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O distribuidor de lingotamento contínuo de uma aciaria de aços especiais é peça fundamental no que se refere ao nível de inclusões contidas no aço a ser lingotado. Para obter um produto semiacabado com boa qualidade, inúmeras variáveis no processo devem ser controladas e otimizadas no intuito de mitigar a presença das macroinclusões. Inclusões não-metálicas causam danos catastróficos na estrutura do aço após a laminação e processos posteriores. Duas das variáveis de maior importância na formação/modificação e remoção de inclusões são estudadas a fundo nesta tese: a interação aço/escória com os revestimentos refratários do distribuidor e a interação do material de cobertura utilizado com a escória do processo. Neste trabalho são conduzidos diversos experimentos em forno resistivo laboratorial, simulando as condições do distribuidor da aciaria em questão (1540 ºC e dois diferentes tempos de patamar) com vistas a um melhor entendimento dos fenômenos envolvidos. Foram analisados diferentes revestimentos refratários (um à base de massa seca e outro uma massa de projeção) e três materiais de cobertura, empregados no arranjo experimental. Resultados obtidos através de microscopia eletrônica do tipo ASPEX e cálculos termodinâmicos via software computacional FactSage versão 7.3 indicam a preferência por uso da massa refratária do tipo spray e o material de cobertura do tipo cálcio-aluminato como menos prejudiciais quando se pensa em limpeza inclusionária. Isso tendo como base a comparação dos resultados de densidade e diâmetro médio das inclusões e cálculos termodinâmicos via FactSage (principalmente viscosidade das escórias e o desvio de saturação da Al2O3). The special melt shop continuous casting tundish reservoir is a key factor when referring to impurities level in steel to be casted. In order to a semi-finished product be obtained with good quality, several process variables must be controlled and optimized aiming mitigate macroinclusions appearance. Non-metallic inclusions cause catastrophic losses to steel structure, after rolling mill and further processes. Two of the most important variables in rising/modifying and removing inclusions are studied deeply in this thesis: the interaction steel/slag with refractory lining from the tundish, as well as the interaction of the covering material used in combination with the process slag. In this work, many experiments are conducted in a resistive laboratorial furnace, simulating the steel shop tundish conditions (1540 ºC and two different plateau times) with the view to a better understanding of the phenomena involved. It was analyzed different refractory linings (one made of dry mass and the other based on spray) and three covering materials employed in the experimental arrangement. The results obtained via electronic microscopy ASPEX and thermodynamic calculations via computational software FactSage version 7.3, indicate the preference of use of the refractory spray type and the covering material calcium-aluminate type as the least harmful when considering steel cleanliness. This is based on the comparison of the outcomes (mainly density and mean diameter of inclusions) and thermodynamic calculations via FactSage (mainly viscosity of slags and alumina thermodynamic driving force).

