LUIS AUGUSTO MENDES DOS REIS
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Artigo IPEN-doc 27177 On the melting of zirconium alloys from scraps using electron beam and induction furnaces2020 - PEREIRA, LUIZ A.T.; MARTINEZ, LUIS G.; MUCSI, CRISTIANO S.; REIS, LUIS A.M. dos; ROSSI, JESUALDO L.The pressurized water reactor (PWR) employs UO2pellets as nuclear fuel, which are packedin zirconium alloy tubes called nuclear fuel cladding. In the manufacture of the nuclearfuel, machining scraps are generated which are not easily discarded as scraps because ofits high cost. These zirconium nuclear alloys are very costly and are not produced in Brazil.In this work, novel methods to recycle Zircaloy scraps using vacuum induction melting andelectron beam furnaces were used to obtain ingots. The cast ingots were subjected to ther-mal treatments and then chemically analyzed, followed by microstructural characterization,mechanical properties evaluation, and X-ray diffraction. The results indicated the feasibilityof the processes for obtaining alloys for application in the nuclear area, chemical industryor materials for biological applications such as dental prostheses.Artigo IPEN-doc 27005 Study of recycling process viability of zirconium alloys chips for melting in VAR furnace2017 - REIS, L.A.M.; ALENCAR, M.; GOMES, M.P.; PEREIRA, L.A.T.; MUCSI, C.S.; ROSSI, J.L.Cavacos de ligas de zircônio (M5, Zirlo, Zircaloy) são gerados em elevadas quantidades na confecção de tubos e tampões das varetas que compõem o elemento combustível de reatores de potência refrigerados a água pressurizada (PWR). Essas são ligas importadas e por isso é mostrado interesse pela indústria de reciclagem na sua reutilização. Este trabalho apresenta os estudos de um processo de reciclagem e a obtenção de eletrodos prensados para serem fundidos em um forno VAR (Vacuum Arc Remelting). O processo se inicia com uma separação magnética, lavagem do fluido de corte que é solúvel em água, utilização de um desengraxante industrial, seguido por um enxágue com fluxo contínuo de água em alta pressão e secagem por fluxo de ar quente. Para a obtenção de eletrodos, os cavacos foram prensados em uma matriz de seção quadrada 40x40 mm² com 500 mm de comprimento, resultando num eletrodo com 20% da densidade aparente da liga. A fusão foi feita um forno VAR de laboratório no CCTM-IPEN, gerando um lingote maciço de 0,8 kg. A fusão dos cavacos é possível e viável em um forno VAR o que reduz em até 40 vezes o volume de armazenamento desse material.Dissertação IPEN-doc 25697 Investigação do processo para a reciclagem de cavacos de ligas de zircônio através da consolidação por fusão em forno a arco elétrico de refusão de eletrodos consumíveis sob vácuo (VAR)2019 - REIS, LUIS A.M. dosOs reatores nucleares de potência refrigerados à água pressurizada (Pressurized Water Reactor - PWR) comumente utilizam pastilhas de dióxido de urânio como o seu combustível nuclear, estas por sua vez são montadas e empilhadas em tubos e tampões de ligas de zircônio (M5, Zirlo, Zircaloy, etc), Na usinagem desses componentes são geradas grandes quantidades de cavacos que estão contaminados com fluido de corte, o armazenamento destes cavacos apresenta riscos de segurança e ambientais por ser um material pirofórico e apresentarem alta área específica. Estas são ligas importadas e por isso é mostrado interesse pela indústria de reciclagem na sua reutilização. Este trabalho apresenta o estudo de um processo de reciclagem e os resultados para buscar, eficiência no processo de limpeza; controle de qualidade; obtenção de eletrodos prensados e a fusão em um forno a arco elétrico sob vácuo (Vacuum Arc Remelting - VAR). O processo de reciclagem se inicia com uma separação magnética de possíveis materiais ferromagnéticos presentes, lavagem do fluido de corte, que é solúvel em água, lavagem com um desengraxante industrial, seguido por um enxágue com fluxo contínuo de água em alta pressão e uma secagem por fluxo de ar quente. A primeira avaliação do processo foi feita por uma análise de fluorescência de raios X por dispersão de energia mostrando impurezas provenientes da mistura com cavacos da usinagem de aços inoxidáveis. Os cavacos foram prensados para a obtenção de eletrodos, para fusão em forno VAR, e para isso foi desenvolvida uma matriz para obtenção de eletrodos. Os eletrodos foram fundidos em um forno VAR de laboratório no Laboratório de Fusão do CECTM IPEN. A fusão dos cavacos é possível e viável em um forno VAR o que reduz em até 40 vezes o volume de armazenamento desse material.Artigo IPEN-doc 25118 Study on the viability of the recycling by electric arc melting of zirconium alloys scraps aiming the scalability of the process2018 - MUCSI, C.S.; REIS, L.A.M. dos; GOMES, M.P.; PEREIRA, L.A.T.; ROSSI, J.L.Turning chips of zirconium alloys are produced in large quantities during the machining of alloy rods for the fabrication of the end plugs for the Pressurized Water Reactor (PWR) fuel elements parts of Angra II nuclear reactor (Brazil – Rio de Janeiro). This paper presents a study on the search for an efficient way for the cleaning, quality control and Vacuum Arc Remelting (VAR) of pressed zirconium alloys chips to produce a material viable to be used in the production of the fuel rod end plugs. The process starts with cutting oil clean out. The first step in this process consists in soaking a bunch of chips in clean water, to remove soluble cutting oils, followed by an alkaline degreasing bath and a wash with a high-pressure flow of water. Drying is performed by a flux of warm air. The oil free chips are then subjected to a magnet in order to detect and collect any magnetic material, essentially ferrous, that may be present in the original chips. Samples of the material are collected and then melted in a small non consumable electrode vacuum arc furnace for evaluation by Energy Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometry (EDXRFS) in order to define the quality of the chips. The next step consists in the 15 ton hydraulic pressing the chips in a die with 40 mm square section and 500 mm long, producing an electrode with 20% of the Zircaloy bulk density. The electrode was finally melted in a laboratory scale modified VAR furnace located at the CCTM–IPEN, producing 0.8 kg ingots. The authors conclude that the samples obtained from the fuel element industry can be melting in a VAR furnace, modified to accommodate low density electrodes, allowing a reduction up to 40 times the original storage volume, however, it is necessary to remelt the ingots to correct their composition in order to recycle the original zirconium alloys chips. in a process to reduce volume and allow the reutilization of valuable Zircaloy scraps.Artigo IPEN-doc 24197 Recycling and melting process of the zirconium alloy chips2017 - REIS, LUIS A.M. dos; MUCSI, CRISTIANO S.; TAVARES, LUIZ A.P.; ALENCAR, MAICON C.; GOMES, MAURILIO P.; BARBOSA, LUZINETE P.; ROSSI, JESUALDO L.