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Questões de Concurso sobre Processos de obtenção de produtos siderúrgicos
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O alto-forno é um reator metalúrgico empregado na produção de ferro gusa, através do aquecimento da mistura de minérios, fundentes e carvão vegetal. Em relação a este reator, pode-se afirmar que:
I. as principais zonas do alto-forno são: zona granular, zona coesiva, zona de gotejamento e zona de combustão.
II. as regiões de alto-forno dividem-se em: goela, ventre, rampa e cadinho.
III. faz parte da zona de gotejamento a região de coque ativo e homem morto.
IV. nas casas de corrida ocorre a retirada do ferro gusa e escória.
V. o ferro gusa é utilizado na forma líquida em todas as etapas da siderurgia.
São CORRETAS as afirmativas:
A
apenas I, III e IV.
B
apenas II, IV e V.
C
apenas II, III e V.
D
apenas I, II e IV.
E
apenas I, IV e V.
A classificação de minérios pode ser feita por elutriação (decantação) centrífuga utilizando um conjunto de hidrociclones ligados em série. Esse conjunto é denominado cicloclassificador e é amplamente utilizado na determinação da distribuição granulométrica de amostras de minérios. Para a realização da classificação por este método é necessário que uma suspensão de partículas sólidas num líquido seja introduzida sob pressão através da abertura de alimentação. A partir desse ponto o processo se inicia e a separação granulométrica da amostra começa a ocorrer.
Em relação ao processo de separação granulométrica por cicloclassificador é CORRETO afirmar que:
A
não existe uma dimensão limite de separação para cada hidrociclone, pois é possível ajustar o tamanho de partícula desejado.
B
devido a intensa agitação, o vácuo formado durante o processo permite o controle do tamanho de partícula decantada.
C
nos primeiros ciclos de operação ocorre de maneira preferencial a eliminação das partículas mais finas da amostra.
D
não é necessário o conhecimento da dimensão limite de separação do hidrociclone, pois os fatores principais para a determinação da granulometria serão apenas a vazão da água e o tempo de elutriação.
E
a diminuição da vazão de operação acarreta uma diminuição da dimensão limite de separação das partículas do hidrociclone.
As empresas siderúrgicas voltadas a produção de ferro gusa, situadas no Estado do Mato Grosso do Sul, apresentam altos-fornos à carvão vegetal. A produção dessa matéria-prima no estado é de baixa tecnologia, dependente muitas vezes da experiência de operadores dos fornos de alvenaria convencionais do tipo rabo quente e/ou circular, construídos em alvenaria. Além disso, o manuseio e transporte do carvão vegetal podem provocar a formação de finos. Com relação as alternativas possíveis para produzir um carvão vegetal com menor tendência de formação de finos, assinale a alternativa CORRETA.
A
o tempo entre o corte da madeira, secagem ao ar e carbonização não deve ultrapassar 30 dias. Com isso, a resistência mecânica é melhorada e o caráter friável do carvão vegetal é diminuído.
B
recomenda-se um bom período de secagem ao ar da madeira cortada, pois a carbonização de madeira úmida aumenta o caráter friável do carvão.
C
os finos de carvão vegetal auxiliam no carregamento da carga (minério, carvão e fundentes), melhorando o empacotamento e eficiência do alto-forno.
D
as características de manuseio do carvão vegetal são pouco significativas, dependendo principalmente das características iniciais da madeira.
E
o processo de carbonização da madeira deve ocorrer em temperaturas acima de 800ºC para melhorar a resistência mecânica do carvão, diminuindo a formação de finos.
A cementação em caixa apresenta as seguintes características:
I. Possibilidade de utilização de fornos mais simples, tornando o processo mais barato.
II. Possibilidade de têmpera direta.
III. Reduz a tendência de empenamento das peças pela acomodação delas na caixa.
IV. Adequado para produção de camadas cementadas finas, pelo bom controle da atmosfera.
Assinale a alternativa em que toda(s) a(s) afirmativa(s) está(ão) CORRETA(S):
A
Apenas I.
B
Apenas I e III.
C
Apenas I, II e IV.
D
Apenas I e IV.
E
Apenas III e IV.
A determinação da composição química de compostos minerais é facilmente realizada por meio da técnica de fluorescência de raios X (FRX). A técnica apresenta economia de tempo em relação a determinação pelo método de química convencional ou “via úmida”. Assinale a alternativa INCORRETA com relação as características da técnica de fluorescência de raios X.
A
a fluorescência de raios X é capaz de determinar uma larga faixa de traços de elementos até limites de detecção da ordem de ppm.
B
a fluorescência de raios X apresenta performance satisfatória para analisar elementos de baixo número atômico (número atômico menor que 11).
C
a análise semi quantitativa de amostras desconhecidas é feita sem o auxílio das curvas de calibração tradicionais.
