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By João Lucas Lautenschlager Cortez Alves

Foi implementado um modelo matemático transiente e tridimensional para prever os campos de temperatura e composição presentes no sólido e poça de fusão durante um processo de soldagem a arco. O modelo foi desenvolvido com base nas equações de conservação macroscópicas de calor, massa e espécies químicas, que foram solucionadas pelo método dos volumes finitos. Os resultados do modelo mostraram boa aderência com soluções analíticas. Foram apresentados os efeitos de mudança na velocidade e potência de soldagem na distribuição de temperatura obtida e no formato da poça de fusão para soldagem em uma chapa de liga Al-6,5%Cu.

Oct 30, 2017

By Alexandre Bellegard Farina

O sistema MgO-NiO é um dos importantes sistemas para o entendimento das reações metal-escória na elaboração das ligas de à base níquel. As ligas à base de níquel usualmente apresentam adições de magnésio com o intuito de melhoria da plasticidade destas o que permite o seu processamento através de processos de conformação mecânica. Neste trabalho foi realizada a modelagem termodinâmica deste sistema utilizando o modelo de células de Kapoor-Frohberg-Gaye e o módulo PARROT® do pacote Thermo-Calc® com objetivo de complementar o banco de dados SLAG®. Como resultado foi obtido um conjunto de parâmetros termodinâmicos que descrevem as fases deste sistema.

Aug 17, 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 João Victor Gomes Guimarães Ananias, Itavahn Alves da Silva, Thiago Araújo Santos de Oliveira, Salvatore Giuliano Peixoto Tropia de Abreu, Guilherme Santiago Queiroz, Carlos Antônio da Silva

Oct 1, 2019

By Johne Jesus Mol Peixoto, João Victor Gomes Guimarães Ananias, Itavahn Alves da Silva, Thiago Araújo Santos de Oliveira, Weslei Viana Gabriel, Carlos Antônio da Silva, Salvatore Giuliano PeixotoTropia

O arraste de escória para o distribuidor, durante a drenagem de panelas de aço, tem grande impacto no rendimento metálico, limpidez e produtividade no processo de lingotamento contínuo. Modelamento físico e matemático foram utilizados para o estudo da formação do escoamento tipo vórtice e funil no esgotamento de panelas de aço. Em um modelo em escala 1:6,5 foi avaliada a influência da vazão de drenagem, altura inicial de líquido, temperatura do banho e estratificação da temperatura sobre a altura crítica (Hcr) de formação de vórtice. Para todas as condições experimentais, o valor de Hcr se mostrou crescente com o aumento da vazão, respeitando uma relação linear. Através da técnica de Particle Image Velocimetry – PIV observou-se o desenvolvimento do campo de velocidades sub-superficiais da água durante a drenagem em modelo de acrílico em escala 1:6,5. Os resultados das simulações fluidodinâmicas obtiveram bom acordo com os experimentos físicos, e foram capazes de representar a influência da vazão e da temperatura sobre o valor de Hcr.

Oct 1, 2019

By Raissa Santos Salgado

Atualmente, a exigência do mercado pela produção de aços de alta qualidade aliada a redução de custos, impulsiona maiores investimentos em novas tecnologias e a busca pelo melhor conhecimento dos processos que ocorrem na usina siderúrgica. O desgaseificador RH tem-se revelado um equipamento fundamental para produção de aços ultra low carbon, tipo cada vez mais solicitado pelos maiores consumidores de aço. Diante disso, este trabalho visa a elaboração de um modelamento matemático das curvas de descarburação e desidrogenação no RH thyssenkruppCSA. A geração dessas curvas possibilitou o estudo do comportamento do teor de carbono e hidrogênio durante o tratamento das corridas no reator. Os resultados demonstram que o teor de carbono médio obtido não está dentro do esperado, conforme previsto pelo comissionamento. No entanto, a desidrogenação pode ser considerada como satisfatória.

