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By Fernanda Mitke Maria de Lacerda Rocha Hoppe R

O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade da máquina de tração Instron em conjunto com um forno acoplado em sua estrutura (especialmente desenvolvido para este fim) para a obtenção das curvas tensão versus deformação do aço 22MnB5 nas temperaturas usualmente empregadas no processo de estampagem a quente. Adicionalmente, teve como objetivo avaliar a influência da temperatura nas propriedades mecânicas do aço para estampagem a quente. De posse dos dados experimentais de tensão e deformação foram realizadas tentativas de ajuste aos modelos constitutivos Voce–Kocks e Hollomon para as diferentes temperaturas. Os resultados demonstraram que o conjunto Instron-forno foi capaz de entregar resultados com repetibilidade, permitindo assim o ajuste dos dados ao modelo de Voce-Kocks na maior parte dos casos.

Oct 30, 2017

By Mônica Aline Magalhães Gurgel

Os aços inoxidáveis devido suas propriedades e vasta aplicação vêm sendo analisados em busca de maximizar o seu potencial, dentre as séries mais estudadas estão a 300 e a 200 que se diferenciam pela composição química. Neste trabalho analisou-se a imposição de baixos e distintos graus de redução (até 10%) pela laminação assimétrica de aços inoxidáveis austeníticos 304L e 201LN, possíveis transformações martensíticas induzidas por deformação no material, efeito TRIP, a fim de avaliar a formação de martensita em função da assimetria da deformação e ao longo da espessura do material. Confirmando os resultados esperados através de análises no microscópio eletrônico de varredura, e de macro e microdureza.

Oct 30, 2017

By RENARDIR PEIXOTO MACIEL JUNIOR

Tratamentos térmicos são de grande importância para o desenvolvimento dos materiais, pois alteram as suas propriedades ou conferem-lhes características determinadas. Neste trabalho, foram realizados dois tratamentos térmicos diferentes, recozimento pleno e normalização, em um aço utilizado como eixo de sustentação de aerogerador a fim de verificar as alterações nas microestruturas e propriedades mecânicas através de microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura e ensaio de microdureza Vickers. Além disso, foi realizada a identificação do material por meio de cálculo de composição de carbono utilizando o programa Image J com imagens obtidas por microscopia ótica. Logo, determinou-se que o aço tinha um teor de 0,55% de carbono. Após o estudo comparativo de dureza, verificou-se uma maior dureza da amostra normalizada e uma menor para a amostra recozida em comparação com a amostra recebida (sem tratamento). Logo, alcançaram-se os objetivos esperados ao fim do trabalho, pois todas as etapas foram realizadas com êxito obtendo,dessa forma, uma análise de resultados precisa.

Oct 30, 2017

By Carolina Conter Elgert

A influência dos parâmetros termomecânicos e da adição de elementos microligantes na relação processo, microestrutura e propriedades de chapas laminadas, do aço DIN 20MnCr5 foi o objetivo de estudo deste trabalho. Os testes foram desenvolvidos em escala piloto, no laboratório de processos metalúrgicos do IPT. Foram testadas variações de composição química, condições de laminação e taxas de resfriamento. Ocorreu alongamento dos grãos austeníticos para os materiais processados por laminação termomecânica e refino de grão e aumento de limite de escoamento para os aços microligados, tanto na condição de laminação convencional, quanto na condição de laminação termomecânica.

Oct 30, 2017

By Fernando Lopes Latorre

A cadeia produtiva do carvão vegetal que envolve as etapas de silvicultura, colheita e carbonização, tem passado por diversas mudanças nas últimas décadas. As produtividades volumétricas das florestas de eucalipto no Brasil aumentaram cerca de 4 vezes nos últimos 50 anos. A colheita florestal, nesse mesmo período, partiu de formas extremamente primitivas para máquinas de alta produtividade. Os processos de carbonização também evoluíram, mas sempre no sentido de aumento de produtividade dos fornos, com perda na qualidade do carvão vegetal produzido e sem aproveitamento integral da energia contida na madeira. Nesse contexto, esta etapa do processo chega a seus limites tecnológicos, ambientais e econômicos, ameaçando a sua sustentabilidade. Buscando resolver esse impasse, a Vallourec estudou o processo Lambiotte como base tecnológica para desenvolver seu ambicioso projeto de carbonização contínua com cogeração de energia em substituição ao processo artesanal de fornos retangulares de batelada. Esta tecnologia após vários anos de desenvolvimento demonstrou sua plena capacidade para atender a todos os aspectos demandados atualmente.

