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By Paulo Correa

No processo de implementação de uma nova planta industrial, a disciplina de automação, responde pela integração dos equipamentos de forma a permitir a operação segura e produtiva dos dispositivos envolvidos, com um mínimo de intervenção humana. Em projetos de grande porte, temos muitos fornecedores de equipamentos mecânicos com diversas formas de contratação e estabelecer um padrão único para o sistema de automação, tornase uma atividade complexa, porém, fundamental para o sucesso do projeto. Por outro lado, o sistema de controle é sempre o último a ser montado e pode provocar atrasos no comissionamento dos equipamentos, se não estiver devidamente pronto, ou mesmo ser pressionado para compensar atrasos ocorridos nas etapas anteriores da construção. Nesse contexto, a engenharia de automação precisa estar concluída, os materiais precisam estar disponíveis e a mão de obra pronta para atendimento no exato momento das necessidades. Mediante o uso de uma estratégia de contratação antecipada do pacote de automação, na modalidade MAC, onde apenas uma empresa responde pelo fornecimento global do sistema de automação e instrumentação, reduzindo as interfaces envolvidas, buscando a participação do fornecedor nas fases iniciais da engenharia e com a elaboração de um planejamento consistente de recursos, foi possível atender as demandas da construção e comissionamento, dentro do cronograma e custo previstos para o projeto. Os resultados alcançados pela disciplina de automação e controle, aliados ao resultado global do projeto, sinalizam a assertividade das ações realizadas, trazendo benefícios consideráveis e reduzindo o risco na implementação do projeto P4P.

Aug 16, 2017

By Jorge Madias

La mayor parte de las máquinas de colada continua de palanquillas que utilizan buzas calibradas y lubricación con aceite se operan con alta velocidad de colada en secuencias largas, obteniendo alta productividad. Muchos de ellos todavía practican la inyección de aluminio en el molde, para desoxidar el acero líquido sin riesgo de obturación de las buzas. También es todavía usual la práctica de “pescar” la nata que se forma en el menisco. Las salpicaduras del chorro de cuchara contribuyen a la formación de chanchos en el repartidor, requiriendo el lanceo con oxígeno. Alternativamente, diversas plantas prefieren utilizar tubo de protección entre cuchara y repartidor y protección con gas inerte del chorro del repartidor al molde en todos los grados de acero colados con buza calibrada. Se hace una comparación entre ambas prácticas desde los puntos de vista de inversión, costo operativo, seguridad, productividad y calidad.

Jul 30, 2018

By Nilson Nedes de Paula

Este trabalho visa apresentar os resultados de um estudo de correlação envolvendo concentração magnética nas escalas bancada-piloto e piloto-industrial. Os testes que sustentam este estudo foram realizados no CPT (Centro de Pesquisas Tecnológicas da Vale). A correlação entre as escalas piloto-industrial tende a ser direta, uma vez que, concentradores magnéticos piloto possuem os mesmos mecanismos de atuação de um industrial. Por outro lado, entende-se que a correlação entre as escalas bancada-piloto não seja tão direta assim, necessitando de um entendimento/conhecimento maior para descrevê-la. Aproveitou-se este trabalho também para estudar uma forma de melhorar o modelo atual utilizado pelo CPT em interpretações mineralógicas voltadas para concentração magnética. A metodologia deste trabalho foi dividida em seis etapas distintas: escolha das amostras, amostragem industrial, caracterização das amostras, interpretação mineralógica, testes piloto, testes de bancada e análise de correlação. Em relação aos resultados, este trabalho confirma a interpretação mineralógica como uma boa ferramenta para estimar recuperação mássica e qualidade de concentrado em processos de concentração magnética, e que modelo utilizado atualmente pelo CPT apresenta melhores resultados em relação à modificação proposta neste trabalho. Os testes piloto apresentam resultados praticamente idênticos aos resultados da industrial, confirmando que a correlação entre as escalas piloto-industrial é direta. Por fim, este trabalho confirma que é possível correlacionar os resultados de bancada com os resultados da piloto. Os gráficos de correlação apresentam R2 superior a 0.77, podendo se basear na utilização de equações de regressão para estimar resultados piloto, a partir dos resultados de bancada. Entretanto, entende-se que é necessário realizar teste complementares, uma vez que, o espaço amostral (número de amostras estudadas) foi pequeno.

