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By Keiji Watanabe, Hiroyuki Tobo, Yasutaka Ta, Hisahiro Matsunaga

Recently, effective utilization of by-product slag as aggregate for concrete has been expected from the viewpoints of depletion of natural crushed stone and suppression of environmental loads. We developed a new process for continuous solidification of blast furnace slag as coarse aggregate. In this process, molten slag is continuously poured into molds, and the slag is solidified at the thickness of 20–30 mm. The flow rate of the molten slag is 1 t/min, and maximum production per ladle is about 30 t. After solidification, blast furnace slag coarse aggregate (BFG) is produced by crushing and adjusting the particle size of the solidified slag. The new BFG has water absorption of less than 1%, and concrete containing the BFG has the same fresh property and compressive strength after 28 day as concrete using natural crushed stone aggregate.

Mar 1, 2018

By Ana Larissa Melo Feitosa

Devido ao crescimento acelerado da construção civil e ao alto consumo de produtos metálicos nessa área, cada vez mais procuram-se, nesses materiais, propriedades que se adequem às diversas necessidades do mercado. O conhecimento microestrutural desses materiais, bem como a manipulação da microestrutura pela utilização dos tratamentos térmicos, é de extrema importância para garantir a segurança no desenvolvimento de novas construções. Para analisar e entender as mudanças que os tratamentos térmicos podem oferecer, utilizou-se como material de pesquisa, vergalhões da classe CA-50, visto que esse é o mais comum no mercado nacional atual, e realizouse o estudo de suas propriedades e de sua microestrutura em três estados distintos: como recebido, temperado em água e recozido ao forno. As propriedades e características dos três estados foram comparadas e analisadas por meio de microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, ensaios de tração e microdureza, objetivando-se compreender a relação entre as alterações microestruturais promovidas pelo processo de tratamento térmico e as propriedades mecânicas resultantes. A análise por microscopia óptica foi utilizada com o objetivo de se determinar constituintes e fases presentes nos diferentes estados. A análise por microscopia eletrônica teve como ênfase o estudo da fratura após o ensaio de tração. Os resultados encontrados ficaram em concordância com os esperados, em termos de propriedades e microestrutura.

Feb 6, 2018

By Fábio Lerbach

Balanço Energético Global da Vallourec Sumitomo Soluções Tubulares do Brasil site Barreiro em 2016, com os principais indicadores de consumo energético das áreas consumidoras. Além dos indicacores energéticos globais, o balanço apresenta os consumos específicos de cada insumo nas diversas áreas, permitindo a análise de cada setor da Usina, isoladamente.

Jan 26, 2018

By Eder Quental de Araújo

É apresentado o Balanço Energético Global da Gerdau Ouro Branco 2016, com os principais indicadores de consumo energético das áreas produtoras. Além dos indicadores energéticos globais, o balanço apresenta os consumos físicos específicos de cada insumo nas diversas áreas, permitindo a análise de cada setor da usina isoladamente. Destaca-se em 2016: - Início de operação do Laminador de Chapas Grossas. - Maior produção de laminados da história da Usina Ouro Branco.

Jan 26, 2018

By Rafael Pinto Pretti Assef

Apresentar o Balanço Energético Global da Usiminas em 2016 - Usina de Ipatinga, com os principais indicadores de consumo das áreas produtoras. Além dos indicadores energéticos globais, o balanço apresenta os consumos físicos específicos de cada insumo nas diversas áreas, permitindo a análise de cada setor da Usina, isoladamente.

Jan 26, 2018

By Arcelor Mittal

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Jan 26, 2018

By Fábio Lerbach

Balanço Energético Global da Vallourec Sumitomo Soluções Tubulares do Brasil site Jeceaba em 2016, com os principais indicadores de consumo energético das áreas consumidoras. Além dos indicadores energéticos globais, o balanço apresenta os consumos específicos de cada insumo nas diversas áreas, permitindo a análise de cada setor da Usina, isoladamente. Destaca-se em 2016: - desligamento do AF em nov/2016

