Resumo em Português:

Esse artigo apresenta os elementos finitos de casca do sistema computacional INSANE (INteractive Structural ANalysis Environment): retangular de quatro nós e triangular de três nós, obtidos por combinações de esforços de membrana e flexão, baseadas na Teoria de Kirchhoff; quadrilaterias de quatro, oito e nove nós, que combinam esforços de membrana, flexão e cisalhamento, conforme a Teoria de Reissner-Mindlin. Após resumir as características dos elementos, o artigo apresenta resultados de três estudos de convergência e de duas aplicações práticas: uma barragem em arco e um reservatório cônico-cilíndrico. Os resultados são comparados com soluções analíticas e com aqueles obtidos com o elemento finito de casca do SAP2000.

Resumo em Inglês:

This paper presents the shell finite elements of the computer system INSANE (INteractive Structural ANalysis Environment): four-node rectangular and three-node triangular, obtained by combining membrane and bending efforts, based on the Theory of Kirchhoff; a quadrilateral of four, eight and nine nodes that combines membrane, bending and shear efforts, according to the Reissner-Mindlin Theory. After summarizing the characteristics of the elements, the paper presents results of three convergence studies and two practical applications: an arch dam and a conical-cylindrical reservoir. The results are compared with analytical solutions and those obtained with the shell finite element of SAP2000.

Resumo em Português:

O estudo de novas técnicas e processos construtivos mais eficientes e racionais vem sendo alvo de muitos pesquisadores. O conhecimento do método construtivo aço-concreto e de seu processo construtivo industrializado de produção mostra-se como um importante agente de transformação numa indústria tradicionalmente baseada na construção de estruturas em concreto armado. Na busca de novas técnicas e processos construtivos, objetivando a racionalização na construção, a utilização de pilares mistos em sistemas estruturais apresenta eficiência significativa. Nesse trabalho, é feita uma ampla abordagem sobre os pilares mistos aço-concreto, avaliando a viabilidade da utilização de pilares mistos para uma racionalização na construção civil brasileira. Também são feitos alguns estudos comparativos de custo entre os pilares mistos aço-concreto, entre pilares mistos aço-concreto e pilares de concreto armado e entre pilares misto aço-concreto e pilares de aço, utilizando preços praticados na região da Grande Vitória.

Resumo em Inglês:

The study of new techniques and effective constructive processes has been the target of many researchers. Knowledge of the steel-concrete constructive method and its industrialized production process has served as an important transformation agent in an industry traditionally based on reinforced concrete structure construction. In the quest for new constructive techniques that rationalize construction, the use of steel-concrete composite columns in structural systems is significantly effective. This research broadly approaches steel-concrete composite columns, evaluating their viability in rationalizing Brazilian civil construction. Using the prices in Greater Vitória, some studies were conducted. They include a comparative study of the cost of: steel-concrete composite columns, reinforced concrete columns and steel-concrete composite columns, and steel-columns and steel-concrete composite columns.

Resumo em Português:

A educação é um dos fatores que mais influem no desenvolvimento de um país. Uma boa qualidade de ensino não só depende da capacitação dos professores, mas, também, das condições físicas das salas de aulas, ambientes em que os mesmos interagem com os alunos. Nesse trabalho, avalia-se o ambiente térmico das salas de aula da Universidade Federal de Ouro Preto, especificamente na Escola de Minas e no Instituto de Ciências Exatas e Biológicas (edifícios com sistemas construtivos diferentes), investigando-se a percepção dos usuários por meio da aplicação de questionários e medição das variáveis ambientais in loco, simultaneamente. Os resultados obtidos são tratados estatisticamente obtendo-se os limites de conforto para a população em estudo, por meio da análise probit, obtendo-se uma percentagem de aproximadamente 70% de satisfeitos com o ambiente térmico.

Resumo em Inglês:

Education is one of the factors that most influence the development of a country. Good quality education does not only depend on the training of teachers, but also the physical conditions of the classroomwhere they interact with students. In this study, the thermal environment of the classrooms of the Federal University of Ouro Preto (UFOP) was evaluated, specifically at the "Escola de Minas" and the "Instituto de Ciências Exatas e Biológicas" (both with different building systems). For the evaluation, questionnaires to obtain student perceptions and measurement of the environmental variables in locowere implemented. The results were statistically treated, obtaining the comfort limits for the sample of this study by probit analysis. With this method, the percentage of satisfaction with the thermal environment was 70%.