RESUMO A fabricação do aço é um processo que requer enormes quantidades de recursos, como por exemplo combustíveis, minério de ferro, carvão, entre outros. Com a crescente preocupação com o meio ambiente, seja pelas cargas ambientais ou pelo aquecimento global, cresce também a necessidade do desenvolvimento de novas tecnologias que possibilitem um melhor aproveitamento dos recursos disponíveis. Portanto, para as indústrias do aço, torna-se importantíssima a conservação de energia, de forma que a recuperação de calor ganhe destaque. Este trabalho descreve a utilização de um conjunto Thermoelectric Generator (TEG) na recuperação de energia residual. Os módulos TEG, feitos de óxido de manganês e óxido de cálcio, convertem diretamente o calor das placas de aço 1045, ao final do processo de lingotamento contínuo, em energia elétrica. Cada módulo quadrado (lados de 64,5mm e espessura de 8,5mm) gera 12,3W quando a temperatura do lado quente é de 800⁰C e a do lado frio é de 50⁰C. Neste trabalho foi estimada a quantidade de energia possível de recuperar por este conjunto TEG. Para tanto, foram utilizadas simulações matemáticas e métodos de ajuste, avaliando assim os efeitos da temperatura, tempo e da espessura na geração de energia pelo conjunto TEG. Considerando o lingotamento contínuo de placas com 400 mm de espessura e 1050 ⁰ de temperatura, lingotada a uma velocidade de 0,3 m/min, foi estimado um fornecimento de energia elétrica capaz de abastecer 23 residências brasileiras de acordo com a média nacional de consumo. ABSTRACT Steel manufacturing is a process that requires large investments in fuels, iron ore, coal, among others. As such, global concerns related to environment preservation increases. As a consequence, alternative technologies may emerge as adequate management platforms of the available resources. For steel industry the conservation of energy has a prime importance, making heat recovery a hot topic. This research work describes the use of a set of Thermoelectric Generator (TEG) in order to recover residual energy during continuous casting operations. The TEG modules are constituted by manganese and calcium oxides, which are able to convert heat from the 1045 carbon steel plates in the end of continuous casting process into electrical energy. Each square module measures 64.5 mm of side and 8.5mm of thickness, being able to generate 12.3W if hot side temperature is at 800ºC and cold side at 50ºC. In the present contribution, estimations of quantity of recovered energy are shown. Thermal simulations using the software Deform as well as fitting methods have been implemented and incorporated to each other so that the effects of temperature, time and plate thickness could be examined. Considering a plate of 1045 steel with 400 mm of thickness and temperature of 1050ºC, continuous casted at 0.3 m/min, it was estimated a recovered energy equivalent to the consumption of electrical energy of 23 average Brazilian residences was estimated.

In this work, we use a numerical–experimental approach which is based on the solution of the inverse heat conduction problem (IHCP) and temperature measurements. To obtain the profile of the heat transfer coefficients for all stages of the industrial manufacture of continuous casting process, we evaluate the three cooling regions. At primary ones, we use the temperature measured at the wall of the mold by thermocouples and the surface temperature of the ingot in the secondary and tertiary regions by optical pyrometers placed at the strategic positions. The IHCP procedure analysis the behavior of the numerical heat transfer coefficient under several conditions, such as casting temperature and speed as well as the chemical composition of the steel. We also propose a correlation to evaluate the overall heat transfer coefficient profile as function of the investigated parameters.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) New materials from cellulose have been developed, such as cellulose nanocrystals (CNC) and cellulose nanofibrils (CNF). Different morphologies of the cellulose can lead to the formation of films with different thermal, mechanical and optical properties in relation to conventional cellulose films. The objective of this work was to evaluate the effect of different dimensional scales of cellulose, micro and nanometric, on the production of cellulose films from two vegetable species and their thermal, mechanical, morphological and optical properties. Eucalyptus fibers and pineapple leave fiber (curauá) (PALF) were used as cellulosic fibers for this study. The films of eucalyptus and pineapple cellulosic fibers were prepared by filtration and casting, and the CNC and CNF films were obtained by continuous casting. The CNC and CNF films showed mechanical tensile strength in the order of 9 to 