Search Documents

By Carolina Machado de Castro Amaral

A necessidade de treinamento é uma realidade nas indústrias. A qualificação de operadores é importante para garantir segurança e prevenir perdas econômicas. Nesse contexto, o objetivo desse trabalho é desenvolver e avaliar um simulador de treinamento de operador. O estudo de caso é um moinho vertical, comumente utilizado na indústria de cimento. Nessa direção, passou-se pela construção de um supervisório, pela modelagem e simulação dinâmica de um moinho vertical e, por fim, pela elaboração e execução de um treinamento. Para tal, foram construídos três cenários de situações anormais, além da consideração da operação normal. Ainda em relação à metodologia, treinaram-se dois grupos de alunos com métodos distintos de ensino: o primeiro recebeu apenas um treinamento teórico, através de uma apresentação multimídia; e o segundo, após esse treinamento teórico, recebeu um treinamento prático, ou seja, do tipo aprender fazendo, a partir do contato direto com o simulador de processos. De modo geral, percebeu-se que o contato com a prática possibilitou um maior entendimento da operação do moinho vertical, do grau de dependência entre as variáveis de entrada e de saída, e das variáveis utilizadas para a recuperação do processo à operação normal, contribuindo ainda para uma maior fixação do conhecimento teórico. Esse trabalho é resultado de uma parceria UniversidadeEmpresa, cujas atividades foram desenvolvidas por um grupo de alunos de graduação em Engenharia Química.

Aug 17, 2017

By Clara Lana Bispo Fidelis

Nos últimos anos, um grande destaque na área dos biomateriais tem sido dado aos compósitos produzidos a partir de fosfatos de cálcio e biomateriais poliméricos, uma vez que podem ser empregados eficazmente em substituições do sistema ósseo e cartilaginoso. Este trabalho teve por objetivo desenvolver filmes poliméricos a partir de blendas entre dois polímeros biodegradáveis: o PLGA e o PHB, associadas ao BCP na forma de material particulado. Foram produzidas e caracterizadas duas formulações, 50/50 e 70/30 de PLGA e PHB, respectivamente. Em cada formulação dessas blendas foram introduzidas 10% e 25% de BCP, em relação à massa da matriz polimérica. Os compósitos foram processados pelo método Casting, sendo obtidos os compósitos pela evaporação do solvente utilizado - clorofórmio. É possível observar pela microscopia eletrônica (MEV) que as partículas de BCP formam uma fase dispersa em torno da matriz polimérica. A combinação destes materiais promoveu uma melhoria na performance mecânica dos compósitos. A conjugação de polímeros e biocerâmicas garantem elasticidade associada ao material polimérico, enquanto o BCP promove o aumento da rigidez e resistência à tração. Análises físico-químicas (DSC e DRX) demonstram a possibilidade de existir uma interface difusa entre os polímeros e a biocerâmica. Estes filmes parecem apresentar grande potencial para obtenção de biomateriais para substituições osteocondreais e/ou como membranas reabsorvíveis do periósteo.

Aug 8, 2018

By Alexandre Aparecida Morais

O rompimento de pele (breakout) é considerado uma das anomalias mais danosas ao processo de lingotamento contínuo de placas de aço. Esta ocorrência, além dos riscos de segurança durante a limpeza do aço derramado, resulta em pesadas perdas de produção e danos aos equipamentos. Estima-se que o custo potencial de um rompimento de média intensidade possa atingir a cifra de US$270.000,00, considerando a perda potencial de produção, o custo de reprocessamento do material e a recomposição dos equipamentos como segmentos, moldes, etc. Portanto, tão importante quanto evitar o breakout é também reduzir as suas consequências. Dentro deste contexto visando mitigar os danos de um rompimento quando o vazamento não é imediatamente reconhecido, desenvolveu-se um sistema pneumático de detecção de vazamento na saída do molde, envolvendo os edge e foot rolls. Basicamente, o sistema é um circuito fechado constituído de tubos de pequeno diametro com gás nitrogenio pressurizado. Se ocorrer um vazamento de aço, este funde o tubo (provocando perda de pressão ou excesso de vazão) ativando o sistema de alarme de indicação de vazamento, que fecha automaticamente a válvula gaveta do distribuidor para o veio e coloca a placa em extração. Atualmente todos os moldes da ArcelorMittal Tubarão possuem este sistema visando mitigar as consequencias de um vazamento.

