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By C Katonga

Mindola mine is currently the deepest mine in the Zambian copper belt. Stoping is currently active to 1330 m below surface with long range plans indicating future production from 1590 m level. The orebody is tabular and dips between 55o to vertical. The thickness varies from 8 to 14 m. The vertical crater retreat method of mining was first introduced at Mindola mine in the late-1980s following several trials that helped define the design criteria for its application. Over the last ten years the method has been continually modified to improve safety and maximise ore production. For example, due to the weakness of some rock units within the orebody formation and the instability of the hanging wall, the last VCR slices are usually between 8 - 10 m thick, and efforts are being made to strictly apply shrinkage method in order to reduce dilution. Recent advances in mining technology in the areas of equipment, blasting techniques, rock mechanics and materials handling have been employed to increase the overall productivity of the mine. Large down-the-hole machines capable of drilling 165 mm diameter blast holes, up to 80 m long are used in stoping. Each stope produces up to 20 000 tonnes of ore per month and can last for three months. Heavy systematic ground support of VCR development has significantly enhanced safety for mining crews and equipment. Crater mining has not only improved productivity and enhanced safety, but also overcome various problems associated with conventional sublevel open stoping previously employed at the mine. This paper discusses the technical and operational aspects of vertical crater retreat mining at Mindola mine during the last ten years. The changes in mining method are often accompanied by changes in mine design, blast design, mining equipment, ground support and operating practices.

Jan 1, 2000

By Hans Jürgen Maier, Gregory Gerstein, Florian Nürnberger

Microstructural analysis to support the development of material models provides valuable information to design complex forming operations. Damage models such as e.g. by Gurson consider spherical voids only. However, investigations of bcc steels by scanning electron microscopy reveal that voids exhibit an ellipsoidal shape with progressing deformation. The material’s weakening in the Gurson model is taken into account by the void volume fraction. Therefore, a three-dimensional characterization of the void shape offers important data for modelling. Thus, information on the anisotropy of the process of void evolution and accordingly, about the anisotropy of the deformation process is provided. Application of the information regarding the void shape anisotropy within the Gurson model is discussed.

Jan 1, 2016

By Lauren W. Choate

Wollastonite, a calcium metasilicate, derives its name from the man who discovered the mineral, Doctor William H. Wollaston, an English scientist. OCCURENCE Occurences of the mineral have been noted in Finland, Switzerland, Russia, Japan, Mexico and in the United States in Texas, California, Arizona, and New York. The only commercial deposit now being exploited is at Willsboro, New York. It is mined and processed by the Cabot Corporation whose home offices are in Boston, Massachusetts.

Jan 1, 1964

By Fei Chen, Xun Xu, Dezhong Kong, Yu Xiong

We address the problem of rib spalling caused by mining-induced roof movement. This problem affects production and safety of the working face. We address this problem by using the 3DEC numerical software to simulate the distribution and evolution regularity of displacement, stress, and the extent of plastic zone in the overlying strata and coal face during the advancing excavation of the 10,905 working face of the mine. Results showed that the first weighting interval of the 10,905 working face is 50 m, and the periodic weighting interval is 20 m. The fractures of overlying strata develop during the first weighting; the vertical stress and vertical displacement of the main roof increase by 45% and 10%, respectively; the vertical stress of the coal face increases by 11%; and the plastic zone in front of the working face increases rapidly. The displacement and stress of the main roof and coal face change periodically during the period of periodic weighting. The variation range during the periodic weighting is less than 30%, but the overall degree is larger than that before the first weighting. Finally, the integrity and rationality of numerical simulation are supplemented and verified by similarity simulation. On this basis, the proposed roof and coal face stability control scheme reduces the maximum horizontal displacement of the coal face from 16 to 4 cm, that is, a decrease of 75%. This study provides theoretical guidance for roof support and coal face stability control of working faces under similar conditions.

Dec 26, 2022

By R. Daignault et G. O. Allard

The Chibougamau area represents a part of the Abitibi greenstone belt. The rocks constitute a volcanic pile (Roy Group) overlain by a volcano-detritic sequence (Opemisca Group). Three important periods of tectonic deformation have been distinguished. The first one produced folds with north-south horizontal axes. The second one is responsible for the isoclinal east-west folds, and the associated regional schistosity. Reverse faulting contemporaneous with this period of deformation, produced two distincts effects. In some cases the faults cause a repetition of the stratigraphic sequence. Whereas in others the faults truncate second period folds. Domes and basins interference pattern are produced by the superposed effect of Di and D2 deformations. The motion of these two periods would be more or less contemporaneous. The deformation could be generated by rising diapirs of early plutons combined with the progressive formation of troughs by gravitational subsidence of denser strata. The rising diapirs of late granitoid plutons produces a wraparound of the host strata.

