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Featured researches published by Roberto Parreiras Tavares.


Materials and Manufacturing Processes | 2005

PROCESS CONTROL MODEL FOR CHARCOAL BLAST FURNACES IN BRAZIL

Luiz Fernando Andrade de Castro; Roberto Parreiras Tavares; Varadarajan Seshadri

Abstract In the present paper, a simple process control model for charcoal blast furnaces is presented. The main feature of the model is that it is based on carbon balance and requires low investment in instrumentation. The process model described in the present work has been tested through trial runs and has proved to be an important tool to maintain a stable furnace operation.


Metallurgical and Materials Transactions B-process Metallurgy and Materials Processing Science | 2018

Similarity Criteria for the Study of Removal of Spherical Non-metallic Inclusions in Physical Models of Continuous Casting Tundishes: A More Fundamental Approach

Bernardo Martins Braga; Roberto Parreiras Tavares

Physical modeling is widely used for studying steelmaking processes. The accuracy of this technique depends on the use of appropriate similarity criteria during experimental design. The present work deduced rigorously the similarity criteria for the study of spherical non-metallic inclusions in isothermal physical models of tundishes. Initially, macroscopic quantities were used to simplify the multiphase problem. Then, the similarity criteria were obtained from the dimensionless form of the exact equation of motion for an inclusion in Stokes regime. The validity range of these criteria was discussed and they were compared with common literature practice. Some practical considerations were also presented. This work clarifies various implicit assumptions usually adopted in literature. Additionally, a restrictive criterion to choose the density of the inclusion simulating particles was obtained, which can be satisfied, for example, by hollow glass particles in water models. This criterion is necessary to adequately describe the inclusion motion in regions where fluid elements suffer strong acceleration (e.g., inside nozzles, near flow controllers or in the entering fluid jet). Moreover, it was established an upper limit for the concentration of particles injected in the inlet nozzle of physical models, which do not simulate the phenomenon of inclusion aggregation.


Metallurgical and Materials Transactions B-process Metallurgy and Materials Processing Science | 2018

Description of a New Tundish Model for Treating RTD Data and Discussion of the Communication “New Insight into Combined Model and Revised Model for RTD Curves in a Multi-strand Tundish” by Lei

Bernardo Martins Braga; Roberto Parreiras Tavares

A new tundish model was proposed for analyzing data of the residence time distributions. It was based on an approximated analytical solution for the model of Sahai and Ahuja, which is described elsewhere. Subsequently, it was applied along with some analytical results for well-mixed tanks in a comprehensive discussion of Lei’s work. This discussion contributed to a better understanding of the RTD theory applied to the analysis of fluid flow in continuous casting tundishes. Consider a one-strand tundish of volume V (m) and fluid flow rate Q (m/s). The theoretical residence time of this tundish, s (s), is: s 1⁄4 V Q 1⁄21


72º Congresso Anual da ABM | 2017

MODELO MATEMÁTICO DA DISTRIBUIÇÃO DE TEMPERATURAS PARA O RESFRIAMENTO DE UM TUBO DE AÇO SUBMETIDO A TEMPERA POR ANÉIS DE RESFRIAMENTO

Daniela Fátima Gomes; Roberto Parreiras Tavares; Bernardo Martins Braga

* Contribuição técnica ao 72o Congresso Anual da ABM – Internacional e ao 17o ENEMET Encontro Nacional de Estudantes de Engenharia Metalúrgica, de Materiais e de Minas, parte integrante da ABM Week, realizada de 02 a 06 de outubro de 2017, São Paulo, SP, Brasil. MODELO MATEMÁTICO DA DISTRIBUIÇÃO DE TEMPERATURAS PARA O RESFRIAMENTO DE UM TUBO DE AÇO SUBMETIDO A TEMPERA POR ANÉIS DE RESFRIAMENTO *


48º Seminário de Aciaria, Fundição e Metalurgia de Não-Ferrosos | 2017

CONFIGURAÇÕES DE VENTANEIRAS TBM E VAZÃO – COMPARAÇÃO ENTRE BOF THYSSENKRUPP CSA E MODELO A FRIO

Raissa Santos Salgado; Daniela Ladeira de Souza; José Artur Albano de Guimarães; Breno Totti Maia; Caio Nogueira Araújo Diniz; Daniel Augusto Godinho de Carvalho; Roberto Parreiras Tavares

Primary steelmaking through BOF converters represents an important point in the steel production. Against a challenger and competitive Market, operational stability and innovations are necessary to reach quality and suitable prices. In order to study the combined blowing through cold physical model, in similarity with thyssenkruppCSA 330t converter, visual inspection and colorimetry methods were used to define the jet penetration and the best tuyeres configuration respectively, on the metal bath behavior. It was found a distance bath lance that decreases mix time with low slopping probability. After cold model results, parameters can be recalculated for industrial practice with good agreement.


