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By Vladimir Mindin

Simulation of complex equilibria is usually done in the P-T-X coordinates, where "Xu is the amount of individual chemical components in the system. This approach is not productive in some very important cases: (i) investigation of "open" systems, (ii) determination of coordinates (trajectories) of mono-variant points, among others. To solve these and some other problems, we use the idea of chemical potentials of elements (CPE) of the system. A system of different coordinates axes (CPE-axes ) leads to a new strategy of simulation, observing the results of the simulation, and to efficient technology of compressing and storage the data of the simulation.

Jan 1, 1994

By Jamie Delgado, Marco Arelano

The changes of bench angles in an Open pit mine has a strong economical impact in the “mining business”, particularly in its cash flow related both to the decrease as well as to the increase of the global bench angle or the inter-ramp angle. The global vision of bench optimization process currently developed by Compafila Minera Zaldivar (CMZ), includes the interconnection of different processes driving to the completion of the designs. Thus five very influential areas are recognised such as: (1) The physical Surrounding terrain, (2) the strength parameters, (3) the observational model, (4) the acceptability criteria and (5) the operational considerations. One of the important variables affecting this process is Drilling and Blasting (D&B). Increasing the bench angle requires to optimisation of D&B. To achieve this efficiently controlled sub processes must be defined. Three (3) steps can be defined: (a) design parameters, (b) explosive energy distribution and (c) operation results. To control and improve said steps quantitative evaluations of D&B must be performed. One valid evaluation is the “near field vibration monitoring technique” (at bench level). With the application of damage criteria, measurements and modelling of particle velocity a proper definition and optimisation of stages (a), (b) and (c) was achieved, The use of this methodology has enabled to CMZ to successfully increase the inter-ramp angle in three degrees thus obtaining a saving of US$ 36 million in the waste material removed. Also, the efficient control of the bench slopes has resulted in the improvement of the fragmentation operational results. This has resulted in a 26Oh increase in the ore processing by saving energy in the primary crusher due to its performance improvement.

Jan 1, 2001

By A. Ansari

Standard depressants used in the selective separation of copper and molybdenum sulfides by flotation pose environmental and health hazards. In this investigation, the floatability of chalcopyrite and molybdenite in the presence of six well-characterized lignosulfonates was studied through Hallimond tube flotation and adsorption tests. The results define the physicochemical conditions (lignosulfonate type and dosage, pH, presence of ions) for possible selective separation of molybdenite from chalcopyrite. Dissolved polyvalent cations, especially calcium, appear to serve as "activators" for lignosulfonate adsorption on both minerals. From this point of view, the use of lime as a pH modifier is not always appropriate for optimum selectivity since high dosages of lime to produce high pH tend to indiscriminately depress both sulfides.

Jan 1, 2006

By Altemar Dettogne do Nascimento

A Máquina de Lingotamento Contínuo nº 1 da ArcelorMittal Tubarão (AMT), com capacidade nominal de 1,8 milhões de toneladas/ano, teve seu start up em 1995. A máquina é curva com raio de 10,5 m. São produzidas placas de 200, 225 e 250 mm, largura de 800 a 1650 mm e velocidade até 1,7 m/min. Em Abril de 2012, a Máquina parou para uma reforma geral. A empresa Italiana Danieli Davy Distington foi contratada para fornecer a engenharia, fabricação e entrega dos equipamentos no período de 12 meses. No ano anterior à parada da máquina, foi realizado um site survey, o que possibilitou a elaboração de um planejamento detalhado de todas as atividades. A reforma da máquina teve como objetivos principais: correção do alinhamento da máquina, substituição de estruturas oxidadas, implantação de novas tecnologias e redução do tempo de exposição dos operadores a ambientes agressivos (alta temperatura, projeção de aço, queda de cascão da panela e material particulado) através da implantação da sala remota de controle dos veios. A máquina foi colocada em operação em 10 de agosto 2012 após ter completado, sem desvios, as fases de instalação e testes. Este trabalho mostra as fases de desenvolvimento deste projeto, os resultados das tecnologias implantadas e os testes de performance para diferentes famílias de aço.