Jan 1, 1984

By Q. X. Yun

This paper provides a new approach to optimize the production planning in underground mines by means of evolutionary algorithms. Firstly, genetic algorithm is used to reach the global optimization in planning. Then, evolutionary programming is employed to obtain the partial optimization for each year. The application proves that the new approach is reasonable and useful. Keywords: Evolutionary algorithm, Genetic algorithm, Evolutionary programming, Optimization, Mining engineering.

Jan 1, 2003

By C. A. Wheeler

This paper presents the initial findings of a research program to reduce the annual equivalent costs of belt conveying systems. The work utilizes models to predict the motion resistance of belt conveyors that take into consideration the influence of key conveyor variables, such as idler roll diameter, spacing, troughing configuration and belt width. Given a specified conveyor configuration, the capital and ongoing costs of the system can then be approximated based on the required belt, idler rolls, structure, drives, etc. The research provides a computational means to rapidly analyze a large number of potential conveyor configurations and to compare each on an annual equivalent cost basis.

Jan 1, 2008

By Deepak Malhotra, Linda Battich

INTRODUCTION Mineral processing plants generally operate efficiently within the technical, economic and management constraints applied to them. They have no choice, because the dynamic and competitive nature of the mineral business dictates that survival and/or prosperity of the company depends on being a low cost producer. Progressive mineral companies realize that market downturns will occur, and they must continuously strive for lower unit production costs rather than be satisfied with the status quo. Mineral companies generally tend to reduce costs during market downturns. This short-term solution is achieved by high grading of ores, and cut-backs In waste stripping, exploration, and capital expenditures.(1) However, to remain a low-cost producer in the long term, companies must enhance revenue and reduce cost simultaneously. This Involves continuous evaluation of technologies and reagents, periodic audits to locate revenue losses; and gathering and analyzing statistical plant data to clearly understand the Impact of process variables on efficiency. Mineral companies are caught in a Catch-22. They need resources to accomplish the objectives outlined above. Most mill stuffs have been cut to the minimum level necessary to maintain production. Resources such as time, manpower and money are scarce, and mill metallurglsts struggle to use these resources productively. Is your flotation plant optimized? History Indicates that successful operations constantly tune the flotation circuits to Improve metallurgy or reduce cost. This Is the essence of evolutionary change In mineral processing operations. A plant auditing approach can play a key role in assisting the process engineers to achieve the overall objective of enhancing metallurgy and reducing cost with limited resources through evolutionary improvements. FLOTATION SYSTEM The flotation process is the most widely wed concentration process In the world today. The number of variables that can affect the flotation results Is very large, maybe over 100. These variables can be divided Into three main groups: (2) (1) ore and mineral properties; (2) reagent treatment; and (3) flotation machine characteristics. Some of these variables can be controlled while others have to be accepted. Recently, Investigators (3,4) have attempted to describe the flotation process as an engineering system which includes chemistry, equipment and operating variables. Though some of the variables are Independent, most are co-dependent. thus making it difficult to develop simple cause and effect relationships. For example, it is easy to understand the effect of reagent change on recovery and grade In the rougher circuit, but very difficult to quantify Its impact on filtration downstream. Plant audits on a periodic basis are necessary to develop an understanding of the Interactive nature of the system. Auditing provides comparisons of plant operating performance before and after variable changes. OVERVIEW OF PLANT AUDITING An audit Is a formal, thorough and periodic examination of a system. There are various types of audits (i.e., geological, environmental, metallurgical. economic, etc.), and each serves a different purpose. (5) The discussion here is related to plant and/or metallurgical audits. Neale and Flintoff note that two key factors governing changes In an operation are: (1) the opportunity must be recognized; and (2) the justification for change must exist. (6) Both factors emphasize the critical role of successful plant auditing. Without plant audits. many opportunities for improvement must go unrecognized. On the other hand, when a situation ripe for improvement Is recognized. the hard data from a plant audit can reveal the expected impact of an operating change.