35 MPa higher than the films of cellulose fibers, regardless of the origin of the fiber. The continuous casting process produced CNC and CNF films that presented different mechanical resistance in the longitudinal direction of the process with respect to the transverse direction. This behavior may be related to how hydrogen bonds and mechanical anchorages occur between nanofibers. The thermal stability of the nanocellulose films was lower in the order of 20 to 150 ºC than in the films of fibers due to the routes of obtaining the CNC and CNF. Nanofiber films presented lower opacity in the order of 3 to 60% lower than the films of fibers due to the diameter of the nanocelluloses. Curauá fibers had the highest crystallinity index (Ic) reaching 87%. It is concluded that the properties studied were influenced by the type of nanocellulose (CNC or CNF), the origin of the cellulose (eucalyptus or pineapple), and the micro and nanometric scale of the fibers. Novos materiais a partir da celulose tem sido obtidos, como os nanocristais de celulose (CNC) e as nanofibrilas de celulose (CNF). Diferentes morfologias da celulose podem levar a formação de filmes com propriedades térmicas, mecânicas e ópticas diferentes de filmes de celulose convencional. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes morfologias de fibras de celulose, micro e nanométricas, na obtenção de filmes - provenientes de duas espécies vegetais – e em suas propriedades térmicas, mecânicas, ópticas e morfológicas. Utilizou-se como fibras celulósicas para este estudo as fibras de eucalipto e fibras de folhas de abacaxi (curauá) (PALF). Os filmes de fibras celulósicas de eucalipto e de abacaxi foram confeccionados por filtragem e casting, e os filmes de CNC e CNF foram obtidos por continuous casting. Os filmes de CNC e CNF apresentaram resistência mecânica à tração, na ordem de 9 a 35 MPa superior aos filmes de fibras de celulose, independente da origem da fibra. O processamento por continuous casting produziu filmes de CNC e CNF que apresentaram resistência mecânica diferente no sentido longitudinal ao processo com relação ao sentido transversal. Este comportamento pode estar relacionado de que forma ocorrem às ligações de hidrogênio e os emaranhamentos mecânicos entre as nanofibras. A estabilidade térmica dos filmes de nanofibra foi menor na ordem de 20 a 150 ºC do que aos filmes de fibras devido às rotas de obtenção das CNC e CNF. Os filmes de nanofibra apresentaram menor opacidade, na ordem de 3 a 60% inferior, que os filmes de fibras devido ao diâmetro das nanofibras. As fibras de curauá apresentaram o maior índice cristalinidade (Ic) chegando a 87%. Conclui-se que a propriedades estudadas foram influenciadas pelo tipo de nanofibra (CNC ou CNF), pela origem da celulose (eucalipto ou abacaxi), e pela escala micro e nanométrica das fibras.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais The present work evaluated the behavior of machinability along the cross section of nodular iron bars produced by continuous casting in different gauges. The gauges studied were cylindrical and rectangular . Throughout the experiments, tests were performed to characterize the materials and machining trials . For the characterization tests of the materials were analyzed hardness, microstructure , stretching, necking , yield and tensile strength over the cross section of the samples. In the machining tests, the samples were subjected to the processes of drilling, turning and milling. The parameters evaluators in these trials were: evolution of tool wear, tool life , machining forces , torque, power and surface roughness . All tests were performed at the Laboratory for Education and Research in Milling of the Faculty of Mechanical Engineering , Federal University of Uberlândia (LEPU/UFU) . The results showed no statistical difference in the feed force machinability during tests with constant pressure to the gauges with diameter 53 mm . As for the gauges circular with a diameter of 156 , 203 and 421 mm and the rectangular gauges , statistical differences between the regions of the nucleus and the intermediate zone . For the results of the depth of the hole during the drilling with constant pressure , the gauges with diameters of 156 and 203 mm , presented , regardless of the machining parameters used statistical difference between the regions of the nucleus and the intermediate zone . The samples of gauge 421 mm diameter and rectangular statistical differences between all regions . In tests turning and milling , it was found increased levels of wear on the tools usinaram the core region in relation to the tools usinaram region of the periphery. There was a tendency , when turning , the machining force increase when the region shifted from the periphery toward the nucleus in circular gauges . No