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By Alexandre Dolabella Resende

O estudo do padrão de fluxo do aço no molde de lingotamento contínuo é de grande importância para a siderurgia, uma vez que permite compreender como as variáveis de processo afetam a qualidade do aço produzido. Existem diversas técnicas, numéricas ou experimentais, utilizadas para realizar esses estudos. Este trabalho apresenta um estudo de simulação numérica, que tem como objetivo avaliar a influência da fração de argônio injetada no sistema no padrão de fluxo do aço no molde de lingotamento de placas. As condições de processo simuladas foram obtidas de diversas máquinas de lingotamento, com diferentes vazões de aço e argônio injetado. Os resultados numéricos foram validados através de um método experimental denominado “Nail Board”. Após a realização do estudo, foram constatadas consideráveis alterações do padrão de fluxo devido à variação da fração volumétrica do argônio injetado no sistema.

Aug 17, 2017

By Jetson Lemos Ferreira

A Usiminas vem procurando fornecer aços de menor espessura ao mercado automotivo, com graus de resistência cada vez mais elevados, destacando-se os Advanced High Strength Steels (AHSS). Contudo, até então, a aplicação desses aços tem sido destinada basicamente em aplicações em peças de segurança e de reforço estrutural dos veículos. Visou-se nesse estudo avaliar, em escala laboratorial, a aplicabilidade em painel exposto de um AHSS referente ao grau DP450 em termos de conformabilidade e de desempenho, tendo como referência aços Interstitial Free (EC180) e Interstitial Free High Strength (IFHSS220). Foi verificado que o aço DP450 apresenta características mecânicas favoráveis ao processo de estampagem de componentes automotivos expostos. Para fatores que podem limitar sua utilização, tais como a flangeabilidade e o retorno elástico, foram propostas alternativas de processamento, as quais resultaram na maximização da conformabilidade do material e em melhor fixação de forma. Em termos de aplicação, verificou-se que o aço DP450 exibiu uma resistência à indentação, avaliada pela profundidade da impressão permanente, em torno de 43% e 31% superior à dos aços EC180 e IFHSS220, respectivamente.

Aug 17, 2017

By Adelson Goncalves

No processo de extração mineral, a perfuração de rocha é uma atividade essencial. Por isso, a redução de custo com materiais de desgaste é sempre um desafio para todos no campo da mineração. A partir desse desafio, o grupo de melhoria contínua Perfuração desenvolveu um projeto que visa redução de custo com hastes para perfuratrizes de grande porte. A metodologia aplicada para elaboração do projeto foi o PDCA, onde foi desenvolvido uma forma de reaproveitar o corpo da haste, que evita o descarte precoce da peça, otimizando a vida útil e consequentemente reduzindo o custo com materiais de desgaste de perfuração.

Aug 17, 2017

By Fritz F. Prugger, Peter R. Jones

This paper considers some of the main aspects of underground mining in the flat, rich, but deep lying deposits of Saskatchewan. It briefly describes the pertinent geological features as they relate to mining and the practical de-stressing techniques used to allow productive extraction in the high stress environment present in many of the province’s mines. Mining layouts, materials handling, and the evolution of some of the world's largest mining equipment are examined.

Jan 1, 1983

By G Pizarro, O Miranda, D Rosales

In panel/block caving mines, large amounts of information are collected at the operations. This information includes grades and extracted tonnage, fragmentation, lithology, design of stopes and main infrastructure, geotechnical information, overbreak progress, seismicity, numerical modelling and many other mine variables. To improve the reliability of the production plan it is required to integrate the mine data into one platform. In this paper, the logic of a new technological platform is presented for analysis, modelling and design in panel/block caving mines. The platform includes an acquisition system for mine data and geotechnical information, a back-analysis module for calibrating statistical models and a module of visualisation of the results. The application and benefits of the platform is illustrated for mining induced seismic risk for panel/block caving mining operation. The platform can be used in the mine design and planning processes and is useful for reducing uncertainty in the mining business of panel/block caving operations.CITATION:Miranda, O, Rosales, D, Pizarro, G and Vallejos, J, 2016. Development of an integrated platform for the analysis, modelling and design in panel caving mines, in Proceedings Seventh International Conference and Exhibition on Mass Mining (MassMin 2016), pp 237–240 (The Australasian Institute of Mining and Metallurgy: Melbourne).