D
a técnica permite a utilização de amostras na forma de pastilhas de pó prensado ou fundido.
E
para uma análise quantitativa é necessário utilizar amostras padrão que apresentam semelhanças com a amostra, pois as análises estão sujeitas ao efeito matriz.
O termo Hidrometalurgia refere-se aos processos de extração de metais nos quais a principal etapa de separação metal-ganga envolve reações de dissolução do mineral-minério (mineral ou minerais contendo os metais de interesse) em meio aquoso. As aplicações tradicionais da Hidrometalurgia incluem a produção de alumina, ouro, urânio, zinco, níquel, cobre, titânio, terrasraras, dentre outros. Sobre o processo, suas etapas, matérias-primas e produtos é CORRETO afirmar que:
A
a lixiviação consiste, tipicamente, na remoção do metal de valor de modo a separá-lo de uma grande massa de ganga com um beneficiamento mínimo do minério. Contornam-se, dessa forma, os custos associados ao tratamento do minério.
B
o objetivo da lixiviação é a obtenção de uma concentração muito reduzida de íons aquosos do metal a ser obtido.
C
por se tratar de um processo químico, no qual sais, ácidos e bases fortes são utilizados não é necessária uma preparação prévia do minério, o processo tem seu início diretamente na etapa de lixiviação.
D
as operações de lixiviação podem ser classificadas em seis grandes grupos: leito estático, leito vibracional, leito seco, tanques agitados, tanque de inércia química e poço estacionário.
E
os processos de hidrometalurgia limitam-se a utilização de minérios simples e com elevada concentração mineral para a obtenção dos metais de interesse.
O município de Corumbá – MS é conhecido nacionalmente pela reserva de minério de ferro presente no Maciço de Urucum, responsável por cerca de 21,5% da reserva nacional, também conhecida como a Cidade Branca, devido a extensa formação rochosa de calcário presente na região. Em relação ao uso de fundentes na siderurgia, pode-se afirmar que:
I. para elevar o teor das impurezas no ferro gusa líquido e facilitar a separação da ganga são empregados fundentes, como: o calcário, a dolomita e a fluorita.
II. o calcário calcítico ou dolomítico aplicado para a adição direta no alto-forno deve ter granulometria controlada, devido a taxa de calcinação. A transformação de calcário em cal é proporcional à superfície exposta das partículas.
III. os fundentes não devem fazer parte da produção de sínter e pelotas.
IV. nos altos-fornos à carvão vegetal a aplicação dos fundentes, principalmente a cal, tem como intensão remover o enxofre prejudicial aos aços.
V. os fundentes pelo fato de atuarem na formação da escória e no controle de sua temperatura influenciam indiretamente na obtenção da permeabilidade de carga no alto-forno.
São CORRETAS as afirmações:
A
somente estão corretas as alternativas III, IV e V.
B
somente estão corretas as alternativas I, II e IV.
C
somente estão corretas as alternativas I, II e V.
D
somente estão corretas as alternativas I, II e III.
E
somente estão corretas as alternativas II, IV e V.
A moagem é uma das técnicas aplicadas para a fragmentação no tratamento de minérios. Os moinhos são cilindros rotativos onde a fragmentação dos materiais é realizada pela ação dos corpos moedores. Em relação a este equipamento, assinale a alternativa INCORRETA.
A
os corpos moedores no moinho de bolas apresentam geralmente os comportamentos de cascata e catarata.
B
os corpos moedores dos moinhos podem ser barras de aço cilíndricas ou bolas (metálicas e cerâmicas).
C
o revestimento dos moinhos tem como objetivo reduzir o desgaste da carcaça moedora e a parede do moinho.
D
materiais metálicos, borrachas e cerâmicas são evitados para o revestimento interno dos moinhos.
E
no moinho excêntrico, chamado usualmente de periquito, podem ser realizadas a moagem a seco e a moagem a úmido.
Na transformação do ferro-gusa em aço, o refino é feito em
fornos especiais, mediante a queima do excesso de carbono por
injeção de nitrogênio a alta pressão e adição de elementos
de liga.
C
Certo
E
Errado
A metalurgia mecânica é a área da metalurgia que trata da resposta dos metais a forças que podem se manifestar durante a utilização do metal como um componente ou parte de um equipamento. Nestas condições, uma das respostas dos metais sob carregamento corresponde à deformação dada pelo mecanismo conhecido por maclação. Sobre a maclação, podemos afirmar que:
( ) As maclas podem ser produzidas por deformação mecânica ou por consequência de um recozimento realizado após deformação plástica.
( ) A maclação é um mecanismo de deformação dominante nos metais que possuem muitos sistemas possíveis de deslizamento e sua força motriz é a tensão cisalhante aplicada.
