Search Documents

By Toshihisa Adachi, Shosei Serata, Shunsuke Sakurai

Many different methods of measuring the in-situ stress field have been developed in recent years. They are all based on the assumption of elasticity without allowing any viscoelastic deformation. By using the high resolution strain-measuring technique recently developed in the laboratory at Serata Geomechanics, many rocks were found to be viscoelastic. The viscoelasticity of rock media was found to be dependent upon the resolution of the strain measurement. The higher the resolution of the strain measurement, the greater number of rocks could be identified as viscoelastic. All rocks eventually exhibit viscoelastic deformation under high stresses relative to the strength of the material. Therefore, the conventional methods of elasticity become less reliable with increase of ground stress. In deep underground formations, even hard rocks become viscoelastic. At the same time, many ground formations near the surface are actually viscoelastic. A new method was developed in the laboratory to determine the in-situ stress field in viscoelastic rock media. Rocks in general exhibit a small amount of viscoelastic creep whenever mean stress and octahedral shearing stress are changed substantially from their initial states. Such changes take place around a borehole immediately following the drilling although they are short-lived. We developed a viscoelastic method of determining the in-situ stress field by relating the time-dependent behavior of the borehole with the tensor properties and stress field of the underground. In developing the viscoelastic relation, only isotropic and homogeneous

Jan 1, 1970

By F. E. Senftle

Introduction The usual laboratory methods of uranium analysis are either tedious, time-consuming chemical procedures or elaborate physical methods requiring sensitive equipment. There is thus an urgent need for a method of estimating the uranium content of ore samples by approximate analysis in the field. When a new property is being developed, it is desirable to know, with the least possible delay, the uranium content of channel samples in order to guide the diamond drilling and digging operations. Prospectors, too, require approximate analyses of their hand specimens to evaluate their discoveries. To satisfy the demand for these types of analyses, several field procedures have been tried. Two general plans can be followed. One is fast but will yield only a rough estimate. The other is slightly longer but, if done carefully, will give an assay probably within 10 per cent of the true value. For field operation it is necessary to strip the more accurate laboratory methods of analysis of all refinements because of the limited equipment and skilled techniques at hand. Most of the corrections normally applied, with the exception of that for equilibrium, will not alter the gross analysis to any appreciable extent. When uranium atoms in pitchblende disintegrate, they break down into other radioactive elements, and eventually the number of elements being formed is equal to the number breaking down. The ore is then said to be in equilibrium. Certain geological processes, however, such as leaching, may selectively remove some of these elements and hence reduce the radioactivity of the ore sample. The ore is then said to be out of equilibrium. The field analysis may then be in error by as much as 50 per cent since the apparatus is calibrated with standards that are in equilibrium. However, such a large error due to loss of equilibrium is the exception, and in most cases uncorrected field types of analyr.is are justified.

Jan 1, 1949

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 Giovanni Rubinich Moraes, Giorgio de Tomi, Irfan Ullah

The study examines productive and unproductive hours in four underground mine shifts: 6 h, 8 h, 10 h, and 12 h. Moreover, two sub-scenarios of single or two blasts examined the effect on mine utilization regarding effective working hours in underground mines. Cuiabá Mine data, the Brazilian’s largest and deepest underground gold mine, was used in both sub-scenarios. Under the first sub-scenario, which assumes two blasts per day, the 6-h shift had an effective work time (EWT) of 13 h and 30 min or 56.3% of the day. The EWT was 15 h and 20 min, 63.9% of the day, in the 8-h shift scenario. The 15-h, 30-min EWT took 64.6% of the day in both 10/12-h shifts. The 6-h scenario had an EWT of 16 h and 15 min (67.7%) in the second sub-scenario with a single blast daily. The 8-h scenario boosted EWT to 18 h and 25 min (76.7%) daily. An EWT of 18 h and 35 min daily (77.4%) was found in 10/12-h shifts. Comparisons of both sub-scenarios show that EWT positively correlates with shift length. Sub-scenario 1 has a 7.6% incremental step from 6 to 8 h, while sub-scenario 2 has 9%. EWT increases from 8-h to 10/12-h shifts by 0.7% for single and two blasts daily. Compared to the two sub-scenarios, halting operations for blasting once daily improves the EWT average by 12.5%. Reducing blasting and changing underground mining shift duration might boost economic viability.

May 21, 2024

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