Oct 30, 2017

By Beatriz Sampaio Torres

A técnica de difração de raios X permite a obtenção de diversos resultados referentes à caracterização de determinado material. Através dela, foi possível realizar cinco experimentos em amostras metálicas submetidas a diferentes preparos, dentre eles: análise qualitativa, cálculo do parâmetro de rede, análise de orientação preferencial, análise de tamanho de cristalito e análise quantitativa. Os resultados obtidos foram condizentes com o previsto pela teoria, ratificando a eficiência da técnica.

Oct 30, 2017

By Renan de Matos Silva

Em função da necessidade constante da redução de custos e aumento da vida útil de equipamentos do setor industrial (como siderurgia, Mineração, entre outros), Aumenta-se a procura por soluções técnicas para tais necessidades. Uma excelente alternativa é fornecer aos equipamentos proteções superficiais que garantem resistência aos mecanismos de desgastes. As perdas econômicas geradas por desgastes prematuros são críticas e generalizados. Estes custos não são somente correlacionados a reposição de novas peças, mas também, paradas de máquinas, perdas de produção, de competitividade e de oportunidade de negócios. Visando melhor atender às necessidades dos clientes e potencializar a performance dos equipamentos, a SMS Group vem desenvolvendo e empregando novas tecnologias de revestimentos por aspersão térmica, com estudos criteriosos apresentando soluções práticas e viáveis.

Oct 30, 2017

By Jamil Nobre de Castro

O objetivo desse trabalho é comparar três técnicas em soldagem MIG/MAG com baixa energia: Curto Circuito convencional, Curto Circuito Controlado (CCC) Soft e modo corrente Pulsada através de soldagens na posição vertical descendente e avaliando a geometria do cordão de solda, o acabamento superficial e os sinais de aquisição. Essas três técnicas tem como vantagem a soldagem em todas as posições e o uso de baixas energias, que otimizam seu uso em chapas muito finas e em de passes de raiz. Foram definidos alguns parâmetros constantes como velocidade de alimentação e velocidade de soldagem e a corrente média foi mantida aproximadamente igual. Os parâmetros trabalhados foram a Distância Bico de Contato a Peça (DBCP) e o ângulo de soldagem e foi utilizado o modelo experimental Fatorial Completo, resultando em 27 ensaios. A soldagem com CCC Soft manteve a qualidade em quase todas as soldagens enquanto o C.C convencional e a corrente pulsada tiveram resultados satisfatórios apenas em algumas condições. Os resultados apresentaram que as soldagens com CCC Soft mantiveram a a geometria e a energia aproximadamente iguais mesmo com a variação da DBCP e do ângulo, o que não aconteceu com as outras duas técnicas, e a corrente pulsada apresentou bons resultados apenas na posição 15 graus puxando.

Oct 30, 2017

By Nelson de Freitas Costa

Em um ensaio de impacto Charpy convencional, não é comum mensurar a energia consumida nas etapas de fratura, geralmente se obtém apenas a porção de fratura dúctil. Esse trabalho tem como objetivo apresentar a proporção do consumo de energia das diferentes etapas de fratura e relacionar com a área de superfície de fratura do corpo de prova. Ainda, desenvolve discussão dos fenômenos envolvidos, utilizando a teoria já conhecida. Para a obtenção dos dados foi realizado ensaio de Charpy instrumentado em 50 corpos de prova de 9 lotes diferentes. As amostras foram retiradas a 1/3 do raio da seção redonda de barras laminadas a quente temperadas e revenidas. As amostras foram preparadas conforme amostra do tipo A, definido na ASTM E23. O ensaio foi conduzido a -20°C, obedecendo a norma ASTM E2298. Os resultados mostraram que aproximadamente 80% da energia consumida na fratura é consumida na etapa de fratura dúctil, sendo que 88% dessa energia é consumida na região de início de fratura. Essa região, porém, não representa maior área na superfície de fratura, devido a diferença de trabalho para deformação nas etapas de nucleação de trinca e propagação instável de trinca.