Oct 30, 2017

By Izabela Diniz Duarte

O controle da temperatura do aço líquido desde o refino secundário até o lingotamento é condição essencial para alcançar alto nível de qualidade do produto final e economia de energia, o que permite ressaltar a importância de se determinar as perdas térmicas na panela. Entre outros fatores este trabalho buscou identificar a importância relativa das perdas térmicas para o revestimento refratário e através da escória. A temperatura, espessura da camada de escória, temperatura do revestimento refratário, propriedades físicas e características de convecção foram os fatores considerados. Cálculos numéricos que quantificam essas perdas.

Jul 30, 2018

By Lucas Breder Teixeira

Vasos metalúrgicos podem ser revestidos com linhas de tijolos refratários, com ou sem argamassa. Devido ao grande número de interfaces entre os tijolos, o sub-sistema tijolo/junta impõe dificuldades computacionais ao projeto da montagem. Buscando comparar a influência do projeto refratário nas tensões presentes na estrutura, um revestimento com juntas secas foi modelado utilizando um material homogêneo equivalente. As propriedades termo-mecânicas deste material equivalente foram determinadas usando o método de Homogeneização Periódica e dependem tanto da temperatura quanto do estado da junta (aberta ou fechada, nas duas direções). Este modelo foi usado para simular uma Panela de Aço através do Método dos Elementos Finitos (MEF) com o intuito de demonstrar a influência dos seguintes parâmetros: presença ou ausência de juntas; espessura da junta e projeto refratário. O trabalho pretende auxiliar o desenvolvimento de projetos refratários e fornecer melhores estimativas da aplicabilidade de uma dada configuração.

Oct 30, 2017

By Alejandro Lagos

El modelamiento estructural de una zona es esencial para la búsqueda de zonas favorables para la mineralización. En ese sentido, el presente texto describe la geología estructural de las áreas de Cajamarca, San Marcos y Bolivar y su posible relación con la génesis de los yacimientos de minerales ubicados en ese sector y así diseñar un modelo estructural de las aéreas mencionadas apoyado por el método de mapas paleogeológicos.

Sep 14, 2009

By Jhon Espinoza

El distrito minero de Yanacocha es un depósito epitermal de alta sulfuración emplazado en rocas volcánicas terciarias aflorantes en el Norte del Perú. Los ensambles de alteración hidrotermal son típicos a un yacimiento ácido-sulfato: silicificación, argílica avanzada y argílica, las características tectónicas y petrológicas hacen indicar varios eventos de mineralización de oro diseminado ligados a procesos intrusivos y extrusivos en un contexto de flow domes complex. Asismismo se reconocieron varios depósitos como: Carachugo, Maqui Maqui, San José y Yanacocha, los cuales están actualmente en proceso de minado. En ese sentido, el presente texto señala a la minera Yanacocha como un distrito que utiliza el software en creado por Newmont Technical and Scientific System, el cual está diseñado especialmente para el modelamiento geológico en un ambiente tri-dimensional que permite construir y revisar secciones interpretativas de estos depósitos en cualquier dirección, así como es posible una navegación real y rotación del yacimiento en pantalla.

May 25, 1998

By Angel Mondragon

El presente texto señala la explotación por minería subterránea y cielo abierto desarrollado en Cerro de Pasco a través del software minero Datamine y la implementación de Sistemas de Información. Los procesos ejecutados durante la implementación se basan en 3 actividades: el ingreso de datos, el procesamiento de estos datos y la obtención de resultados. La tarea principal para cualquier proceso, se enfocará en ingresar la información correcta y dearrollar el procesamiento adecuado, de tal manera que garantice que los resultados obtenidos sean los correctos.

Aug 25, 2002

By Juan Oswaldo Alfaro, Angel C. Nuñez, Hildebrando A. Cóndor

Se ha desarrollado un software para facilitar la evaluación del proceso molienda-clasificación en plantas concentradoras. Se ha modelado en UML-Lenguaje Unificado de Modelado; los datos e información se almacenó en SQL Server; se programó en Java (Programación Orientada a Objetos). Investigación Aplicada y Cuantitativa obteniendo como resultados un Software para Circuito de Molienda-Clasificación (Directa e Integral).

