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By H. S. Kalman

A table of factors, for rapid, accurate calculation of the volume of pure helium in cylindrical steel containers, is presented. By use of the table the volume of helium in a container, at base conditions of 14.7 psia and 70° F, can be calculated from the observed pressure and temperature of the helium and the known internal volume of the container. The table covers a pressure range from a to 4,500 psia in 10 psi increments and a temperature range of 0° to 120° F in 2° increments. The calculation of volume requires a single multiplication, using a factor from the table and the known internal volume of the container. A discussion and evaluation of the accuracy obtainable and a derivation of the formula used (which takes into account compressibility of helium, thermal expansion of steel containers, and the stretch of steel due to internal pressure) are presented. An example showing how the table can be used is given also.

Jan 1, 1963

By H. S. Kalman

A table of factors, for rapid, accurate calculation of the volume of pure helium in cylindrical steel containers, is presented. By use of the table the volume of helium in a container, at base conditions of 14.7 psia and 70° F, can be calculated from the observed pressure and temperature of the helium and the known internal volume of the container. The table covers a pressure range from 0 to 4,500 psia in 10 psi increments and a temperature range of 0° to 120° F in 2° increments. The calculation of volume requires a single multiplication, using a factor from the table and the known internal volume of the container. A discussion and evaluation of the accuracy obtainable and a derivation of the formula used (which takes into account compressibility of helium, thermal expansion of steel containers, and the stretch of steel due to internal pressure) are presented. An example showing how the table can be used is given also.

Jan 1, 1963

By F. E. Joyce, Charles Prasky

This report describes the response to high- temperature sulfatization of a variety of manganese minerals and companion compounds which may occur either as a principal component or as a gangue material in low- grade manganese deposits . Fourteen manganese samples representing oxide , carbonate , and silicate minerals as well as seven compounds which might occur as gangue with manganese minerals were tested batchwise in a bench- scale apparatus under conditions which would be favorable for the sulfatization of manganese . The manganese minerals substantiated thermodynamic predictions and responded to sulfatization but to varying degrees . The gangue materials , MgO , MgCO,, CaO , and CaCO3 , were sulfatized readily in contrast to the iron oxides and the aluminacontaining material which were not .

Jan 1, 1964

By L. J. Buchanan

The relationship between hydrothermal ore deposits and hot spring systems has received intensive study in recent years, particularly as a consequence of interest in the energy potential of geothermal systems. Base and precious metal deposition in surface pools and at shallow depths in modern geothermal systems has been recorded in numerous publications (1, 2, 3) Theoretical studies of hydrothermal fluid flow at depth, connected to surficial hot springs systems, have been presented by White and others (1), Cathles (2) , Henley and McNabb (3). As a result of these and additional studies, numerous hydrothermal ore deposits are thought to have originated as genetic parts of larger geothermal systems. In particular, it appears that metal precipitation is greatly enhanced in zones of boiling where volatiles and steam are escaping (4). High grade, near surface concentrations of base and precious metals, deposited as a result of partial vaporization of rising fluids, are such a common aspect of modern not spring systems that ore deposition models are becoming based on what may be called a geothermal model. In its most general terms, this model requires an anomalously high thermal gradient which acts as the driving force behind a convecting hydrothermal system. The water may be entirely meteoric or may be In part at least of other origins. The water migrates towards the higher temperature area, becomes heated, and picks up alkalies and metals by dissolving minerals along the fluid path. As water exits to the surface above the heat source, a mass balance requires the incoming hot water to rise to replace the lost water. As the water rises past the elevation where the hydrostatic pressure is insufficient to prevent boiling, then boiling will occur. Depending on the salinity and the temperature of the water, boiling can occur anywhere from great depths to near surface. Boiling results in a loss of volatiles, a pH rise in the fluid phase, cooling of the remaining fluid, a rise in oxygen fugacity, a concentration of salts in the remaining liquid, and precipitation of ore and gangue minerals.