Aug 1, 2018

By Robert Boehnke, Bernd Mueller

This contribution presents an innovative, statistically supported method to predict blast vibrations in rock mass. For modelling the processes during and after detonation, a theory is employed which is based on linear momentum (so-called momentum theory), strongly supported by new measurement methods. During the course of the investigations, the following parameters have been found to dominantly influence vibrations: ! charge WB, includes geometrical factors such as borehole length and diameter (kg) ! detonation velocity cd of the explosives used (m/s) ! distance r between the points of emission and immission (m) and the statistically determined negative exponent n ! factor RM or RS of the rock mass which is related to the specific blast momentum and the drilling and blasting technique used and is statistically determined together with the exponent m (mm/kg or mms/kgm)

Jan 1, 2004

By Cesar Giron Camerini

Os aços inoxidáveis bifásicos superduplex estão presentes em diversos setores da engenharia devido a versatilidade oferecida em termos de propriedades mecânicas e resistência à corrosão. Para garantir a qualidade destes aços, avaliar o teor de ferrita presente na microestrutura é de grande relevância para indústria uma vez que diversas propriedades do material dependem do controle deste teor. Durante a fabricação de equipamentos ou inspeções de campo uma das formas mais viáveis de monitorar o teor de ferrita é através do ferritoscópio, dada sua portabilidade e fácil interpretação. No entanto, observou-se que a forma usual de calibração do ferritoscópio pode levar a medidas imprecisas, principalmente na avaliação dos aços superduplex. A fim de analisar esta influência, foram realizados diferentes testes de caracterização microestrutural através de microscopia ótica, difração de raio-x e o magnetômetro de amostra vibrante, para confrontar com medidas obtidas com ferritoscópio. Conclui-se que para elevados teores de ferrita, a calibração do ferritoscópio realizada a partir dos padrões fornecidos pelos fabricantes apresentam desvios significativos dos teores encontrados a partir da caracterização com equipamentos de laboratório. O presente trabalho apresenta uma solução para utilização do ferritoscópio para uma quantificação mais acurada do teor de ferrita nos aços inoxidáveis superduplex.

Oct 30, 2017

By Adriano Santos

O presente trabalho busca apresentar o desenvolvimento, as diferenças e os resultados dos testes de flotação em bancada em circuito fechado (locked cycle test - LCT), desenvolvidos para avaliar o circuito industrial do projeto Morro do Pilar da Manabi que foi projetado para processar um itabirito com 30% de teor de ferro. Para buscar a máxima eficiência na recuperação de ferro a rota de processo desenvolvida prevê a flotação em duas estreitas faixas de tamanho: a faixa -0,15+0,044mm será processada em células mecânicas e a fração -0,044mm em colunas de flotação. Por se tratar de um minério de baixo teor, houve a necessidade de desenvolver um teste de bancada, preciso e robusto, para avaliar o desempenho do itabirito no circuito industrial projetado, composto por etapas de flotação rougher, cleaner, recleaner e scavenger. O teste em circuito fechado desenvolvido apresentou excelentes resultados, coerentes com o desempenho de testes piloto contínuos feitos com o mesmo itabirito pobre.

Aug 2, 2018

By Rodrigo Sales

Os principais objetivos de um projeto de Integração e Otimização de Processos (PIO – Process Integration and Optimisation) é de auxiliar no desenvolvimento de uma estratégia integrada de desmonte e cominuição que minimize o custo total por tonelada processada nas etapas de lavra e cominuição das operações, minimize o consumo de energia e maximize a taxa de processamento, produção de metais e lucro da empresa. O projeto consiste na revisão de práticas operacionais, auditoria e amostragem, benchmarking, modelagem e simulações das operações de perfuração e desmonte e cominuição. Isto permite uma análise holística das operações para identificar oportunidades de melhorias e desenvolver estratégias integradas e otimizadas de operação da mina-à-planta. O projeto incluiu o sistema exclusivo da Metso, SmartTag™, para rastrear o minério dos furos de desmonte na mina até a planta concentradora com o objetivo de correlacionar os tipos de minério e de desmonte com os resultados de desempenho da planta. O sistema de modelamento geometalúrgico automatizado chamado GeoMetso™ utiliza a tecnologia de rastreamento de minério SmartTag™ para coletar continuamente dados de desempenho da planta e atualizar automaticamente os modelos preditivos e o modelo de blocos em tempo real. Este sistema é a base para a implementação, validação e melhoria contínua das estratégias integradas e otimizadas de operação, além de auxiliar na reconciliação da mina-à-planta e planejamento de lavra.