Resumo em Português:

As areias negras das praias de Iriri (ES) apresentam uma ampla variedade no seu conteúdo mineralógico. A partir de propriedades ópticas e morfológicas e das composições químicas de grãos individuais, foi verificado que os principais minerais são quartzo e ilmenita, constituindo, respectivamente, 45% e 35% do volume do material investigado. Na porção restante, foram identificados os minerais pesados magnetita, monazita, zircão, cianita, sillimanita, granadas almandina e grossulária, espinélio, actinolita, clorita, rutilo e augita, além de aragonita. Levando-se em conta a geologia regional, tanto da área continental, quanto da bacia sedimentar, que envolve a região de Iriri, a análise de proveniência sugere que: a) o quartzo seja oriundo dos paragnaisses regionais, dos granitóides pré a sin-colisionais e dos granulitos costeiros; b) a associação dos minerais ilmenita, magnetita, augita e chamosita seja proveniente de basaltos toleíticos amigdalóides mesozóicos da bacia; c) a grossulária, o espinélio e a actinolita provenham de ortoanfibolitos e rochas cálcio-silicáticas; d) a almandina tenha origem relacionada não só aos paragnaisses como também aos granitóides peraluminosos sin-colisionais regionais e granulitos costeiros, sendo que estes últimos também podem ter sido a rocha-fonte do rutilo; e) a cianita seja originária do terreno Cabo Frio; f) a sillimanita provenha dos sillimanita-granada-biotita gnaisses paraderivados situados próximo à costa do Espírito Santo; g) um primeiro subtipo de zircões juntamente com as monazitas sejam derivados das suítes pós-colisonais G4 e G5 e um segundo grupo de zircões representem cristais do embasamento paleoproterozóico distante da área de deposição; h) a aragonita possua uma origem biogênica, sendo derivada de fragmentos de conchas de moluscos ou corais marinhos.

Resumo em Inglês:

Black sands from the Iriri beach (ES) present a wide variety in their mineral content. From the optical and morphological properties and the chemical compositions of individual grains, it was found that crystals of quartz (45% vol.) and ilmenite (35% vol.) represent the main mineral phases of the material. In the remaining portion, the heavy minerals of magnetite, monazite, zircon, kyanite, sillimanite, almandine and grossular garnets, spinel, actinolite, chlorite, rutile, augite and aragonite have been found. Taking into account the regional geology of the continental area and sedimentary basin surrounding Iriri, the provenance analysis suggests that: a) the quartz originates from the regional paragneisses, the pre to syn-collisional granitoids and the coastal granulites, b) the association of ilmenite, magnetite, augite, and chamosite arises from Mesozoic amygdaloid tholeiitic basalts of the basin, c) grossular, spinel, and actinolite come from orthoamphibolites and calc-silicate rocks, d) almandine arises not only from paragneisses but also as syn-collisional peraluminous granitoids and coastal granulites, and the latter rocks also have been the source of rutile; e) kyanite is from the Cabo Frio terrain; f) sillimanite comes from the sillimanite-garnet-biotite paragneisses located near the Espirito Santo coast, g) a zircon subtype, along with monazite, arises from post-collisional G4 and G5 suites and another group of zircon represents crystals of the Paleoproterozoic basement away from the area of deposition; h) aragonite has a biogenic origin, from fragments of mollusk shells or coral reefs.

Resumo em Português:

O Cone do Amazonas, situado na porção profunda da bacia da Foz do Amazonas, Margem Equatorial Brasileira, constitui um dos maiores leques submarinos do mundo. É caracterizado por processos de argilocinese e pela presença de um sistema de falhas distensivo e compressivo conectado entre si por um descolamento basal. Nesse trabalho, re-examinaram-se seis linhas sísmicas de reflexão com o objetivo de contribuir para um melhor conhecimento da tectônica gravitacional, de idade controversa. A análise das feições sismoestratigráficas permitiu individualizar o embasamento acústico e seis sequências sedimentares. Nas seções sísmicas, reconheceram-se falhas normais com idade decrescente do domínio proximal à região central. Estas falhas são pré- a sin-tectônicas em relação ao processo de deslizamento gravitacional, com raras falhas ativas até o Recente. O descolamento basal tornou-se ativo durante o Mioceno Superior. Sugere-se que isto tenha ocorrido em função de a porção basal da Formação Travosas, paleocênica, ter sofrido uma sobrecarga causada pela deposição do Grupo Pará.