Aug 17, 2017

By Breno Totti Maia

A aciaria 1 da Usiminas Ipatinga é composta por 03 convertedores BOF e uso de ventaneiras para promover a melhor mistura do banho. No intuito de garantir e melhorar a estabilidade operacional da etapa sopro na produção, foi iniciado uma séria de desenvolvimentos na lança de oxigênio através da aplicação da tecnologia Slagless® com objetivos de melhorar a formação de escória, evitar cascão de lança, evitar cascão no sistema OG (recuperação de gases) e aumentar a disponibilidade de lanças através do aumento de sua vida. Os resultados apresentados são extremamente favoráveis, pois após a implementação da tecnologia, todos os objetivos foram atingidos associado com uma vida extremamente elevada do bico de lança, agora chamado cartucho, garantindo estabilidade e conforto operacional para a equipe da aciaria 1 da Usiminas Ipatinga.

Aug 15, 2017

By Jorge Luiz Ribeiro de Oliveira

A indústria siderúrgica na América do Sul tem sido desafiada desde a crise econômica mundial do final de 2008, como as demais siderúrgicas ao redor do mundo. O cenário de continua degradação das matérias primas, em especial o minério de ferro e a necessidade de reduzir custos, considerando que cerca de 70% do mesmo está relacionado à produção de gusa, atuando em direção oposta, torna este desafio maior ainda. Operar um Alto Forno com elevadas taxas de injeção de carvão (mais que 180 kg/t de gusa) e baixo taxa de combustíveis (menor que 490 kg/t de gusa), considerando a elevação da taxa de geração de escória devido a matéria prima em degradação (~300 kg/t de gusa) torna-se obrigatório ter estabilidade operacional por meio de boas práticas operacionais suportado por adequado sistema de manutenção centrado em confiabilidade (RCM). Este trabalho objetiva mostrar como a ArcelorMittal planta de Tubarão está enfrentando esta situação, visando atingir os objetivos citados anteriormente.

Aug 16, 2017

By R. H. King

The Deserado Mine of Western Fuels- Utah Inc. installed a micro-computer based mine wide monitoring and control system for mine environment, beltway fire protection, belt operating parameters, and equipment power utilization. The Colorado School of Mines was funded by the U.S. Bureau of Mines to document, evaluate, and report on the system design, procurement, installation, tests, and operation. This paper results from that project. The paper compares planned activities such as installation and start up, procurement contract specifications and system layout with actual performance to develop recommendations for future installations by mine operators.

Jan 1, 1987

By Edilson Alves Maranhão, Willi Anton Buehler, Andrea Pezza

O processo de vácuo é a solução típica aplicada quando é hora de atualizar o nível de qualidade do aço de uma aciaria existente. A instalação do novo Tanque de Desgaseificação à Vácuo (VD) de 135t no Canadá e do novo RH de 150t na planta integrada no México para a produção de tubos de alta qualidade na América do Norte é um exemplo típico disso. A nova instalação inclui o mais recente conceito de design para este tipo de equipamento: operações totalmente automatizadas e menor impacto ambiental são os principais aspectos do projeto. A solução de bomba mecânica a seco continua sendo a melhor abordagem de investimento e custo operacional para a tecnologia de vácuo. Os principais aspectos do design da planta são descritos neste documento. O desgaseificador a vácuo VD é responsável pela melhoria das performances metalúrgicas, especialmente em termos de nitrogênio, remoção de hidrogênio e nível de pureza do aço. O processo a jusante e os resultados estão estritamente ligados aos desempenhos do desgaseificador a vácuo. O monitoramento de processos através da linha completa é uma prática padrão para obter uma melhoria efetiva da qualidade do produto. Os desempenhos metalúrgicos do desgaseificador a vácuo VD são analisados e comentados neste trabalho.