difference was observed between the machining power regions of the gauges used during the milling process . All gauges feature circular roughness Ra statistical difference between the regions of the core and the periphery . There was no statistical difference in roughness between regions during milling . Este trabalho avaliou o comportamento da microestrutura na usinabilidade ao longo da seção transversal do ferro fundido nodular FE45012, produzido por fundição contínua em diferentes bitolas. As bitolas estudadas foram cilíndricas e retangulares. Ao longo dos experimentos, foram realizados ensaios de caracterização dos materiais e ensaios de usinagem. Para os ensaios de caracterização dos materiais foram analisados a dureza, microestrutura, alongamento, estricção, limite de escoamento e limite de resistência ao longo da secção transversal das amostras. Nos ensaios de usinagem, as amostras foram submetidas aos processos de furação, torneamento e fresamento. Os parâmetros avaliadores nesses ensaios foram: evolução do desgaste da ferramenta, vida da ferramenta, forças de usinagem, torque, potência de usinagem e rugosidade superficial. Todos os testes foram realizados no Laboratório de Ensino e Pesquisa em Usinagem da Faculdade de Engenharia Mecânica da Universidade Federal de Uberlândia (LEPU/UFU). Os resultados mostraram que as bitolas com diâmetro de 156 e 203 mm, apresentaram, independente dos parâmetros de usinagem utilizados, diferença estatística entre as regiões do núcleo e da zona intermediária, para a profundidade do furo nos ensaios de furação com pressão constante. As amostras com bitola de 421 mm de diâmetro e retangulares apresentaram diferenças estatísticas entre todas as regiões. Nos ensaios de torneamento e fresamento, foi verificado maiores níveis de desgaste nas ferramentas que usinaram a região do núcleo em relação as ferramentas que usinaram à região da periferia. Houve uma tendência, durante o torneamento, do aumento da força de usinagem quando de deslocou da região da periferia em direção a região do núcleo nas bitolas circulares. Não foi verificado diferença de potência de usinagem entre as regiões das bitolas utilizadas durante o processo de fresamento. Todas as bitolas circulares apresentam diferença estatística de rugosidade Ra entre as regiões do núcleo e da periferia. Não houve diferença estatística da rugosidade entre as regiões durante o fresamento. Doutor em Engenharia Mecânica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior In the current competitive market, a great part of companies has as the main goal the search for continuous improvement of their products and services. Therefore, the application of statistical methods has great relevance in the quality evaluation, helping in the understanding and monitoring of the processes. In such context, the present study concerns to the use of multivariate control charts in the evaluation of the productive processes in the presence of cross-correlation, which the objective is to verify the continuous casting process stability in the production of still billets by means of Hotelling's T2 multivariate control charts applied in the estimated residual mathematical linear models. Initially, the existence of data autocorrelation was verified, it is necessary the ARIMA modeling, because when it happens, it is necessary to determine the residues and apply multivariate control charts to the residues and not on the original variables. The existence of correlation showed to be meaningful among the variables, being one of the assumptions for the statistical application T2. When the T2 chart instability is verified, it was necessary to identify the variable or the set of variables of steel temperatures in the distributor and in the distributor weight, which are responsible for the instability. Later, the estimated residues were decomposed into principal components, and with the help of the correlation of the original variables and the principal components, the variables which most contributed to the formation of each component were identified. Therefore, it was possible to detect the variables which caused the system instability, once for the steel temperature in the distributor were the T4 and T5, followed by T6, T3, T7 and T2 and for the weight of the distributor, PD4, PD5, PD3, PD6 and PD2, respectively. This way, the estimated residues from the mathematical models, the use of multivariate chart control Hotelling's T2 and the decomposition into principal components which were able to represent the productive process. This methodology allowed the understanding of the behavior of the variables and helped the monitoring of this process, as well as, in the determination of the possible variables which caused the instability in the continuous casting process. No atual mercado