Jan 1, 1980

By Marcelo Cervantes Del Rio Baptista

Nos últimos anos a indústria siderúrgica no Brasil vem sofrendo um processo lento e cruel de encolhimento de sua participação no PIB, em decorrência de diversos fatores políticos e econômicos. Apesar do grande esforço por parte das empresas, a capacidade de produção de aço pouco cresceu neste período, permitindo que as despesas cresçam mais rápido do que as receitas. Esses fatores têm mostrado aos profissionais do setor que a mudança do cenário só ocorrerá ao se produzir com o máximo de eficiência. O objetivo deste trabalho é demonstrar que a lubrificação tem grande participação no aumento da produtividade e redução de custos da manutenção. Em suma, será apresentado um estudo sobre como a lubrificação correta influencia no aumento da produtividade das siderúrgicas. Com base nos resultados dos testes realizados em duas grandes empresas do setor, este trabalho demonstra o aumento significativo de performance no Mandril da bobinadeira e mancais dos convertedores, após estudo detalhado da lubrificação.

Aug 17, 2017

By Atta Ur Rehman, Kwame Awuah‑Offei

This paper examines the effect of bucket geometry (cutting blade profile, floor profile, and blade thickness), speed, motor power output, and muckpile particle sizes on bucket penetration and draft for rubber tire loaders. The work uses a 1:16 scaled model of a load-haul-dump in full factorial experiments to examine the effect of the variables on penetration and maximum draft. The results show that speed and motor output are positively correlated to penetration and draft; muckpile particle size is positively correlated to penetration and negatively correlated to draft (p < 0.0014). The results show that buckets with a semi-spade cutting nose profile yield the highest penetration (mean 118.30 mm) followed by those with the spade (mean 108.88 mm), which also yield higher penetration than those straight blades (mean 95.19 mm). Bucket floor profile and blade thickness had no significant effect on penetration or draft. Also, we determined that increasing the speed and motor power output, simultaneously, can reduce bucket penetration. Thus, operators should not waste energy for no additional gain or even loss in bucket penetration. Also, the work finds speed and motor power output each combine with muckpile particle sizes to affect bucket penetration. This research furthers our understanding of the effectiveness of different bucket geometries in improving penetration and reducing draft for rubber tire loaders.

Oct 29, 2021

By W. C. Smith

This Bureau of Mines report discusses how pull-test data can help establish polyester resin column length criteria for roof bolts in evaporite minerals. The study evaluates the effectiveness of partial to full columns of resin in anchoring 4-ft, No.6, grade 40 rebar roof bolts in potash, salt, trona, gypsum, and borate mine roofs. Pull tests were performed on over 600 roof bolts in 11 evaporite mines. Column lengths ranging from 6 to 48 in (fully grouted) were evaluated for each test site. In general, comparative results among all test sites indicate that pull-out loads in excess of 10 tons (force) were attained with resin-grouted bolts having 13 to 75 pet less than a full column of polyester resin. Ten tons (force) of load-carrying capability compared favorably, in terms of strength, with the calculated yield strength of the rebar used in the tests, which was 8.8 tons (force). The site-specific nature of each test site, due to the unique combinations of geology, mine-induced stresses, and other unknown parameters, prevented the establishment of valid generic column-length criteria. For these reasons, data to evaluate resin-column-length effectiveness are best obtained on a mine-specific basis.

Jan 1, 1987

By Leonardo Zuchi Guio

A ArcelorMittal Tubarão vem trabalhando nos últimos dois anos na implantação de um sistema automatizado de julgamento da qualidade da superfície de bobinas laminadas a quente, juntamente com a ArcelorMittal Global R&D. Tal sistema é denominado CGSIS – Coil Grading Surface Inspection System – e tem a função de interpretar as ocorrências de defeitos superficiais, identificados por um sistema de inspeção automático através de câmeras CCD auxiliado por técnicas de visão artificial, à luz da necessidade requerida pela aplicação final do material. Todas as ações sugeridas pelo sistema são baseadas em regras de aplicação e nas informações obtidas do sistema de inspeção automático, requerendo para isso taxas de acerto de classificação de defeitos adequadas para uma boa tomada de decisão. Para tanto, várias melhorias foram necessárias, envolvendo questões de ambiente, desempenho, confiabilidade, disponibilidade e treinamento do sistema, para se obter com isso melhores níveis de detecção e acerto. Outras questões envolvidas em tal processo concernem às mudanças aplicadas a políticas já estabelecidas de julgamento e comunicação do novo sistema com os sistemas já existentes. Vários benefícios da implantação do projeto já estão sendo percebidos provenientes das etapas de preparação para a instalação e espera-se que após a operacionalização um ganho superior a R$320k entre redução de custo com pessoal, aproveitamento de material e redução de reclamações de clientes seja alcançado.

