A transição de coesão em minério de ferro úmido

A transição de coesão em minério de ferro úmido: quantificação dos efeitos do teor de umidade no ângulo de repouso para a previsão da estabilidade de pilhas de armazenamento O ângulo de repouso é um indicador fundamental da estabilidade granular; no entanto, sua relação com o teor de umidade carece de uma descrição quantitativa consistente para os materiais utilizados na indústria siderúrgica. Este estudo identifica o teor de umidade (em massa) como o principal parâmetro de controle do ângulo de repouso, por meio de experimentos e simulações pelo Método de Elementos Discretos (DEM). Três materiais foram investigados: areia de quartzo natural, sinter feed e pellet feed. As medições experimentais, obtidas via processamento de imagens digitais em uma faixa de umidade que vai da condição seca até a de polpa (slurry), revelam uma resposta forte, não linear e dependente do material. Em todos os casos, o ângulo de repouso aumenta acentuadamente em baixos teores de umidade devido à formação de pontes capilares, atinge um valor máximo e, posteriormente, diminui à medida que os efeitos de lubrificação se tornam predominantes. Simulações DEM, utilizando um modelo de força capilar coesiva, reproduzem com sucesso as tendências experimentais e demonstram que o teor de umidade controla a resistência coesiva da rede de partículas, modificando as cadeias de força e, consequentemente, o ângulo de repouso macroscópico. Os resultados mostram que a mesma relação não linear se aplica a diferentes materiais granulares, enquanto as características das partículas influenciam principalmente a sensibilidade dessa relação. Essas descobertas estabelecem o teor de umidade como o principal preditor da estabilidade granular e fornecem uma estrutura unificada para compreender e modelar o comportamento granular em aplicações tanto geomorfológicas quanto industriais. Prof. Dr. Américo Tristão Bernardes Graduado em Engenharia Elétrica pela UFJF, mestre em Física pela UFRGS e doutorado em Física pela USP. Realizou estágio de pós-doutorado na Universidade de Colônia, Alemanha. Foi membro da Câmara de Ciências Exatas e Materiais da FAPEMIG (2003-06), tendo sido seu coordenador entre 2005-06. Foi diretor do Departamento de Infraestrutura para Educação a Distância do MEC entre 2003-04. Foi membro do Conselho de Administração da Rede Nacional de Ensino e Pesquisa (2003-09) e Chefe do Centro de Capacitação do Inmetro entre (2007-12). Foi diretor do Departamento para Inclusão Digital do MCTIC (2012-19). Foi presidente da Sociedade Brasileira de Metrologia (2018-22). É Professor Titular da UFOP. Pesquisa em Mecânica Estatística, com ênfase em Sistemas Complexos, tendo como linhas: problemas biologicamente motivados, economia e sociologia; simulações em materiais não homogêneos (granulares, fibrosos).