Oct 1, 2019

By Francisco de Assis Altera

Os custos com reparos e substituições de peças, que são submetidas a trabalhos que proporcionam desgastes dos mesmos significam elevadíssimos gastos para as empresas. Os testes de campo geralmente são caros, além de necessitarem de um longo tempo para serem completados. A partir do momento que se notou a necessidade do desenvolvimento de materiais com maiores resistências ao desgaste começou a ser feitas várias pesquisas na área de desgaste abrasivo. De acordo com trabalhos realizados, pode-se concluir que existe uma grande variedade de parâmetros que influenciam os mecanismos de desgaste de maneira geral. Neste trabalho estudou-se o coeficiente de atrito bem como a resistência ao desgaste por abrasão em dois tipos de materiais, sendo uma amostra com revestimento de níquel e uma amostra revestida com liga binária de níquel com 7,3% de cobalto. O enfoque principal foi centrado na taxa de desgaste por abrasão, caracterizado pelo atrito de partículas entre dois corpos em contato. Como material abrasivo foi utilizado uma suspensão de diamante com diferentes granulometrias e foram aplicadas cargas diferentes, totalizando oito ensaios. Nestes, foi possível observar que maiores desgastes estão diretamente relacionados com material de maior dureza, abrasivo de maior granulometria e menor carga aplicada.

Aug 16, 2017

By Vinícius Carvalho Teles

Durante a estampagem, ocorre o desgaste na superfície da ferramenta devido ao deslizamento entre a ferramenta e a peça. A manutenção das ferramentas de conformação envolve o polimento das bordas ou, em casos mais severos, a substituição da mesma é necessário. Ensaios de deslizamento alternado em revestimentos CrAlSiN depositados sobre aço ferramenta evidenciaram mecanismos de desgaste abrasivo devido a partículas de desgaste anteriores. O objetivo deste trabalho foi investigar a resistência a abrasão destes revestimentos, onde variou-se a topografia do substrato e arquitetura do revestimento, a composição química e a espessura. As propriedades mecânicas destes revestimentos foram avaliadas utilizando ensaios de esclerometria com carga progressiva e microdureza Knoop. A resistência à abrasão foi avaliada utilizado testes de microabrasão com partículas abrasivas de SiC. Os resultados mostraram que não houve diferença nas taxas de desgaste entre as duas arquiteturas. Maiores taxas de desgaste foram obtidas ao diminuir o teor de AlSiN na superfície e ao diminuir a espessura. Também foi observado uma relação entre as taxas de desgaste e o produto da carga crítica e a microdureza.

Aug 16, 2017

By Andrew Salach

Experimento laboratorial avalia desgaste em rodas e trilhos de PR’s. Chegou-se a conclusão de que rodas com elevada dureza economizam desgaste de rodas e de trilhos.

Aug 16, 2017

By Breno Totti Maia

Metalurgistas e pesquisadores de aciarias a oxigênio buscam dia após dia o desenvolvimento de parâmetros operacionais com reflexos diretos em ganhos metalúrgicos e no desempenho dos equipamentos, visando aumentar a produtividade e evitando interrupções para manutenção. O principal requerimento para um converterdor a oxigênio é o conjunto de lança com bico de cobre. Recentemente a Lumar Metals apresentou cartuchos com a tecnologia Slagless que podem ser usados para substituir os bicos convencionais de cobre com expressivos resultados de processo. Alguns pontos são fundamentais para se obter um projeto de bico que tenha satisfatória vida útil, como por exemplo, a estrutura do material utilizado, o correto dimensionamento do circuito de refrigeração e o correto dimensionamento dos lavais de saída do oxigênio. O objetivo do presente trabalho é avaliar os efeitos dos parâmetros de processo: pressão e vazão e suas influências no desgaste do bico de lança devido ao mau dimensionamento dos lavais ou quando operando em condições abaixo da especificada. Os resultados mostram que para cada conversor com um perfil operacional único, o projeto do bocal específico é o que garante os melhores ganhos metalúrgicos e aumento da vida útil do bico.