May 9, 2016

By Fabiano Mendes

Processos industriais de carbonização são tecnologias maduras e operam há mais de 7 décadas. Contudo, o sistema integrado de produção de ferro primário e aços a base de biomassa como fonte de energia e termorredutor, mesmo sendo a alternativa ambiental de menor impacto existente, chega a seus limites tecnológicos, ambiental e econômico, ameaçando a sua sustentabilidade. O grupo Vallourec buscou o processo Lambiotte como base tecnológica para desenvolver seu ambicioso projeto de carbonização contínua, em substituição ao processo artesanal de fornos retangulares de batelada, utilizados atualmente. O esforço experimental de mais de meia década, com a adaptação e profunda reengenharia do processo Lambiotte, que é o que melhor representa esta classe de reatores, para que ele atendesse as condições brasileiras e o uso das espécies de madeira da família dos Eucaliptos culminou no desenvolvimento do processo de carbonização continua Carboval, que demonstrou sua plena capacidade, para atender aspectos econômicos, sustentáveis e de qualidade siderúrgica do carvão vegetal produzido.

Aug 17, 2017

By R. M. Strong, Lauson Stone

Under the terms of the act establishing the Bureau of Mines, this bureau was authorized to carryon the work of testing and analyzing fuels which had been conducted by the technologic branch of the United States Geological Survey. That work included in its scope an investigation of the availability and uses ofliquid as well as solid fuels, for the original outline of the fuel-testing investigations contemplated, as soon as the funds would be available, a study of the liquid-fuel resources of the country and the making of related researches to determine how these resources could be utilized with greatest efficiency. Owing to the fact that many difficulties were being encountered in the adaptation of the heavier fuel oils for convenient use in internalcombustion engines, it was deemed best to begin the investigation of liquid fuels with tests of gasoline, a fuel in more or less general use. When this investigation began, the extensive introduction, especially by foreign powers, of liquid fuels for small naval craft had awakened much interest. However, the quality of gasoline was reported to vary materially in different countries and the quantity available was said to be rapidly decreasing, with the probability of a prohibitive increase in price. At the same time the claim was made that denatured alcohol, of fairly uniform quality, could be procured in all parts of the world, that unlimited quantities could be readily produced at a low cost, and that this fuel could be used much more efficiently than gasoline in internal-combustion engines. Such statements naturally led to a widespread belief that the time was near at hand when denatured alcohol would entirely displace gasoline as engine fuel. Therefore, the first investigations of the liquid mineral fuels logically embraced a careful series of comparative tests of gasoline and denatured alcohol in engines. A series of over 2,000 such tests was conducted at the Government fuel-testing plants at St. Louis, Mo., and Norfolk, Va., details of which are given in the following pages. The report is published by the Bureau of Mines because of the transfer of the fuel-testing investigations to this bureau.

Jan 1, 1912

By H. A. Watson

This circular, which is a revision and combination of two previous publications,3 4/ presents information on the different types of equipment that may be used to analyze mine atmospheres, with particular reference to the application and limitations of each type. Such information is frequently requested by mining companies, State mining departments, and other agencies concerned with safety in mining who wish advice regarding methods of analysis of mine atmospheres and the equipment necessary for establishing laboratories for that purpose. Since the Haldane-type apparatus is particularly applicable to the accurate determination of carbon dioxide, oxygen, and combustible gases such as methane in mine atmospheres, that apparatus and the method of operation are described in detail. The circular presents results of a critical study of the accuracy attainable with the Haldane-type apparatus in the determination of methane in concentrations of the order of 0.25 percent, by volume. Analytical procedures involved in the other methods discussed are presented in publications referenced in this circular. Information is given also on the various accessory equipment needed in a laboratory for the analysis of mine atmospheres, and suggestions on laboratory design are included. INTRODUCTION 'The analysis of mine atmospheres plays an important part in promoting safety and maintaining safe conditions in mining operations, particularly in coal mining, where the flammable gas methane presents a continuous hazard in Nome mines and may be encountered unexpectedly in others.5/ Methane has been encountered also, often unexpectedly and with disastrous results, in noncoal mines and in tunnels under