Oct 30, 2017

By Raissa Santos Salgado

O refino primário através dos convertedores BOF representa uma etapa fundamental na fabricação do aço. Em meio a um mercado desafiador e competitivo, estabilidade operacional e inovações são necessárias para alcançar qualidade e preços razoáveis. Com o intuito de estudar o sopro combinado através de um modelo físico, similar com convertedor da thyssenkruppCSA 330t, foi utilizada uma análise visual associada a métodos colorimétricos para mensurar a penetração do jato e a melhor configuração de ventaneiras. Com base nesses métodos, encontrou-se a distância banho-lança que reduz o tempo de mistura com menor probabilidade de slopping. A partir dos resultados obtidos no modelo a frio, os parâmetros foram recalculados para a prática industrial.

Oct 30, 2017

By Ana Carla de Melo Moreira Campelo

Para elaboração de planos de lavra é necessário que se faça o correto dimensionando da capacidade produtiva dos equipamentos envolvidos nas atividades de perfuração, carregamento e transporte. Esse estudo aborda o dimensionamento da produtividade de transporte para planejamento de curto prazo através da utilização de informações oriundas do banco de dados sistema de despacho e distância média de transporte oriunda da confecção dos planos de curto prazo, tomando como base os avanços de lavra e destinação dos materiais. A fim de chegar em um indicador da produtividade de transporte mais fiel aos resultados que de fato são praticados, foram levados em considerações os dados históricos mais recentes, obtidos por meio de um sistema de despacho e controle dos equipamentos (Dispatch®)... O trabalho proposto foi aplicado na mesma operação onde os dados foram obtidos e obteve resultados satisfatórios, possibilitando o acompanhamento mais detalhado da execução do plano de curto prazo e demonstrou-se passível de ser aplicado, também, para o planejamento de longo prazo. Os dados utilizados são provenientes de uma mina em operação (Cu-Au) situado no norte do Brasil.

Oct 30, 2017

By Armando Vazquez

Steel Dynamics Inc. (SDI) and Tenova Goodfellow Inc. (TGI) have successfully commissioned the first hybrid extractive/laser system for continuous and full spectrum analysis (CO, CO2, O2, H2 and H2O vapor) on two twin shell furnaces at Butler, Indiana. NextGen® technology using off-gas analysis as a main tool for EAF practice optimization is a proven effective method for improving plant productivity. Significant benefits attributed to the NextGen® system are operational cost reductions through the use of real-time dynamic control of chemical energy and improved environmental conditions through reduced GHG emissions. Additionally, the implementation of Tenova’s Water Leak Detection Technology® has shown results as an effective tool for operators to identify in real-time the presence of water during both reducing and oxidizing conditions. This paper will include project details, trials and results and will also outline the latest hardware developments and multipoint capabilities

Oct 30, 2017

By Benito Barbabela e Silva

O pelotamento é a mais complexa etapa de aglomeração de finos de minério de ferro. Sua resposta é naturalmente oscilante, sendo bastante influenciada pelas características físicas obtidas nos processos de beneficiamento mineral que a precedem e tem papel crucial para a etapa de tratamento térmico de sinterização à jusante. O presente trabalho aborda o processo de classificação de pelotas verdes, sólidos singulares de aspecto deformável e pegajoso, em peneiras de rolos por modelamento por aplicação de Método dos Elementos Discretos. Esta técnica mostra-se como uma importante ferramenta pois supera as limitações impostas na modelagem física (quantificação e identificação de fluxos por ausência de instrumentação em escala industrial, amostragem sem representatividade) ao reproduzir de forma verossímil as repostas do sistema para importantes variáveis de controle: comprimento de gap, umidade, dispersão de tamanhos e resistência das pelotas.