Jan 26, 2018

By Fernanda de Lima Menezes

O biodiesel, obtido a partir de um éster e um álcool na presença de um catalisador, é produzido pela reação de transesterificação e tem como coproduto a glicerina. A produção de biodiesel da Petrobras Biocombustível tem, em uma de suas etapas, a lavagem dos produtos para remoção do catalisador básico, metilato de sódio, por meio da reação de neutralização com ácido clorídrico. Devido a essa prática, a glicerina obtida é acidificada e contêm resíduos de cloretos, o que leva à corrosão localizada dos aços utilizados em determinados pontos do processo de produção. Dessa forma, o presente trabalho avaliou a resistência à corrosão do aço austenítico 317L e do aço lean duplex 2304, em meio de glicerina acidificada contendo cloretos. Todas as medidas foram conduzidas a 64ºC, visando simular as condições de operação da empresa. Para o estudo em questão, utilizou-se as técnicas de potencial de circuito aberto (OCP), polarização potenciodinâmica e microscopia eletrônica de varredura (MEV). As análises mostraram que o aço AISI 317L obteve menor potencial de pite que o SAF 2304, logo foi menos resistente. Por meio do MEV foi possível confirmar a presença dos pites, sendo que as cavidades presentes no aço AISI 317L foram mais numerosas e profundas que as observadas no aço SAF 2304.

Jan 16, 2018

By José Wilmar Calderón-Hernández

Aços inoxidáveis supermartensíticos (AISM) são aços de matriz martensítica contendo baixos teores de carbono, abaixo de 0,03%. Eles vêm sendo utilizados na indústria de óleo e gás para aplicações específicas que exigem resistência mecânica aliada a moderada resistência à corrosão. Após serem temperados para a obtenção da estrutura martensítica, esses aços são submetidos a tratamento de revenimento para alívio de tensões e melhoria das propriedades de tenacidade e ductilidade. Durante o revenimento é esperada a ocorrência de mudanças microestruturais resultantes principalmente da precipitação de diferentes fases. Tais precipitados influenciam tanto as propriedades mecânicas finais quanto a resistência à corrosão desses aços. Nesta pesquisa foi avaliada a resistência à corrosão por pite de dois AISM do tipo 13Cr5Ni2Mo, um deles contendo Nb (0,11%), através de ensaios de polarização potenciodinâmica em soluções de 0,6M NaCl sem e com adições de 0,3M e 0,6M Na2SO4. Os resultados mostraram que a adição de Na2SO4 no eletrólito contendo NaCl inibe consideravelmente a corrosão por pite. Foi constatado também que o AISM contendo Nb apresenta maior resistência à corrosão por pite nos eletrólitos de misturas de cloreto e sulfato. Além disso, os resultados mostraram que o revenimento a 575°C melhora a resistência à corrosão por pite, comparativamente ao revenimento a 600°C. O melhor potencial de pite foi obtido para o aço ao Nb, revenido a 575°C por 2h, em eletrólito 0,6Na2SO4+0,6NaCl.

Jan 16, 2018

By Rodrigo Faveret Signorelli

O desenvolvimento das famílias de aço inoxidável ocorre ao longo do tempo de acordo com as necessidades apresentadas pelos usuários. As usinas siderúrgicas, em geral, coletam informações de mercado para entender quais produtos deverão ser lançados nos próximos anos antes de iniciar novos desenvolvimentos. Utilizando-se desta ferramenta, a Outokumpu abriu três frentes de pesquisa nos últimos anos em busca do desenvolvimento de novas ligas. A primeira linha de pesquisa trata de um aço ferrítico, denominado 4622, que possui alto teor de cromo, cuja resistência à corrosão é equivalente à resistência à corrosão do 304. A segunda linha de pesquisa contempla um aço austenítico que se assemelha ao 316L, denominado 316plus,porém com custo reduzido. Por último, a Outokumpu, ao notar que aços Duplex raramente eram aplicados em equipamentos e máquinas que dependiam de facilidade de conformação do material, iniciou o desenvolvimento da família FDX. Esta família é composta por aços inoxidáveis duplex com alongamento elevado, que os aproxima dos aços inoxidáveis austeníticos. O objetivo deste trabalho é apresentar estas três novidades recentemente lançadas pela Outokumpu ao mercado.

