Search Documents

By Michael Perlow Jr

A modification of the original Davisson Offset Limit (DOL) is presented for drilled foundations using soil quake (QDOL) factors ranging from 2 to 6. A further modification of the Davisson Offset Limit has also been developed using helical pile soil quake values (HDOL) based upon helix diameter. In addition, the initial tangent slope (IS) of the pile load test displacement curve is used in lieu of the calculated elastic slope (ES) to eliminate many of the uncertainties associated with determining the drilled foundation pile elastic modulus. The QDOL and HDOL load test methods do not require any graphical interpolation and provide easy simple ultimate pile capacity interpretation methods where drilled foundation pile load tests are not carried to plunging failure. Drilled foundation and helical pile load test case studies are presented to demonstrate the use of the modified soil quake QDOL and HDOL Methods.

By Yukio Shigaki

Tendo como objetivo a melhoria contínua dos processos de laminação de produtos planos, foi elaborado um projeto de aplicação de modelos matemático-numéricos para a simulação dos laminadores de tiras a frio da Companhia Siderúrgica Nacional (CSN). A premissa principal é a de que esses modelos permitirão relacionar as diversas variáveis operacionais com o perfil emergente da tira e, baseado na variação da coroa entre a entrada e a saída, estimar a qualidade da sua planicidade. O presente trabalho apresenta os principais modelos aplicados, informações sobre os ensaios realizados para tomada dos dados industriais e alguns dos primeiros resultados com foco no perfil e planicidade. Resultados preliminares indicaram a modificação da coroa dos cilindros de trabalho do Laminador de Encruamento, levando à redução da quantidade de tiras com ondulado lateral. Também foram obtidos resultados satisfatórios na simulação das cadeiras do Laminador de Tiras a Frio no. 1, que é composto de cadeiras 6-high e 4-high.

Oct 30, 2017

By Marcelo Ferreira Martins, Breno Totti Maia, Sandro Luís Zahner, Leandro Martins Perreira, Paulo Roberto Ogliari Hopperdizel, Geraldo Vieira da Silva

O reator EOF foi desenvolvido no Brasil nos anos 80 com características únicas. O pré-aquecedor de sucata e a distribuição dos pontos de injeção de gases oxidantes e combustíveis conferem estas características. Um reator dinâmico e versátil capaz de adequar-se a grandes variações de carregamento de gusa e sucata, porém com equipamentos de injeção calcados ainda nos princípios da concepção da tecnologia. O objetivo deste trabalho é apresentar a etapa 1 de uma seqüência planejada de 3 etapas os desenvolvimentos que visam o aumento de produtividade do EOF. Nessa etapa 1 são apresentadas os ganhos relativos a modificação do número de pontos de injeção de oxigênio e a adequação desses pontos para condição supersônica de sopro.

Oct 1, 2019

By Jean Viana Bahia

O óxido de ferro produzido nas Plantas de Regeneração de HCl da Usiminas, Usina de Ipatinga, é comercializado como coproduto para diferentes aplicações. Um dos requisitos de qualidade do óxido é o teor de cloreto abaixo de 0,30%. Nesse contexto, foi realizado um estudo de pesquisa e desenvolvimento visando à melhoria da qualidade do óxido de ferro, por meio de adequações de parâmetros operacionais das plantas baseados em balanços de massa. Os resultados destes balanços mostraram que o excesso de ar tem considerável influência sobre a quantidade de cloreto no óxido, considerando que os demais parâmetros das plantas estejam ajustados adequadamente. Quando o excesso de ar é muito elevado, gera-se óxido de ferro de boa qualidade. No entanto, existe a possibilidade de emissão de Cl2 para a atmosfera devido à ocorrência de reações paralelas indesejáveis. Caso o excesso de ar seja muito reduzido, não há problemas com emissão de Cl2, mas o teor de cloreto no óxido de ferro aumenta. Portanto, o excesso de ar deve estar em uma faixa de valores adequada para gerar óxido de ferro de boa qualidade sem comprometer o meio ambiente. Calculou-se que o excesso de ar ideal varia entre 16% e 18% para as condições estudadas.