Oct 30, 2017

By Gilvandro Bueno

Atualmente, diferentes tipos de vedações laterais de rolos, usados para limitar o efeito de borda em prensas de rolos “High Pressure Grinding Rolls (HPGR)” se encontram disponíveis. O presente trabalho comparou dois métodos usados na vedação lateral: as placas laterais (cheek plates) e as flanges, essas últimas colocadas em um dos dois rolos, a partir de simulações usando o Método dos Elementos Discretos "Discrete Element Method (DEM)", com acoplamento dinâmico multicorpos (Multibody dynamics ou MBD). Como resultado das simulações foram obtidos os perfis de força compressiva ao longo do rolo, assim como a proporção do fluxo mássico de alimentação que é projetado fora da zona de compressão durante a prensagem. As simulações mostraram que ...do HPGR usando o DEM + MBD se apresentam como uma ferramenta muito útil para visualizar o melhor modelo de vedação de modo a minimizar o efeito de borda durante o processo de prensagem.

Oct 30, 2017

By Gustavo Massarenti Lopes

Neste trabalho são apresentados o planejamento e preparação para o início da operação, o período de “ramp up” e estabilização da produção da Coqueria da Companhia Siderúrgica do Pecém, incluindo a elaboração dos procedimentos para operação aliado a implantação do sistema de gestão da qualidade; definição do quadro de pessoal, seleção, contratação e treinamento; a estruturação, planejamento e execução do comissionamento; curva de “heating up” das baterias; definição da mistura de carvões; “ramp up” e estabilização da planta; apresentação dos resultados dos principais indicadores de produção e qualidade.

Oct 30, 2017

By R F. Cota, C Freeman, A Heberle

"The Lamego mine is an underground gold mine in the Iron Ore Quadrangle in Minas Gerais state, Brazil. The mine produces 48 to 50 koz per annum, as part of the larger Cuiabá-Lamego Complex. This combined unit is AngloGold Ashanti’s largest gold producer in the Americas, contributing with 310 to 320 koz per annum.The mine started production in 2009, utilising cut-and-fill mining methods.A mining method change was trialled in 2014, introducing open stope methods. The key benefits proposed from this change are considered to be: improved safety by eliminating re-entry mining methods reduced mining costs/increased productivity from utilising bulk-mining operations.The results from the trial were encouraging, and open stoping participation expanded beyond a trial.Production from open stope areas reached 180 000 t (40 per cent of total run-of-mine; ROM) in 2015. While the change in mining method resulted in higher production rates, it also introduced a critical issue in terms of stope recovery rate.Average underbreak (unplanned loss of ore) in the larger open stopes reached 21 per cent in 2015. To manage this ore loss, a project targeting higher recovery was structured with three primary components: analyse current performance to define contributing factors (design process gaps, operating practices) investigate corrective actions apply corrective actions and maximise team engagement to ensure changes become standard practice.Within six months of commencement, a range of contributing factors had been identified, and the majority of the associated corrective actions implemented, including increased team engagement to ensure changes were not ‘once off’ actions.The outcomes show a clear reduction in underbreak (average ~12 per cent for 2016), with further improvement opportunities identified. The challenging target is now to achieve a further reduction to 10 per cent underbreak as the average for 2017. The results contributed 1400 oz and additional US$ 0.5 million to the cash generation profile for 2016.CITATION:Heberle, A, Freeman, C and Cota, R F, 2017. Increasing stope recovery in an underground gold mine by using effective analysis, corrective action and employee engagement processes, in Proceedings 13th AusIMM Underground Operators’ Conference 2017, pp 117–122 (The Australasian Institute of Mining and Metallurgy: Melbourne)."

