Excess sediment production in the upper parts of catchments may result in important impacts over morphodynamics of gravel bed-rivers. By changing morphodynamics, sediment overfeeding may induce important changes in the structure of near-bed flow, mainly in what concerns exchange of momentum and mass between flow within the roughness elements and flow in the upper regions. It is not well-known how turbulent statistics, including those characterizing the bursting cycle, are affected by bed load transport, for mobile but geometrically similar beds. This study addresses this issue. It is aimed at evaluating the impacts of sediment transport on flow hydrodynamics, namely on statistics of turbulent coherent structures. In order to accomplish the proposed objective, laboratory tests were undertaken. Two-dimensional instantaneous flow velocity fields in the stream-wise and vertical directions were measured with Particle Image Velocimetry.Two laboratory tests simulated a framework gravel bed with sand matrix and a framework gravel bed with sand matrix but with sediment transport imposed at near capacity conditions. The framework consists of coarse gravel whose diameters range between 0.5 cm and 7 cm and is kept immobile under the imposed flow conditions. The mobile sediments are sand with a mean diameter of 0.9 mm. For both tests, the quadrant threshold analysis technique was employed and shear stress distribution statistics were analyzed and discussed in what concerns their contribution and persistence.In the case of mobile conditions, sweep events tend to govern the flow in the near-bed region. Relevant differences between mobile and sub-threshold beds are found in the wake of roughness elements, mostly for sweep statistics. In the presence of bed-load, ejection events decrease their participation in the shear stress production processes. This decrease in the ejection events contribution is partially balanced with an increase in the frequency of inward events.

ResumoNa conjuntura atual, o foco dos produtores de aço tem se voltado fortemente para a otimização dos recursos e do tempo. O AOD é um convertedor de aços inoxidáveis. A intensa agitação do banho obtida pela lança de topo e injeção de gases por ventaneiras geram projeções ao longo do processo com formação e acúmulo de cascões na parte interna do cone superior. O excesso de cascão prejudica as operações de carregamento e vazamento das corridas. Visando reduzir o acúmulo de cascão, foi desenvolvido para o AOD da Aperam South America, a partir do conceito da lança Slagless um módulo de pós-combustão. Os furos de passagem de oxigênio deste módulo ficam posicionados na região onde se alojam as projeções de metal e escória. Os resultados iniciais obtidos com a Slagless Clean Up desenvolvida mostram uma evolução na qualidade da limpeza da boca do AOD, facilitando a operação de carregamento do forno. Ao longo do período foram feitas alterações na abertura dos furos de pós-combustão para adequação das vazões de sopro. O projeto, agora já na sua fase de conclusão, deverá passar por ajustes na quantidade e na distribuição dos furos do módulo de pós-combustão. Palavras-chave: AOD; Limpeza de boca; Slagless clean up. CLEANING MOUTH RESULTS IN APERAM SOUTH AMERICA AOD USING SLAGLESS CLEAN UP AbstractAt the current juncture, focuses of steel producers have focused strongly for the optimization of resources and time. AOD is a converter to stainless steel. Intense bath agitation obtained by top lance and gas injection by tuyeres promote projections throughout process leading to formation and accumulation skulls inside the upper cone. Excess skulls added affects charge and tap. To reduce skull accumulation was developed for AOD Aperam South America, from Slagless cartridge concept a post combustion module. Small oxygen holes are inserted in the upper part of cartridge corresponding to area which happen projections of metal and slag. Initial results obtained with the Slagless Clean Up developed showed an evolution in quality of AOD mouth cleaning, greatly facilitating for loading and tapping operation. Throughout the experimental eriod, some changes were made in opening post combustion to adjust small blow holes. The project, now in its final stages and should undergo adjustments in the quantity and distribution of holes post combustion module.

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Resumo Para uma boa operação das lanças de oxigênio para convertedores BOF é necessário existir uma boa condição de refrigeração, devido à agressividade existente no ambiente, onde ela fica exposta a condições de alta radiação, gases a alta temperatura e, algumas vezes, com o aço líquido. Para uma boa refrigeração, basicamente são necessários uma boa qualidade de água e condições adequadas de vazão e pressão. Mas somente esses fatores podem não garantir o desempenho adequado às condições de escoamento da água, devido à complexidade geométrica do bico da lança. Esse artigo tem como objetivo apresentar um estudo comparativo de escoamento da água, na parte crítica de uma lança que é o bico, destacando a importância da geometria interna do bico na troca térmica do equipamento. Serão apresentados os resultados comparativos, onde se observa que otimização do escoamento interno no bico da lança aumenta a vida útil do equipamento. Palavras-chave: BOF; Bicos de lança; Vazão de água; Troca térmica; CFD.

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