Aug 17, 2017

By Alexandre Silva Guimarães

A extração por solventes sinérgica dos metais cálcio, magnésio e níquel, presentes em soluções aquosas sulfúricas em níveis de concentração similares aos dos licores industriais HPAL (High Pressure Acid Leaching), foi avaliada neste trabalho empregando-se os extratantes comerciais Cyanex 272 e Cyanex 301. O uso de Cyanex 301 (10%v/v) sozinho não se mostrou eficiente, em decorrência do baixo percentual de extração e da baixa seletividade entre os metais. Quando misturado ao Cyanex 272, porém, observou-se a possibilidade de remoção seletiva de magnésio, deixando cálcio e níquel em solução. A melhor condição operacional foi obtida utilizando-se 5-10%v/v de Cyanex 301 e 20% de Cyanex 272, na faixa de pH entre 5,4-5,7, na qual se extraiu aproximadamente 70-80% de magnésio, 15-35% de cálcio e 10-15% de níquel.

Aug 16, 2017

By Anna Paula Littig Berger

A remoção do fosfóro através do processo de desfosforação do ferro-gusa tem sido cada vez mais relevante, devido a influência que exerce de forma prejudicial as propriedades do aço e devido a extensão do cenário de escassez de minérios com menor teores de fosfóro. Este trabalho tem como objetivo a avaliação termodinâmica de misturas à base de dolomita e finos de minério utilizadas no processo de desfosforação realizado em panela para o refino do ferro-gusa. Verificou-se uma tendência de maiores valores de eficiência para o processo de desfosforação quando aumenta-se a razão de massa de desfosforante e massa de gusa.

Aug 17, 2017

By Leandro de Arruda Santos

O objetivo deste trabalho é contribuir no desenvolvimento de novas soluções para a terapia endodôntica através do uso da análise por elementos finitos para avaliar o comportamento mecânico de instrumentos endodônticos. Primeiramente comparou-se os resultados de testes de flexão e torção com simulações realizadas sob as mesmas condições para validação. Uma vez validada a metodologia, pôde-se avaliar o comportamento de uma lima de NiTi CM em comparação a outras duas de aço inoxidável e NiTi superelástico com mesma geometria. As geometrias de dois instrumentos endodônticos comercialmente disponíveis foram submetidas a microtomografia computadorizada para a construção de modelos 3D. A malha de elementos finitos em ABAQUS e as condições de contorno foram baseadas em ensaios experimentais de flexão e torção de limas. Os modelos constitutivos foram obtidos a partir de curvas tensão-deformação em fios de NiTi superelástco, NiTi CM e aço inoxidável. Os resultados mostraram uma boa concordância entre resultados experimentais e simulados. O instrumento de NiTi CM apresentou-se como o mais flexível em comparação aos instrumentos de NiTi superelástico e aço inoxidável.

Aug 16, 2017

By Everaldo da Silva

O objetivo deste trabalho foi estudar a fragilidade a quente de dois aços inoxidáveis duplex utilizando-se ensaios de torção. Ensaios de torção isotérmicos e em resfriamento contínuo, ambos com múltiplas deformações, foram realizados em corpos de prova de aços UNS S32304 e S31803. A caracterização microestrutural foi realizada por microscopia óptica e estudos sobre o equilíbrio de fases em temperaturas elevadas foram conduzidos utilizando simulação computacional. Nos ensaios em resfriamento contínuo, foi observada maior ductilidade no aço UNS 31803. Nos ensaios isotérmicos, foi constatada diminuição da ductilidade para os dois aços com a diminuição da temperatura do ensaio nos casos em que a fração volumétrica de austenita permaneceu constante.

Aug 16, 2017

By Laís Couto dos Santos

A corrosão é definida como sendo um conjunto de fenômenos de deterioração dos materiais em consequência de reações entre o material e o meio. Em instalações metálicas, tais processos são monitorados através de cupons de perda de massa. Quando o ataque se evidencia pela formação de cavidades com pouca perda uniforme, ele é denominado corrosão por pites. As empresas de monitoramento de corrosão adquirem cupons de diferentes fornecedores, e pouco se observa quanto ao tipo de processamento durante a fabricação, a composição química, a microestrutura, entre outros parâmetros e o quanto, podem alterar a confiabilidade dos resultados. O presente trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho de cupons aço carbono, relacionando a composição química, densidade de inclusões e pites de corrosão presente em cupons. Na caracterização foram envolvidas as análises química e microscópica. Os cupons foram ensaiados em loop de corrosão tendo como fluido a água potável. Para determinar a densidade, área e profundidade dos pites de corrosão foram adotados as normas NACERP0775 e ASTM G46-94. Foi observada uma relação direta entre o teor de enxofre e a densidade de inclusões e, consequentemente, entre a densidade de pites presente nos cupons, após ensaio em loop de corrosão.