Oct 16, 2017

By J A. de la Torre, I R. Cerna, G K. Karadjian

The La Colorada underground mine in Zacatecas, Mexico is a mechanised cut-and-fill silver mine with a capacity of 1250 t/d. The project focused on training the mine’s experienced operators for a fleet of underground trucks, through the use of a training simulator. The project was run by the simulator vendor, in collaboration with the mine’s maintenance, safety and production management.A training program was created targeting maintenance reduction, productivity improvement and increased utilisation and availability. Operators were first acclimatised to the simulated environment, had their current performance baselined, then received targeted coaching, with the process repeated to reinforce learnings. Concurrently, production, maintenance, and safety data was being measured in the real world to measure skills transfer. Due to limited telemetry available from the equipment, many of the data points for the project were sourced from maintenance logs, and accounting data.Equipment failure data measured from unscheduled maintenance records showed an overall 6.5 per cent decrease in unscheduled maintenance following the implementation of the training program. This rate of reduction correlated with the significant decrease in equipment abuse behaviours measured within the simulator during this period. Additionally, overall maintenance activities showed a significant decrease, confirming that reductions in unscheduled maintenance were not achieved through increases in scheduled maintenance. The reduction in equipment damage also increased availability and utilisation of the truck fleet. This highlights that the maintenance improvements not only reduced maintenance costs, but made the fleet available for more production. Moreover, the variability of the operator performance was decreased by 86 per cent, and the difference between their best operator and the worst is less than the baseline; this showed a gap where machine abuse, productivity and cost are impacted directly.This project illustrated that even small-scale mining operations with an experienced operator workforce can achieve positive return on investment (ROI) from simulation-based training. It also highlights that in the absence of equipment telemetry, alternative data sources such as accounting data and maintenance logs can be used to quantify ROI from training.CITATION:Karadjian, G K, de la Torre, J A and Cerna, I R, 2017. Innovations in underground hard rock operator efficiency – through simulation-based training technologies and processes, in Proceedings 13th AusIMM Underground Operators’ Conference 2017, pp 53–58 (The Australasian Institute of Mining and Metallurgy: Melbourne).

Oct 16, 2017

By A Trench, S Ulrich, S Hagemann

A synthesis of reported All-In Sustaining Costs (AISC) for 57 Australian gold mines in the period 2014–2016 reveals for the first time the clear influence of grade upon cost performance, most evident in gold-only underground mines. Past syntheses of costs on a single quarter basis have viewed grade as potentially subordinate to other factors such as production scale, mine geometry, mineralisation style and a combination of other mining-related costs. Better understanding of the grade to cost relationship on both an individual mine and whole-of-portfolio portfolio basis is needed. Insight into the roles and trade-offs between other cost-determining factors will aid the future sustainability of the gold mining sector in Australia and assist in targeting prospects for future resource growth and development. While the overall trend is toward higher-grade mines displaying lower costs and vice versa, the grade to cost functions appear radically different between mines based on time-series data. The median cost of Australian gold production in the final quarter of 2016 was A$1081/oz. The threshold for lowest cost quartile production was A$965/oz. Underground production now dominates Australian gold output – with 71 per cent of ounces originating from operations that are either entirely underground or hybrid pit/underground mines. Scale economies are evident, with smaller mines predominately among the higher cost producers. For mines of equal grade, open pit mines are lower cost than underground operations. Reserves are modest, with a median mine life for underground operations of 4.7 years based on current production rates. Reserve additions at mines are likely constrained not only by the finite nature of mineralisation at each mine but also by the geometrical difficulty of accessing suitable drilling locations to test for reserve extensions.CITATION:Ulrich, S, Trench, A and Hagemann, S, 2017. Towards an understanding of production costs at Australia’s underground gold mines, in Proceedings 13th AusIMM Underground Operators’ Conference 2017, pp 241–250 (The Australasian Institute of Mining and Metallurgy: Melbourne).