Aug 16, 2017

By J. Oré Iwanaga

El presente texto señala el uso de geocontenedores como una alternativa en la deshidratación de lodos líquidos ( relaves) a través del programa MATLAB que permite la determinación de los parámetros de diseño más importantes. La ejecución del programa se realizó en la planta concentradora de la Compañía Minera Raura, ubicada en la cordillera occidental entre Huánuco y Lima, sierra central del Perú donde se estableció la presión de bombeo (Po) y resistencia del geosintetico (T),a partir de datos conocidos como: perímetro (L) y peso específico del lodo líquido.

Jul 1, 2014

By S. K. V. Avasarala

This paper presents a case history of design, prediction, probe and production pile driving monitoring, loading tests and installation of over 3,300 prestressed concrete piles for a building complex consisting of 12, 5- and 6-story over parking buildings. The project was recently completed in three-phases over a span of 4 years. The subsoil conditions were explored by performing 25, Standard Penetration Test (SPT) borings throughout the site. Various types of driven pile foundations were considered and following an evaluation of high structural loads and site-specific constraints such as variable depth of bearing layer of Florida limestone and quality of clay and limestone layers, a prestressed concrete pile support system was selected as the most economical and effective foundation approach. The building foundations were designed for a pile capacity of 353 kN (40 tons) in compression, 45 kN (5 tons) in lateral capacity for a deflection of 0.64 cm (0.25 in.), and 133 kN (15 tons) in uplift capacity. The axial and lateral allowable pile capacity and lengths were predicted using SPT91 and LPILE computer programs, which are generally used in Florida. The validation of these capacities was derived from 144 probe piles and performance of 12 pile loading tests on selected probe piles. Prior to installation of probe or production piles, a termination criterion was established using 1-dimensional wave equation analyses in addition to the design pile embedment requirement. The predicted pile capacities compared very well with the capacities from the loading tests on probe piles. This information was effectively utilized as part of the overall quality control program to install a total of 4,186 prestressed concrete piles (including 144 probe piles) in different building areas across the project site to depths ranging from 8 to 21 m (25 to 90 ft) below existing ground elevation as part of foundation support system. This engineered, monitored, and tested foundation solution provided an effective and satisfactory basis for completion and approval of the foundation work for this 12, 5- and 6-story over parking building complex. A recent reconnaissance has indicated that all the building foundations are performing satisfactorily.

Jan 1, 1995

By Bryan A. Bartley

"Jim Macdonald was promoted from Waterworks Engineer to Streetworks Engineer for the Wellington City Council. He thus took over the City quarry and responsibility for its performance. The crushing plant needed upgrading and he thought it would not be difficult to make a crusher to overcome a problem. If he had a longer association with the quarry industry he would have used conventional methods and equipment, so his invention arose from a fresh view of crushing.He invented the Barmac Rotopactor after observing a wear resistant chute with a lining of dead stone trapped above a piece of angle. This idea led to a rotor lined with trapped stone, rotating on a vertical spindle. In trying - a model rotor he observed the impact against a circular rill of stone in half an oil drum and thus was started a very fertile new area of developement in comminution. The writer helped in the developement and shares in the patents. Jim died in January 1982, just as the machine was becoming known and some 200 were in use in various countries. Most were working in hard rock quarries et that time but recent uses have carried the machine into the mining and mineral processing field. This paper is directed at that industry."