Aug 17, 2017

By Lucas Andery Reis

Em uma usina de processamento mineral podem existir dezenas de controladores que alteram automaticamente variáveis como taxa de minério, vazão de polpa, nível de caixa, quantidade de insumos, etc. Esses controladores existem para manter o processo em seu estado mais produtivo com o mínimo de ação humana. Para que este sistema de controladores funcione adequadamente, é preciso que estes sejam avaliados e sintonizados periodicamente. Devido à grande quantidade de controladores, diversos métodos de avaliação e inúmeras técnicas de sintonia, a tarefa pode se tornar extremamente complexa, confusa e longa. Por esta razão, nesse trabalho é proposta a aplicação da abordagem Seis Sigma DMAIC para gerenciar de forma eficiente e concisa as atividades de avaliação e sintonia de controladores industriais. A aplicação foi realizada na SAMARCO Mineração S.A. em Mariana/MG e os resultados comprovam a importância da abordagem proposta.

Oct 30, 2017

By William Sergio Flores Roman

Los aceros para armaduras de hormigón tienen que exhibir una buena relación entre resistencia y tenacidad que se ve reflejado en la performance del producto en servicio al ser aplicado a esfuerzos exigidos. Acerbrag es una empresa que produce aceros para la industria de la construcción teniendo en su gama los aceros de medio carbono para la fabricación de barras conformadas de dureza natural para armaduras en estructuras de hormigón. El objetivo de este trabajo es encontrar criterios de ventanas de trabajos operacionales y de control para la manufactura de aceros con buenas propiedades mecánicas en términos de resistencia y tenacidad. Este paper muestra los resultados de los trabajos realizados en las diferentes áreas productivas para conseguir un producto final con mayor resistencia a altas exigencias en servicio, además, reporta diferentes aspectos del proceso de manufactura del producto que van desde el ajuste de la composición química del acero, incluyendo criterios de propiedades mecánicas objetivos, criterios de calidad interna mostrando la microestructura de la barra antes y después de los cambios y finalmente la calidad dimensional y superficial de la barra nervurada, este último potenciando la falla prematura del material. Todos estos cambios, se ven reflejados finalmente en la performance de la barra, sometida a los nuevos criterios de exigencia en los ensayos mecánicos.

Oct 30, 2017

By D. A. Fenton

Two large 34 ½ foot diameter mills have seen seven years of continuous operation before massive fracturing occurred on one of the trunnion cones. These fractures were discovered when liner changes were made. Four modes of failure were identified, three of the modes combining to cause a large circumferential tear in the 4-inch cone plate. A theoretical account is made of the modes of fracture and comparison made with field results. New material was used to repair the fractured cone, and the complete repair took ten weeks. The repair was monitored and lasted twenty-six weeks before the newly designed structure was available.

Jan 1, 1982

By H S. Ellis

Flow studies have been conducted on nickel-water suspensions in a 1in.-diam., 42-ft.-long transparent lab-oratory pipeline at concentrations of up to 25 per cent, by volume, and slurry velocities of up to 15 ft/sec. The average size of the nickel powder was approximately 150 mesh (106J.L). Three flow regime were noted. At the highest velocities, i.e., above 10 ft/;sec., where the concentration distribution through the vertical diameter was most uniform, pressure gradients could be correlated with the Durand-Condolios equation (7,8). An intermediate region, i.e., from 7 ft/sec. to10 ft/sec., could be distinguished, the lower velocity limit being that at which nickel particles began to deposit. This region was also marked by decreasing pressure gradients, for a given concentration, as the velocity was reduced. The upper velocity limit in this region was also uniquely defined in that the friction factor for any nickel concentration was the same as that for water. In the third regime, below about 7 ft/sec

Jan 1, 1963

By C. V. O?Keefe

Volumetric flow and mass flow are two of the critical process parameters needed to understand and control flotation processes, with others being levels, densities, and metal analyses. Both volumetric flow and density measurements can be adversely influenced by entrained air, which will result in artificially high flow readings and artificially low mass flow calculations. Array-based instrumentation has been used successfully to accurately measure both volumetric flow of aerated slurry and the quantity of air entrained within the slurry. The latter measurement has been used to correct density measurements, thus providing an accurate mass flow calculation. A case study involving the use of this technology to measure both flow rates and air entrainment levels at Eland Platinum processing facility (concentrator) will be covered in detail. In addition, with certain traditional flow meters such as electromagnetic meters, erroneous volumetric flow rates can be recorded in the presence of paramagnetic or ferromagnetic material. The use of this array technology to avoid spikes in measurements due to steel fragments passing through the pipe will also be discussed.