( ) As maclas mecânicas são produzidas em sua maioria por metais CFC sob condições de rápida taxa de carregamento e baixas temperaturas.
( ) Em um ensaio de tração, como ocorrência da formação de maclas, pode-se identificar o aparecimento de serrilhados na curva tensão-deformação e a audição de um ruído agudo.
Analise as afirmativas acima identificando com um “V” quais são VERDADEIRAS e com um “F” quais são FALSAS, depois assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA, de cima para baixo.
A
V – F – V – V.
B
V – F – V – F.
C
V – V – F – F.
D
F – V – V – F.
E
V – F – F – V.
O controle do vazamento do aço durante o lingotamento, na transferência do aço para o distribuidor, é realizado por meio do sistema válvula – gaveta. Com relação às características do dispositivo mencionado, é CORRETO afirmar que:
A
o sistema da válvula deve apresentar alta resistência mecânica à erosão e a abrasão, bem como resistência à corrosão frente ao aço líquido e escória.
B
durante a operação da válvula, ocorrem pequenas variações de temperatura.
C
o sistema da válvula sofre com o ataque pelas escórias, sendo predominantemente via corrosão química.
D
o sistema da válvula mantém contato com a escória durante todo o processo de vazamento para o distribuidor.
E
o desgaste do sistema da válvula ocorre pelo efeito acumulado de choque térmico e corrosão dos refratários.
Na estampagem de metais torna-se crucial o entendimento de operações e como estas são afetadas pelas geometrias de trabalho para o sucesso dos processos de conformação. Sendo assim, relacione a definição das operações a seguir e depois assinale a alternativa CORRETA:
Operação:
1 – Recalque
2 – Furação
3 – Estiramento
4 – Alargamento
5 – Encalcamento
Definição:
A – consiste na redução da secção de uma porção intermediária da peça, por meio de uma ferramenta ou impressão adequada.
B – consiste na compressão direta do material entre um par de ferramentas de face plana ou côncava, visando primariamente reduzir a altura da peça e aumentar a sua secção transversal.
C – consiste no aumento da largura de uma peça reduzindo sua espessura.
D – consiste em aumentar o comprimento de uma peça às custas da sua espessura.
E – Abertura de um furo em uma peça, geralmente por meio de um punção de formato apropriado.
A
1-B; 2-E; 3-D; 4-C; 5-A.
B
1-B; 2-E; 3-A; 4-D; 5-C.
C
1-B; 2-E; 3-A; 4-C; 5-D.
D
1-C; 2-A; 3-D; 4-B; 5-E.
E
1-A; 2-E; 3-C; 4-D; 5-B.
O dobramento é um processo de conformação que transforma segmentos retos em curvos. Baseado na geometria das condições de dobramento, no material e na figura a seguir, defina quais os fatores devem ser estimados, caso contrário o metal sofrerá ocorrência de trincas:
A
Recuperação elástica e raio máximo.
B
Recuperação plástica e raio médio.
C
Recuperação elástica e raio mínimo.
D
Recuperação plástica e raio mínimo.
E
Recuperação plástica e raio máximo.
O metalografista, ao preparar as amostras para observação em microscopia ótica, segue um rigoroso processo padronizado de lixamento, polimento e ataque químico. Para garantir um ótimo polimento, a amostra é verificada no microscópio ótico antes da etapa de ataque químico. Em alguns casos, mesmo obtendo uma superfície especular antes do ataque químico, após o ataque químico a amostra se apresenta com estrias na visualização em microscopia ótica. Por que isso ocorre?
A
Isso ocorre porque o polimento não foi suficiente para remover áreas encruadas proporcionadas pelo lixamento prévio.
B
Esse fenômeno é chamado de “rabo de cometa” e ocorre devido à alta pressão na hora do polimento.
C
Isso ocorre porque foi utilizado um tempo muito longo de ataque químico.
D
Esse fenômeno se chama abaulamento da superfície, e ocorre devido à pressão desigual ao longo da superfície polida.
E
Esse tipo de problema ocorre pela não utilização do filtro de profundidade de campo no microscópio ótico.
O emprego de ligas com maior teor de carbono envolve durezas maiores no tratamento térmico de têmpera. Isso ocorre até um limite de 0,65% em peso de carbono, quando esta dureza estabiliza e aumentos no teor de carbono não envolvem aumentos na dureza do material frente ao tratamento de têmpera. Este fato ocorre devido?
A
Aumento do parâmetro de rede, que alivia a pressão sobre os átomos de carbono.
B
Interação do carbono com as discordâncias, impedindo geração de novas discordâncias e consequente aumento de dureza.
C
Formação de carbonetos, perdendo carbono em solução sólida que possa aumentar a dureza da martensita.