Aug 17, 2017

By Oscar Becerra, Cristhian Tomaduz, Lucas Nunes

Glencore, in collaboration with Cascadia Scientific, conducted a study to improve the haul roads at the Antapaccay mining operation. The study utilized Cascadia's SmartRView platform for data collection, complemented by precise instrumentation installed on both Komatsu and Caterpillar haul trucks Antapaccay worked closely with Cascadia's Data Scientists,employing various statistical methods to analyze the data and identify potential enhancements to the haul road design. The study utilized Cascadia Scientific's heat mapping tool to identify road segments with high fuel intensity . As a result, four main road segments were identified for improvement.

Sep 29, 2023

By Cong Wang, Kexin Jiao, Yongan Zhao, Haibin Zuo, Jianliang Zhang

Traditional refractory materials for blast furnace hearth lining are mainly composed of carbon bricks and the ceramic cup. However, these materials can’t meet the demands for long service life design of blast furnaces. In this paper, a new refractory called carbon composite brick (CCB) was introduced, which combined the advantages of carbon bricks and the ceramic cup. In this case, the resistance of the CCB against corrosion was equal to the ceramic cup and the thermal conductivity of the CCB was equal to carbon bricks. From the results of more than 20 blast furnaces, the CCB could be well used in small blast furnaces and large blast furnaces. In the bad condition of low grade burden and high smelting intensity, the CCB gave full play to the role of cooling system, and effectively resisted the erosion of hot metal to improve the service life of blast furnaces.

Jan 1, 2015

By N. Naude, R. Foisy, F. Bornman

Spiral separators have been widely accepted as one of the most flexible gravity separation devices for several decades. The International Journal of Mineral Processing, 84, pp. 118 – 132 mentioned that spirals are for treating material too coarse for flotation and too fine for dense-media separation. Powder Technology V 102, pp 244 – 252, 1999 stated that there exists a genuine need for extending the performance envelope of spirals – whether to treat finer or coarser material than the traditional size ranges. In recent times there has been an upsurge in interest, particularly in the development of newer fine gravity separators. Spiral separators for the recovery of ultra-fine particles have a unique profile, pitch and features to ensure efficient performance. The flow on the spiral trough must be controlled to minimise turbulence that will entrain fine particles in the outer section of the trough. The experimental test work showed a movement of mass from the outer region towards the centre column of the spiral, i.e., from the fine tailings band towards the concentrate. As recovery on the spiral trough is a function of mass yield and grade, the ultra-fine 7 spiral had a better recovery than the HX5. This makes the UF7 an ideal rougher spiral. Keywords: Ultra-fine particles, spiral, design, recovery

Jan 1, 2020

By M. de Paiva Bueno, G. Barakos, S. Luukkanen, K. Luolavirta

Lifelong development of skills and knowledge of mining professionals has been recognised worldwide as a challenge for the development of a sustainable mining sector. Practical training and learning over the mine value chain are among the key components of this knowledge building. However, the number of available mining sites for continuous education in real-life conditions is limited; also the specifications for practical training are not clearly defined. The project MINETRAIN was developed to (i) evaluate the potential of the shortly-closing Pyhäsalmi Mine, in Finland, as an educational and training underground facility, and thus, prolong the utility of the existing modern mine site, and to (ii) develop and test practical training programs for mining and mining industry related professionals. Pyhäsalmi facilities enable training among all disciplines related to the overall mine value chain and hence, the project has potential in providing education for sustainable management of any phase of mining operations. The philosophy underpinning the MINETRAIN approach to mining activities is to assist the clients in minimising the technical and financial risks by providing a competitive and skilled personnel asset while optimising the value drivers in their operations. As a first major step of the project, a pilot training course, involving basic-level online theory and hands-on training at the Pyhäsalmi mine site, was undertaken in summer 2019. Feedback from the pilot test group of mining professionals has proved to be very positive. The comments from the participants strongly emphasised the added value of the practical onsite training for improved understanding in the large scale picture of mining on the entire value chain. As a second phase of the project, a new test course was launched in June 2020. The second MINETRAIN course focuses on new technologies and digitisation in mining. Keywords: Lifelong learning, mining education, mine value chain, research and education mine, educational research project