Sep 1, 2017

By Tuula Mäkinen, Lauri Pesonen, Peter Björklund, Jouni Pihlasalo, Mikko Korpi

Outotec Direct Blister Flash Smelting technology has proved to be an efficient and environmentally friendly way to treat copper concentrates from the Zambian Copperbelt at Konkola Copper Mines' (KCM) Nchanga smelter in Zambia. The modeling of slag chemistry and thermodynamics with MTDATA software played a central role in deciding the operation parameters for the smelter. Outotec FSF Online Process Advisor is used to calculate the process parameters and to give valuable information of the process state for the operating personnel. The pre-calculated slag liquidus graphs are also integrated to the Online Advisor.

Jan 1, 2011

By R. W. Fedors, S. T. Green, R. A. Hart, D. B. Walter

Computational fluid dynamic (CFD) modeling of a potential nuclear waste repository drift may be an important tool to estimate moisture redistribution caused by natural convection within the drift. To refine and support CFD techniques, a small laboratory cold-trap experiment was developed. Results from numerical modeling of the laboratory experiment show the sensitivity of the bulk air flow rate and average air temperature within the drift to several key parameters, including various boundary condition assumptions and surrounding porous media properties.

Jan 1, 2004

By R. K. K. Mbaya

The concept of adsorption or separation of platinum anions from base metal cations in chloride media using native or chemically modified activated carbons has been discussed in various journals within the context of batchwise systems. In our research work, a fixed-bed column, loaded with native and amine-immobilized activated carbon pellets (Norit RO 0.8), was used to study selective adsorption of platinum ions from chloride media at different flow rates, bed depth and initial metal concentrations. The kinetics, mass transfer characteristics, breakthrough data and separation factors (ß(Pt/Fe) and ß(Pt/Cr)) were quantitatively analysed and modeled. The bed-depth service time (BDST) model was used to model the breakthrough curves successfully in fixed-bed columns and also the dispersive diffusion in the radial and axial directions of the bed were evaluated. The inner diameter of the column was 3 cm and the bed depth was between 1.0 cm and 2.5 cm. Concentrated 4 M HCl acid solution was used to elute the fixed-bed column. It was demonstrated that amine-treated activated carbons provides superior separation factors between platinum and base metals (Fe, Cr). Results showed also, that 95% saturation was reached within 10~26 hours depending on the nature of ACs at a flow rate of 11 mL/min and initial concentration of 5 ppm.

Jan 1, 2014

By Lazar Kricak, Vladislav Kecojevic, Dragan Bogunovic

In spite of many advantages explosives have, their usage may cause environmental problem such as seismic vibration. One of the solutions to this particular problem may be application of an artificial screen as a barrier to the seismic wave path. This paper presents the results of experimental research on the artificial screen concept, its characteristics and role in attenuation of seismic effects generated by blasting. More than 1,500 laboratory measurements were conducted with different combinations of screen sizes, positions of the screen to blasting source, and intensities of blasting impulses. The results of the study show a significant reduction of generated vibrations by employment of artificial screens.

Jan 1, 2007

By Pengfu Tan

In order to understand and control the formation of dioxins and furans in iron ore sinter plants and to possibly avoid expensive end-of-pipe removal stages, thermodynamic calculations on the stability of PCDD/Fs have been combined with sinter process modeling by means of kinetic simulations and computational fluid dynamics. Three thermodynamic databases of PCDD/Fs, derived using the Group Additivity approach and two computational molecular modeling methods, MNDO and PM3, respectively, combined with the SGTE database have been used to model the PCDDIF formation and the PCDD/F isomer distributions in iron ore sintering. The results show very similar conditions for the PCDD/F formation using the different databases. Concerning the isomer distributions of toxic PCDD/Fs, the calculated data derived from the MNDO method showed optimum agreement with measured values from industrial furnaces. The thermodynamic calculations also proved that the isomer distributions found in combustion processes are equilibrium values, while the concentration ratio of PCDDs and PCDFs in the wind boxes does not represent an equilibrium state. A CFD model of iron ore sintering was developed including the kinetics of 15 relevant chemical reactions with the aim of describing the temperature fields and the gas flow patterns in the sintering bed. On the basis of these information and experimental observations reported in the literature possible pathways for the PCDD/F formation in sinter plants have been identified: PCDD/Fs are formed in the critical temperature region of 250 to 450°C below the combustion zone, are then carried downwards with the gas and condensed close to the bottom of the sinter bed. Transported to the discharge end with the solid mixture, they are again released into the gas phase when the flame front approaches the bottom. PCDD/Fs are also formed in the last wind boxes when the hot off-gases cool down and reach the critical temperature range. Consequently, methods to reduce the dioxin formation reactions are proposed including inhibitor addition to the sinter feed and off-gas quenching.