Resumo em Inglês:

The Amazon Fan, located in the deep-sea Foz do Amazonas Basin on the Brazilian Equatorial Margin, is one of the largest submarine fan systems in the world. It´s most important features are shale diapirism and a linked extensional-compressional system on a basal detachment. In this paper, we re-interpreted six seismic reflection lines to provide new insights into the gravity tectonics of controversial age. On seismostratigraphic data, we recognized the acoustic basement and six sedimentary units. Extensional faults rooting into a detachment revealed seaward decreasing age, pre- to syn-tectonic with respect to the gravity sliding, and rare activity in the faults at present. For basal detachment became active during Mioceno Superior. Suggested is the basal portion of the paleocenic Travosas Formation that in consequence of an overload caused by the deposition of the Pará Group.

Resumo em Português:

O processo de conformação de ligas no estado semi-sólido (ESS) é uma tecnologia que, devido às vantagens, é uma realidade na indústria automobilística em especial para ligas de Al-Si. Um dos aspectos mais importante, nesse processo, é o comportamento reológico dessas ligas, pois, tal comportamento afeta diretamente as condições de fluxo e, também, as propriedades mecânicas finais das peças tixoconformadas. Uma maneira empírica para avaliar esse parâmetro é através do teste de fluidez. O objetivo do presente trabalho foi estudar a influência do tempo de espera sobre a fluidez da liga A356, no estado semi-sólido (ESS). Amostras foram semifundidas até uma temperatura de 590ºC, processo este seguido de tempos de espera de 10min e 30min. A liga refundida foi injetada em uma matriz com um longo canal contínuo. Os resultados obtidos foram discutidos, tendo, como base, teorias preexistentes para sistemas de coexistência sólido/líquido. Parâmetros microestruturais foram medidos, com o intuito de explicar os fenômenos observados. O grau de fluidez da liga A356 sofre intensa influência do tempo de espera no ESS.

Resumo em Inglês:

Semi-solid state forming process (SS) is a technology that, due its benefits, is a reality for automotive industry applications, especially for aluminum silicon alloys. In this forming process, one of the most important aspects is alloy rheological behavior because it directly affects the flux condition and mechanical properties of tixoformed parts. An empiric way for measuring this parameter is the fluidity test. The aim of this work was to study the influence of waiting time on the fluidity of an A356 alloy in a semi-solid state. Samples were heated until partial melting at 590ºC, followed by waiting times of 10min and 30min. The alloy was injected into a long and continuous channel. The results obtained were discussed using pre-existent theories for semi-solid state systems with coexisting solid and liquid phases. Some microstructural parameters were measured to explain theobserved phenomena. The degree of fluidity of A356 alloy is strongly affected by waiting time.

Resumo em Português:

A extração do níquel, em um sistema NiSO4 - H2SO4 - H2O - D2EHPA - Isoparafina, foi estudada por um modelo termodinâmico com base em equações de balanço de massa e carga. Os coeficientes de atividade de todos os solutos, na fase aquosa, foram calculados pela equação de Davies modificada. Ao aplicar esse modelo, a concentração das espécies no equilíbrio foram calculadas a partir dos valores de concentração total de níquel em solução e pH. O metal extraído das espécies foi determinada a ser NiA2 (onde HA é D2EHPA) e a constante de equilíbrio da extração foi encontrado para ter um valor de 2,83 E-2 a partir do cálculo de regressão não-linear realizado com os dados experimentais. Os valores dos coeficientes de distribuição previstos pelo modelo, para a extração de níquel, tiveram uma boa concordância, quando comparados com resultados experimentais.

Resumo em Inglês:

The nickel extraction, from the system NiSO4 - H2SO4 - H2O - D2EHPA - Isoparaffin, was studied by a thermodynamic model based on balanced equations for mass and charge. The activity coefficients of all solutes in the aqueous phase were calculated by the modified Davies’s equation. By applying this model, the concentration of solutes in the equilibrium was calculated from the values of the total concentration of nickel in solution and pH. The metal extracted species was determined to be NiA2 (where HA is D2EHPA), and the equilibrium constant of the extraction was found to have a value of 2,83 E-2 from the calculation of non-linear regression realized with the experimental data. The values of distribution coefficients predicted by the model for nickel extraction were in good agreement when compared with experimental results.

