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By Flaviani Marculano Marchesi, Silas Gambarine Soares, Elton Volkers do Espírito Santo, Felipe Fardin Grillo, Heitor Cristo Clem de Oliveira

O objetivo deste trabalho é utilizar a termodinâmica computacional para estudar as propriedades de escórias iniciais dessulfurantes utilizando misturas com diferentes fluxantes: fluorita, sodalita, borra de alumínio, B2O3 e ilmenita. A princípio, as misturas foram definidas e em seguida foram realizadas simulações para o aquecimento dessas misturas a 1350 ºC por meio do software FactSage 7.2. Assim, foi calculado o fator de dessulfuração (FDeS) para cada mistura com base nas condições de equilíbrio. As misturas contendo 5 e 10% de fluorita e 5% de sodalita foram as que apresentaram maior FDeS. Em contrapartida, as misturas com 10,15 e 20% de B2O3 tiveram os piores resultados nessa análise. Misturas da literatura também foram simuladas a fim de se obter o FDeS e relacioná-lo com a eficiência.

Oct 1, 2019

By Roberto Carneiro da Silva, José Geraldo da Silva Moreira, Eder Quental de Araújo, Patrick Petronio de Castro Andrade

Os fornos de reaquecimento são equipamentos comumente utilizados na indústria siderúrgica para aquecimento de produtos intermediários produzidos pelo processo de lingotamento. A operação correta desses equipamentos pode ser medida através de sua produtividade, seu consumo específico e seu rendimento metálico. Isso se torna ainda mais desafiante quando se trata de fornos multicombustível, e de uma siderúrgica integrada de grande porte como é o caso da Gerdau Ouro Branco, que possui 5 fornos de reaquecimento para atender a 5 diferentes laminações onde a disponibilidade de gases combustíveis é variável para cada forno. Dessa forma, esse trabalho traz uma metodologia de otimização capaz de determinar qual a melhor mistura de combustíveis e Poder Calorífico Inferior do Gás Misto (PCIGM) para operar os fornos de reaquecimento em diferentes situações e necessidades operacionais e de produção.

Aug 1, 2019

By Verônica Scarpini Candido

A utilização de fibras de naturais como agente de reforço tem sido amplamente estudada, pois é uma alternativa para o desenvolvimento de materiais sustentáveis. Assim esse trabalho tem por objetivo estudar o comportamento em flexão de compósitos de matriz poliéster reforçados com fibras de bagaço de cana de açúcar. Foram produzidos compósitos com adição de 0, 10, 20 e 30% em volume de fibra e, depois, testados em flexão em 3 pontos. Os resultados mostraram que adição das fibras reduziu a resistência à flexão, porém, mesmo com uma queda dessa propriedade, os resultados são similares aos encontrados na literatura.

Oct 30, 2017

By Gustavo Henrique Bolognesi Donato

A utilização de materiais cerâmicos em componentes que operam em elevadas temperaturas (p. ex.: trocadores de calor cerâmicos que operam acima de 800°C) é vantajosa do ponto de vista térmico, mas não é trivial em termos estruturais, uma vez que estes materiais são frágeis e portanto, suscetíveis à fratura catastrófica. Considerando a necessidade de materiais resistentes a elevadas temperaturas e que garantam a integridade de aplicações como tais trocadores de calor, este trabalho investiga as propriedades mecânicas da alumina a (Al2O3) como função da temperatura na faixa de 23°C a 850°C. Para tal, cem ensaios de flexão em 4 pontos e ensaios adicionais selecionados em 3 pontos foram realizados em amostras de seção transversal retangular de ~ 45 mm2 produzidas por gelcasting, técnica esta que tem grande potencial para moldar peças de geometria complexa. Os ensaios foram conduzidos empregando um dispositivo fabricado em Inconel (superliga de Níquel-Cromo) especialmente desenvolvido para esta finalidade e contendo articulações objetivando autocompensação de desalinhamentos. Os resultados experimentais puderam ser muito bem descritos usando a estatística biparamétrica de Weibull e demonstram o efeito da temperatura na redução da resistência à flexão. Adicionalmente, o dispositivo proposto facilitou e dinamizou a realização dos ensaios, além de garantir pequena dispersão das propriedades mecânicas obtidas, especialmente se considerado o micromecanismo frágil de fraturamento desta classe de materiais.