Jan 1, 1956

By Sueli Aguiar Barros

A água utilizada para refrigerar grandes equipamentos de produção, tais como Alto fornos, Fornos do Laminador de Tiras a Quente, Trocadores de Calor das Laminações de Tiras a Frio é originada de diversas torres de resfriamento da Usina, denominadas CBR´s (Casas de Bomba de Refrigeração). A água refrigerada necessita de tratamento químico para proteger os equipamentos de corrosão, deposição e crescimento microbiológico. Este tratamento químico usualmente na CSN é obtido por uma empresa contratada fornecedora de produtos químicos e serviços nestes sistemas. Dentre os serviços destacam-se as análises físico químicas, monitoramento automático das dosagens, avaliação diária dos tratamentos, etc. Recentemente, em Agosto de 2014 houve o início do novo contrato deste tratamento nas nossas CBR´s, mudando-se o fornecedor, os produtos e a equipe de atuação nestes sistemas. Este trabalho visa descrever como foi realizada esta mudança, as dificuldades enfrentadas inicialmente e os ganhos obtidos com esta alteração do tratamento. Destacamos os ganhos no monitoramento em certos sistemas que anteriormente não era realizado, como nos Staves do Alto Forno 3 e os ganhos financeiros em relação ao tratamento.

Aug 17, 2017

By Paula Rodrigues Caumo

A aterosclerose é um termo geral relativo a diversas doenças relacionadas ao espessamento e perda de elasticidade da parede arterial. Atualmente os maus hábitos alimentares, combinados ao sedentarismo, podem levar a ocorrência de elevados níveis de colesterol na corrente sanguínea. Este fato aumenta o risco de obstrução dos vasos sanguíneos, limitando o fluxo do sangue para o coração. Desta maneira, para desobstruir o vaso sanguíneo e manter o lúmen arterial aberto é colocado um stent. Os stents são redes, normalmente de ligas metálicas, que servem para desobstruir os vasos sanguíneos. O tratamento de doenças das artérias coronárias e periféricas usando stents metálicos tem sido adotado nas intervenções médicas nos dias de hoje. No entanto, surgiram argumentos que indicavam os benefícios de remover o stent após este ter feito a desobstrução, originando desenvolvimento de stents biodegradáveis. Estes exigem propriedades mecânicas adequadas, biocompatibilidade adequada, garantindo uma baixa toxicidade dos produtos de degradação. Com isso, o objetivo deste trabalho é o estudo preliminar sobre stents metálicos biodegradáveis, como ferro puro, magnésio. Além disso, avaliar se os mesmos são adequados para aplicação à stents biodegradáveis, avaliando as propriedades mecânicas dos metais, biocompatibilidade e toxicidade dos compostos degradados ao longo do tempo de implantação.

