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By V. Rajaram

The Metropolitan Water Reclamation District of Greater Chicago (MWRD) imposed a no-blasting specification (blasting is restricted to the construction shaft and shaft bottom or boot) on the Deep Tunnel project in 1988. This was prompted by numerous complaints from the residents in the vicinity of the project, and controversies experienced on previous projects from blasting the rock overlying the tunnel. This paper will describe the methods utilized by two major contractors who are driving 20 km (12.5 of tunnel along with drilling over 36 shafts under this restrictive specification. The impacts on design, construction, schedule, cost, and the environment are detailed.

Jan 1, 1991

By H S. Pescini

A material aim when feeding ore blends into a processing facility is to reduce the variability of the properties of the feed material and to maximise the output, or throughput. At the Mining Geology conference of 2019, we presented a paper on optimal blending of coking coal given geological variability. The paper introduced integer-programming techniques to both maximise value and minimise feed or product variability. We discussed an application where the geological uncertainty is characterised using a normal distribution and exact solutions are readily obtainable using second order conic constraints in the mathematical model. Geological uncertainty is not always normally distributed, many properties will be characterised as log normal or some other skewed distribution. For example, copper can be some form of lognormal and Fe in Iron ore has a left skewed distribution. In this paper, we discuss some distribution free techniques to optimise the blends of plant feed or output given a quantified geological uncertainty. We discuss the sample average approximation method and how to set-up and apply the method to an ore blending problem. Evaluating a case study demonstrates that the explicit use of non-normally distributed geological uncertainty can better optimise feed into an ore processing facility and potentially add significant value. The approach is equally applicable to all mining and processing operations that blend material into a processing facility or directly into a saleable product.

Mar 22, 2022

By A. P. Chaves, D. Jose Neto, M. G. Bergerman, E. S. Mano

"More complex ore comminution and concentration operations have found increasing application in the mining industry due to lower grades and higher complexity of the available ores. An alternative to coping with the higher capital and operating costs of ore processing plants is the use of pre-concentration stages. They allow removing a significant mass of material with little or no content of the relevant mineral before the ore is fed into the processing plant, with the consequent reduction in the mass to be processed in downstream operations. Significant benefits arise out of the use of pre-concentration, such as higher contained metal output without the need to increase the grinding or flotation capacity, and longer mine life. The grade of marginal ores could be enhanced to a level that would make their exploration economically feasible, which would result in increasing exploitable reserves. Nevertheless, few studies to date have assessed the resulting impacts on ore grinding energy consumption and wear after the gangue is removed through pre-concentration operations. This study evaluated the energy consumption and wear of grinding circuits in Brazilian mining operations in which the feed has gone through a pre-concentration stage. Such assessment was based on different samples of sulfide and oxide ores. Laboratory tests were carried out to investigate the power consumption and wear of grinding circuits with and without a pre-concentration stage. Laboratory test results were used to simulate industrial grinding circuits based on both alternatives and illustrate the environmental and economic benefits of each one.INTRODUCTION Increasingly complex ore concentration operations in several stages have found broadening application in recent years in view of lower grades and higher complexity of the available ores. An alternative to coping with the higher capital and operating costs of ore processing plants is the use of pre-concentration stages. Different ore processing technologies can be used for that purpose, such as magnetic separation, density segregation, and separation methods based on high-tech sensors (ore sorting). Currently, the most common methods are gravimetric processes, in view of their low cost, particularly jigging and dense medium separation methods, such as the drum and cone separators manufactured by Western Machinery Company, Teska, Drewboy, Norwalt, Dynawhirlpool and Tri-flo, and dense medium cyclones (CAMPOS; LUZ; BRAGA, 2010). The use of dry ore sorters has also grown significantly in recent years (Jose Neto et al. 2017). The selection of the separator type depends essentially on the ore particle size, required flows, and operating density ranges. All these methods may even be used after preferential blasting in mining (Grigg & Delemontex, 2015)."

Jan 1, 2018

By G. Westcott

Impala Platinum, the second largest platinum producer in the world, is embarking on a major expansion strategy to increase its platinum output from 1.95 moz to 2.8 moz by the year 2008. The smelter complex, situated in Rustenburg, will undergo substantial modifications, and will require a solution to the capture and treatment of the smelter off-gases and dust produced during smelting and converting operations. One of the solutions explored was an integrated approach, where all the off-gases from both the primary smelting electric furnaces and the converter operations are routed to a large central gas cleaning and double catalysis, double absorption acid plant. In-line sulphur burning, utilizing a highly flexible LURO1spin cup burner with a turn down ratio of 50%, ensures that the acid plant operates independently of operating conditions at the smelter complex.