Aug 8, 2018

By Alessandra Susanne Viana Ragone Lopes

Pastilhas de Urânio (UO2) são empregadas como combustível nos reatores de potência, onde as condições operacionais introduzem elevados gradientes térmicos nas pastilhas. Potências elevadas propiciam a fusão da parte central das pastilhas. O inchamento das pastilhas UO2, decorrente dos produtos de fissão, causa trincamento do material e o estudo do seu comportamento é importante. Esse trabalho avaliou a aplicação de método ultrassônico na obtenção de constantes elásticas. Em função das dificuldades no manuseio do material nuclear, optou-se por um estudo comparativo em pastilhas de alumina (Al2O3). Foram fabricados e usados dois conjuntos de 10 pastilhas de Al2O3 com densidades de 92% e 96%. Foi utilizada técnica ultrassônica por transmissão obtendo medidas do tempo de percurso de ondas ultrassônicas, longitudinais e transversais, usadas para a determinação das constates elásticas do material. Equações relacionando densidade do material e velocidade da onda ultrassônica ao módulo de elasticidade, módulo de cisalhamento e coeficiente de Poisson, permitiram obter essas constantes elásticas, que apresentaram excelente concordância com a literatura disponível para o Al2O3.

Aug 8, 2018

By Verônica Scarpini Candido

O estudo da composição mássica de cerâmicas vermelhas é de extrema importância para a produção de peças com propriedades tecnológicas aceitáveis. Nesse contexto esse trabalho tem por objetivo determinar as propriedades tecnológicas de cerâmica vermelha para fabricação de blocos de vedação. Dois tipos de argila foram usados, argila forte e fraca, para a confecção dos corpos de prova que foram moldados por prensagem uniaxial. Após essa etapa foram determinadas a absorção de água e a resistência em flexão. Os resultados mostraram que a massa composta por 50% de argila forte e 50% de argila fraca apresentaram os melhores resultados de resistência à flexão. Assim, o estudo mostrou que todas as massas estudadas atendem aos requisitos mínimos exigidos por norma e que a massa composta pela mistura das argilas apresentou o melhor desempenho mecânico tecnológico.

Oct 30, 2017

By Afrânio Márcio Costa

Placas lingotadas continuamente, não obstante atendam a requisitos como composição química, conteúdo de inclusões, aspectos macro e micrográficos, podem ser desclassificadas por falta de conformidade dimensional. Contrações térmicas, de solidificação e de transformações de fases são partes intrínsecas do processo e são afetadas por alterações na taxa de extração de energia da placa durante o processo. Este conjunto de contrações determina o Fator de Contração de operação, o qual é utilizado para determinar as dimensões do molde que irão resultar na largura especificada, onde o presente estudo determinará o fator de contração dos aços peritéticos. As variáveis identificadas que influenciam no fluxo de calor primário foram: frequência de oscilação, superaquecimento, velocidade de lingotamento e viscosidade do pó fluxante. Identificou-se que o resfriamento secundário e a conicidade utilizado no molde, também são critérios determinantes para obtenção de larguras especificadas. Assim sendo, uma equação de regressão foi desenvolvida para o Fator de Contração.

Aug 17, 2017

By André Oliveira Galon, Elton Volkers do Espírito Santo, Caio Vaccari Silva, Victor Bridi Telles, Raphael Mariano de Souza

Para atender a demanda do mercado por aços com teores de fósforo cada vez menores, dominar os métodos desfosforantes mais eficientes é fundamental. Desse modo, o uso da termodinâmica computacional é extremamente importante, uma vez que as simulações vias softwares representam um caminho rápido, seguro e eficiente para se obter resultados no campo da aciaria. No presente trabalho foi proposto com uso do FactSage 7.2 a análise da eficiência de desfosforação de diferentes fluxantes: fluorita, sodalita, B2O3 e barrilha; que foram adicionados a uma mistura desfosforante padrão de 70g, nas simulações a massa total foi mantida constante em 70g e a porcentagem em peso usada dos fluxantes na mistura foi de 5 e 10%. Como tem-se em literatura que é possível correlacionar o fator de desfosforação (FDeP) com a eficiência, após o cálculo do FDeP feito através das simulações do FactSage, foi feita a correlação com a eficiência para se saber qual o fluxante era o mais eficiente e qual era o efeito do aumento da porcentagem em peso dos fluxantes na mistura desfosforante. A fluorita mostrou-se o fluxante mais eficiente seguido da barrilha, e a maior eficiência era atingida quando a porcentagem em peso dos fluxantes era de 5%.