D
Presença de austenita retida, que foi estabilizada pelo aumento do teor de carbono do material.
E
Ocorrem mecanismos de recuperação que reduzem a quantidade de discordâncias.
Na investigação qualitativa e/ou quantitativa das fases cristalinas presentes nas amostras de minerais, pode-se empregar a técnica de caracterização por difração de raios X (DRX). Porém, o método empregado e a preparação da amostra influenciam significativamente nos difratogramas obtidos por meio do DRX. Assinale a alternativa que melhor representa os efeitos de um método e/ou preparação realizada no resultado no difratograma.
A
realizar a difração de um pó excessivamente compactado pode diminuir a intensidade da difração dos raios detectados.
B
a análise em amostra de pó com tamanhos de partícula superiores a 45 µm prejudica uma análise quantitativa das fases cristalinas presentes, devido a uma elevada absorção de raios X pela partícula.
C
a análise em amostra de pó com tamanhos de partícula superiores a 45 µm permite uma melhor análise quantitativa das fases cristalinas presentes.
D
realizar a difração de um pó com umidade pode diminuir a intensidade do background, melhorando a qualidade do difratograma.
E
realizar a difração de um pó excessivamente compactado prejudica a análise quantitativa, pois pode possibilitar uma maior contagem de reflexões de planos cristalinos específicos.
O conversor LD utilizado para a produção de aço utiliza como matéria-prima a sucata, podendo ser interna (pontas de lingote, placas, tarugos) ou externa (sucata de operações industriais: estamparia, prensagem e ferro velho). Em relação a este processo produtivo é INCORRETO afirmar que:
A
a sequência de operações é: carregamento da sucata, carregamento do gusa, sopro de oxigênio, vazamento do aço e retirada da escória.
B
o conversor permanece sem basculamento durante o carregamento da carga.
C
no final do vazamento a escória é retirada no conversor com o uso de “tampão flutuante” que veda o furo da corrida.
D
o oxigênio pode ser utilizado como gás oxidante no conversor LD e aplicado por três métodos: por cima, pelo fundo e combinados.
E
as vantagens do processo a oxigênio são: rapidez da transformação do gusa em aço e reaproveitamento da sucata de recirculação.
Para possibilitar o aproveitamento de materiais finos da mineração, foram desenvolvidos processos de aglomeração. Em relação a estes processos é possível afirmar que:
I. a pelota apresenta uma resistência à degradação no transporte superior ao sínter, facilitando sua comercialização pelas empresas.
II. há possibilidade de agregar valor significativo aos produtos, sínter e pelotas, utilizando os processos de aglomeração.
III. o sínter é um aglomerado relativamente friável que resiste a grande manuseio e transporte, o que evita a geração de finos indesejáveis para a operação no altoforno.
IV. a sinterização compreende apenas as seguintes etapas: preparação da carga, resfriamento, britagem, peneiramento e reciclagem dos finos de retorno.
V. o processo de pelotização ocorre em 3 etapas: obtenção da granulometria adequada, preparação da pelota crua e endurecimento da pelota (queima das pelotas).
As alternativas CORRETAS são:
A
apenas I, II e III.
B
apenas I, III e IV.
C
apenas I, II e V.
D
apenas I, III e V.
E
apenas I, II e IV.
O revestimento permanente do forno elétrico a arco (FEA) aplicado no refino primário dos aços deve ter caráter básico. A preferência pela magnésia (MgO) pode ser justificada por qual das alternativas a seguir:
A
a magnésia (MgO) pode ser impregnada com carbono, diferentemente do sistema dolomítico (MgO.CaO).
B
a magnésia (MgO) apresenta maior ponto de fusão, consequentemente maior refratariedade.
C
o sistema MgO-CaO apresenta menor resistência ao ataque por escórias ricas em Al2O3.
D
a formação de fases de ponto de fusão elevado na escória promove maior ataque aos refratários dolomíticos.
E
a formação de fases de ponto de fusão muito baixo e uma grande solubilidade de CaO nos óxidos de ferro promovem degradação dos refratários dolomíticos.
O hidrociclone é um equipamento versátil e possui vasta aplicação na área de processamento mineral. Em relação a este equipamento é INCORRETO afirmar que:
A
os hidrociclones são alimentados com polpa de minério, resultando como produtos o underflow e o overflow.
B
as três formas de descarga do underflow do hidrociclone são: cordão, guarda-chuva e chuveiro.
C
a concentração de sólidos na alimentação, distribuição granulométrica do minério e pressão da alimentação são variáveis insignificantes para o hidrociclone.
D
as seções do hidrociclone são: alimentação, suspiro, overflow, vortex finder, seção cônica, apex e underflow.
E
a fração contida no underflow inclui a maior quantidade de partículas grossas enquanto que no overflow inclui maior quantidade de partículas finas.
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