Aug 17, 2017

By R. Venugopal, V. K. Saxena, A. K. Mukherjee

"Coal, iron and manganese ore samples were exposed to different ultrasonic intensities of 250, 300 and 350 W/L for five minutes and to an ultrosonic intensity of 270 W/L for different time durations of 3, 5 and 7 minutes. The ultrasonically treated samples showed reductions in D80 particle diameters of 6 percent for the coal samples, 5.95 percent for the iron ore samples and 35.63 percent for the manganese ore samples during grinding. The ultrasonic treatment was also observed to assist in reducing ash content in the coal product by 8 percent and to reduce manganese losses in rejects by about 5 percent. Ultrasonic treatment was concluded to be capable of assisting in the comminution of friable ores more prominently than the hard and porous materials.IntroductionComminution is an important unit operation in the mineral-processing, cement-making, powergeneration and pharmaceutical industries. But most of the milling technologies are considered to be energy inefficient, with less energy consumed in real size reduction and most of the energy consumed in the machine. This is more critical for the mineralprocessing industry because of the growing need to exploit lower-grade ore bodies and process rejects (Blazy et al., 1994; U.S. Department of Energy, 2005). Low-grade ores require crushing and grinding to liberate the valuable minerals, which are further separated from gangues by various beneficiation methods such as gravity separation, flotation and leaching. Various studies have been carried out to minimize energy consumption during milling by developing pretreatment methods that can initiate new fractures or improve the fracture density in materials before comminution. These studies were mainly focused on chemical additives; thermal, ultrasonic and microwave treatments; and electric disintegration (Klimpel and Austin, 1982; Norgate and Weller, 1994; Bearman, Briggs and Kojovic, 1997; Gaete-Garreton, Vargas-Hermandez and Velasquez-Lambert, 2000; Kumar et al., 2010; Wang, Shi and Manlapig., 2011, Singh et al., 2012).The fragmentation effect of ultrasonic fields in solids has been investigated since the 1950s, and Gärtner was probably the first researcher who attempted it (Gaete-Garreton, Vargas- Hermandez and Velasquez-Lambert, 2000). Sound waves can propagate in solids in the form of longitudinal waves, shear waves and surface waves, and in thin materials as plate waves.In surfaces, fractures and interfaces, various types of elliptical or complex vibrations of the particles make other waves possible. During ultrasonic-vibration treatment, cavitation bubbles nucleate, grow and collapse, generating microjets, whose impacts on the particles initiate microcracks. The ultrasonic waves can enhance the nucleation, growth and coalescence of flaws, caused by tensile or shear stress. The mechanisms operating in the materials and inducing these stresses have been identified as spall and compression-induced tensile microcracks, nucleating at preexisting flaws. These mechanisms are driven by the shock wave and cavitation effects in the surrounding fluid (Chen, Huang and Shih, 2003)"

Jan 1, 2016

By George S. Dulikravich

An advanced semi-stochastic algorithm for constrained multi-objective optimization has been adapted and combined with experimental testing and verification to determine optimum concentrations of alloying elements in heat-resistant and corrosion-resistant H-Series austenitic stainless steel alloys. The objective was to simultaneously maximize a number of alloy's mechanical properties. This research will result in a rigorous tool for the design of high-strength H-Series steels and other types of alloys unattainable by any means existing at the present time. Such a material-by-design tool will also be able to reduce or minimize the need for the addition of expensive elements such as Cr, Ni, Co, Nb, Ti, V, etc. and still obtain the optimum properties of an alloy.

Jan 1, 2003

By Rafael de Araujo Silva

As ligas ß-Ti têm sido consideradas materiais com potencial para armazenagem de hidrogênio no estado sólido. A adição de elementos de liga estabilizadores da fase ß, tal como o Nb, retém esta fase metaestável em temperatura ambiente. Neste trabalho a liga Ti-40Nb (at.%) foi produzida via fusão a arco e suas características microestruturais foram caracterizadas visando avaliar os efeitos da aplicação da deformação plástica severa (SPD, severe plastic deformation) e da hidrogenação. A laminação a frio sob atmosfera de Argônio foi a técnica de SPD escolhida. Os resultados principais mostraram que é possível hidrogenar a liga fundida Ti-40Nb em temperatura ambiente após laminação a frio. Os efeitos da deformação plástica severa na microestrutura da liga, como a introdução de discordâncias, foram importantes para o aperfeiçoamento da cinética de absorção em temperatura ambiente (25 °C). Após a dessorção da fase hidreto (CFC) a microestrutura volta a ser constituída pelas fases ? (CCC) e ?” (ortorrômbica).