Oct 1, 2019

By Dimas Henrique Barros Andrade, Victor Eric de Souza Moreira, Ana Karolina Menezes de Almeida, Jorge Luiz Baeta, Henrique Guilherme Lucas Bastos, Paulo Santos Assis

O alto-forno é um reator metalúrgico cujo principal produto é o ferro gusa. Práticas operacionais bem ajustadas, como a injeção de carvão mineral e gás natural, possibilitam menor consumo de coque, melhor produtividade e redução de custo. Um parâmetro importante na injeção de tais combustíveis é o potencial de oxidação da chama, chamado de Índice de Excesso de Oxigênio (IEO). Foi desenvolvida uma fórmula capaz de determinar o IEO para um alto-forno com injeção de carvão mineral baixo volátil e gás natural. Foi observado que, em média, o IEO e seu desvio padrão, para períodos com injeção de somente carvão mineral, foi maior que em períodos com co-injeção de carvão e gás natural. A otimização do IEO mostrou-se uma alternativa para melhorar o desempenho do alto-forno.

Oct 1, 2019

By João Carlos Jânio Gigolotti

Foram estudadas experimentalmente as relações de fases do sistema Nb-Ti-Si na seção isotérmica a 1200 °C. Ligas fundidas em forno a arco em atmosfera de argônio a partir de Nb, Ti e Si de alta pureza (? 99,9 %), foram tratadas termicamente a 1200 °C durante 264 h em forno tubular, em atmosfera de argônio, encapsuladas em tubos de quartzo. As ligas tiveram sua microestrutura caracterizada por difração de raios-X, microscopia eletrônica no modo elétrons retroespalhados e por microsonda. Ficaram determinados os campos ternários Nb5Si3 + (Nb, Ti)3Si + (Nb, Ti, Si), Nb5Si3 + (Nb, Ti)3Si + Ti5Si3, Ti5Si3 + (Nb, Ti)3Si + (Nb, Ti, Si), Nb5Si3 + Ti5Si4 + Ti5Si3, Nb5Si3 + Ti5Si4 + NbSi2, NbSi2 + Ti5Si4 + TiSi, NbSi2 + TiSi2 + TiSi e NbSi2 + TiSi2 + SiSS. Existe boa concordância dos resultados com as propostas calculadas e experimentais existentes na literatura para essa seção isotérmica do sistema Nb-Ti-Si. Pequenas alterações composicionais são sugeridas para a locação dos campos ternários observados.

Aug 16, 2017

By Artur Fernando de Vito Júnior

Caracterizar propriedades de resistência à propagação de trinca em aços é um elemento central em métodos de avaliação de integridade estrutural. Tal caracterização, normalmente se dá por meio da obtenção de curvas de resistência à propagação estável de defeitos (curvas J-R) do material. Sendo assim, para tornar este estudo mais amplo, serão obtidas curvas J-R de um aço estrutural com o objetivo de elaborar um roteiro metodológico para obtenção de curvas J-R. O ensaio de tenacidade à fratura para obtenção da curva J-R foi conduzido utilizando a técnica do corpo de prova único (single specimen) empregando o método da flexibilidade no descarregamento (unloading compliance), segundo a norma de ensaios ASTM E1820. Para este estudo, foram utilizados corpos de prova compactos C(T) de espessura B=10,0 mm, largura W=2B e uma relação aproximada entre o tamanho de trinca (a) e a largura, a/W=0,5.

Aug 8, 2018

By James G. Lyons

All machines vibrate and make noise. An increase signals impending trouble. Vibration and noise analysis allows the condition of the machine to be determined without costly interruption in service for disassembly and physical inspection.