Jul 30, 2018

By Ricardo Tadeu Meneses Sodré

O mercado siderúrgico vive nos últimos anos um de seus maiores desafios de toda história. As empresas buscam, a todo instante, formas de redução de custo visando a manutenção da operação dos seus ativos. A gestão eficiente de estoques é parte fundamental para a redução de custos e garantia da segurança das operações da empresa. Para a classificação da criticidade dos sobressalentes não existe um critério claro e bem definido. Outro ponto importante é que sobressalentes realmente importantes podem não estar contemplados no estoque. O trabalho estabelece um modelo para melhorar a gestão de sobressalentes na ArcelorMittal Tubarão incluindo a correta identificação dos sobressalentes críticos, a priorização desses sobressalentes com foco no que deve ser comprado imediatamente e o que podemos postergar, a reclassificação dos sobressalentes de manutenção quanto a sua criticidade e à criação de alternativas para gerenciar e manter nos estoques os sobressalentes realmente críticos e dispor/criar alternativas para os sobressalentes não críticos. Essa nova metodologia foi aplicada como piloto na Linha de Acabamento e Linha de Tesoura da ArcelorMittal Tubarão indicando ganhos expressivos.

Aug 17, 2017

By Alexandre de Freitas Gomes de Mendonça

A remoção de inclusões nos distribuidores de lingotamento contínuo tem sido investigada por meio de modelamentos físicos e matemáticos. Recentemente, a injeção de gás nos distribuidores tem sido considerada como uma alternativa para aprimorar a remoção de inclusões. Vários trabalhos vêm sendo desenvolvidos analisando os efeitos da injeção de gás e sua interação com as inclusões. No entanto, existe espaço para mais investigações envolvendo o efeito da vazão do gás e a localização do sistema de injeção de gás na eficiência de remoção de inclusões. No presente trabalho, foi usado um modelo físico construído em escala 1:3 de um distribuidor industrial de 40 toneladas de capacidade nominal, para analisar o efeito da injeção de gás. Os experimentos incluíram contagem on-line de partículas pela sonda APS III e análise de curvas DTR. O resultado mostrou que a injeção de gás é benéfica à remoção de inclusões e que a análise pura dos volumes característicos, calculados a partir das curvas DTR, não é suficiente para avaliar a eficiência de remoção.

Aug 17, 2017

By Milson de Andrade Júnior

A Central Termoelétrica número 2 (CTE#2) possui três caldeiras de alta pressão que utilizam principalmente os combustíveis residuais dos processos siderúrgicos, com destaque para o gás de alto-forno (GAF), o qual está disponível em grande volume e com baixo custo. Como o GAF possui baixo valor calorífico, ele é enriquecido em duas misturadoras com gás de aciaria (GLD) e na ausência ou limitação deste, com gás natural (GN). A partir de 2014, devido a problemas com o gasômetro de GLD, passou-se a utilizar o GN com frequência para fazer o enriquecimento do GAF, o que gerava significativo impacto no custo do vapor devido o alto custo do GN. O sistema de injeção de GN nas misturadoras era controlado de forma manual e praticamente não acompanhava as variações no poder calorífico (PCI) do GAF. Percebeu-se que seria possível implementar um sistema de controle para as injeções que levasse em consideração o PCI do GAF, reduzindo o consumo de GN quando o PCI estivesse mais alto e aumentando o consumo quando o PCI estivesse mais baixo. Após a implementação deste sistema houve uma significativa redução no consumo médio de gás natural para enriquecimento do gás de alto-forno na CTE#2.