competitivo, grande parte das empresas tem como principal objetivo a busca da melhoria contínua dos seus produtos e serviços. Assim, a aplicação de métodos estatísticos apresenta grande relevância na avaliação da qualidade, auxiliando na compreensão e monitoramento de processos. Nesse contexto, o presente estudo aborda a utilização de gráficos de controle multivariados na avaliação do processo produtivo na presença de correlação cruzada, cujo objetivo é verificar a estabilidade do processo de lingotamento contínuo na fabricação de tarugos de aço por meio do gráfico de controle multivariado T2 de Hotelling aplicado nos resíduos estimados de modelos matemáticos lineares. Inicialmente, foi verificada a existência de autocorrelação nos dados, sendo necessária a utilização da modelagem ARIMA, pois quando isso ocorre, deve-se proceder à determinação dos resíduos e aplicar os gráficos de controle multivariados aos resíduos e não nas variáveis originais. A existência de correlação cruzada mostrou-se significativa entre as variáveis, sendo um dos pressupostos para a aplicação da estatística T2. Verificada a instabilidade no gráfico T2, buscaram-se identificar a variável ou conjunto de variáveis das temperaturas do aço no distribuidor e peso do distribuidor, responsáveis pela instabilidade. Posteriormente, os resíduos estimados foram decompostos em componentes principais, e com o auxílio da correlação entre as variáveis originais e as componentes principais, identificou-se as variáveis que mais contribuíram para a formação de cada componente. Assim, foi possível detectar as variáveis causadoras da instabilidade do sistema, sendo que para às temperaturas do aço no distribuidor foram às temperaturas T4 e T5, seguidas de T6, T3, T7 e T2 e para o peso do distribuidor, PD4, PD5, PD3, PD6 e PD2, respectivamente. Deste modo, os resíduos estimados oriundos dos modelos matemáticos, a aplicação dos gráficos de controle multivariados T2 de Hotelling e a decomposição em componentes principais foram capazes de representar o processo produtivo. Esta metodologia possibilitou a compreensão do comportamento das variáveis e auxiliou no monitoramento do processo, bem como, na determinação das possíveis variáveis causadoras da instabilidade no processo de lingotamento contínuo.

Pós fluxantes são escórias sintéticas utilizadas no processamento do aço via lingotamento contínuo com o objetivo de promover maior qualidade superficial ao produto lingotado. Para tanto, os pós fluxantes desempenham as seguintes funções: (i) promoção do isolamento térmico e químico do aço, (ii) absorção das inclusões nãometálicas provenientes do aço, (iii) promoção da lubrificação do molde e (iv) controle da transferência de calor entre o aço e o molde. O bom desempenho de cada função está diretamente relacionado às propriedades físicas e químicas que os pós apresentam, as quais são funções de sua composição química. Durante o processo de lingotamento, os pós fluxantes sofrem alterações em sua composição original proporcionadas por diferentes mecanismos que afetam as propriedades dos pós fluxantes. Um dos principais mecanismos responsáveis pelas alterações da composição das escórias é a interação química que ocorre entre o aço líquido e o pó fluxante fundido. Nesse trabalho foram realizadas simulações via aplicativo termodinâmico FactSage com o intuito de avaliar as interações entre metal líquido e escória. Três sistemas simples para a escória – um ternário (CaO-Al2O3-SiO2), um quaternário (CaO-Al2O3-SiO2-MgO) e um quinário (CaO-Al2O3-SiO2-MgO-Na2O) – e uma liga de Fe saturada em alumínio e oxigênio – 0,1%, 0,01% e 0,001% de Al – foram escolhidos para a realização das simulações, visando avaliar o incremento de Al2O3 da escória através da interação entre o alumínio dissolvido no ferro e a sílica presente na escória. O aumento do teor de alumina na escória foi quantificado para cada um dos três sistemas estudados em função do teor de Al e da razão S/M (kg de pó fluxante/t de metal líquido). Foram realizadas curvas de resfriamento para as escórias – que sofreram alterações em sua composição – para avaliar a influência da variação da composição sobre o comportamento de solidificação destas, baseadas em diagramas pseudobinários. Por fim, foram realizados cálculos de viscosidade para estas escórias através do modelo IRSID, para analisar a influência da composição sobre a viscosidade. Mostrou-se, para as condições escolhidas, que as alterações da composição química das escórias devido às interações entre metal líquido e escória são significativas, afetando as propriedades dos pós fluxantes, tais como seu comportamento de solidificação e sua viscosidade. Mold powders are synthetic slags used in steel processing via continuous casting in order to promote greater surface quality to casting product. Thus, the mold