Jan 1, 2007

By J L. Stacey

The diverse priorities, drivers and concerns of multiple stakeholders in the minerals industry complicate the integration of sustainable development considerations into mine design, as well as operational and strategic decisions. The ability of the industry to address all role-playersÆ needs, or indeed, to achieve consensus among all role players on the plethora of sustainable development issues seems a noble yet unattainable goal. One of the difficulties in assessing the relative importance of sustainable development issues across many stakeholders is the inevitable lack of impartiality in valuing these issues. Starting from a premise that transparency and fairness of the process are absolute prerequisites for progress, but that consensus is not, an approach has been developed in which all stakeholders are asked to assess the importance of all other stakeholdersÆ priorities, excluding their own. The approach recognises that stakeholders have different levels of contribution, understanding, vested interests, and perceptions of legitimacy and entitlement, across the diversity of sustainable development issues and decision criteria. Using Triangular Value Analysis, the relative weightings of each of the stakeholderÆs priorities are determined through a regression-like technique. The uniqueness of this approach is the manner in which self-assessment bias and overemphasis of stakeholdersÆ own priorities are avoided. The methodology can be used for both internal and external stakeholders, and in conjunction with other group decision making techniques, such as the nominal group or Delphi techniques. This paper will illustrate how Triangular Value Analysis may be applied in the minerals industry to determine priorities in various decisions relating to potentially conflicting sustainable development priorities within the industry.

Jan 1, 2009

By Steve Kral

About 500 mineral-processing professionals from around the world gathered in San Francisco, CA in Oct. 22-27, 1995 for the XIX International Mineral Processing Congress (IMPC). Following the theme “Leading Mineral Processing into the 21st Century Through Advanced Technology,”186 speakers from 28 countries covered research and development activities and innovative processes. Subjects included comminution and simulation control, physical and chemical processing, flotation practices and fundamentals, precious metals processing and mineral waste and the environment.

Jan 1, 1996

By John Henry Harden

WITH imperfect instruments it is impossible to make accurate surveys; the results are inaccurate maps, with their attendant consequences. The design of the writer is to describe an improved form of tripod head, and certain defects in an English transit and a miners' dial, with the method taken to remedy the defects of the transit. When the present transit superseded the surveyor's compass, there was one special objection brought against it, and with some show of reason ; namely, that the tripod of the compass with its ball and socket motion, allowed a quicker levelling-up (and, consequently, more work) than was possible with the transit. To this objection it was replied, that the ball and socket would not allow the instrument to be levelled with the same degree of precision that could be attained with the levelling screws, and that if time was sacrificed greater accuracy was attained. Nevertheless, it is a well-known fact that in this country, and especially in England, the compass or miners' dial holds its ground solely from its rapid adjustment. Ever since the introduction of the transit, efforts have been made to give to this instrument the same facility of levelling possessed by the compass or dial, and the same means have been tried, i. e., a . ball and socket motion, since a modification of this in some form was the only method that would answer. The upper part of a transit is, however, much heavier than the corresponding parts of a compass, and, therefore, requires more binding power, which cannot be ob¬tained with an ordinary ball and socket joint. It has been a study with instrument-makers to combine the facility of these two tripods -the quickness of the ball and socket with the steadiness and accuracy of the screws; but in all attempts in this direction the ball and socket of the compass has been literally followed, the entire stability of the instrument depending upon the friction of the ball in its socket. There is great need for a tripod that can be more easily manipulated than the present form, for it rarely happens that an engineer has a level surface on which to set his instrument, and very often

Jan 1, 1879

By J. B. Cabezas

The metallurgical processes that are frequently applied today use strong solutions and are of alkaline, acidic, or organic nature. These play a very important part in recovery of values from many ores. These solutions are of such a chemical nature that they are generally corrosive, flammable, and contaminating. In most cases, they are highly dangerous to the environment. Within the extractive metallurgical industry, it is also very common to have to deal with the handling of contaminating solutions with a high content of cyanide, arsenic, mercury, lead, copper kerosene, acid and many other components whose temporary or permanent confinement within the process must be adequate and absolute.

Jan 1, 1986

By Tsunenobu Nozaki

"Basically, the “Press-in Piling Method” was invented to eliminate construction nuisances, such as noise and vibration which have been serious unsolved problems for advancing societies over a long time. In the construction industry, piling works have been a major cause of noise and vibration, because most piling methods utilize dynamic load to install piles into the ground. The secret of the Press-in Piling Method is to utilize static loading to install pre-formed piles rather than dynamic load. The piles are hydraulically gripped and jacked into the ground by the special piling rig known as the “Silent Piler”. Therefore, the piles can form a robust and firm foundation, which is another advantage of the Press-in Piling Method.The Press-in Piling Mechanism and Implant Foundations The basis of the Press-in Piling Method is simple. The Pres-in Piling Machine installs a preformed displacement pile into the ground by static jacking force. The reaction for the Press-in Force is generated by gripping previously installed piles, which are called “Reaction Piles”. Due to this, the Press-in Piling Machine can produce a powerful piling force whilst only requiring minimal machine size.With the Press-in Piling Method, as piles are pressed into the ground, they are incorporated with the surrounding soils, which provides a large bearing capacity and passive horizontal resistance. These embedded foundations which are firmly anchored into the ground are known as “Implant Foundations”. Being embedded into the ground, the foundations are resilient and maintain their serviceability even in the worst credible design conditions."