Jan 1, 1977

By A. J. Antony Chettupuzha

During a construction project, it is important to ensure that accurate and pertinent knowledge is delivered on time to appropriate personnel. The criticality of documents exchanged or referred to by various parties, evolves over the course of the project lifecycle. Determining the criticality of documents at different stages of the project can aid companies with managing the flow of information in an organized manner, while providing for the detection of potentially disruptive, erroneous material that could result in delays and costs. Therefore, it is crucial to determine documents which have the potential to disrupt a process (by virtue of being incorrect versions etc.) so that they may be isolated or prevented from entering or interfering with the active flow of information in a project, while also ensuring standard revisions of documents are recognized and accessed accordingly. Electronic Product and Process Management [EPPM] systems provide the capability to establish and map information flow between different parties in a construction project. Analyzing an EPPM system may yield information about the criticality of certain documents within an activity, as well as isolate characteristics peculiar to documents which can assist in risk mitigation. We propose methodology that identifies such critical documents.

Aug 1, 2013

By K. K. Dehn

This study focused on determining the stability of thin shotcrete fill fences at a hard rock mine in northwestern Ontario during increased pour rates of paste backfill. Determination of the stability of the fence is needed for both personnel safety and to avoid failure of a fence. Failure of a fill fence during backfill activities would have severe impacts on production and potential hazards to nearby workers. Approved fill fences at the mine are a slender design of 10.5 centimeters of shotcrete applied to a rebar framework with burlap lined ?bedspring? backing. Approved mine standards dictate that fill rates may not exceed 1.5 meters of paste depth per 10-hour shift when pouring behind a flat fill fence. To decrease the backfill cycle time the study looked at fence stability during increased pour rates of 2.5 meters paste depth poured within a 10-hour shift. An instrumentation design was developed including pressure cells, strain gauges, and tilt-meters that were built into experimental fences to observe the effects of increased pour rates on lateral wall pressures, strain development in the rebar and shotcrete reinforcement, and physical deformation patterns along the face of the fence. The data was analyzed for overall stability.

May 1, 2007

By Azin Zangooi, Cesar Gomez, James Finch

Frother concentration is a variable which significantly affects the flotation performance by decreasing bubble size and helping froth stabilization. Variations in frother concentration, which mostly go unnoticed in industrial operations, may affect these functions. Some factors that can cause variations include the fact that frothers are normally dosed based on feed tonnage and not solution concentration, unstable frother delivery, incomplete dissolution for low solubility frothers, addition of frother-free wash water, remnant frother in recycle waters and frother partitioning to the froth. A colorimetric technique developed for determining frother concentration on site makes it possible to detect the occurrence of these problems and to establish their magnitude, allowing conditions to be adjusted to reduce frother concentration variations. By sampling and analysis, frother distribution throughout a circuit can be established, referred to as ‘frother distribution mapping’. Experiences at several concentrators processing sulphide ores are used to illustrate time restrictions for sample analysis, and to demonstrate temporal and spatial frother concentration changes as a consequence of variations in the grinding stage, recycled waters containing frother, and frother partitioning.

Jan 1, 2014

By J. R. CAIN

SAMUEL L. HOYT, ? Nela Park, Cleveland, Ohio (written discussion?). The work that Dr. Cain is doing on gases in steel should have a highly important bearing on investigational work in connection with steel-making practice. We found, for example, in our work in connection with the use of manganese in open-hearth practice that we needed expressions for the manganese efficiency and the "condition" of the steel. To get these figures we assumed that we would need to know the amount of FeO at different stages of the heat and the amounts of the gases present. This required simultaneous analyses of our samples for FeO and the gases and Dr. Cain seems to be the only investigator who has considered the analytical work from this point of view. That he has done so is very encouraging and it is to be hoped that his work will solve the mys-teries now surrounding this neglected phase of steel metallurgy. Those interested in the Ledebur method for use in connection with the efficiency of manganese as a "deoxidizing " agent will he disappointed to learn that more recent work at the Bureau indicates that Ledebur determinations are not reliable. The principal source of error seems to be due to the partial reduction of the ferrous oxide by the carbon present in the steel. However, it seems like an unnecessary criticism of the Ledebur method to state (p. 1319) that it proved of little value because it showed little differences in oxygen for a series of steels treated with ,various reagents and showing variations in physical properties and free-