Jan 1, 2020

By M. Frenzel, K. Bachmann, M. Rudolph, R. Tolosana-Delgado, E. Schach, M. Buchmann, L. Pereiraa, K. G. van den Boogaart, N. Kupka

Geometallurgy - the science of predicting the behaviour of ores along the value chain based on their geological and mineralogical characteristics - has barely moved beyond process minerology studies. These studies typically link process behaviour to the mineralogical and microstructural characteristics of pristine or processed ores in a qualitative or semi-quantitative manner. Eventually, a trial-and-error optimisation of the operation is achieved. However, to deliver on its promise, geometallurgy should progress beyond this current approach to a fully quantitative understanding of process behaviour, including the various uncertainties involved, namely predictive geometallurgy. One of the barriers currently hindering this development is the neglect of most ore characterisation data obtained in geometallurgical studies. This is mostly due to the large extent of this information exceeding the capacity of conventional software. To address this challenge, we developed a data mining platform consisting of an SQL database, an R front-end in-house package, and back-ends to interpret data from several analytical instruments. This platform enables the use of the statistical and data mining power of the R open-source environment for any geometallurgical study. Potential applications range from ore characterisation to process understanding and forecasting, and from geostatistical prediction to operational control and optimisation. The scripting abilities of R allow for the: 1) processing of many streams in loops, thus freeing the user from repeating tedious click-and-drop tasks; 2) computation of virtually any derivate or aggregate quantity from the data; 3) distribution of the work among several processor clusters; and 4) keeping of a log file for the calculations done. This contribution presents the building blocks of this platform, and illustrates with several examples its potential to enable predictive geometallurgy. Keywords: Data mining, entropy, kernel methods, LASSO regression, predictive geometallurgy

Jan 1, 2020

By T. Mützea, L. Schützenmeister, G. Kacheb

High-Pressure Grinding Rolls (HPGR) are employed in cement plants worldwide. Although the technology has been mastered in the majority of applications, design-, scale-up- and operationalchallenges still exist today. In addition to modelling throughput, energy requirement and comminution success, the prediction and avoidance of malfunctions is of great importance in current research. The performance of the mill is highly influenced by the roll speed and the fineness of the feed material. Another parameter influencing the composition of mill feed is the circulating load, which is determined by the grinding circuit configuration, the target fineness and the separation efficiency of the classifier. In order to meet this circumstance and simultaneously maintain a reasonable level of material input and testing effort, a complete grinding circuit on a small technical scale was set up in the research centre of Thyssenkrupp Industrial Solutions AG. The present study varied the roll speed (0.5-2 m/s) and the proportion of fines in the feed (0-75 %) in order to investigate the influence of both parameters on the finish grinding of a Portland cement with a target fineness of 4000 cm²/g according to Blain. The experimental results are compared with model concepts and critically examined with regard to their transferability to industrial plants. Keywords: Cement grinding, grinding circuit, HPGR

Jan 1, 2020

By Ernesto Gustavo Maffia

En la actualidad, el moldeo por inyección es una tecnología muy utilizada en el procesamiento del plástico pues permite fabricar formas geométricas complejas. Para fabricar los moldes se utiliza ampliamente la aleación C17200 (Cu-2%Be), pero están en desarrollo algunas alternativas con aleaciones base cobre libres de berilio, que tienen valores de dureza por encima de los 30 Rockwell C y buena conductividad. Las aleaciones base de cobre, tipo CuNiSiCr son las más adecuadas como reemplazo. El siguiente trabajo trata del estudio y desarrollo del proceso de fabricación, por fusión, colado y conformado, de una aleación tipo CuNiSiCr de alta dureza y buena conductividad para ser utilizada en la fabricación de moldes de inyección para la industria del plástico. Los resultados preliminares de esta investigación demuestran que a través del aumento sistemático en el contenido de níquel y silicio se consigue un aumento de la dureza (>32 Rockwell C) y una aceptable conductividad eléctrica (˜25%IACS). El fenómeno segregación interfiere fuertemente en los tratamientos termomecánicos, pues se forma una segunda fase interdendrítica, de características frágiles, que genera fracturas en el conformado. Los resultados demuestran que la aplicación del recocido total y control de la temperatura durante la forja minimizan este problema.