48º Seminário de Aciaria, Fundição e Metalurgia de Não-Ferrosos | 2017

BOF PRESSURE EFFECTS OVER JET PENETRATION AT CSA THYSSENKRUPP

Breno Totti Maia; Daniel Augusto Godinho de Carvalho; Fabrício Silveira Garajau; Marcelo de Souza Lima Guerra; Roberto Parreiras Tavares

Due to operational conditions and locations, BOF suffers variations in important parameters whose effects on the liquid bath are usually neglected. The present paper investigated two aspects: inner BOF pressure and oxygen temperature in the stagnant reservoir. The results have shown that oxygen temperature changes properties like density and velocity but has small influence on jet penetration. The BOF inner pressure has significant influence on jet penetration and creates a new challenge regarding nozzles dimensions considering overexpanding and underexpading jets.


48º Seminário de Aciaria, Fundição e Metalurgia de Não-Ferrosos | 2017

MODELAMENTO MATEMÁTICO DAS CURVAS DE DESCARBURAÇÃO E DESIDROGENAÇÃO NO RH THYSSENKRUPP CSA

Raissa Santos Salgado; Beatriz de Paula Lopes; Daniel Augusto Godinho de Carvalho; Heber V.G. Segundo; Leonardo Demuner; Marcos A. V Júnior; Roberto Parreiras Tavares

Currently, a market requirement for the production of high quality steels associated to a reduction of costs promotes larger investments in new technologies and a search for increased knowledge of the processes that occur in steel plant. The RH degasser has proved to be a fundamental equipment for the production of ultra low carbon steels, a type increasingly requested by the largest consumers of steel. Therefore, this work aims at the elaboration of a mathematical modeling of decarburization and dehydrogenation curves in RH thyssenkruppCSA. The establishing allowed a study of the behavior of the carbon and hydrogen content during the treatment of heat in the reactor. The results demonstrate that the carbon content obtained is not within the expected range, however, a dehydrogenation can be considered satisfactory.


47º Seminário de Redução de Minérios e Matérias-Primas | 2017

AVALIAÇÃO DA PERMEABILIDADE DA ZONA DE GOTEJAMENTO DE UM ALTO-FORNO COM FOCO NA ANÁLISE DOS FENÔMENOS DE RETENÇÃO E REFLUXO

Dimas Henrique Barros Andrade; Roberto Parreiras Tavares; Vitor Maggioni Gasparini; Alfredo Carlos Bitarães Quintas; Victor Eric de Souza Moreira; Arthur Oliveira Viana

A operacao dos altos-fornos tem sido cada vez mais dificultada devido as qualidades quimicas e fisicas das materias-primas disponiveis, seja pelo seu empobrecimento com o passar dos anos ou pelo fato de alto custo das que ainda tem qualidade. A qualidade das materias-primas, principalmente coque e sinter, sao primordiais em todas as zonas do reator, porem nesse trabalho o foco e na Zona de Gotejamento. A qualidade do coque carregado que chega a Zona de Gotejamento, a vazao de liquidos e a vazao dos gases sao fatores criticos para definir a permeabilidade dessa regiao, sendo que todos tem que coexistir naquele local com o minimo de turbulencia possivel. Na zona de gotejamento ha 3 fluxos naturais para os 3 protagonistas citados acima: o coque e consumido da superficie para o centro e desce, os liquidos ferro-gusa e escoria descem e o gas sobe. Sendo que os liquidos e o gas tem que passar em contra fluxo nos espacos vazios entre as particulas de coque. Diversos estudos ja foram realizados sobre a dinâmica de fluidos em leitos empacotados e nessa dissertacao foi abordada a similaridade dessas condicoes com a zona de gotejamento de um alto-forno, para entao entender a dinâmica dos liquidos e do solido nessa regiao relacionando com fatores operacionais e qualidade de materias primas. O principal entendimento que foi objetivado e a relacao dos volumes de liquidos (nivel de producao de ferro gusa e quantidade especifica de escoria) e qualidade da escoria e do coque com instabilidades operacionais, assim foi possivel identificar limites ou ajustes necessarios quando um ou mais dos protagonistas variarem da condicao tipica. O foco do aprofundamento desse conhecimento, quanto ao volume de liquidos e gases, significa maior produtividade para os altos-fornos da Gerdau Ouro Branco, o que gera valor para empresa com a diminuicao dos custos fixos ou oportunidade de aumentar volumes de producao caso haja demanda de mercado. O trabalho foi conduzido a partir da analise dos dados historicos da Gerdau Ouro Branco. Esses dados serviram de base para estimar as variaveis criticas e essas foram utilizadas para posicionar no diagrama de retencao e refluxo de MATSU-URA e OHNO (1994) cada momento das condicoes operacionais de altos-fornos. O posicionamento no diagrama indicou os limites de operacao quando houve instabilidades operacionais e possibilitou quantificar o impacto de cada variavel critica, assim e possivel propor acoes de ajuste operacional visando uma producao de liquidos maior. A operacao dos altos-fornos tem sido cada vez mais dificultada devido as qualidades quimicas e fisicas das materias-primas disponiveis, seja pelo seu empobrecimento com o passar dos anos ou pelo fato de alto custo das que ainda tem qualidade. A qualidade das materias-primas, principalmente coque e sinter, sao primordiais em todas as zonas do reator, porem nesse trabalho o foco e na Zona de Gotejamento. A qualidade do coque carregado que chega a Zona de Gotejamento, a vazao de liquidos e a vazao dos gases sao fatores criticos para definir a permeabilidade dessa regiao, sendo que todos tem que coexistir naquele local com o minimo de turbulencia possivel. Na zona de gotejamento ha 3 fluxos naturais para os 3 protagonistas citados acima: o coque e consumido da superficie para o centro e desce, os liquidos ferro-gusa e escoria descem e o gas sobe. Sendo que os liquidos e o gas tem que passar em contra fluxo nos espacos vazios entre as particulas de coque. Diversos estudos ja foram realizados sobre a dinâmica de fluidos em leitos empacotados e nessa dissertacao foi abordada a similaridade dessas condicoes com a zona de gotejamento de um alto-forno, para entao entender a dinâmica dos liquidos e do solido nessa regiao relacionando com fatores operacionais e qualidade de materias primas. O principal entendimento que foi objetivado e a relacao dos volumes de liquidos (nivel de producao de ferro gusa e quantidade especifica de escoria) e qualidade da escoria e do coque com instabilidades operacionais, assim foi possivel identificar limites ou ajustes necessarios quando um ou mais dos protagonistas variarem da condicao tipica. O foco do aprofundamento desse conhecimento, quanto ao volume de liquidos e gases, significa maior produtividade para os altos-fornos da Gerdau Ouro Branco, o que gera valor para empresa com a diminuicao dos custos fixos ou oportunidade de aumentar volumes de producao caso haja demanda de mercado. O trabalho foi conduzido a partir da analise dos dados historicos da Gerdau Ouro Branco. Esses dados serviram de base para estimar as variaveis criticas e essas foram utilizadas para posicionar no diagrama de retencao e refluxo de MATSU-URA e OHNO (1994) cada momento das condicoes operacionais de altos-fornos. O posicionamento no diagrama indicou os limites de operacao quando houve instabilidades operacionais e possibilitou quantificar o impacto de cada variavel critica, assim e possivel propor acoes de ajuste operacional visando uma producao de liquidos maior.