Aug 17, 2017

By Sydney Mantsho, Toni Streczynski, Manuel Gonzalez

"In 2013, the commissioning of the MillStar Stabilisation and FloatStar Stabilisation and Optimisation controllers were completed at the Cerro Bayo Silver (Ag) mine in Patagonia, Chile. The MillStar control system has stabilised the feed to the SAG mill as well as the density at the discharge end of the SAG mill and ball mill. The FloatStar Stabilisation and Optimisation controllers have successfully stabilised and optimised the flotation circuit to ensure consistent product quality within desired specifications.The mill feed is controlled utilising the MillStar Solids Feed controller. Additionally, the solids to liquid ratio into the SAG mill was controlled utilising the Mill Inlet Ratio controller in conjunction with the Solids Feed controller. The discharge end of the milling process is a highly interactive and complex system. The use of a Robust Nonlinear Model Predicative Controller (RNMPC) was ideally suited to control this section of the process. On the Cerro Bayo milling circuit, the RNMPC was used to control the mill discharge sump level and the primary cyclone feed density to produce a more consistent feed to the flotation circuit.Three levels of the FloatStar control system were installed, for flotation stability, concentrate flow stability as well as grade optimisation. The Level Stabiliser was used to stabilise the level control on 6 flotation banks. The Flow Optimiser was commissioned on the Rougher, Scavenger and Cleaner concentrate sumps to stabilise concentrate flow from the flotation cells. The Grade Recovery Optimiser was commissioned on the Roughers section. A number of instrumentation challenges were identified which limited the overall benefit derived from the system. Once these were addressed, the performance was optimised. The overall benefit provided by the system was observed in terms of the improvements in Ag recovery."

Jan 1, 2014

By Farrel W. Lytle

An X-ray emission spectrographic method of analysis is presented for determining rare-earth elements in fractions obtained from bastnaesite ore. The method includes determination of yttrium, thorium, lanthanum, and the rare-earth elements in various complex mixtures. The analysis technique is based upon comparing the samples with synthetic standards approximating the composition of the samples. Working curves are plotted on an absolute-intensity basis, with no correction for back-ground. Examples of working curves and the analyses of typical rare-earth concentrates are included. The selection of spectral lines for the various sample matrices is discussed. A special technique is used for samples in which rapid hydration and carbonation occurred. By analyzing synthetic samples of known composition, the accuracy of the method was determined. The average error of analysis was about 3 percent of the amount present in the range from 5 to 100 percent and about 7 percent in the 0.2-to 5-percent range. A maximum of about 40 samples per day may be analyzed for 7 elements each.

Jan 1, 1957

By Túlio Moreira Campos

A tecnologia da Prensa de Rolos se encontra cada vez mais presente em circuitos de cominuição na indústria mineral. No caso de minérios de ferro itabiríticos, essa tecnologia está sendo aplicada de forma pioneira no projeto Minas-Rio, atualmente em fase de ramp-up. O trabalho compara o desempenho das Prensas de Rolos do circuito Minas-Rio sob diferentes condições de operação em relação às previsões obtidas pelos três principais modelos matemáticos disponíveis na literatura: Morrell / Lim / Shi / Tondo (1997), Torres &amp; Casali (2009) e Dundar et al. (2013). A comparação foi realizada considerando o ajuste dos modelos a um caso base, sendo os demais testes simulados a partir dos parâmetros ajustados para esse. A comparação entre os modelos foi realizada com base nas previsões de potência consumida, capacidade e distribuição granulométrica do produto. Em geral, foram obtidas boas previsões da distribuição granulométrica do produto com os diferentes modelos, embora o modelo de Morrell / Lim / Shi / Tondo tenha superestimado a finura do produto em alguns dos testes. Além disso, foi observada uma boa correspondência entre a potência experimental e a simulada para os três modelos na maioria dos testes industriais. Entretanto, a capacidade prevista pelos modelos de Morrell / Lim / Shi / Tondo e Torres &amp; Casali foi subestimada em todos os casos em relação aos valores experimentais.

Aug 17, 2017

By P. G. Semple

For the last four years, the Kilborn Group of Companies has been involved in several major projects in the Confederation of Independent States (CIS). These include the Kumtor project, the Kubaka gold project, the Kazgold project, the Aginskoe project and the Jerooy project. These projects are all in various stages of detailed engineering and construction. Western mining companies are pursuing mining opportunities throughout the world in search of ore bodies for development. The quest for profitable mining ventures has led mining companies to South America and Asia and, more recently, to the former Soviet Union. When considering the CIS, several factors should be considered. The most notable are geography, mining culture and previous mining production.

Jan 1, 1996

By Robert Hopler

Although electrical instruments were being widely introduced into the study of seismic tremors, attempts to understand and quantify shocks from blasting continued to use rather primitive methods well into the 19th century.