Jan 16, 2018

By Darlene Souza da Silva Almeida

Superduplex são aços inoxidáveis bifásicos de alta liga que, para alcançar suas excelentes propriedades mecânicas e de resistência à corrosão necessitam de um rígido controle sobre sua microestrutura, em especial sobre dois aspectos: relação ferrita/austenita e precipitação de fases deletérias. As transformações metalúrgicas que ocorrem durante o ciclo térmico de soldagem podem modificar tais aspectos e, consequentemente, causar grave degradação das propriedades destes materiais. Buscando contribuir na investigação de parâmetros adequados para a soldagem destes aços, o presente estudo tem como objetivo avaliar a influência do aporte térmico e do gás de proteção sobre tais transformações por meio da avaliação da microestrutural final de juntas soldadas. Para isto seis chapas do SAF2507 foram soldadas via processo GMAW utilizando três aportes diferentes (0,5; 1,5 e 2,2 kJ/mm) e dois gases de proteção distintos. Após a soldagem, a microestrutura das juntas foi caracterizada via microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura e os resultados mostraram que o aumento do aporte térmico elevou significativamente a quantidade de austenita tanto na ZTA quanto na ZF e que a utilização de gás de proteção contendo 2% de N causou aumento de até 17,9 pontos percentuais na quantidade média de austenita na ZF. Adicionalmente, observou-se que os dois menores aportes provocaram a precipitação de fases secundárias na ZTA, com morfologia semelhante à nitreto de cromo.

Jan 16, 2018

By Phelipe Matias de Oliveira

Os aços inoxidáveis superduplex possuem em sua constituição as fases austenita e ferrita em proporções semelhantes, esses aços apresentam propriedades mecânicas oriundas da combinação dessas duas fases. As fases sigma (s) e austenita secundária (g2) surgem nesses aços, de uma possível reação de decomposição eutetóide da ferrita (a ? s + g2). Este trabalho estuda as transformações de fases, a caracterização das microestruturas do aço inoxidável superduplex UNS S32750, através de microscopia óÓptica, ferritoscopia, quantificação de fases, evolução da dureza Vickers do material, e a precipitação da fase s após tratamento térmico de recozimento a 800ºC em tempos variados. Essa fase é prejudicial ao aço, pois diminui a resistência à corrosão do mesmo e o fragiliza, sua formação ocorre entre 600ºC e 1.000ºC. Foi estudada a evolução da fase s através do método do caminho microestrutural proposto por Vandermeer, geralmente aplicado a recristalização e não em estudos de precipitação da fase s. Os resultados indicam que a nucleação da fase s ocorreu por saturação de sítios.

Jan 16, 2018

By Clélia Ribeiro de Oliveira

Os Aços Inoxidáveis Super Duplex (AISD) constituem sistemas termodinamicamente metaestáveis à temperatura ambiente, de elevada resistência à corrosão por pite em meios contendo cloreto e exibem moderada resistência mecânica. Os AISD possuem diversas aplicações industriais e a principal delas é no setor petroquímico, principalmente nas plataformas offshore. O propósito deste trabalho foi o de analisar a microestrutura e as propriedades mecânicas de juntas soldada por arco elétrico com eletrodo revestido (SMAW) em aços da norma ASTM A890/A890M graus 5A e 6A. As análises foram realizadas sem tratamento térmico pós-soldagem. Procedeu-se ensaios microestruturais (MO e MEV) e ensaios mecânicos (Charpy a -46 e 25 ºC e microdureza) na zona fundida (ZF). Os parâmetros de soldagem foram bem definidos para que não ocorresse fragilidade no material. A microdureza na zona fundida ficou entre 330 e 340 Vickers, o que está de acordo com o valor especificado pela norma Norsok, que é menor que 350 Vickers. No ensaio de impacto Charpy a absorção de energia foi em torno de 86 J para temperatura ambiente e 54 J a -46ºC para ambos os aços. A concentração de fases da austenita na zona fundida ficou em torno de 39%, dentro da faixa estabelecida pela norma ASTM A890/A890M que é de 35 a 65%. As fraturas mostraram-se predominantemente fibrosas, caracterizando elevada plasticidade do material, mesmo em temperaturas negativas.

Jan 16, 2018

By Mariana Beatriz dos Reis Silva

A influência do tempo entre passes na evolução microestrutural de dois aços austeníticos, F138 (sem nióbio) e ISO 5832-9 (com nióbio), foi investigada através ensaios de torção a quente em condições industriais. Análises foram realizadas através de microscopia ótica e eletrônica de transmissão, EBSD e microdureza. Menores tempos entre passes produziram menores tamanhos de grãos e de precipitados. Microestruturas mais refinadas induziram a maiores microdurezas. O aço ISO 5832-9 apresentou maior resistência que o F138. Precipitações de TiNbN, após o encharque, e de NbCrN e NbN (5%), durante o processamento, foram observadas no aço ISO 5832-9. Ambos os materiais sofrem recristalização dinâmica, partículas grosseiras (> 200 nm) atuaram como partículas de reforço e partículas menores (< 50 nm) no ancoramento dos contornos de grãos e discordâncias no ISO.