47º Seminário de Aciaria - Internacional | 2017

ESTUDO DO COMPORTAMENTO DO BANHO NO CONVERTEDOR LD COM SOPRO COMBINADO

Breno Totti Maia; Rafael Kajimoto Imagawa; Roberto Parreiras Tavares

The BOF, Basic Oxygen Furnace or LD converter, is the process most widely used industrially for primary refining of pig iron today. To increase the productivity of BOF you should decrease the time of each cycle of operation, especially the blowing time. To decrease the BOF blowing time, should have a higher decarburization rate. During the blowing operation of the converter it is known that there are three stages. In the blow second stage the decarburization rate is high and constant, the limiting factor is the availability of oxygen in the bath. Thus to increase the decarburization can improve the interaction of oxygen jet with the bath. Studying the combined blow on a physical model of a LD converter 220T, has been tested different lance nozzles with a blow of 160Nm3/h and flow of 4Nm3/h and 6Nm3/h in the tuyeres. Through the tests it can be seen that increasing the number of holes in the jet nozzle, it had less penetration and the projections had a lower elevation, as by injection tuyeres effect, it increased penetration of the jet and decreased projections. It was also calculated values for the constant K for each configuration, so it is possible to predict the penetration of jet industrially.


47º Seminário de Aciaria - Internacional | 2017

ESTUDO TRIGONOMÉTRICO PARA BOCAIS DE LANÇA DE BOF COM MULTIPLOS JATOS

Breno Totti Maia; Fabrício Silveira Garajau; Felipe Silveira Batista; Willian dos Reis Lima; Marcelo de Souza Lima Guerra; Roberto Parreiras Tavares

Resumo O presente trabalho teve por objetivo uma análise de parâmetros geométricos de bicos de lança em operação e uma extrapolação para situações futuras. Foram determinadas as principais relações trigonométricas e, a partir disso, verificada a possibilidade de “coalescência”. Os principais resultados mostram que círculo primitivo dos bocais (PCD) não tem qualquer influência nas relações trigonométricas do bocal, limitado pelo ângulo de saída divergente. Bicos com até 04 furos e pequeno ângulo com a vertical podem promover a coalescência e bicos com mais furos afastam essa possibilidade assim como a relação entre número de furos e ângulo entre dois bocais adjacentes. O presente trabalho mostrou uma importante ferramenta para determinação de condições para desenvolvimento de novos bicos de lança. Palavras-chave: BOF; Bico de lança; Ângulo entre bocais; Adjacentes; PCD; Coalescência; Ângulo dos bocais com vertical; Número de bocais.

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Bernardo Martins Braga

Universidade Federal de Minas Gerais

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Rafael Kajimoto Imagawa

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Leonardo Neves

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Ana Clara Petrucelli

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Charles Sóstenes Assunção

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Gustavo Abreu

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Arthur Oliveira Viana

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Dimas Henrique Barros Andrade

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