Jan 1, 1993

By Izabela Vieira Teixeira Neves

Os aços inoxidáveis ferríticos estabilizados com nióbio apresentam grãos mais refinados e uma recristalização mais homogênea quando comparados aos não estabilizados. Contudo, em seu processamento industrial, mais especificamente na laminação a quente, utiliza-se um recozimento antes da etapa de laminação a frio e do recozimento final, visando a homogeneização da microestrutura de entrada. Objetivando a melhoria das propriedades de estampagem e soldagem em aços com adição de Nb, bem como uma possível redução de custos com a eliminação do recozimento após a laminação a quente, foram realizados testes com o aço inoxidável 430 estabilizado com Nb de forma a acompanhar a evolução de sua microestrutura e textura após ser submetido à laminação a frio com 80% de redução e recozimento a tempo constante (900 s) e diferentes temperaturas, 400°C a 1.000°C, partindo-se de ambas condições iniciais. A quantificação da recristalização foi feita através da fração amaciada em função da temperatura, obtida pela curva de microdureza Vickers. A interpretação da textura foi obtida por exames por microscopia eletrônica de varredura e difração de elétrons retroespalhados (EBSD). Para o encharque de 900 s, a recristalização se inicia a 700°C. A 750°C o aço se encontra completamente recristalizado, alcançando um tamanho de grão da ordem de 8,0 µm. Os resultados mostram que o aço não recozido após a laminação a quente apresentou grãos mais refinados e ligeiramente menores. Além disso, notou-se o aumento da fibra gama e redução da fibra alfa em ambas as condições de processamento à medida que a recristalização progredia.

Aug 8, 2018

By Rhelman Rossano Urzêdo Queiroz

Amostras de um aço Dual Phase, não deformadas e deformadas à temperatura ambiente e em condições de envelhecimento dinâmico foram examinadas por microscopia eletrônica de transmissão, visando analisar modificações na subestrutura de deslocações na faixa de temperaturas em que ocorre o fenômeno. Observaram-se mudanças significativas no padrão de distribuição das deslocações que evoluiu de uma distribuição uniforme, no material deformado à temperatura ambiente, para uma distribuição em forma de linhas alongadas a 200°C e 300°C, culminando em uma subestrutura complexa com elevada densidade de deslocações a 350°C. A 400°C, a distribuição uniforme foi novamente verificada. As imagens obtidas não indicaram a ocorrência de formação de carbonetos de transição ou precipitação na martensita durante a deformação nas temperaturas em que foram observados os efeitos de envelhecimento dinâmico.

Aug 7, 2018

By Daniel Augusto Ferro

O aço 27MnCrB5-2 tem sido muito utilizado para aplicação em facas, além de peças de boa resistência mecânica e resistência ao desgaste, alguns exemplos são verificados no ramo agrícola como faca para corte basal de colheitadeiras de cana, lâminas de roçadeira e helicoide para transporte de grãos. A indústria de beneficiamento de papel/papelão é outro segmento onde esse aço está presente, sendo usado para facas de corte e vinco. Com o objetivo de melhorar a conformabilidade da liga 27MnCrB5-2 no estado temperado, de forma a atender o nível de conformação solicitado, principalmente na fabricação de facas de corte e vinco, foram processados quatro lotes com diferentes conceitos de tratamento térmico de têmpera (martêmpera e austêmpera) para posterior avaliação das estruturas e propriedades mecânicas, a fim de correlacioná-las com a conformabilidade da dobra em cada situação. Com os resultados encontrados e testes práticos realizados durante fabricação da faca de corte e vinco, foi possível constatar melhora significativa na microestrutura/propriedade mecânica/processamento da peça considerando sua conformabilidade com um dos parâmetros de austêmpera utilizados.

Aug 16, 2017

By Eduardo Amado Marconato

No final do primeiro trimestre de 2012, a Usiminas iniciou a operação da nova linha de laminação de tiras a quente (LTQ2) na Usina de Cubatão visando fornecer bobinas de aço para a indústria automotiva, do petróleo e gás, máquinas agrícolas, aplicações diversas de aços estruturais, entre outras. A busca pela excelência na qualidade dos produtos e melhoria contínua nos processos estende-se a todos os setores da Usiminas como fatores de manutenção e ampliação da competitividade no mercado. Um dos principais itens que impactam o desempenho da produção na laminação a quente é o consumo de combustíveis para reaquecimento das placas até a temperatura adequada ao processo na linha de laminação. Desde o start up do laminador, o desempenho do forno de reaquecimento vem apresentando evolução expressiva em relação ao consumo de combustíveis. Essa evolução deveu-se especialmente à otimização dos parâmetros de controle e às melhorias alcançadas no processo. Foi alcançada uma redução média superior a 25% no consumo específico de combustível, quando comparado ao início da produção comercial do laminador.