Jan 1, 2015

By Carlos Filippe de Sousa Morais

O software desenvolvido tem como objetivo, mapear o real tempo de operação do RH da Companhia Siderúrgica Nacional - CSN, identificando os atrasos antes e durante o tratamento de um aço no equipamento. Para isso foi criada uma tela automática que é aberta ao operador toda vez que é identificado atrasos, seja durante a troca de panela (Disponibilidade) ou durante o tratamento do aço (Processo). É possível visualizar em qualquer período desejado o preenchimento dos atrasos através de um relatório e uma interface gráfica interativa gerada pelo software, e com isso tomar medidas capazes de melhorar a produtividade no RH. Os resultados abordados ao longo deste trabalho mostram que a solução de uma pequena parte destes atrasos pode gerar ganhos de produção significativos para a Companhia Siderúrgica Nacional.

Aug 16, 2017

By Gustavo dos Santos Guimarães

Na Linha Leve da Laminação da Usina ArcelorMittal Cariacica o cintamento dos feixes de barras e perfis leves era feito manualmente através de cintadeiras pneumáticas envolvendo 8 operadores e representando um gargalo nos feixes mais leves de 1,0 e 1,5 t. Com a finalidade de eliminar o gargalo de produção e redução de mão de obra braçal foram implantadas 3 cintadeiras automáticas no trecho entre o empilhador de barras e o sistema de pesagem e etiquetagem.

Aug 16, 2017

By Samara Sâmid Aguiar Correia

A crescente necessidade por resultados de análises laboratoriais dentro das indústrias são cada vez mais exigentes em termos de tempo de resposta e precisão. Aliado a isso, a elevação do volume de minério de ferro exportado e o aumento da variabilidade desses produtos requerem processos cada vez mais rigorosos e tomados de decisões mais rápidas. Nesse contexto, os analisadores on-line têm um papel fundamental, pois atendem tais exigências, além de preservarem a segurança operacional. Este trabalho tem por objetivo mostrar o desenvolvimento da implantação de analisadores de umidade on line na descarga dos vagões da Vale no Terminal Ponta da Madeira. A metodologia utilizada na medição de umidade dos analisadores usa o princípio de transmissão de micro-ondas, que é a melhor tecnologia disponível no mercado para este fim. Dentre as etapas de implantação, que abrange desde a aquisição dos equipamentos até a avaliação dos controles e ajustes operacionais, é mostrado o período de cada etapa, os problemas encontrados e as soluções adotadas. Em suma, atualmente há medição de umidade on line na descarga deste site e está em fase de implantação a análise durante o carregamento do embarque para controle de processo.

Aug 1, 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 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 Leandro Ramos Rodrigues, Jorge Emil João da Penha Júnior, Sérgio Valle Júnior

Esse artigo apresenta a estratégia adotada pela ArcelorMittal Tubarão referente extração de dados de pesagens realizadas pelas pás carregadeiras de forma automática. Para isto, foi desenvolvido um hardware que coleta e envia os dados por meio de uma comunicação de dados 3G/4G para o ambiente de nuvem da Microsoft por meio do produto Microsoft Azure IoT Hub, após isto os dados são enviados para o sistema de balanças rodoviárias da ArcelorMittal Tubarão. A Implantação da solução trouxe uma redução de 17% do tempo do recurso da contratada e 9% do tempo do recurso próprio, além de aumentar a confiabilidade do processo de consolidação dos dados de pesagem das pás carregadeiras.

Oct 1, 2019

By Daniel Antonio Kapper Fabricio

Laboratórios de ensaios têm buscado implementar Sistemas de Gestão da Qualidade baseados na norma ABNT NBR ISO/IEC 17025 e procurado a acreditação de seus ensaios. A norma ASTM E517 estabelece um método de ensaio para a determinação do índice de anisotropia plástica de metais laminados, um importante parâmetro em processos de conformação mecânica por estampagem. Atualmente nenhum laboratório é acreditado pelo Inmetro na realização desse ensaio. Assim, o Laboratório de Metalurgia Física (LAMEF) da UFRGS optou por aumentar seu escopo de acreditação para abranger esse ensaio. O objetivo do trabalho é apresentar as adequações gerenciais e técnicas ao Sistema da Qualidade existente para a extensão de escopo, assim como as não conformidades encontradas e os pontos fortes para obtenção da acreditação junto ao Inmetro.