Jul 29, 2018

By H. L. Burmeister

This report describes the mining and milling practices used by the Eastern Magnesia Talc Co. at its Johnson, Vt., operation. The report also contains a description of the local geology and all available information on cost and performance data. Since 1925 the mine has produced continuously at an average annual rate of 54,000 tons, and the ratio of ore hoisted to finished product is roughly 2 to 1. Ore is stoped by a combination of shrinkage and sublevel methods. In any 24-hour period the mill produces an average total of 14 grades of finished talc product, 9 by dry grinding and air classification and 5 by wet grinding and flotation methods. The mine operates one shift per day, 5 days per week and the mill operates on a 3-shift, 5-1/2-day-per-week basis. Operating costs for 1958, on a percentage basis, were mining, 22.34; milling, 54.77; ore haulage, 2.89; and all other, 20.00 percent.

Jan 1, 1963

By Alessandra Souza Martins

O aço inoxidável super duplex vem apresentando um desempenho satisfatório em ambientes de maior agressividade. Esse tipo de aço possui boas propriedades de resistência mecânica, resistência à corrosão e tenacidade ao impacto. Entretanto, mesmo apresentando desempenho satisfatório, esses aços podem apresentar problemas de corrosão quando sofrem algum tratamento térmico, devido à precipitação de uma fase deletéria chamada de alfa linha (?’), a qual precipita em temperaturas entre 300°C e 550°C e pode ocasionar uma diminuição da resistência à corrosão e tenacidade do material. Portanto, o objetivo deste trabalho é avaliar a resistência à corrosão dos aços inoxidáveis super duplex de grau 5A e 6A após sofrerem tratamento térmico a 475oC. A diferença entre os aços de grau 5A e 6A ocorre na presença de cobre e tungstênio na composição química do aço com grau 6A. A resistência à corrosão dos corpos de prova foi avaliada por meio das seguintes técnicas eletroquímicas: polarização anódica, espectroscopia de impedância eletroquímica e temperatura crítica de pite. A resistência mecânica dos corpos de prova foi avaliada por meio da técnica de dureza Brinell. Foi realizada também a caraterização microestrutural e a quantificação das fases do material. Os resultados mostraram um aumento da dureza do material, indicando um aumento da presença da fase ?’ com 10 horas de tratamento térmico apresentaram maior resistência à corrosão.

Aug 8, 2018

By Wilson Alexander Hormaza Rodriguez

O desenvolvimento da indústria automobilística exige inovações na área de materiais de engenharia assim como de processos. A partir desta necessidade, as propriedades dos aços baixo e médio carbono podem ser melhoradas com a precipitação e refino de grão associado à adição de pequenas quantidades de elementos formadores de nitretos, carbonetos e carbonitretos. Aços baseados nestes princípios podem classificar-se como aços microligados, apresentando elevados níveis de resistência mecânica e tenacidade sem aumentos significativos nos custos de fabricação. No entanto, um dos métodos de obtenção de estruturas refinadas na indústria é mediante o processamento termomecânico com o propósito de se atingir uma microestrutura predeterminada. Assim o refino obtido é baseado no controle da cinética de nucleação e crescimento de grão. Neste trabalho foi estudado o efeito do forjamento a morno no refino de grão de um aço microligado. Inicialmente, as amostras foram aquecidas a 550°C, deformadas através de um processo de forjamento (40%, 60% e 80%) e resfriadas em água. Em seguida foram recozidas na região subcrítica por tempos variando de 1 min a 10 min e novamente resfriadas em água. A evolução microestrutural, assim como o comportamento mecânico deste aço, foram avaliados através de microscopia óptica, eletrônica (varredura e transmissão) e testes de dureza. O processo de forjamento mostrou-se eficaz na obtenção de uma microestrutura refinada associada a uma recristalização da ferrita.