Resumo em Português:

No processo de têmpera por indução, o material é aquecido por um campo magnético gerado por uma corrente alternada de alta frequência, que passa através de uma bobina. Para melhorar a eficiência do processo, são utilizados, junto à bobina, orientadores de fluxo magnético, que são materiais magnéticos moles. Esses orientadores de fluxo são constituídos de componentes ferromagnéticos e um ligante dielétrico. Geralmente é necessário realizar um ajuste dimensional desses concentradores, através de usinagem, gerando perda de matéria-prima e produção de resíduo. Nesse trabalho, foi realizada a elaboração de um compósito de matriz polimérica a partir do resíduo oriundo do processo de ajuste dimensional. Para elaboração desse compósito, o resíduo foi cominuído e misturado com dois tipos diferentes de resinas fenólicas na concentração de 3%. Os compósitos magnéticos obtidos foram caracterizados quanto à morfologia, propriedades mecânicas, magnéticas, elétricas e caracterização ambiental. Os resultados mostraram que os compósitos apresentaram redução das propriedades magnéticas e mecânicas comparativamente ao material original. Mesmo assim o material apresenta potencial para uso como concentrador de fluxo, pois foi observada a redução das perdas magnéticas.

Resumo em Inglês:

In the induction heating treatment process, the material is heated by a magnetic field generated by a high frequency alternating current that passes through an inductor. To improve the efficiency of the process, a flux concentrator, which is constituted by soft magnetic materials, is used. This flux concentrator consists of ferromagnetic components and a dielectric binder. In some industrial processes, the dimensional adjustment of this tool can cause loss of raw material and produce waste. The aim of this work was the elaboration and characterization of a magnetic composite of polymeric matrix from the waste generated by the dimensional adjustment. To prepare the magnetic composite, the waste was comminuted and mixed with two different types of phenolic resin at a concentration of 3%wt. The magnetic composites obtained were characterized according to morphology, mechanical, magnetic and electrical properties and environmental characterization. The results showed that the composites presented a reduction of magnetic and mechanical properties compared to the original material. However, reduction of magnetic losses was observed for the composite obtained, highlighting the potential of this composite for use as a magnetic flux concentrator.

Resumo em Português:

A carepa de aço é um resíduo sólido gerado na etapa de laminação da fabricação do aço, normalmente depositado ao ar livre no pátio de siderúrgicas. O presente trabalho visa a avaliar a possibilidade de incorporação da carepa de aço em concretos de cimento Portland, como substituição à areia natural quartzosa. Foram produzidos concretos com traços 1:3,5; 1:5,0 e 1:6,5, com diferentes teores do resíduo (0%, 10%, 25% e 40%) e abatimento de 110±10mm, para determinação da resistência à compressão e absorção de água. Os concretos com carepa de aço exigiram maior quantidade de água para manutenção da trabalhabilidade fixada. A análise dos resultados indicou, para concretos com relações água/cimento 0,55 e 0,65, redução da resistência à compressão e maior absorção de água à medida que o teor de carepa de aço aumenta.

Resumo em Inglês:

Mill scale is a solid waste formed on the steel’s surface during the lamination step of steel manufacture, usually deposited outdoors at steelmaking industries. This work aims to evaluate the use of mill scale in Portland cement concrete, as a replacement for natural fine aggregate. Concretes with mix proportioning 1:3,5, 1:5,0 and 1:6,5 were produced varying the mill scale content from 0% to 40%, with a given slump 110±10mm, for determination of compressive strength and water absorption. Concrete with mill scale has demanded greater water content to maintain the workability. The results indicated that concretes with water/cement ratios of 0.55 and 0.65 have a compressive strength reduction and greater water absorption as the mill scale content increases.

Resumo em Português:

Com objetivo de obter parâmetros fundamentais do transporte e retenção de íons metálicos em sistemas de contenção, utilizou-se lixiviado sintético, com pH 1 e conhecidas concentrações dos íons cromo, cádmio e cobre. Através de ensaios de sorção e difusão molecular, estudou-se o comportamento dos íons metálicos em solo compactado, solo com 10% de bentonita sódica compactado e solo compactado sobreposto por geomembrana. Foi implementado, no programa MPHMTP (Multi Phase Heat and Mass Transfer Program), as equações que descrevem o comportamento dos íons investigados com parâmetros de ajustes obtidos através dos ensaios de sorção e difusão. A presença da geomembrana minimiza a migração dos metais pelo processo difusivo, sendo que a capacidade de sorção do solo não é exigida em função da presença da geomembrana. Porém a opção solo com bentonita mostrou-se uma alternativa específica predominantemente pela capacidade de sorção do cádmio.

