Refratários para o transporte de alumínio líquido: fundamentos, simulação e prática industrial

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2007
Autor(a) principal: Miyaji, Dan Yushin
Orientador(a): Pandolfelli, Victor Carlos lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de São Carlos
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEM
Departamento: Não Informado pela instituição
País: BR
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/761
Resumo: Not only for the development of their products, the aluminum industry has engaged its efforts in services for their customers. One of them is the molten aluminum delivery (7 to 8 t) in crucibles for long distances (over 100 to 200 km). This is an advantageous practice for the customers because it allows saving energy in the melting process, and the suppliers can add value to the metal purchased. Because the process demands great amount of molten metal, a high thermal and mechanical performance of the crucible lining is needed. Thus, a systemic analysis involving design, thermodynamic, microstructure, thermal conductivity and thermo-mechanical aspects must be considered. This work aims to match these fundaments, the industrial results, the laboratory characterization of materials and the computing simulations using a software recently developed by the working team. This software is able to predict the thermal behavior of the heated containers even under operation. Therefore, based on the three pillars named theory , simulation and industrial results a new commercial refractory lining were selected improving the net volume of the crucible and saving the energy required for its pre-heating. As a second step of the resent work, one of main weak points of this refractory, the erosion resistance, was minimized
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Because the process demands great amount of molten metal, a high thermal and mechanical performance of the crucible lining is needed. Thus, a systemic analysis involving design, thermodynamic, microstructure, thermal conductivity and thermo-mechanical aspects must be considered. This work aims to match these fundaments, the industrial results, the laboratory characterization of materials and the computing simulations using a software recently developed by the working team. This software is able to predict the thermal behavior of the heated containers even under operation. Therefore, based on the three pillars named theory , simulation and industrial results a new commercial refractory lining were selected improving the net volume of the crucible and saving the energy required for its pre-heating. As a second step of the resent work, one of main weak points of this refractory, the erosion resistance, was minimizedA indústria do alumínio tem se especializado não somente em tecnologias de produção de metal, mas também tem se aperfeiçoado no setor de serviços prestados aos seus clientes. Um deles é o transporte do alumínio líquido em cadinhos para longas distâncias, onde de 8 a 10 toneladas de metal fundido percorrem mais de 100 km em rodovias de baixa qualidade. Além de agregar o valor do produto aos fornecedores, os clientes podem otimizar seus processos em tempo e custo, uma vez que poupam os esforços na refusão do alumínio. Como o transporte em escala industrial demanda grandes quantidades de metal, é necessário um bom desempenho do cadinho nos quesitos de conservação de temperatura e resistência termomecânica de seu revestimento refratário. Todavia, a seleção correta do refratário não é uma tarefa trivial, pois uma série de propriedades deve ser considerada de modo a maximizar esse desempenho. Com isso, uma análise sistêmica envolvendo termodinâmica, microestrutura, resistência termomecânica, propriedades térmicas e projeto torna-se necessária. Neste trabalho, procurou-se conciliar a teoria com a prática industrial, efetuando-se um estudo baseado na caracterização de materiais comerciais e a simulação computacional para prever o comportamento do cadinho durante sua operação. A partir do acesso a informações da empresa parceira deste estudo foi possível o acompanhamento da prática industrial, permitindo estudos cada vez mais aprofundados quanto as reais necessidades de um projeto de revestimento de cadinhos. Assim, com os três pilares teoria , simulação e prática industrial determinou-se o melhor revestimento para cadinhos que, além de proporcionar um maior volume de metal entregue também gerou economias energéticas. Na segunda etapa do trabalho, minimizou-se um dos principais pontos fracos desse revestimento que é a resistência a erosãoUniversidade Federal de Sao Carlosapplication/pdfporUniversidade Federal de São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEMUFSCarBRMateriais refratáriosTransporteAlumínioCadinhoENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICARefratários para o transporte de alumínio líquido: fundamentos, simulação e prática industrialREFRACTORIES FOR MOLTEN ALUMINUM TRANSPORTATION: FUNDAMENTS, SIMULATION AND INDUSTRIAL RESULTSinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis-1-1390bd4d1-c505-4015-b043-b075d197c61finfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARTEXT1644.pdf.txt1644.pdf.txtExtracted texttext/plain103101https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/6874f144-958b-4dfc-be7e-f2fdf46ccb18/download7b285383e045536a45afada9c8a20732MD53falseAnonymousREADORIGINAL1644.pdfapplication/pdf8167247https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/28443917-3784-4641-bdd6-afc49de72354/download653c88c33dcde3e3a141a86ea606e383MD51trueAnonymousREADTHUMBNAIL1644.pdf.jpg1644.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6541https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/2e81b14f-6138-46d5-b536-fa4daf114adc/downloadeda2a9dfd832bafa3015e054dabbbd8cMD52falseAnonymousREAD20.500.14289/7612025-02-05 15:06:53.336open.accessoai:repositorio.ufscar.br:20.500.14289/761https://repositorio.ufscar.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestrepositorio.sibi@ufscar.bropendoar:43222025-02-05T18:06:53Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
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