Jan 1, 2012

By R. F. Stevens

A laboratory method for examining crude shale oil is described. The method uses only about 500 ml. of sample and a limited number of analytical determinations. Results provide information on the general characteristics and composition of an oil and serve as a basis for comparing different oils. However, the method does not provide for direct estimates of yields of commercial products. Analyses of 10 oils produced in the United States by different methods of retorting and of 10 shale oils from commercial-scale operations in 6 foreign countries are given. The shale-oil-analysis method presented in this paper is based on and employs the same equipment as the Bureau of Mines routine method for analyzing crude petroleum. As shale oil contains groups of compounds not generally found in petroleum, several modifications of the petroleum method that might increase its suitability for application to shale oil were investigated. The modifications included in the present method take into account the apparent poor heat stability of shale oil and the presence of large quantities of olefins and nitrogen compounds.

Jan 1, 1952

By Marina Fiore

As otimizações termodinâmicas de sistema ternários ou de maior ordem contendo titânio necessitam que os sistemas binários Ti-X estejam consistentemente definidos e otimizados. O sistema Ti-Si já foi amplamente estudado e otimizado termodinamicamente. Um dos seus compostos intermediários, a fase Ti5Si3, foi inicialmente considerada estequiométrica nas primeiras otimizações termodinâmicas para facilitar os cálculos, embora os resultados experimentais confirmassem a sua não estequiométrica. A otimização mais recente modelou esta fase como sendo não-estequiométrica com 3 sub-redes. A solubilidade foi considerada em duas das três sub-redes, uma na sub-rede do Si e outra na sub-rede do Ti. O problema dessa abordagem é que ela pode aumentar significativamente o número de variáveis a serem otimizadas no cálculo de sistemas ternários Ti-Si-X, dificultando assim a sua convergência durante processamento computacional. O presente trabalho simplifica a otimização do sistema Ti-Si, considerando que o Ti5Si3 é sempre hiper-estequiométrico somente em relação ao Ti. Deste modo, mantêm três sub-redes, mas elimina-se a ocupação do Si na sub-rede do Ti. Os resultados mostram que esta simplificação não afetou significativamente o valor das propriedades termodinâmicas do sistema.

Aug 16, 2017

By Milson de Andrade Júnior

A central termoelétrica número 1 (CTE#1) da Companhia Siderúrgica Nacional possui duas caldeiras em operação denominadas 8 e 9 com capacidade total de produção de vapor de 200 Toneladas por hora. Estas caldeiras fornecem vapor para os turbo geradores e turbo sopradores da CTE#1, além de vapor de processo para a Usina Presidente Vargas (UPV). As caldeiras entraram em operação em 1982/83 e seus sistemas de controle e instrumentação eram totalmente pneumáticos. Ao longo do tempo foi surgindo dificuldades para reposição e manutenção dos componentes pneumáticos, motivo pelo qual se iniciaram os estudos para substituição deste sistema. Em 2009 teve início um projeto para substituição do controle pneumático por um controle microprocessado feito por PLC redundante trabalhando com um supervisório scada e para substituição das malhas de instrumentação pneumática por instrumentação em rede fieldbus. A substituição completa dos componentes pneumáticos foi concluída em 2012. O novo sistema implantado trouxe diversas melhorias na performance, confiabilidade, segurança operacional e ergonomia. Este trabalho apresenta as causas que motivaram o projeto em questão, a metodologia utilizada para a sua implantação e os resultados alcançados com a aplicação de tecnologia moderna para controle e instrumentação de caldeiras.

Jul 31, 2018

By William H. Pomroy

This report describes Bureau of Mines research that led to the design, prototype fabrication, and successful proof-of-concept testing of an improved stench fire-warning system for underground noncoal mines. Stench systems are the most widely used means of warning driers in underground noncoal mines of fires or other emergencies. A stench system alerts miners that an emergency condition exists by injecting an odorant into the mine air. Although stench warning systems have been used successfully for over 60 yr, present systems suffer several serious shortcomings, including odorant toxicity, unreliability of warnings, widely varying stench concentrations, and others. In 1980, the Bureau began a research program to upgrade the stench warning system. The resultant system overcomes the deficiencies of existing systems by substituting tetrahydrothiophene for the commonly used ethyl mercaptan stench odorant, and through the use of a specially designed stench injector. The improved injector reliably meters stench fluid into either ventilation-air or compressed-air streams at a precisely controlled rate. Prototype hardware has been fabricated and proof-of-concept tested under bath laboratory and in-mine conditions.