Aug 16, 2017

By Breno Totti Maia

A constante busca por aumento de produtividade aliada à redução de custos com paradas para manutenção nos altos-fornos tem exigido incessantes evoluções tecnológicas em seus equipamentos. As ventaneiras são equipamentos de vital importância para o processo de redução do minério de ferro, e um importante parâmetro para um bom desempenho em processo é seu projeto de refrigeração. Tendo em vista que a otimização da refrigeração pode aumentar a vida do equipamento e reduzir custos com manutenções, o presente trabalho apresentará um estudo de evolução no projeto de refrigeração de ventaneiras com câmaras de refrigeração independente no mesmo corpo (câmaras interna e externa). Esta evolução tem como objetivo principal permitir a utilização da câmara interna mesmo após a falha da câmara externa, devido a sua refrigeração independente e otimizada, com aumento na vida útil do equipamento. A comparação destes projetos será feita utilizando ferramentas de simulação computacional CFD e os resultados serão apresentados na conclusão do trabalho.

Aug 2, 2018

By Amilton Ferreira de Oliveira

Este trabalho se propõe a mostrar os resultados obtidos pela SunCoke Energy Brasil após as mudanças do perfil da mistura de carvões, na qual foram acrescidas criteriosamente as participações dos carvões denominados “soft” e carvões “steam coal”, seguido da redução também criteriosa dos carvões médio voláteis. A consolidação dos dados de qualidade do coque e do custo das misturas comprova que as modificações no perfil das misturas foram bem sucedidas, pois a qualidade do coque se manteve conforme a expectativa dos clientes (Altos-Fornos) e o custo das misturas apresentou uma significativa redução. Todos os testes e experimentos adotados foram embasados na utilização na metodologia denominada “Método e aparelho para avaliar as propriedades de coqueificação do carvão”, também conhecida como Box Test, e ainda no profundo estudo das características dos carvões utilizados e os impactos destes na qualidade do coque.

Aug 16, 2017

By Camila Mendonça Romero Sales

O carbono tem atraído a atenção em pesquisas científicas e aplicações tecnológicas devido à diversidade das propriedades estruturais e elétricas. A proposta deste trabalho é produzir diamantes apartir de hidrocarboneto aromático em especial o Antraceno. Este possui uma estrutura de pelo menos 2 anéis aromáticos, de 5 ou 6 átomos de carbono. Com isso, ele foi submetido à pressão de 3,5GPa a uma temperatura de 1000ºC para a realização do processo de grafitização. Após este processo o grafite produzido foi misturado a liga Ni-Mn no sistema catalisador-solvente para o processo de síntese, com uma pressão de 4,5GPa e uma temperatura de 1300ºC com variação no tempo de realização da síntese de 30 a 120s. Para a realização dos cálculos dos parâmetros estruturais foi realizado ensaio de Difração de Raios-X (DRX) e para analisar os aspectos morfológicos foi realizado análise de Microscopia Eletronica de Varredura (MEV). Os resultados apresentam uma evolução dos parâmetros estruturais em relação ao tempoe temperatura de síntese, pode-se observar a presença de diamante nas amostras produzidas por Antraceno com maiores temperaturas de síntese.

Aug 16, 2017

By Mônica Aline Magalhães Gurgel

Nas últimas décadas o setor siderúrgico vem desenvolvendo aços com maior valor tecnológico, surgindo assim várias classes, entre elas os aços avançados de alta resistência, onde encontra-se o aço bifásico ou “Dual Phase” (DP). Este aço é caracterizado por uma microestrutura ferrítica-martensítica, associada a uma matriz ferrítica com ilhas dispersas de martensita. Neste trabalho utilizou-se amostras de um aço baixo C e Mn, com micro adição de Nb e Mo, em desenvolvimento, onde se propôs uma avaliação da evolução microestrutural e propriedades mecânicas das amostras extraídas após a laminação a quente, a frio, seguida de recozimento intercrítico, em escala laboratorial, com auxílio de forno Mufla e um equipamento de análise termomecânica (TMA), resultando em taxas de aquecimento distintas, onde selecionou 7 temperaturas de encharque distintas e subsequente resfriamento com patamar isotérmico a 600°C por 20 minutos, onde observou-se que para esse ciclo a microestrutura com aspectos mais característicos de um DP se deu em tratamentos com temperatura de encharque entre 760 e 800°C.