Oct 16, 2017

By S Winter, G Klenowski

During longwall mining in the Bowen Basin, open tension cracks formed by overburden subsidence occur to a height of about 175 m above the mining horizon. Within this zone, water in aquifers or inundated workings will flow into the mine.At the Oaky Creek mines Aquila seam, open cut pits containing pit water overlie German Creek seam longwall panels at a height of about 105 m. The highly saline water is classified as contaminated and cannot be discharged off-site. Because alternative water storage facilities were not available, innovative water management solutions were needed to allow longwall mining to proceed without underground flooding.Computer modelling and underground inflow measurements have been completed to accurately determine inflow rates into longwall mines from overlying water sources at increasing overburden heights. Research work has also included determining cost-effective blanket treatment of final voids and reshaping spoil piles to minimise downward seepage.Ponded water overlying the Aquila low, Grasstree south and A6 pits required remedial works prior to longwall undermining to prevent flooding. In the Aquila low pit it was necessary to partition the pit and remove water overlying longwall 32. Two in-pit bridges were constructed by dozing and track compacting low wall spoil. The final void above the longwall panel was kept dry during undermining. Maximum recorded underground inflow rate was 30.0 L/s.The Grasstree south pit final void, part of the ramp and much of the spoil piles were inundated prior to undermining of 308 panel. A bridge and blanket were required to prevent ponding above the longwall. Maximum recorded inflow during undermining was 23.2 L/s.The pit A6 south final void, which contained dumped, saturated rejects and inundated highwall mining entries was undermined by longwall 36 at the Oaky No 1 underground mine. Because mapping of highwall entries was not available, the maximum calculated inflow rate of 73.0 L/s was based on all design entries being fully inundated. The actual inflow rate during longwall mining ranged up to 20.0 L/s.Water management improvements that have been implemented include greater use of contaminated pit water to wash coal, use of evaporation fans, and installation of a 6 ML/day reverse osmosis plant for water purification.CITATION:Klenowski, G and Winter, S, 2017. Inflows into longwall mines from inundated overlying workings, in Proceedings 13th AusIMM Underground Operators’ Conference 2017, pp 183–190 (The Australasian Institute of Mining and Metallurgy: Melbourne).

Oct 16, 2017

By S Thomson, M Lovitt, T Purvis, C te Kloot, T Nguyen, Z Liu

Ernest Henry Mine (EHM), located in north-western Queensland, is an underground copper/gold sublevel caving operation currently producing over 6 Mt/a of ore. The mass mining method of sublevel caving (SLC) used at EHM involves systematically blasting a series of uphole rings in parallel ore drives and drawing the broken ore using a top-down approach. Each ore drive contains multiple precharged rings to prevent having to charge in close proximity to the brow of the previously fired ring; however, the current initiation system still involves ‘hooking up’ all detonator lead cords of the first precharged ring. The unstable nature of a rill and working close to a brow presents hazards to personnel completing the hook-up process. There is also a business risk of ore loss when damaged ground support completely prevents access to the next precharged ring. If the hook-up step could be eliminated, the risk to personnel and the business would be significantly reduced.EHM engaged Orica Mining Services in 2016 to trial their WebGenTM 100 – wireless electronic blasting system (WEBSTM) for the first time in an underground mining environment. Having successfully signal-tested the equipment, two test holes were initiated, followed by a single production ring and then multiple production rings. In total, 30 production rings were successfully fired underground at EHM in 2017. To do this, WEBSTM was successfully integrated into EHM’s current charging and firing process, resulting in no business delays or loss to production. None of the 30 rings required hooking up and all were initiated from the surface with no personnel underground. A high level of ownership from all personnel involved ensured the trial was a success, and provided scope for wireless detonators to be used successfully on a large scale – both at EHM and other sublevel caving operations. WEBSTM is now a proven example of technology that can be used to improve safety in the mining industry, through eliminating the need for personnel to work in hazardous areas.CITATION:te Kloot, C, Liu, Z, Purvis, T, Thomson, S, Lovitt, M and Nguyen, T, 2017. Improving safety through technology – Orica wireless electronic blasting system trials at Ernest Henry Mine, in Proceedings 13th AusIMM Underground Operators’ Conference 2017, pp 39–50 (The Australasian Institute of Mining and Metallurgy: Melbourne).

Oct 16, 2017