Jan 1, 1985

By Kaushik Mukherjee

"Malaysian offshore and surrounding region are favorable to the installation of driven piles. During the design phase, pile driveability analysis plays a major role in pile make-up design to suit and selection of the feasible hammer, besides defining acceptance criteria to ensure a certain level of confidence of its fitness for purpose. The accuracy level of driveability analyses depends substantially on the selection of its parameters that best represent the in-situ scenario. The most uncertain of the parameters are those related to the soil model. It is noted in various projects in the region, that the consideration of suitable soil resistance to driving, coupled with soil dynamic parameters, significantly affects driving sequence planning, design, material, hammer selection and most importantly pile acceptance criteria. This is particularly relevant for a region that contains predominantly clayey subsoil resulting in large diameter, long friction piles susceptible to driving disturbances and slow strength recovery. Various researchers suggested suitable dynamic parameters and soil resistance during driving calibrated to specific regions. Regional experience suggests a set of soil degradation and parameters to suit the different stages of driving which is corroborated by pile monitoring records during continuous and delayed driving scenarios. The most sensitive amongst all dynamic soil parameters is the skin damping in clay. Smith’s wave theory approach considers a conservative assumption in selecting the parameters in absence of site-specific data, while a different approach may be adopted based on consistency of the clay for a site where the geotechnical parameters are well defined. This paper summarizes some independent studies on the effects of variations in dynamic parameters and resistance at different stages of driving and suitability of choices of different pile make-up and hammers for an optimum design. Similar experiences, coupled with simulation studies and back-analyses of available driving records suggest a reasonable judgment for the region.INTRODUCTIONFixed structures are generally supported in the in-place condition on a pile foundation those may either be driven or drilled & grouted piles depending on the subsoil. The piles may be driven inside the jacket legs or drilled through individual skirts normally grouped in clusters at the base of each leg. The types of subsoil dealt with in the Peninsular Malaysia and Gulf of Thailand surrounding region are conducive to the installation of driven piles only. The design of an offshore pile is fundamentally the optimization of pile length, size and make-up those are suitable to the requirement and supply. An interactive effort combining aspects related to geotechnical, structural and constructability are required to converge into a feasible, safe and economic solution. Other than the checking of the installation feasibility using a set of hammers in a given environment, driveability analysis is also used to define acceptance criteria for a majority of the offshore piles. Unlike short and end bearing piles in sand/soft rock, the piles in clayey subsoil regime often could not be rested on a dense strata where it could be met by a definite set criteria. Usually a measurement of blow counts determined and defined by driveability analyses forms the acceptance criteria to ensure a certain level of confidence of its fitness for the purpose coupled with an optimum penetration. While softness and uncertainty of the soil strata at target penetration may be resulted in possible overdrive, an unusual delay or the presence of an unidentified cemented layer or a boulder may cause early refusal or underdrive scenario. Hence, accuracy of the investigation, driveabilty study as well as the precautionary measures to avoid delays during driving are of equal importance."

Jan 1, 2015

By Bhaskar B. Thapa

The proposed Caldecott fourth bore will consist of a two lane highway tunnel along California State Route 24 near the City of Oakland. The proposed design and construction sequence for the 15-m-diameter tunnel are based on the New Austrian Tunneling Method (NATM). The initial support system incorporates combinations of shotcrete, rock dowels, lattice girders, spiles, and grouted steel pipe canopies. The final lining is cast-in-place reinforced concrete. A waterproofing membrane and drainage system are placed between the initial and final linings. State Route 24 is a lifeline route, required to be open to emergency vehicles within 72 hours after a major earthquake, defined as having a return period of 1,500 years and a peak ground acceleration of 1.2 g. Although the seismic design criteria are stringent, the design of the tunnel lining system is ultimately controlled by static ground loads in the weak rock along the alignment.

Jan 1, 2008

By Stephen R. Iverson, Bill M. Stewart, Michael J. Beus

The U.S. Mine Safety and Health Administration (MSHA) has identified ore pass hazards as a significant safety problem in underground metal mines in the United States injury and fatality data show that many injuries are related to pulling or freeing ore pass chutes and structural failures of control gates and ore pass walls. Researchers at the Spokane Research Laboratory of the National Institute for Occupational Safety and Health are investigating these hazards and developing methods to improve safety during transport of ore and waste. Particle flow analysis methods were used to simulate chute and control gate response to various material loading scenarios. Results from computer models indicate that dynamic impacts from ore and waste rock might be considerably greater than theory predicts. Static and dynamic loads were measured in a laboratory setting using scaled ore (sass mock-ups. Field tests were initiated in an active ore pass to determine actual static and dynamic loads. Field data were compared to computer results and indicated that impact and total static loads were substantially less than the computer model results suggested. Damping factors, normal and shear stiffness, and mass frictional characteristics have a significant effect on particle flow and resulting impact loads.