Aug 17, 2017

By Felipe Gianiselle

A liga de alumínio AA 7108 é uma liga endurecível por precipitação do sistema Al-Zn-Mg. Componentes da liga 7108 obtidos por extrusão têm sido crescentemente utilizados na fabricação de veículos de transporte terrestre. No presente trabalho foram estudadas as modificações microestruturais que ocorrem durante o tratamento térmico industrial de homogeneização, que precede a extrusão a quente desta liga. Foram utilizadas várias técnicas complementares de caracterização microestrutural, tais como microscopia óptica de luz polarizada, microscopia eletrônica de varredura eletrônica (MEV), espectroscopia de raios X por dispersão de energia (EDS), e medidas de dureza e de condutividade elétrica. Durante a homogeneização ocorreu dissolução parcial de compostos intermetálicos contendo Al, Fe, Zn, Mg e Si, enquanto as partículas de Al3(Zr,Ti) permaneceram inalteradas.

Oct 30, 2017

By Mônica Aline Magalhães Gurgel

O presente trabalho estudou a evolução microestrutural durante o recozimento no campo intercrítico de um aço baixo carbono com micro-adição de nióbio e molibdênio, laminado a frio, destinado a indústria automobilística, sendo este material da classe dos aços bifásicos. Com o intuito de verificar se os parâmetros utilizados no processo de fabricação (laminação a quente e a frio em função de uma determinada composição química) foram definidos de forma eficaz para obtenção da microestrutura esperada para um material “Dual Phase”. Os estudos foram suportados pelas análises da evolução microestrutural durante o processo de recozimento em escala laboratorial e análise dilatométrica, com o objetivo de determinar a faixa de temperatura no tratamento de recozimento em que as melhores propriedades foram atingidas. As caracterizações microestruturais e mecânicas foram avaliadas por Microscopia Óptica, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e ensaios de dureza Vickers.

Jul 30, 2018

By Sara Silva Ferreira de Dafé

Os aços com um alto teor de Mn (15-30%) e os elementos de liga, Si e Al, apresentam plasticidade excepcional devido à geração de maclas de deformação (efeito TWIP) ou múltiplas transformações martensíticas (efeito TRIP). Este trabalho avaliou a evolução microestrutural, a formação da textura e sua influência sobre o comportamento mecânico de um aço contendo 17%Mn-0,06%C laminado a frio com reduções de 45% e 90%, e recozimentos a 700°C durante tempos diferentes. A microestrutura foi analisada por microscopia óptica e eletrônica de varredura, EBSD e difração de raios X. A redução um frio favorece a formação da martensita a'. No aço recozido estão presentes as fases martensita a? e e e austenita. O limite de escoamento e de resistência à tração alcançaram 750 e 950 MPa, respectivamente, com o alongamento total de 45%, confirmando sua alta capacidade de encruamento. A reversão da martensita para austenita ocorre simultaneamente com a recristalização desta.

Aug 8, 2018

By Alexandre de Aparecida Morais

No processo de lingotamento contínuo a secagem e o pré-aquecimento do refratário do distribuidor são de fundamental importância. Estes são realizados visando: reduzir a perda de calor do aço líquido, reduzir as bolhas nas primeiras placas, evitar respingos de aço (reações) ocasionados pela umidade e prevenir a degradação refratário por choque térmico. Para aços planos, os sistemas para promover a secagem e pré-aquecimento podem ser do tipo a "quente" (mais usual) ou a "frio". É denominado "partida a quente" quando se realiza a secagem e o pré-aquecimento; e de “partida a frio”, quando apenas a secagem é realizada. Têm-se como características distintas entre os processos: - A Quente: maior consumo de gás; forte degradação do refratário; temperatura de trabalho do distribuidor mais elevada, deteriorando as condições do ambiente; - A Frio: menor consumo de gás; redução da degradação do refratário; no entanto, exige um controle rigoroso da curva de secagem, o que implica maior investimento inicial no equipamento de secagem. Em 2002, após uma análise de viabilidades a ArcelorMittal Tubarão implementou o sistema de frio. Este artigo mostra a evolução deste sistema após a sua implementação, analisando a correlação com defeitos, a implementação de melhorias e os ganhos obtidos.

Jul 30, 2018