Jan 12, 1919

Sampling protocols and metallurgical flow sheets should be designed to suit the style of mineralisation in question. In support, the a priori need for evaluation programs is the characterisation of the mineralisation type(s) and domain definition. The proportion and size of gold particles has a direct impact on the effectiveness of sampling protocols and metallurgical processes employed. Within the coarse- to-fi ne gold spectrum, the samplability of a deposit ranges from relatively simple for fine-grained disseminated particles, through to difficult for coarse gold mineralisation. Conversely, metallurgical processing may be relatively simple for coarse gold ore and more difficult for very fi ne gold ores. Most deposits contain a proportion of both particle size types. The nature of mineralisation, mineralogy and associated gold particle sizing can only be determined by preliminary sampling to facilitate testing. Mineralogical studies, focussing on ore mineralogy and gold particle deportment, size and distribution are required as part of wider paragenetic and geometallurgical investigations. This paper discusses key issues and presents a methodology for the determination of gold particle size in coarse gravity-gold ores to support sampling optimisation and which also contributes to metallurgical characterisation.

Aug 1, 2010

By E. Pourjenaei, P. Ghobadi

High Pressure Grinding Roll (HPGR) is efficient equipment in comminution process. HPGR could be a good option for preparing ball mill feed at the first stage of grinding due to its high efficiency and low energy consumption. Closing with a screen, these mills are utilizing as one of the principle parts in mineral processing industries, especially for iron ores. Recently, HPGRs are working as primary mills at 4 developing lines in Gol-e-Gohar Iron Ore Processing Complex, Iran. Different mechanism of particle crushing in compare to the other tumbling mills makes the HPGR as certain equipment with its own particular controlling parameters. Hydraulic pressure, roller speed and level of material inside feeding hopper are the most important variables influencing grinding efficiency of the HPGR. To figure out how they impress the process and operation situation, different industrial tests were carried out and the best result (d80 about 8 mm for HPGR discharge) was achieved at 180-190 bar pressure (P), 300 rpm speed (S) and 50% of hopper level (L). It is worth noting that this finding has been observed through past pilot test too. We also used design expert method (DX7 software) to develop the best design and analysis the test results, as well. According to the mechanical restriction of HPGR and process limitation in the plant (based on the industrial results), we adjusted value of each parameter in a logical range. Therefore, 20 industrial tests were conducted, as DX7 recommended, and the various impacts of the parameters and their interaction were identified based on statistical analysis. As the authors expected, it was revealed that after presser, roller speed is a critical variable because of its significant role in residence time of the particles between the rollers. The function below has been determined to explain the relation between different parameters and the response.

Jan 1, 2018

By Vivek Samu, Murthy Guddati

A new method called Effective Dispersion Analysis of Reflections (EDAR) was recently developed to effectively analyze the dispersive waves generated from lateral impact to piles. This paper presents the results of nondestructive length estimation of existing piles through EDAR. EDAR provides a new visualization method for analyzing wave reflections by transforming the response into the frequency domain thus eliminating the need to perform difficult peak picking in the time domain. In addition to being able to analyze dispersive waves, EDAR also incorporates the effects of radiation damping due to the surrounding soil leading to more accurate length estimates. Concrete filled steel tubes of different embedment depths were tested both in laboratory and field conditions. Length estimates obtained were within 10% error margins after careful analysis accounting for the presence of soil effects and effects from pile top reflection.

By R A. Pax

Operational grinding mills emit significant acoustic emissions which are a consequence of the dynamic environment prevailing inside them. From a technical perspective, the noise presents an opportunity to determine some details of the processes occurring inside the mills. The noise generated is not random and can be attributed to a range of events that occur inside these mills, consequently non-contact acoustic determinations of in-mill behaviour provide powerful insights into the operation of primary comminution tumbling mills. To enable a logically coherent picture to be formed of the processes inside a mill, arrays of microphones have been used. This approach allows a clearer picture of the in-mill behaviour of the charge to be accessed. In contrast to single microphone approaches, usually located near the expected charge toe position, an array of microphones allows much more useful information to be obtained from grinding mill noise.This paper will discuss and present data obtained from microphone arrays positioned at the toe and shoulder locations of a mill, and how this information can then be used for the optimisation of grinding mills in real-time.CITATION:Pax, R A, 2012. Determining mill operational efficiencies using non-contact acoustic emissions from microphone arrays, in Proceedings 11th AusIMM Mill OperatorsÆ Conference, pp 119-126 (The Australasian Institute of Mining and Metallurgy: Melbourne).

Oct 29, 2012