Aug 17, 2017

By Eder Lúcio de Castro Martins

A Mina de Morro Agudo da Votorantim Metais está localizada na cidade de Paracatu (MG). A mina compreende um depósito de zinco e chumbo e atualmente o método de lavra empregado é o de Câmara e Pilares. O estudo geometalúrgico empregado na unidade tem por objetivo avaliar a performance das câmaras de lavra submetidas a testes de bancada correlacionando características mineralógicas com as etapas de beneficiamento. O minério é constituído predominantemente pelos minerais minério esfalerita (ZnS) e galena (PbS). O trabalho vem sendo desenvolvido com amostras de testemunhos de sondagem e representam as câmaras de lavra dos diversos níveis e regiões da Mina. Além dos testes de bancada que compreendem etapas de moagem, granuloquímica e flotação, as amostras são submetidas às análises químicas e mineralógicas. Foram determinados estatisticamente as classes de teores de alimentação dos testes, com o objetivo de realizar comparações de indivíduos que pertencem à mesma população. As câmaras de lavra são classificadas pelo rendimento geometalúrgico de acordo com a performance da variável recuperação metálica. De acordo com os resultados dos testes em bancada e sua respectiva classificação geometalúrgica, é possível traçar estratégias para que o planejamento de lavras e a usina de beneficiamento possam trabalhar em sinergia, de forma a maximizar o valor econômico de determinada frente de lavra.

Aug 17, 2017

By Maria Carolina Andrade Teles

Uma fibra natural apresenta características interfaciais com matrizes poliméricas que favorecem a absorção de alta energia de impacto da estrutura compósita . Este trabalho procura avaliar a resistência ao impacto deste tipo de matriz de poliéster com reforço de fibras naturais. As fibras de Fique foram misturadas com resina de poliéster sob pressão em um molde metálico, e curada à temperatura ambiente durante 24 horas . Amostras padrões foram preparadas até 30% em volume de fibras Fique alinhadas ao longo de todo o seu comprimento, estas amostras foram então testadas com ensaio de impacto Izod do pêndulo e as superfícies de fratura examinadas por microscopia eletrônica de varredura, MEV. A resistência ao impacto aumenta substancialmente com a quantidade relativa de fibra de Fique como reforço do compósito . Isto pode ser atribuído a uma descolagem preferencial da interface fibra / matriz , o que contribui para uma elevada energia absorvida.

Aug 17, 2017

By A. K. Sheik, W. G. Pariseau

A small underground mine in northern Idaho was used as an experimental facility for studying the role of water in the analysis of mine opening stability. Laboratory test data, borehole measurements and geological mapping assisted in constructing a coupled finite element model of the rock mass. The model was used to make quantitative estimates of: 1) rock stress, strain and displacement changes, and 2) water pressure and flow velocity changes that occurred during historical mining. Stope cuts and wet fills were included in the analysis. Stability of crown pillars between stopes was of particular interest. The relatively low effective stress and high rock mass strength showed that water pressure changes were of no great consequence in agreement with experience. The computational tools used in the analysis may be applied to other wet mines with appropriate changes to site-specific input data.

Jan 1, 1999

By Alexandre Keunecke Hardt

A dinâmica competitiva do mercado globalizado demanda informações confiáveis no dia-a-dia das empresas. Essas informações são preciosas, pois estabelecem vantagens que permitem que as empresas mantenham suas lideranças no mercado. Enquanto sistemas de Business Intelligence (BI) normalmente pertencem ao mundo da gestão e da estratégia, os conceitos da Indústria 4.0 trazem um conjunto de novas oportunidades para obtenção e extração de dados direto do chão-de-fábrica, permitindo com isso que decisões operacionais e táticas suportadas por esses dados sejam tomadas quase em tempo real. Uma solução BI desenvolvida em tecnologia OLAP (Online Analytical Processing) possui na etapa de ETL (Extract Transform Load) um de seus maiores gargalos. Este trabalho propõe uma ferramenta de processamento desenvolvida em Spark, denominada neste trabalho como BI 4.0, que resolve esse problema ao realizar o ETL de forma escalável, distribuída e com alta performance, trazendo ganhos significativos para o negócio.

