Descrição
Desenvolver um estudo experimental e termodinâmica para aumentar o conhecimento sobre a influência da composição química e da temperatura no comportamento de escórias empregadas no refino secundário dos aços. Objetivos específicos do projeto: determinar a fração de fase líquida e sólida em amostras de laboratório, bem como a composição química das fases presentes nas escórias estudadas; construir diagramas de fase para óxidos com três ou mais componentes; estudar as interações escória-aço e escória-refratários; estudar a variação da viscosidade de escórias dependendo da composição química e temperatura a partir de cálculos termodinâmicos e literatura.
Financiador(es)
Coordenador(es)
Prof. Dr. Antônio Cezar Faria Vilela
Integrantes(s)
Dra. Magda Beatriz Galant François
Emily Emmer
Lucas Ueno
Período
2012 – Atual
Descrição
Neste projeto são desenvolvidos trabalhos, cujos objetivos estão vinculados às seguintes técnicas: determinação de linhas de fluxo e curvas de tempo de residencia em reatores contínuos; determinação de perfis de escoamento em reatores do tipo batelada e determinação de tempos de mistura em reatores do tipo batelada.
Financiador(es)
–
Coordenador(es)
Prof. Dr. Wagner Viana Bielefeldt
Integrantes(s)
Prof. Dr. Antônio Cezar Faria Vilela
Dr. Júlio Aníbal Morales Pereira
Me. Vinícius Cardoso da Rocha
Eng. Pedro Cunha Alves
Bianca Vieira Stragliotto
Período
2017 – Atual
Descrição
Em eventos de reoxidação poderão ser estudadas como a escória afeta significativamente a composição química, tamanho e forma das inclusões nos aços, prejudicando sua limpeza e a qualidade do produto final. Estão sendo realizados estudos mais aprofundados, a fim de descobrir a origem das inclusões detectadas e avaliar seu papel na melhoria da qualidade do aço. A reoxidação é uma etapa crítica durante o lingotamento do aço. Ela acontece durante qualquer transferência de aço da panela para o distribuidor e, especialmente prevalece quando panelas são vazadas para dentro de distribuidores vazios durante o início de corridas e após troca de panelas. A mais importante fonte de reoxidação é o oxigênio do ar e, outras fontes de reoxidação são as ferroligas, componentes nas escórias, revestimentos refratários das paredes e pós de cobertura no distribuidor. A proposta de trabalho em questão inclui estudos de laboratório de simulação termodinâmica.
Ambiental
Financiador(es)
–
Coordenador(es)
Prof. Dr. Wagner Viana Bielefeldt
Integrantes(s)
Prof. Dr. Antônio Cezar Faria Vilela
Iara Takehara Chemale
Bianca Vieira Stragliotto
Período
2017 – Atual
Descrição
O projeto tem como objetivo o estudo de carepa e escória de refino secundário, sendo realizado em três subprojetos: 1) Estudo de reaproveitamento de carepa; produção de aglomerado ideal para FEA; 2) Estudo de reaproveitamento de escórias de refino secundário em FEA; 3) Estudo de reaproveitamento de escória de refino secundário e carepa; viabilidade técnica para aglomerado misto.
Financiador(es)
SUMESA – Sulina de Metais SA
Coordenador(es)
Prof. Dr. Eduardo Osório
Integrantes(s)
Prof. Dr. Antônio Cezar Faria Vilela
Prof. Dr. Weslei Monteiro Ambrós
Dr. Gabriel Maneghetti Faé Gomes
Período
2019 – 2020
Descrição
Esse projeto tem como o objetivo principal a avaliação técnca da adição de borra de estanho ao chumbo líquido para obtenção de uma liga de estanho. Como objetivos específicos:
– Caracterização da borra de estanho quanto à porcentagem mássica de suas fases;
– Obtenção de um chumbo sólido a partir da adição de borra de estanho;
– Caracterização do chumbo gerado.
Financiador(es)
CNPq
Coordenador(es)
Prof. Dr. Eduardo Osório
Integrantes(s)
Prof. Dr. Antônio Cezar Faria Vilela
Dr. Bruno Deves Flores
Me. Anderson Azevedo Agra
Me. Matheus Teixeira Fraga
Período
2019 – 2022
Descrição
O projeto é uma demanda de empresas do setor siderúrgico que apoiam os projetos de pesquisa e desenvolvimento tecnológico na área de carvão e coque do Laboratório de Siderurgia ao longo dos últimos anos. Além do avanço científico esperado com desenvolvimento do estudo, o projeto proposto busca uma redução de custos na produção de coque (que é a matéria prima mais onerosa na fabricação do aço) sem diminuir sua qualidade e também reutilizar resíduos oriundos da etapa de redução do minério de ferro, tais como, moinha de carvão vegetal, borras e líquidos oriundos do processo de coqueificação.
O objetivo do projeto é avaliar os impactos do uso de resíduos da produção de carvão vegetal e resíduos de coqueria em misturas de carvões metalúrgicos na produção de coque. Com a execução desse projeto almeja-se apresentar um suporte técnico para avaliar se o uso de finos de carvão vegetal em conjunto com resíduos orgânico da coqueria é viável como um novo aditivo à misturas com carvões importados para produção de coque siderúrgico.
As características estruturais das biomassas levam a uma diminuição do fenômeno plástico dos carvões coqueificáveis, bem como um aumento indesejado na reatividade ao CO2 quando comparado ao coque. Para reduzir esse efeito, esse estudo está propondo uma abordagem ainda inédita na literatura internacional: uma co-carbonização de biomassa e alcatrão como solução de ambos os problemas. Acredita-se que a s interações entre os dois materiais em condições controladas possa produzir um material com estrutura porosa adequada reduzindo assim o seu efeito deletério na qualidade do coque.
Financiador(es)
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul
Coordenador(es)
Prof. Dr. Eduardo Osório
Integrantes(s)
Prof. Dr. Antônio Cezar Faria Vilela
Prof. Dr. Bruno Deves Flores
Me. Anderson Azevedo Agra
Período
2019 – Atual
Descrição
O objetivo geral deste projeto é estudar a viabilidade da utilização de resíduos sólidos siderúrgicos para a produção de aglomerados de Fe-C. Esse estudo será realizado através das seguintes metas: caracterizar resíduos siderúrgicos como fontes ferrosas, carbonosas e material ligante no processo de aglomeração; avaliar as melhores condições de carbonização das misturas produzidas; avaliar as melhores condições de briquetagem para os materiais estudados; caracterizar a reatividade dos aglomerados produzidos; caracterizar a resistência mecânica dos aglomerados produzidos.