Resumo em Inglês:

The present study aims to quantify basic parameters for the transport and retention of metal ions in contention barrier systems. A synthetic leachate with pH 1 and known concentrations of ions chromium, cadmium and copper was used. Sorption and molecular diffusion experiments were carried out in compacted soil, soil mixture with 10% sodium bentonite and compacted soil overlaid with geomembrane. It was implemented in the program MPHMTP (Multi Phase Heat and Mass Transfer Program) where the equations describe ion behavior under adjusted parameters obtained from sorption and diffusion tests. The geomembrane’s presence minimizes ion migration through a diffusive process, and eliminates the need for the soil sorption capacity. But the soil with the bentonite option proved to be the most predominant specific alternative due to its cadmium sorption capacity.

Resumo em Português:

A drenagem ácida na mina de urânio de Caldas (MG) ocorre há mais de 20 anos, apresenta pH próximo de 3,0 e contém elementos metálicos e não-metálicos. Para o tratamento do descarte desse efluente, utiliza-se de cal para elevação do pH e precipitação dos contaminantes, gerando uma lama que é disposta na cava da mina, inundada de água ácida. O presente estudo consiste na caracterização de três amostras (Lama Antiga, Lama da Cava e Lama Fresca), utilizando análise térmica TGA/DTA, microssonda eletrônica e classificação de acordo com as normas NBR 10005 e NBR 10006. A caracterização enfocou a determinação das fases morfológicas e a composição elementar, para correlacioná-las com a capacidade de migração dos contaminantes. A etringita, a calcita e o gipso foram as fases identificadas como majoritárias. As lamas foram classificadas como não perigosas, mas não inertes. Estudos sobre a biodisponibilidade do urânio mostrou que este é facilmente solubilizado, pois a maior parte desse metal se encontra na fração lábil. A caracterização radiológica mostrou que todas as amostras apresentam valores abaixo do limite de isenção, de acordo com a Posição Regulatória PR-3.01/001 da Norma CNEN-NN-3.01.

Resumo em Inglês:

Acid mine drainage in the uranium mine at the Caldas Municipality (MG) has been occuring for over 20 years. This drainage has a pH of around 3.0 and contains metals and non-metals. The current acid water treatment uses lime to increase the pH and precipitates the contaminants before discharging the water into the environment. This procedure generates a sludge that is currently disposed into the mine pit which is flooded with acidic water. The present study aims at the characterization of 3 different samples, identified as Lama Antiga (old sludge), Lama da Cava (pit sludge) and Lama Fresca (fresh sludge), by using the TGA/DTA, electron microprobe, standard classification procedures NBR 10005 and NBR 10006. The characterization focused on determining the morphological phases and elemental composition in order to correlate them with the migration of contaminants. Ettringite, calcite and gypsum were identified as the majority phases. The sludges were classified as non-hazardous, but not inert. Studies on the uranium bioavailability showed that it is easily dissolved as most of this metal is present in the labile fraction. The radiological characterization showed that all samples are below the clearance value, according to PR-3.01/001.

Resumo em Português:

O presente trabalho tem como objetivo avaliar a biossorção de metais presentes em uma amostra sintética de drenagem ácida de mina, determinando o tempo de equilíbrio, a quantidade de metal captado e removido e, também, as mudanças ocorridas na biomassa. Para tanto, os ensaios foram realizados mantendo-se constantes a temperatura (25ºC), o pH (2,6), a concentração de biomassa (1g.L-1) e sob agitação de 175rpm. Como biossorvente foi utilizada uma massa fixa de bactérias gram-positivas Rhodococcus opacus no estágio de morte que foi crescida em meio YMA (yeast mannitol agar), durante 24h, a 28ºC e sob agitação de 150rpm. Após o processo biossortivo as amostras foram centrifugadas: o sobrenadante foi analisado através de análise de absorção atômica e a biomassa foi caracterizada através análises de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados mostraram que a captação máxima ocorre em torno de 1 minuto e representa 48,2mg.g-1, o que corresponde a aproximadamente 11,7% de remoção. As mudanças verificadas nas análises de MEV indicam que houve interação entre os íons metálicos e a biomassa.