Aug 17, 2017

By Vagner Silva Guilherme

Na busca de novas tecnologias para o processo de sinterização de minério de ferro, a recirculação dos gases de saída do processo podem proporcionar algumas vantagens em relação ao processo convencional. Para tal estudo, foi utilizado um modelo multi-fásico de sinterização para a avaliação da recirculação dos gases de saída do processo. Foram analisados cinco casos de recirculação dos gases de saída, do processo de sinterização, visando, sempre uma operação estável do processo. Os resultados de simulação indicam alargamento da frente de combustão com a recirculação dos gases de saída e a possibilidade da redução do consumo do combustível sólido. Como resultado, houve aumento da fração de cálcio-silicatos, proporcionando melhoria da redutibilidade do sínter, além da redução da emissão de CO2 e PCDD/Fs na máquina de sínter.

Aug 1, 2018

By Luciano Gadonski

O Laminador Reversível a Frio 4-Hi de uma cadeira da CSN-PR não foi projetado para reduzir 100% da Bobina Quente Decapada (BQD), ficando sempre o trecho de miolo e capa fora da espessura de especificação. O descarte deste material é realizado na entrada da Linha de Galvanização Contínua (LGC) da CSN-PR, sendo o processo de descarte feito de forma manual baseado em critérios visuais, acarretando em diferentes resultados por turno de operação, assim como o descarte desnecessário de material bom como sucata na maioria dos casos. Este trabalho aborda o estudo e desenvolvimento de um projeto conduzido através da metodologia do Lean Seis Sigma, automatizando a decisão do descarte e atingindo à máxima utilização do material dentro da especificação de espessura, diminuindo assim o trecho fora de bitola descartado como sucata na entrada da LGC, o que afetava diretamente o indicador de Rendimento Metálico da linha.

Aug 17, 2017

By F Shi, W Huang, D Seaman, K Runge

High Voltage Pulse (HVP) technology is a novel process that could potentially be the step-change needed in ore processability in the mining industry. The propensity of high voltage pulses towards mineral-enriched ore particles during treatment makes this technology selective and has the potential to enable ore pre-concentration by size separation. In this study, the potential for pre-concentration of a low grade copper-gold ore sample subjected to HVP pretreatment is investigated and compared to that achievable after mechanical breakage in JKMRC’s rotary breakage tester (JKRBT). The data show that a better pre-concentration result can be achieved after HVP processing than conventional breakage. The gold pre-concentration potential is much better than that observed for copper. 4D HVP pre-concentration characteristic curves were produced to assess the metallurgical performance possible as a function of energy input. The case study shows that when targeting a nominal metal recovery of 90 per cent for gold, the HVP pre-concentration technique can split the low grade ore (0.9 ppm gold and 0.28 per cent copper in the feed size 26.5-37.5 mm) into two components – a low grade oversize material (0.3 ppm gold and 0.15 per cent copper) and a high grade undersize material (1.0 ppm gold and 0.3 per cent copper). The mass split to the low grade is 23 per cent. Under this mass split scenario, gold recovery to screen undersize is 90 per cent and copper recovery is 85 per cent. The HVP treatment of this feed size requires a specific energy (spark) of 2.8 kWh/t.There is further research that would be required before industrial uptake of the HVP pre-concentration technology would be possible. This paper also outlines the research challenges that need to be overcome.CITATION:Huang, W, Shi, F, Antonio, C, Runge, K and Seaman, D, 2018. High-voltage pulse pre-concentration study using a low-grade copper-gold ore, in Proceedings 14th AusIMM Mill Operators' Conference 2018, pp 327–338 (The Australasian Institute of Mining and Metallurgy: Melbourne).

Aug 29, 2018