Caminhos para a Otimização da Secagem de Concretos Refratários - Aproximando a Realidade Industrial a partir de Desenvolvimentos Laboratoriais e da Parceria Indústria-Academia

• Processo: 24/03606-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2025
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2027
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Victor Carlos Pandolfelli
• Beneficiário: Murilo Henrique Moreira
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Concreto refratário Secagem
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Concretos Refratários | Fibras poliméricas | Secagem | Tomografia de nêutrons | tomografia de raios-X | Materiais Refratários

Resumo

O presente projeto de pesquisa visa dar continuidade aos estudos conduzidos no Doutorado (bolsista FAPESP 2021/00251- 0) do candidato no escopo da otimização da secagem de concretos refratários. Assim, partindo do modelo computacional desenvolvido em conjunto com os resultados experimentais, propõem-se caminhos para transpor as observações realizadas em escalas laboratoriais para o processo industrial. Tal transferência e aprendizado em conjunto é crucial para reduzir de maneira segura esta etapa de aplicação a fim de garantir a maximização da rentabilidade operacional e a minimização da pegada de carbono deste processo - demanda urgente devido aos extremos climáticos observados. Os estudos mais recentes deste tópico se limitam a explorar amostras de pequeno tamanho, graças às restrições das técnicas comumente disponíveis. Assim, além da investigação teórica a ser realizada sobre o efeito do volume no comportamento de secagem, está em estágio inicial uma colaboração direta com a TATA Steel Netherlands (uma das dez maiores indústrias siderúrgicas em termos de volume de produção do mundo), a qual pretende ampliar o uso de concretos refratários em panelas siderúrgicas, algo atualmente limitado pelas longas curvas de secagem. Tal parceria indústria-academia propiciará a validação dos modelos, a experiência vital em escala industrial e, em última instância, a aplicação da metodologia proposta para promover a otimização da secagem de concretos refratários. Adicionalmente, como na indústria refratária é comum o uso de fibras poliméricas para mitigar o risco de explosões, técnicas avançadas de visualização in-situ serão propostas, complementando os resultados obtidos usando tomografia de nêutrons durante o doutorado do proponente, os quais revelaram o papel crucial das transformações físicas termoativadas para o incremento de permeabilidade e facilitação da secagem, bem como seu complexo comportamento não-linear. Para tal, o presente projeto utilizará a microtomografia de raios-X em colaboração com o grupo MOGNO do Sirius (LNLS - Brasil) e a tomografia de nêutrons a partir da já estabelecida parceria com os pesquisadores do Institut Laue-Langevin (ILL - França) para compreender a atuação destes mecanismos, o que permitirá no futuro o design de aditivos poliméricos mais eficientes.