Jan 1, 1985

By David M. Parkes

The hydraulic movement of coal is here defined as the movement of all sizes of coal in pipes and open flumes, by gravity and against gravity. It is not restricted to coal which is in slurry form. In other words, it is not crushed to a size in the 8 to 20 mesh size range. The top size could be as high as 12 inches. The dewatering of coal which is transported hydraulically is carried out to restore the coal to a suitable form for further cleaning, or for transportation by other methods. The process involves complete separation of all the coal, wood and rock from the water so that the water can be recycled without undue damage to pumps, pipes and monitors.

Jan 1, 1976

By M. Barati, K. Ebrahimi-Nasrabadi, P. W. Scott

"The conversion of cryptocrystalline magnesite to caustic magnesia was studied experimentally at temperatures of 400–1,200°C and for calcination times of up to 8 h. A differential thermal analysis– thermal gravimetric analysis showed that decomposition begins at temperatures as low as 340°C and is completed at 600°C. Specific surface area, iodine adsorption number, crystallite size, and loss on ignition were measured to characterize the product quality. It was found that high-quality caustic calcined magnesia can be produced in a narrow temperature (600–650°C) and time range (1–4 h).RÉSUMÉ La conversion de magnésite cryptocristalline en magnésie caustique a été étudiée de manière expérimentale à des températures de 400 à 1200 °C et pour des temps de calcination atteignant 8 heures. Une analyse thermique différentielle – analyse thermique gravimétrique montre que la décomposition commence à des températures aussi basses que 340 °C et qu’elle est complète à 600 °C. La surface spécifique, l’indice d’adsorption de l’iode, la taille des cristaux et la perte au feu ont été mesurés afin de caractériser la qualité du produit. Il a été trouvé qu’une magnésie caustique calcinée de grande qualité peut être produite dans un petit écart de température (600 à 650 °C) et dans une période de temps variant entre 1 et 4 heures."

Jan 1, 2015

The following is an incomplete list of members and guests who. called at Institute headquarters during the period Dec. 10, 1917 to Jan. 10, , 1918: A. A. Arluck, Camp Merritt, N. J. W. Spencer Hutchinson, Boston, Mass. C. L. Bruns, Santiago de Cuba. William F. Jahn, New York, N. Y. Henry C. Carr, New York, N. Y. C. H. James, Tucson, Ariz. L. J. Charles, Santa Fe, N. M. Charles Janin, San Francisco, Cal. W. A. Deane, Waxhaw, N. C. Joseph T. Kupferstein, Shreveport, Pa. P. St. John Dixon, Rio de Janeiro, Brazil. Richard Lamb, New York, N. Y. M. C. Drake, Marquette, Mich. Walter R. Malm, San Francisco, Cal. F. W. Draper, Petrograd, Russia. W. H. Nash, Buffalo, N. Y. Paul W. Gaebelein, Boise, Idaho. Edmund Newton, Minneapolis, Minn. H. F. E. Gamm, Rutherford, N. J. Guy C. Riddell, Port Pirie, South Australia. C. A. Grabill, El Paso, Tex. Williams A. Simkins, San Francisco, Cal. William H. Hampton, New York, N. Y. Henry B. Smith, Northampton, Mass. R. M. Henderson, Brackenridge, Colo. H. E. Smith, Chicago, Ill. Geo. B. Holderer, Northpines, Ont., H: C. Spaulding, Washington, D. C. Canada. Y. Wakabayashi, Tokyo, Japan. H. H. Howry, Camp Upton. N. Y. A. P. Watt, Mine La Motte, Mo. L. Douglas Anderson", superintendent of the Midvale, Utah, smeltery of the United States Smelting Co., has been appointed manager of smelteries for the company at Salt Lake City, Utah.

Jan 2, 1918

By Daniel Costa Bezerra

Este trabalho tem como objetivo, fazer uma explanação sobre a aplicação de tecnologias emergentes de informação e automação no cenário de indústria, onde serão descritos casos de uso com potencial de alavancar resultados para a empresa, através do aumento de produtividade e redução de custos operacionais. Para fazer este trabalho, foram selecionados os projetos mais recentes, provas de conceito e laboratórios, onde a solução explorada possui aplicações de característica inovadora. Em seguida foram avaliados os resultados alcançados ou, nos casos de projetos não concluídos, os potenciais ganhos projetados. Desta forma pode-se avaliar e concluir que os custos de grande parte das iniciativas de apelo inovador, com foco no aumento de produtividade, trazem ganhos substanciais ao negócio, não só financeiro, mas também no quesito de segurança ao homem, e qualidade do produto ou serviço prestado.

Aug 17, 2017