Resumo em Inglês:

This study aims to evaluate metal biosorption in an acid mine drainage (AMD) synthetic sample by determining the equilibrium time, the amount of metal captured and removed, and also the biomass changes. For this, tests were performed with parameter constants: 25ºC temperature, 2.6 pH, 1g.L-1 biomass concentration, and at 175rpm shake. The gram-positive bacterium Rhodococcus opacus was used as biosorbent, after having been grown in YMA (yeast mannitol agar) for 24h at 28ºC and shaken at 150rpm. After the biosorptive process, samples were centrifuged: the supernatant was analyzed by atomic absorption and the biomass was characterized by analysis of scanning electron microscopy (SEM). The results showed that maximum uptake time occurs in about 1 minute, when the maximum uptake was 48.2mg.g-1, which corresponds to approximately to 11.7% of the total removal. The changes observed in the SEM indicate that there are interactions between metal ions and biomass.

Resumo em Português:

A arte da Cantaria usando o quartzito foi utilizada na construção dos monumentos históricos de Ouro Preto/MG. Após mais de 300 anos de existência, parte de algum desses monumentos encontra-se em avançado estágio de deterioração. Na restauração desses monumentos, alguns restauradores empregam a resina poliéster ortoftálica. Nesse trabalho, o quartzito itacolomi não colado e colado com diversas resinas foi submetido a ensaio de resistência em flexão e constatou-se que a resina suportou carga maior que o quartzito. Todos os corpos-de-prova romperam fora da região da aplicação da resina, confirmando a eficácia das resinas para colar a rocha.

Resumo em Inglês:

The art of carving stone using itacolomi quartzite was employed in the monuments of Ouro Preto city in Minas Gerais. More than 350 years after being built, some of these monuments are in an advanced stage of deterioration. In the restoration of these buildings, some restaurateurs employ orthophthalic polyester resin. In the present study, both non-glued and glued (using different types of resins) itacolomi quartzite were submitted to a flexion strength test. After some trials, it was verified that the resins supported greater loads than the quartzite. All specimens broke outside the resin's application area, thus confirming the effectiveness of resin adherence to rock.

Resumo em Português:

Esse trabalho tem como objetivo testar o emprego das escamas da pinha da árvore Araucaria angustifolia na remoção de cromo e ferro de efluentes líquidos de galvanoplastia. Também é feito um comparativo com outros métodos de tratamento com vistas ao atendimento da legislação ambiental. As escamas da pinha são resíduos da coleta do pinhão, que é um alimento muito consumido na região sul do país. Nos ensaios de biossorção, foi otimizado o melhor desempenho desses resíduos para remoção dos metais em função do pH, tamanho de partículas e dosagem do adsorvente, tempo de contato e concentração inicial dos metais. Os resultados foram comparados com os tratamentos de adsorção com o carvão ativado e precipitação com bissulfito. As escamas mostraram-se eficientes, tanto na remoção do cromo(VI) (> 99 %), quanto na do ferro (> 62 %) presentes no efluente, mesmo em dosagem baixas (3 g.L-1, 1 h contato, < 250 mm), atendendo os limites ambientais. As escamas também se mostraram competitivas frente aos processos tradicionais, permitindo, também, uma utilização mais nobre de um material que seria descartado.

Resumo em Inglês:

This work aims to test the use of scales from the cones of the Araucaria angustifolia tree in the removal of chromium and iron encountered in the wastewaters from the galvanoplasty process. A comparison with other treatment methods was also performed for compliance with environmental legislation. The cone scales are obtained from "pinhão", which is consumed in the south Brazil. Some parameters were optimized for the best performance of metal removal, such as biosorbent particles size and dosage, pH, time of contact and initial metal concentrations. The results were compared with adsorption treatment using activated carbon and chemical precipitation with bisulfite. The cone scales are efficient for the removal of chromium(VI) (> 99%), while the iron concentration was 62% lower after 1 hour of the contact with 3 g.L-1 of the sorbent (particle size <250 mm). The scales showed to be competitive with the traditional processes, allowing also a more noble use a material that would be discarded.