Jan 16, 2018

By Camila Magalhães Gonçalves

O aço inoxidável ferrítico tipo 430 estabilizado com Nb, com e sem recozimento após laminação a quente, foi laminado a frio e submetido a recozimentos isotérmicos em temperaturas de 650ºC, 700ºC, 750ºC e 800°C por 900 s para análise da evolução da textura de recristalização e do tamanho do grão via técnica de EBSD. Ocorreu o refino do grão após recristalização, resultando em um tamanho final de 12,2 mm. Observou-se um aumento da intensidade das componentes (111)[12 1] e (111)[01 1] da fibra g e diminuição na intensidade da fibra a de deformação. A componente cubo girado, característica do aço laminado a quente, desaparece com a recristalização. As propriedades mecânicas desse aço, principalmente o comportamento em estampagem profunda, são diretamente afetadas por sua textura de recristalização.

Jan 16, 2018

By Camila Magalhães Gonçalves

O aço inoxidável ferrítico tipo 430 estabilizado com Nb, com e sem recozimento após laminação a quente, foi laminado a frio e submetido a recozimentos isotérmicos em temperaturas de 650, 700, 750 e 800°C por tempos variando entre 10 e 86400 s. A quantificação da fração recristalizada foi realizada pelo modelo de JMAK e pela microdureza ao longo do recozimento. A evolução da textura foi analisada via técnica de EBSD. Ocorreu o refino de grão após a recristalização, resultando em um tamanho médio de 8 mm. A temperatura de recristalização aconteceu a 750°C e esta teve maior efeito na recristalização que o tempo. Os expoentes de Avrami se situaram entre 0.8 e 1.2, significando nucleação em contorno de grão. A taxa de nucleação e de crescimento do grão diminuiu continuamente com o tempo. Em relação à textura, observou-se um aumento da intensidade das componentes (111)[121] e (111)[011] da fibra g e diminuição na intensidade da fibra a de deformação. Um modelo de cinética de recristalização do aço tipo 430 estabilizado com nióbio que leva em conta os processos de nucleação e crescimento foi obtido.

Jan 16, 2018

By R. Todd Swinderman

"Higher production demands across all bulk handling segments require increased efficiency at the lowest cost of operation, in the safest and most effective manner possible. As conveyor systems become wider, faster and longer, more energy output and more controlled throughput will be needed. Add an increasingly stringent regulatory environment and cost-conscious plant managers must closely review which new equipment and design options align with their long-term goals for the best return on investment (ROI).There are primarily two separate market segments using conveyor belts. One is in process industries such as food, chemicals, paper and powders. Handled in relatively low volumes, the bulk materials that enter these processes are generally of a consistent size and quality. The other market includes mining, coal handling and cement, where the bulk material’s quality and size vary, and the volumes are typically much greater. While both segments face similar issues with safety and environmental control, the properties of the materials handled and the volumes transferred suggest different approaches, with one thing in common: increased belt speeds requiring modern equipment upgrades.Safety at higher belt speedsWith companies recognizing that safety does indeed pay, safety is likely to become a new source of cost reduction. The percentage of mines and processing facilities with a robust safety culture are likely to increase over the next 30 years to the point where it is the norm, not the exception. In most cases, with only a marginal adjustment to the belt speed, operators quickly discover unanticipated problems in existing equipment and workplace safety. These problems are commonly indicated by the larger volume of spillage, increased dust emissions, belt misalignment and more frequent equipment wear or failures."

Jan 11, 2018

By J. F. Burr, D. P. Snyder, G. W. Luxbacher

"The Mine Improvement and New Emergency Response Act (MINER Act) of 2006 (PL 109-236, 2006) established the Office of Mine Safety and Health, functioning as the Office of Mine Safety and Health Research (OMSHR) within the National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) and provided authority for awarding contracts related to the development and implementation of new mine technology and equipment. The OMSHR external contracts program was formed in accordance with the MINER Act and has since issued more than 150 contracts focused on worker health and safety. Initial funding for this program was provided by the United States Congress through two emergency supplemental appropriations and was focused on emergency oxygen supply, communications and tracking, and refuge chambers (also referred to as refuge alternatives). Since the MINER Act, Congress has continued to fund the program through the annual NIOSH mining appropriation. The program was supplemented starting in 2009 with an academic capacity building program directed toward developing university tenure-track faculty and facilities and supporting graduate students in the area of mine ventilation. Ground control was added as an additional focus area in 2011. A short synopsis of each contract is published on the NIOSH Mining website (www.cdc.gov/niosh/ mining/researchprogram/contracts/index.html) and final reports are available in digital form on request. A summary of the progress OMSHR has made over the 10-year period since the Act was published previously (Snyder et al., 2016).External contracts are broadly classified by the following areas:• Communications and tracking.• Emergency response.o Self-escape and breathing air supply.o Refuge alternatives.o Escape and rescue.• Equipment safety.• Fires and explosions.• Ground control.• Mine environmental systems (mine ventilation and atmospheric monitoring).• Worker/workplace health and safety.Contracts are issued under a request for proposal (RFP), through a broad agency announcement (BAA) or under an interagency agreement (IAA). An RFP solicitation includes a specific problem description and a well-defined scope of work to guide the offeror in preparing a bid to conduct the research. Under the BAA several problem areas are described and the offeror develops the scope of work and deliverables for the proposed research. An IAA is very similar to an RFP except it is a contract between two federal government agencies."