powders perform the following functions: (i) promotion of the thermal and chemical insulate of steel, (ii) absorption of non-metallic inclusions from the steel, (iii) promotion of the lubrication of the mold and (iv) control of the heat transfer between steel and mold. The good performance of each function is directly related to physical and chemical properties presented by the powders, which are functions of their chemical compositions. During casting process, the mold powders undergo changes in their original composition provided by different mechanisms that affect the properties of mold powders. One of the main mechanisms responsible for changes in the composition of the slag is the chemical interaction that occurs between liquid steel and molten mold powders. In this work, simulations were carried out via thermodynamics software FactSage with the purpose of evaluating the interactions between the liquid metal and slag. Three simple systems – a ternary (CaO-Al2O3-SiO2), a quaternary (CaO-Al2O3- SiO2-MgO) and a quinary (CaO-Al2O3-SiO2-MgO-Na2O) – and a Fe alloy saturated with aluminum and oxygen – 0,1%, 0,01% and 0,001% Al – were chosen to perform the simulations in order to evaluate the increase of Al2O3 in slag through the interaction between the dissolved aluminum in iron and silica present in the slag. The increase of alumina content in the slag was quantified for each of the three systems studied as a function of Al content and the ratio S/M (mold powder kg/t liquid metal). Cooling curves were performed for slags – that suffered changes in their composition – to assess the influence of the composition variation on the behavior of slags, based on the pseudo-binary diagrams. Calculations of viscosity for these slags through the IRSID model to analyze the influence of chemical composition on the viscosity were performed. For the conditions chosen, it was shown that changes in chemical composition of the slag due to interactions between liquid metal and slag are significant, affecting the properties of fluxing powders, such as the solidification behavior and viscosity.

This paper aims to apply a solidification mathematical model to the process of the continuous casting of steel. Heat transfer coefficients in the mold were determined by the inverse method and they are related with both macrostructure conditions and carbon equivalents of carbon steels from peritectic reactions. Both structure characterization and ferrite potential were established by solidification parameters and chemical composition after casting. Samples were cut at different positions of the metal/mold interface, whereas the selected sections were polished and etched with a reagent for the metallographic examination. The image processing system was used to analyze as-cast structure for every selected position. It was observed that during casting, numerical predictions about metal/mold heat transfer coefficients along the mold are in accordance with type-A and B steels ferrite potential, due to both its sticking and depression tendency.

O presente trabalho apresenta uma metodologia numérica e experimental para determinação dos parâmetros de controle da temperatura do aço líquido contido na panela de aciaria durante o vazamento para o distribuidor, por ocasião dos seus ciclos normais de operação. Inicialmente os modelos idealizados são resolvidos numericamente com a aplicação da técnica do método de elementos finitos, obtendo-se, como principais resultados, o perfil de temperatura no aço líquido juntamente com a parede refratária e o perfil de velocidade do banho metálico. Os resultados obtidos da simulação são comparados com os retirados de experimentos na indústria realizados pelos autores. Pode-se, assim, identificar os pontos críticos na perda de temperatura do banho metálico e empregar medidas preventivas, de modo a evitar um superaquecimento ou um aquecimento prematuro que resulta em uma série de problemas durante o lingotamento contínuo. The control parameters which establish the liquid steel temperature inside the steel making ladle during teeming (when liquid steel flows from the ladle into the distributor) have been analysed, by means of numerical and experimental procedures. Initially the idealized models are solved with the use of finite element techniques obtaining as main results: the liquid steel temperature profile, the refractory wall temperature profile, and the velocity profile of the melt. The results obtained from the computational simulation are then compared with actual steel plant results measured by the authors. It is possible in this way to obtain the critical points where major temperature losses occur, helping to obtain preventive measures to lessen overheating and premature heating which result in a series of problems during continuous casting.