Jan 1, 2003

By Pengfu Tan

In order to understand and control the formation of dioxins and furans in iron ore sinter plants and to possibly avoid expensive end-of-pipe removal stages, thermodynamic calculations on the stability of PCDD/Fs have been combined with sinter process modeling by means of kinetic simulations and computational fluid dynamics. Three thermodynamic databases of PCDD/Fs, derived using the Group Additivity approach and two computational molecular modeling methods, MNDO and PM3, respectively, combined with the SGTE database have been used to model the PCDDIF formation and the PCDD/F isomer distributions in iron ore sintering. The results show very similar conditions for the PCDD/F formation using the different databases. Concerning the isomer distributions of toxic PCDD/Fs, the calculated data derived from the MNDO method showed optimum agreement with measured values from industrial furnaces. The thermodynamic calculations also proved that the isomer distributions found in combustion processes are equilibrium values, while the concentration ratio of PCDDs and PCDFs in the wind boxes does not represent an equilibrium state. A CFD model of iron ore sintering was developed including the kinetics of 15 relevant chemical reactions with the aim of describing the temperature fields and the gas flow patterns in the sintering bed. On the basis of these information and experimental observations reported in the literature possible pathways for the PCDD/F formation in sinter plants have been identified: PCDD/Fs are formed in the critical temperature region of 250 to 450 °C below the combustion zone, are then carried downwards with the gas and condensed close to the bottom of the sinter bed. Transported to the discharge end with the solid mixture, they are again released into the gas phase when the flame front approaches the bottom. PCDD/Fs are also formed in the last wind boxes when the hot off-gases cool down and reach the critical temperature range. Consequently, methods to reduce the dioxin formation reactions are proposed including inhibitor addition to the sinter feed and off-gas quenching.

Jan 1, 2003

By B. K. Chakrabarti

Modeling and a screening design of experiment (DOE) was performed with the process variables to identify the greatest effect of variables on the response quality in the dead burning of magnesite refractory in a rotary kiln. Among various interdependent variable factors, the design variables chosen were raw magnesite (RM) feed rate, kiln rotation time i,e, seconds per rotation(SPM) and burning zone temperature (BZT). The response variables chosen were exit gas temperature and density of dead burnt magnesite(DBM). ANOVA and normal plots were used to evaluate the effects.This work had enabled to correlate the BZT, RPM, RM feed with the exit gas temp and density of magnesite produced. The result opens up an avenue to look into the optimum region of operations within the ranges of variables considered in order to conserve energy and to minimize the exhaust gas temperature and to maximize the density of the DBM produced

Jan 1, 2015

By Thomas W. Smelser

A full-scale geotechnical model of a 15-foot (4.6 m) wide coal mine entry in correlation with computer finite-element analysis (FEA) is being employed at the Bureau of Mines Spokane Research Center for basic research on roof-bolt support systems. Physical and computer modeling of various coal mine roof-bolt reinforcement systems will increase our basic knowledge of how roof supports function. This information, in correlation with computer FEA and underground verification tests, will provide a basis for establishing safer, more cost- effective roof control plans and help establish guidelines for employing fully grouted and conventional bolting systems. The basic rationale for the research, research approach, methods and equipment employed, results to date, and future research plans are described in this paper.

Jan 1, 1982