Jan 10, 2018

By L. Yan, D. Yantek

Federal regulations require refuge alternatives in underground coal mines to sustain life for 96 h while maintaining an apparent temperature below 35 °C (95 °F). Research by the U.S. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) has shown that heat and humidity buildup is a major concern with refuge alternatives because they have limited ability to dissipate heat, and high internal air temperature and relative humidity (RH) may expose occupants to heat stress. The heat transfer process within and surrounding a refuge alternative is complex and not easily defined, analytically or experimentally. To investigate heat and humidity buildup in refuge alternatives, NIOSH conducted multiple in-mine, 96-h tests on a 10-person tent-type refuge alternative, a 23-person tent-type refuge alternative and a six-person metal-type refuge alternative. The results show that when moisture was introduced to represent perspiration and respiration from miners (wet tests), the average temperature at midheight increased by 10.5 °C (18.9 °F) and the RH approached 88 percent for the 10-person tent-type refuge alternative; the average temperature at midheight increased by 9.4 °C (16.9 °F) and the RH approached 94 percent for the 23-person tent-type refuge alternative; and the average temperature at midheight increased by 7.7 °C (13.9 °F) and the RH approached 95 percent for the sixperson metal-type refuge alternative. For the dry tests, where no moisture was introduced, the average internal temperature increased by 12.6 °C (22.7 °F) for the 10-person tent-type refuge alternative, by 10.3 °C (18.5 °F) for the 23-person tent-type refuge alternative and by 8.4 °C (15.1 °F) for the six-person metal-type refuge alternative. These results may provide refuge alternative manufacturers and mine operators with guidelines and considerations for evaluating temperature profiles for portable refuge alternatives. The information may then be used to make decisions on occupancy ratings and heat mitigation strategies based on the thermal environment in which the refuge alternatives will be installed.

Jan 10, 2018

By Konner Horton, Adam L. Bedell, Don Del Nero, Brian Jones

"The City of Atlanta’s Water Supply Program Tunnel project includes a 7,315-m (24,000-ft) long, 4-m (13-ft) diameter, hard rock tunnel. A complex aspect of the project involves connecting five, blind bore shafts to the tunnel in a location close to current drinking water reservoirs. During the supplemental geotechnical investigation following the initial contract award, results from additional borehole geophysics were reviewed. Unfavorably oriented fracture sets forced a change in the original pre-excavation grouting program designed for that site. Real-time grout monitoring and geophysical data were compared to provide assurance that the program, as designed, correlated with the in situ ground conditions. Following grouting, results were modeled, and all grouting data were reviewed to determine if grouting was complete.Project backgroundThe current water supply system operated by the city of Atlanta’s Department of Watershed Management (DWM) consists of four, aged, raw-water pipelines, one of which dates back to 1893. Based on previous assessments completed by the DWM, the entire water supply system is at, or will soon reach, its recommended useful life. As such, the city acquired the Bellwood Quarry in 2006 with the intention to create a water storage facility with a volume of approximately 9.1 billion L (2.4 billion gal) to serve approximately 1.2 million people.The project location is shown in Fig. 1, which is generally in the northwest part of downtown Atlanta, GA. The overall project has been divided into two phases. The Phase 1 project connects the quarry and the Hemphill Water Treatment Plant (HWTP), and the Phase 1 Extension project connects the HWTP to the Chattahoochee Water Treatment Plant (CWTP) and the Chattahoochee River. A 7,315- m (24,000-ft) tunnel with a finished diameter of 3 m (10 ft) connects all three elements. The HWTP location is also where the city’s two most proximate drinking water reservoirs are located."

Jan 9, 2018