Jan 1, 2007

By Guilherme Liziero Ruggio da Silva

Uma marcha estável do Alto Forno está bastante ligada à consistência das propriedades químicas, físicas e metalúrgicas das suas matérias-primas, especialmente, do coque. O desafio da produção de coque está em projetar misturas de carvões que produzam coque a custo baixo e com elevada qualidade. Neste contexto, este trabalho visa avaliar a utilização de moinha de carvão vegetal na mistura de carvões reduzindo a necessidade da importação de carvões minerais, mantendo a qualidade requerida pelo Alto Forno, além de desenvolver uma rota para minimizar a emissão de CO2 proveniente do processo de obtenção de ferro gusa em Altos Fornos a coque, reduzindo seu impacto ambiental. Foram realizados testes em escala piloto com até 20% de moinha de carvão vegetal. Os resultados das análises realizadas no coque mostraram a viabilidade técnica e comercial para utilização em até 2% na carga.

Aug 17, 2017

By Vinicius Andres Strey

Segurança da informação é um tema crescente dentro do ambiente de Tecnologia de Automação. Da mesma forma que para outras rupturas que ocorreram, as grandes empresas desempenham um papel de vanguarda também quando se fala em segurança da informação. Grandes empresas, no geral, possuem diversas instalações. Neste caso, em se tratando de segurança da informação, é fundamental que os riscos sejam identificados e os controles sejam definidos e implantados de maneira integrada, de modo que vulnerabilidades quando exploradas não afetem o negócio como um todo. Desta forma, recomenda-se fortemente a adoção de um programa de segurança da informação com a participação das diversas instalações em vez de projetos isolados. Este trabalho apresenta a estratégia para o desenvolvimento deste programa através da adaptação de boas práticas e frameworks de referência, como ISA-62443 e NIST SP 800-82. As fases de concepção e desenho do programa estão contempladas, tomando como caso de referência o Programa de Cyber Security para Sistemas de Automação Industrial da Vale. Este programa foi concebido para ser abrangente nos aspectos de segurança da informação, considerando a situação individual de cada mina, usina ou porto envolvido, e estruturado de maneira a ser expandido facilmente para outras instalações.

Jul 30, 2018

By Bernardo Martins Braga

O desgaseificador RH é um reator de refino secundário bem estabelecido. Nesse equipamento, gás inerte é usado para promover a circulação de aço entre a panela de aciaria e uma câmara de vácuo. A predição correta da dispersão de gás na perna de subida do RH é importante para a modelagem confiável do processo. O presente trabalho estudou a penetração de gás na perna de subida do RH por meio de modelos físico e matemático. No estudo, foram considerados apenas um ou dois bicos injetores e vazões de gás, por bico, entre 5l/min e 50l/min. Para as condições com um bico injetor, os resultados das duas abordagens mostraram boa concordância qualitativa. Já para as condições com dois bicos injetores, a concordância só foi satisfatória para vazões de até 30l/min por bico. Adicionalmente, os resultados obtidos indicaram que o problema de penetração de gás em modelos matemáticos de desgaseificador RH identificado na literatura está relacionado com erros numéricos e não com falhas na modelagem da física do problema.

Aug 17, 2017

By K McSweeney, A Marton

This paper discusses the development of a strategy for ensuring long-term geotechnical stability of final pit walls at AngloGold AustraliaÆs Sunrise Dam Gold Mine. The strategy makes use of improved blasting techniques, changes to the mining sequence and other geotechnical techniques. Only the blasting techniques will be discussed in this paper. These were developed from numerous trials over a period of several months from May 2003 through to November 2003. The focus was to reduce crest loss damage and thereby improve final wall integrity, maintain designed safe berm widths, and ensure long-term stability. Crest loss mechanisms are now understood and are explained in this paper. The preferred solution is outlined; which is a combination of improved blasting and changes in the mining sequence to cater for pre-existing ground conditions. These ground conditions include dynamic hyper saline water with sometimes intersecting steeply dipping discrete structures. Project requirements were defined as mitigating or eliminating crest loss using 127 mm diameter pre-splitting and targeting minimal production blasting vibration levels against the walls. Blast results were measured by post blast visual inspections and video. Blast design input utilised the predictive algorithms built into simulation software when attempting to minimise vibration levels against the walls. Protection of the already fired pre-split line is now achieved using small charges against the wall and timing sequences which form a mask for the later firing main charges. The pre-split spacing is now modified to suit the geology. There eight blast domains identified around the perimeter of the pit, each having varying joint orientation. In addition, blasting the bench adjacent to the berm crest has particular considerations not required by the middle and lower benches. The preferred solution was to purposefully translate this damaged top section of the pre-split bench into a planned subsequent dig zone. The design of this top æweightÆ is a direct response to the nature of the crest loss mechanism.

Jan 1, 2004