Resumo em Português:

Na fabricação de componentes mecânicos precisos, que necessitam de alta resistência mecânica e ao desgaste, utiliza-se o processo de retificação, para conferir o acabamento final desejado e, também, para eliminar as deformações ocorridas durante a têmpera do aço. No entanto, as condições de retificação devem ser adequadas, para que não sejam introduzidas falhas na peça. Novos conceitos de lubrificação e refrigeração, para o processo de retificação, estão sendo pesquisados, de forma a diminuir os custos e os danos ambientais causados pelos fluidos de corte. Nesse trabalho, é analisada a influência das técnicas de mínima quantidade de lubrificante (MQL), refrigeração otimizada e refrigeração convencional, com diferentes vazões e velocidade de aplicação do fluido de corte, na qualidade das peças produzidas com aço ABNT 4340 endurecido, no processo de retificação cilíndrica externa de mergulho com a utilização de rebolos de CBN. O Aço ABNT 4340 apresenta várias aplicações industriais, sendo considerado de uso aeronáutico devido, sua alta resistência mecânica sem aumentar o peso dos componentes que o utilizam. A análise da qualidade das peças foi realizada com a verficação das rugosidades e com a análise de microscopias eletrônicas de varredura. Verificou-se, ainda, a força tangencial de corte. Em relação às diferentes formas de aplicação do fluido de corte, notou-se o melhor desempenho da aplicação otimizada, para maiores velocidades, mostrando a eficiência do bocal utilizado. O processo otimizado e o processo MQL foram capazes de manter a integridade superficial das peças produzidas. Exceção somente para a condição MQL com vazão de fluido de corte de 40ml/h, que produziu trincas e queima superficial. Rebolos com baixa concentração de CBN, conseqüentemente mais baratos, proporcionaram bons resultados, quando associados com técnicas mais eficientes de aplicação de fluido de corte apresentando desgaste reduzido.

Resumo em Inglês:

In the manufacture of precise mechanical components, which requires high mechanical and wear resistance, the grinding process is used to give the desired finishing and to eliminate the distortion occurred during the quenching step in the steel heat treatment process. However, the grinding conditions should be appropriate so that flaws are not incorporated into the piece. New lubrication and cooling concepts for the grinding process are being researched in order to reduce costs and environmental damage caused by cutting fluids. The influences on the surface integrity and surface quality of the ABNT 4340 hardened parts have been analyzed in this research by employing the minimum quantity of lubrication (MQL), optimized and conventional cooling, different flows and velocities in the application of the cutting fluid and a super abrasive grinding wheel in the cylindrical plunge grinding process. The ABNT 4340 steel, with several industrial applications, is considered for aeronautical use due to its high strength without increasing the weight of the components. The quality analysis of the parts was done by roughness verification and electron scanning microscopy (ESM). The tangential cutting force was also verified. Regarding the different forms of the cutting fluid application, the best performance was verified for the optimized for higher speeds showing the efficiency of the nozzle used. The optimized and the MQL processes were able to maintain the surface hardness and integrity of the produced parts. The only exception occurred for the MQL condition with a cutting fluid flow rate at 40ml/h, which led to cracks and superficial burns. Grinding wheels with low CBN concentration, therefore cheaper, produced good results when associated with more efficient techniques of cutting fluid application, showing reduced wear.

Resumo em Português:

Nesse trabalho foi simulada a etapa de trefilação na produção de barras redondas do aço AISI 1045 através do processo de trefilação combinada. Foram determinados diversos parâmetros para a simulação com base em processos industriais de trefilação combinada. Foi realizado o teste do anel, e sua simulação, a fim de obter-se o valor de atrito para utilização na simulação numérica e cálculos analíticos. Dos resultados da simulação numérica, através da comparação desta com equações empíricas e analíticas, foi avaliada a capacidade da simulação de prever a força de trefilação. Além disso, foi realizado um esforço no sentido de determinar as tensões residuais após a trefilação. Os valores simulados de tensões residuais foram comparados com valores experimentais obtidos através de análise de tensões residuais por difração de Nêutrons realizada em amostras trefiladas da industria. Com base neste trabalho, foi discutida a possibilidade de usar-se a simulação para prever quantitativamente as tensões residuais após o processo de trefilação. As análises poderão ser utilizadas para o desenvolvimento de futuros melhoramentos no processo de trefilação.