Aug 7, 2018

By Eustáquio Vieira Júnior, Welder Gomes Gonçalves

Os altos-fornos podem apresentar ocorrências de arrombamento e/ou avermelhamentos dos algaravizes, e esses têm como conseqüências: alto risco na integridade dos conjuntos joelhos/algaravizes, resultando em baixa segurança operacional; elevação brusca da temperatura interna dos algaravizes, causando avermelhamentos e/ou arrombamentos recorrentes por desgaste acentuado do revestimento refratário; necessidade de paradas emergenciais; necessidade de troca dos conjuntos de algaravizes por desgaste acentuado do perfil refratário. Uma possível causa relacionada com essas ocorrências pode ser a combustão no interior do algaraviz do carvão que foi injetado pelas lanças, causando desgaste do revestimento refratário e conseqüentemente avermelhamento e/ou arrombamento do conjunto. Para evitar esse tipo de ocorrência foi instalado sistema de monitoramento de fenomenos na zona de combustão. Esse sistema trabalha como complemento do diferencial de pressão dos algaravizes e o anel de vento. Nesse trabalho, são mostradas as características do sistema de monitoramento e suas particularidades e os resultados alcançados após a implantação dos sistemas no que se refere aos danos em conjuntos de sopro.

Oct 1, 2019

By Antônio César de Araújo Freitas

As empresas de mineração têm desafios logísticos em sua operação no dia a dia, visto o crescente volume de minério movimentado nas Usinas e Portos e pressão crescente por resultados operacionais que se traduzem na busca contínua por níveis superiores de produtividade. A tecnologia de automação dos processos produtivos e de máquinas evoluiu muito na última década, entretanto o processo da logística nos pátios de matéria prima e produtos apresenta baixo nível de automação e é baseado em informações verbais e observações visuais a respeito do nível de estoques e disposição dos materiais nas pilhas e áreas dos pátios de manuseio. Em um processo tão complexo, pequenas decisões da operação no dia a dia, que podem variar de acordo com o operador, supervisor ou turno de operação, podem influenciar a produtividade diretamente, afetando indicadores como horas paradas e deslocamento de máquinas por tonelada expedida, afetando dessa forma custos significativos na operação de uma usina ou porto. Este trabalho tem por objetivo então descrever as técnicas utilizadas para modelar os desafios de logística nos pátios de minério, descrevendo sistemas de otimização utilizados com apresentação de resultados em projetos como o de Carajás, planta da VALE que é atualmente a maior mina de minério de ferro do mundo, abordando a redução de deslocamento de máquinas, diminuição da exposição ao risco de colisão e redução de paradas.

Jul 30, 2018

By Fabíola Freitas de Miranda

A boa gestão das rotinas da Segurança no Trabalho é fundamental para apoiar um resultado positivo em vários aspectos dentro de uma operação de grande porte, como a da CSN. O colaborador é o bem mais importante de uma empresa e para garantir a satisfação e a qualidade de vida do mesmo é essencial que haja um ambiente de trabalho seguro e confiável. O zero acidente com pessoas é uma busca constante e com a consolidação de diversas ações de forma preventiva foi possível alcançar as metas propostas. Com o início das atividades de produção da fábrica de Aços Longos da CSN, houve a necessidade estruturar todas as atividades da equipe de logística, área responsável pelas atividades de abastecimento, logística interna e escoamento da planta, de forma a garantir que os funcionários estivessem envolvidos com as demandas geradas pela organização. Para isso, foi elaborado plano de trabalho com objetivos claros ligados a gestão de segurança.

Oct 30, 2017

By Cláudio Antunes de Oliveira

O objetivo deste trabalho é utilizar o vasto banco de dados de informações de processo armazenadas pelo InfoPlus.21, que é um exemplo de sistema PIMS - Plant Information Managment System, para implementar um sensor virtual a partir de um modelo neural visando obter a tendência de resposta da variável consumo específico de uma caldeira. Propõe-se também, extrair diagnósticos do processo através do emprego da Lógica Fuzzy. As etapas de treinamento da rede neural e o desenvolvimento do diagnóstico envolveram simulações no software Matlab. Os resultados obtidos demonstraram-se bastante satisfatórios. Destaca-se a tendência de resposta do sensor virtual que apontou 97% de confiabilidade. Por fim entende-se que as propostas deste trabalho foram alcançadas, principalmente pela implementação inovadora do sensor virtual no InfoPlus.21 por meio da ferramenta SQLPlus, a qual possibilitará novas aplicações no meio industrial.

Jul 30, 2018