Apresentação ST UNESC

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ESTUDO PARA REAPROVEITAMENTO DO RESÍDUO (CAREPA) GERADO NAS OPERAÇÕES DE OXICORTE E AQUECIMENTO DA MATÉRIA – PRIMA UTILIZADA NA INDUSTRIA METALÚRGICA
UNIVERSIDADE DO EXTREMO SUL CATARINENSE - UNESC
IC: Joana Gomes Meller
Orientadora: Prof. Dra. Ângela Beatriz Coelho Arnt 
Programa: PIC 170/UNESC
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ESTUDO PARA REAPROVEITAMENTO DO RESÍDUO (CAREPA) GERADO NAS OPERAÇÕES DE OXICORTE E AQUECIMENTO DA MATÉRIA – PRIMA UTILIZADA NA INDUSTRIA METALÚRGICA
 LFSTT - Laboratório de Fenômenos de Superfície e Tratamentos Térmicos
Linhas de Pesquisas: Reaproveitamento de resíduos metalúrgicos;
 Fenômenos de Superfície em metais;
 Tratamentos Térmicos.
Professores: Dra. Ângela Beatriz Coelho Arnt 
 Dr. Marcio Rocha da Rocha
 
ESTUDO PARA REAPROVEITAMENTO DO RESÍDUO (CAREPA) GERADO NAS OPERAÇÕES DE OXICORTE E AQUECIMENTO DA MATÉRIA – PRIMA UTILIZADA NA INDUSTRIA METALÚRGICA
INTRODUÇÃO
Área Metalúrgica gera resíduos em todas as suas etapas de processos que devem ser tratados de acordo com normas ambientais;
Aproveitamento de resíduo oriundos de atividades do setor metalúrgico que geram uma considerável quantidade de resíduos;
Para cada tonelada de aço produzido são gerados em média, 700 Kg de resíduo;
 Alto valor agregado;
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INTRODUÇÃO
O aquecimento superficial do material que esta sendo conformado, origina a formação de óxidos a base de ferro, sob a forma de FeO (Wustita), Fe2O3 (Hematita) e Fe3O4 (Magnetita);
 O grau da sua contaminação é classificado de acordo com a norma NBR10004:2004;
 O elemento ferro presente nestes óxidos age como elemento de absorção de cor, conferindo ao material cerâmico  coloração.
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INTRODUÇÃO
Uma das alternativas de utilização deste resíduo seria no setor cerâmico na forma de pigmento;
Figura 1 - Carepa
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2. OBJETIVOS
 
Este trabalho teve por objetivo avaliar o reaproveitamento do resíduo (carepa) gerado nas operações de oxicorte e aquecimento da matéria – prima utilizada na indústria metalúrgica.
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3. METODOLOGIA 
 
A carepa de laminação utilizada foi proveniente de um processo de laminação de chapas de aço carbono (Metalúrgica Spillere Ltda.);
A massa cerâmica de queima branca utilizada apresentou a composição química indicada na Tabela 1. 
Tabela 1 - Análise química semi-quantitativa da massa cerâmica
Depois da secagem das peças em estufa por 24 horas (100º C)
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3. METODOLOGIA 
 
Foram preparadas formulações com adição de carepa ( 5%) e sem adição.
Após homogeneizadas por 24 horas, foram peneiradas (18 mesh) e prensadas (300 Mpa) na forma de pastilhas (120mmx20mm)
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3. METODOLOGIA 
 
Foram caracterizadas quanto à perda ao fogo, retração linear de queima, absorção de água , ensaio de flexão em três pontos e tonalidade, via colorimetria.
Foram queimadas em forno elétrico (marca Jung, modelo 0913), em temperaturas de queima de 950ºC, 1000ºC e 1200°C com taxa de aquecimento igual a 3ºC/min.
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4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
Na Figura 2 são apresentas as estruturas presentes na carepa utilizada.
Figura 2 - Difratograma de raios-X da carepa utilizada nas massas cerâmicas.
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4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
Na Figura 3 esta representado o comportamento das formulações quanto a perda ao fogo após queima.
Figura 3 - Representação do ensaio de perda ao fogo em função da temperatura de queima.
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4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
Com relação à retração de queima, tanto a referência, a massa padrão queimada entre 950ºC e 1200ºC, quanto às amostras com adição de 5% de carepa queimadas nas mesmas condições apresentam mesmo comportamento em relação à alteração nas dimensões lineares após queima.
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4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
Com relação à absorção de água não houve muita alteração em relação à queima da massa padrão de referência com adição de 5% em massa de carepa.
Um leve aumento na absorção de água à 1200ºC foi observado, devido a formação de magnetita a partir de 1000ºC, com redução da hematita, liberação de O2 e formação de porosidade. 
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4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
Na Figura 4 esta representado o comportamento das formulações quanto a resistência mecânica após queima.
Figura 4 - Representação do ensaio de resistência mecânica em função da temperatura de queima.
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4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
Na Figura 5 estão representados os resultados obtidos no ensaio de calorimetria.
Figura 5 – Representação do ensaio de colorimetria em função da temperatura de queima
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4. CONCLUSÃO
 
Com a adição de 5% de carepa, a uma massa cerâmica comercial, em todas as temperaturas ensaiadas(950ºC, 1000ºC e 1200ºC) apresentaram tonalidade vermelha mais escura.
 Embora a adição de 5% de carepa tenha resultado em uma redução nas propriedades mecânicas, quando comparadas às propriedades das amostras sem adição, sua resistência ainda encontra-se acima do mínimo permitido para aplicações estruturais.
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5. FONTE FINANCIADORA
 
Governo do Estado de Santa Catarina/UNESC.
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6. REFERÊNCIAS
 
[1] CUNHA ET all. Caracterização, beneficiamento e reciclagem de carepas geradas em processos siderúrgicos. Metalurgia & Materiais. Março, 2006. p.111-116.
[2] LEGODI, M.A.; WAAL, D. de. The preparation of magnetite, goethite, hematite and maghemite of pigment quality from mill scale iron waste. Dyes and Pigments 74 (2007) 161e16. Department of Chemistry, University of Pretoria, 0002 Pretoria, South Africa
[3] VIEIRA, C.M.F.; SOARES, T.M.; SÁNCHEZ, R.; MONTEIRO, S.N. Incorporation of granite waste in red ceramics. Materials science and Engineering A373, 2004.p.115-121.  
[4] VIEIRA et all. Incorporation of fine steel sludge waste into red ceramic. Materials Science and Engineering A427, 2006. p.142-147.