Resumo em Inglês:

In this work, the wire-drawing production step for the production of AISI 1045 steel bars was numerically simulated. Different parameters necessary for the simulation were estimated based on current combined industrial drawing processes. Ring compression tests were carried out and simulated aiming at the determination of the friction value to be used in the simulation. From the numerical simulation results, the capacity of the simulation for estimating the drawing forces by comparison with analytical and empirical equations was evaluated. Besides this, an effort was made to simulate the residual stresses after drawing. The simulated residual stress profiles were then compared to experimental residual stresses profiles, which were obtained in a Neutron Diffraction experimental analysis carried out on industrial samples. Based on this work, the possibility of using simulation to quantitatively calculate residual stresses after the cold drawing was discussed. The carried out analysis will be used to implement improvements in the drawing process.

Resumo em Português:

O planejamento de mina subterrânea constitui elemento importante para se alcançar a realização de empreendimentos no cenário atual altamente competitivo. Esse planejamento se torna essencial em função das particularidades das minas subterrâneas, da dificuldade de se conhecer o corpo em profundidade e da locação das escavações subterrâneas. Aplicativos de computador permitem visualização espacial do corpo mineralizado, das seções geológicas e formação dos contornos do minério em 3D. Assim, tais aplicativos facilitam alocação dos principais serviços de desenvolvimento de minas. Hoje as mineradoras já dispõem de tais recursos, mas as metodologias para o desenvolvimento das minas subterrâneas ainda são incipientes. Os aplicativos mais desenvolvidos são direcionados para as minas a céu aberto e não para as minas subterrâneas. Com a utilização de aplicativos de desenvolvimento de mina e com o planejamento de lavra e com a observação das similaridades com minas existentes, foi possível: 1) Elaborar um projeto de infra-estrutura de uma mina subterrânea específica, com visualização em 3D das aberturas; 2) Fazer o dimensionamento das aberturas; 3) Desenvolver uma metodologia para um desenho das referidas aberturas. Esse artigo trata da seleção do método de lavra a partir das características de uma jazida simulada e descreve as aberturas principais de desenvolvimento de mina subterrânea construídas com um aplicativo comercial de mineração.

Resumo em Inglês:

Underground mine planning is an important element for achieving project realization in the current highly competitive scenario. This is due to the peculiarities of the underground mines, where it is difficult to obtain profound knowledge about the body and location of the underground excavations. Computer applicationsspatially visualize the ore body with its geological sections and mineral formation contours. This visual is in 3D that facilitates the allocation of major mine development services. Although such resources are available, their mining applications are generally developed for open pit mining methods, and is still incipient for underground mine-development methodologies. With the use of applications for mine development and planning, and the similarity of existing mines, it was possible to prepare the infrastructure project for a specific underground mine, and a 3D view of its underground openings. It was also possible to develop a methodology for drawing the galleries described. This paper deals with the selection of mining methods for a major simulated mineral deposit and describes breakthroughs of underground mine development design using a commercial mining application.

Resumo em Português:

Esse trabalho descreve a pesquisa sobre a aplicação de análise de complexidade para avaliar o desempenho do processo de desmonte de rocha na mineração. O objetivo principal da pesquisa é o desenvolvimento de um método que permita identificar uma solução robusta para gerenciar a fragmentação do desmonte e para planejar o processo de forma a alcançar as metas de produtividade da britagem. A pesquisa utiliza ferramentas de análise de complexidade, introduzindo uma abordagem particular de sistemas complexos inédita em mineração e em aplicações de desmonte. Os resultados alcançados indicam que a compreensão adequada das correlações entre as variáveis-chaves no desmonte traz benefícios importantes para apoiar a tomada de decisão no ambiente de alta incerteza do processo de desmonte de rocha. A busca por um sistema robusto se mostrou mais relevante do que a busca por uma solução teoricamente ótima, já que os níveis de robustez e de complexidade podem ser utilizados para comparar diferentes modelos e para medir a aderência desses modelos aos dados de campo.

Resumo em Inglês:

The paper describes the research carried out in the application of complexity analysis in order to evaluate the performance of the rock blasting process in mining. The main objective of the research is the development of a new method to allow the identification of a robust solution for managing rock fragmentation and to plan the process so that productivity targets can be achieved. The research uses complexity analysis tools introducing a particular approach for complex system analysis in mining and in rock blasting. The results indicate that the proper understanding of the correlations between the key-variables in blasting provides important benefits in the decision making process in the highly uncertain environment of rock blasting. The search for a robust system has proven to be more relevant than the search for a theoretically optimum solution, as the levels of robustness and complexity can be used to compare different models and to measure the adherence of such models to the actual field data.