By P. R. Kneitz, G. Yoshikado, D. Zayakov

The design and analysis of a circular, domed powerhouse for Pacific Gas and Electric (PG&E) Company's Kerckhoff 2 Project is described. Exploration, geologic stress determinations, mechanical properties, reinforcement and instrumentation are addressed briefly. The analyses of the circular, domed cavern and the comparison of predicted and field deformations are presented in somewhat more detail. The behavior of the completed powerhouse cavern has been found to be substantially as predicted by the analysis.

Jan 1, 1982

By Jida Wu, Zhenqian Wang, Chusheng Liu, Wenqiang Qiu, Mengqi Zou, Wei Zhao

During the dry screening, the hole plugging is a serious problem for most traditional screening equipment sieving the moist fine coal. It would lead to the low preparation efficiency and the low screening efficiency. The flip-flow screen is a new kind of screening equipment by using flip-flow motion of elastic screen surfaces to implement the separation of material. With the remarkable advantages of the extraordinary vibration intensity of screen surface, the hole is difficult to be plugged, and the screening efficiency is improved. In this paper, a kind of centralized forced flip-flow screen (CFFS) was proposed based on the crank rocker mechanism. The flip-flow motion of elastic screen surfaces is achieved by the periodical reversed motion of inner and outer screen boxes driven by crank. The advantages of the CFFS include considerable deformation of the screen surface, stable flip-flow quantity, low working noise, low vibration influence on environment, etc. The principle and construction of the CFFS were introduced, and the modal analysis and harmonic response analysis of key components (the crank and the linkage) were implemented based on finite element method (FEM), respectively. The first six orders of natural frequency and vibration modes were obtained. The maximum equivalent stress and strain under working and resonance frequency were achieved. The results illustrate that the resonance frequency is much higher than the working frequency, and the stress and strain are all within the safe limit of the material. The prototype was manufactured, and the sieving experiment demonstrates that the CFFS perform steadily, and screening efficiency is over 80%. The new feasible method of the dry screening was proposed by the CFFS. The corresponding numerical simulation and the experiment provided a reliable basis for the future promotion of similar product design and research.

Jan 1, 2017

By Michael W. Oakland

This paper summarizes the analysis and design of a pile foundation system for two 400 ft. diameter, 500 ft. high cooling tower using a detailed finite element analysis package. The cooling towers are at the Brayton Point Power Plant in Somerset, Massachusetts. The design-build project will convert the power plant to a closed loop cooling system to reduce return of heated water to the bay. Each cooling tower is supported on a 5 ft. thick by 16 ft. wide ring beam with 44 columns oriented in a radial pattern. The allowable lateral movement on the thin wall shell was limited to only 0.5 inches. Lateral and tension resistance were the primary concerns for the large, but lightweight structure and the critical issue was the lateral response of piles and pile groups within the system. By constructing a detailed model of the foundation system including modeling each pile as an independent element, the contribution of each element was separately assessed and the system tuned to take best advantage of the load distribution afforded by the ring beam as well as the soil structure interaction created by tangential as well as radial resistance of the pile groups. The detailed model also incorporated the lateral resistance of interior piles supporting an equipment slab within the ring beam. Simpler models analyzed the pile groups independent of the complete structure and generally only relied on radial stiffness and generally resulted in large groups of piles needed at each pier. Through a series of trial configurations, the number of piles used was optimized. Confirmatory lateral, vertical and tension load tests were conducted and final fine tuning of the model completed.

Jan 1, 2010