A necessidade de aplicarmos as diretrizes ambientais no contexto produtivo de qualquer empresa é hoje uma realidade no cenário mundial. O beneficiamento e a comercialização de resíduos, em diversos seguimentos industriais, têm levado as organizações a uma nova ideologia sobre a questão do gerenciamento desses materiais, sendo que a geração de receita, através da reciclagem, tem contribuído para a expansão dessa prática. Carepa é um co-produto oriundo da oxidação da superfície do aço, quando submetido ao gradiente térmico ou à simples ação do tempo. No ramo siderúrgico, provém, basicamente, das operações de lingotamento contínuo e laminação. Carepas são óxidos de ferro, cuja disposição, em pátios de resíduos deve ser realizada, seguindo-se as normas ambientais pertinentes, visto que podem ser classificados como resíduos perigosos (Classe I, NBR 10004:2004). Entretanto há poucos estudos no sentido de se viabilizar sua reciclagem, agregando valor ao co-produto em questão. Nesse sentido, operações unitárias de secagem, peneiramento e briquetagem foram adotadas no processamento desse material. Caracterizações físicas e químicas permitiram investigar suas propriedades e potencialidades industriais, de forma a adequar os parâmetros ambientais, econômicos e produtivos às necessidades das empresas. The concern to apply environmental rules within the productive context of any company is actually a reality in the worldwide scene. Waste improvement and commercialization in many industrial deals have led organizations to a new ideology about the managing of this material, where the increase of income generated by its recycling has much contributed to the expansion of this practice. Scale is a by-product, which arises from oxidation of the steel surface when it is submitted to a thermal gradient or simply to the action of time. In the metallurgical field, it basically derives from the operations of continuous casting and rolling. Scale are iron oxides whose disposal at wastes yards must be carried out following the pertinent environmental laws, since they can be classified as dangerous wastes (Class I, NBR 10004:2004). However, there are few studies towards its improvement so as to enhance the worth of the by-product in reference. In this context, drying, sieving and briquetting unit operations were employed on the material processing. Physical and chemical characterizations enabled investigation of their properties and prospective industrial applications, aiming to adapt the environmental, economical and processing parameters to the companies' requirements.

This work presents the development of a computational algorithm applied to improve the thermal behaviour in the secondary cooling zone of steel billets and blooms produced by continuous casting. A mathematical solidification heat transfer model works integrated with a neural network based algorithm (NNBA) connected to a knowledge base of boundary conditions of operational parameters and metallurgical constraints. The improved strategy selects a set of cooling conditions (in the secondary cooling zone) and metallurgical criteria established to attain high product quality, which are related to a more homogeneous thermal behaviour during solidification. Initially, the results of simulations performed by using the mathematical model are validated against experimental industrial data, and good agreement is observed, in any case examined, permitting the determination of nominal heat transfer conditions by the inverse heat conduction method. By using the numerical model linked to a NNBA results have been produced determining a set of casting conditions, which has permitted better strand surface temperature profile and metallurgical length to be attained during the continuous casting of SAE 1007 billets and SAE 1025 blooms.

O uso de agitadores eletromagnéticos (EMS) durante o lingotamento contínuo tornou-se imprescindível para a obtenção de aços de melhor qualidade. Embora os efeitos da agitação durante o processo de solidificação sejam pouco conhecidos do ponto de vista teórico, pode-se estudar esses efeitos sobre o perfil de escoamento antes do aço solidificar. Esse trabalho tem como objetivo estudar os efeitos térmicos e fluido-dinâmicos produzidos por um agitador rotatório para tarugos. Um modelo resolvido pelo método de elementos finitos foi desenvolvido através do software Ansys para resolver o problema magneto-fluido-dinâmico acoplado. Para fins de comparação, foram testados dois valores de corrente no agitador e analisadas as principais diferenças quanto ao escoamento, perfil térmico e fluxo de calor. The electromagnetic stirring during the continuous casting became indispensable to obtain steel with high quality. Despite the fact that the stirring effects during the solidifying process are not very well known from the theoretical point of view, these effects can be studied on the steel flow. The aim of this work is to study the magnetic and the fluid dynamic effects due to a rotatory stirrer for billets. A model solved by the finite element method was developed using the Ansys commercial package to solve the coupled magnetic-fluid dynamic problem. To make a comparison simulations with two current values were carried out and the main differences concerning the fluid flow and the thermal profile were analyzed.