Aug 7, 2018

By Júnio Augusto Rodrigues Pasqual

No processo de produção de gusa são frequentes as pesquisas em busca de meios de redução dos custos do produto final, além de adequações do processo à escassez de matéria-prima e tudo isso com o intuito final de garantir a lucratividade do setor. A preocupação com os impactos ambientais do processo também é assunto frequentemente levantado por profissionais da área devido à sua igualmente grande importância. Através da injeção de materiais pulverizados e gás pelas ventaneiras de um reator é possível conseguir economia de gastos com adição de carvão de topo. Por esse motivo e também visando à redução dos malefícios causados pela liberação de gases diretamente na atmosfera que surgiu a ideia da injeção de biogás pelas ventaneiras. Assim é possível evitar a liberação de CH4 que é altamente prejudicial à vida no planeta, além de reduzir o consumo de carvão de topo no Alto-Forno.Este trabalho discute a variação da Temperatura de Chama frente o efeito da utilização de biogás em Altos-Fornos, bem como o potencial energético desse gás tendo em vista a abundância de fontes de metano provenientes do setor bovino e suíno no Brasil.

Aug 16, 2017

By Fabiane Leocádia da Silva

Cristais da família cristalográfica do sal de Tutton A2B(XO4)2.6H2O, A=K, NH4, Rb, Cs, Tl, B=Mg, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, V, Cr, X=S e Se tem sido investigados por diversas técnicas experimentais com o objetivo de compreender suas propriedades físicas e potenciais aplicações tecnológicas. Investigações sobre o comportamento estrutural têm sido realizadas por difração de raios-x a fim de compreender suas propriedades estruturais, principalmente a distorção Jahn-Teller presentes nos cristais com cromo e cobre. Soluções sólidas destes sais na forma A2B'xB”(1-x)- (SO4)2.6H2O, têm sido relativamente pouco investigadas embora possam apresentar distorção Jahn-Teller. A estrutura dos cristais desta série à temperatura ambiente é monoclínica, grupo espacial P21/a com duas moléculas por célula unitária. Bons monocristais da série (NH4)2NixCu(1-x)(SO4)2.6H2O com 0

Aug 16, 2017

By Jean Igor Margem

Materiais sustentáveis estão sendo investigados para substituir os materiais sintéticos, os compósitos com matriz polimérica têm sido aplicados em componentes, tais como capacetes e blindagem para os quais a resistência em um requisito importante. O presente trabalho avalia a classificação energética de impacto Charpy e Izod da matriz de epóxi compósitos DGEBA / TETA, reforçado com até 30% em volume de fibras de malva contínuas e alinhadas (Urena Lobata, L). Os testes de impacto foram realizados em amostras padronizadas em matriz de epoxi obtidas por aplicação de pressão em molde com cura a temperatura ambiente por 24 horas. Os resultados mostraram aumento significativo da energia de impacto com a fracção de fibras incorporadas de malva. A superfície de fratura foi analisada por microscopia eletrônica de varredura, SEM. O desempenho das amostras incorporados com 30% de fibras, sofreu apenas ruptura parcial devido a dificuldades impostas ao quebrar-se as fibras, e, consequentemente, a natureza dos quais fendas tendem a propagar na interface entre a matriz de fibra / resina epóxi, o que ajuda a absorver a energia do impacto.

Aug 17, 2017

By Noan Tonini SImonassi

A indústria da construção civil e a que mais absorve mão-de-obra no Brasil, com uma significativa participação no PIB, da ordem de 15%. Em contrapartida e ainda apontada como uma grande geradora de resíduos, que variam em função da matéria-prima utilizada e também da mão-de-obra desqualificada. Dentro desta faixa de mercado, o número de edificações que empregam blocos cerâmicos como elementos de vedação ou estruturais, é bastante expressivo, principalmente pela facilidade de produção destes artefatos no Brasil. Neste trabalho buscou-se avaliar a influência dos blocos cerâmicos, quando utilizados fora de norma, em uma determinada edificação, formada por um prédio residencial multifamiliar que estava sendo construído no município de Itaperuna, RJ e se encontrava nas etapas construtivas de vedação e revestimento, cujas perdas e causas associadas foram identificadas e quantificadas.

Oct 30, 2017