Aug 7, 2018

By Bruno Nazário Coelho

O ensaio mecânico de microdureza Vickers consiste em aplicar uma força sobre a superfície de materiais e induzir uma deformação plástica localizada. Por meio da análise das dimensões da impressão gerada em função da carga aplicada, determina-se um parâmetro denominado microdureza. Este ensaio tem sido muito difundido para o desenvolvimento de pesquisas e para análises de controle de qualidade devido às suas diversas aplicações, que incluem a determinação de durezas de fases específicas, a identificação da existência de precipitados, o controle de qualidade de juntas soldadas, a caracterização de tratamentos térmicos superficiais, entre outras. Entretanto, um problema associado a esta técnica é a influência do operador sobre as medidas realizadas. Com o objetivo de eliminar esta dispersão de resultados, este trabalho se propôs a desenvolver um software que, por meio de análise de imagens, identifica automaticamente as impressões na superfície das amostras e determina as suas dimensões. O software foi desenvolvido na linguagem C++, fazendo uso da biblioteca multiplataforma OpenCV. Os dados utilizados para a sua calibração foram provenientes de ensaios em amostras de aços, ferros fundidos, ligas de alumínio e de cobre. Os resultados comprovaram a capacidade do software de realizar medições com boa precisão e excelente reprodutibilidade, mas há a necessidade de melhorar os critérios de identificação das impressões, aplicando, por exemplo, técnicas de aprendizado de máquina.

Aug 7, 2018

By Eduardo Batista Teixeira

As indústrias podem possuir diversos sistemas especialistas para a gestão de cada uma das dimensões do negócio e, no caso, dos dados de análise a gestão de dados de laboratório a funcionalidade se dá com o LIMS, Sistema de gerenciamento de dados de laboratório (Laboratory Information Management System) e o Sistemas para o armazenamento de dados históricos de processo, PIMS, (Plant Information Management System). A correlação de dados de processo com dados de qualidade (resultados de análises de laboratório) é fator crítico de sucesso para o acompanhamento e gestão dos processos produtivos. Na intenção de atender as demandas dos usuários das informações correlacionadas, procuram guardar dentro do PIMS as informações do LIMS que agreguem valor para estes usuários. Cada variável historiada no PIMS consome uma posição de armazenamento (TAG). O quantitativo de TAG é parâmetro de licenciamento das soluções PIMS e o uso indiscriminado destes pode inviabilizar o projeto na dimensão custo. O presente trabalho apresenta solução para cadastramento dos resultados de análise utilizando estratégia de hierarquização no banco de dados. Esta estratégia reduzir para 20% (economia de 80% de TAG) do total de posições de armazenamento apuradas durante o levantamento de dados caso fosse utilizada a prática convencional de cadastramento dos dados. A hierarquização de dados reduz consideravelmente a demanda de TAG e não onera o processamento dos dados no momento da pesquisa e apresentação dos dados.

Aug 16, 2017

By Geraldo Lúcio de Faria

Os aços IF são livres de elementos intersticiais, como o C e o N, na matriz ferrítica. Estes elementos são controlados no processo de refino na aciaria, a partir da aplicação de técnicas de desgaseificação a vácuo, juntamente com a adição de elementos estabilizantes, como Ti e Nb. Durante a fabricação e em algumas aplicações dos aços IF, como por exemplo soldagem, a transformação de fase austenita?ferrita e o efeito dos elementos de liga na sua cinética têm forte influência na microestrutura final.Neste contexto, este trabalho caracterizou microestruturalmente e comparou as cinéticas de transformação de fase de dois tipos de aços IF com composições químicas diferentes, sendo eles o IF-Ti e o IF-TiNb. Por meio dos resultados obtidos, foi possível concluir que o aço IF-TiNb, como fabricado, possui uma microestrutura mais refinada devido à presença do Nb e seu papel na laminação controlada do aço. Além disso, observou-se que as temperaturas críticas Ar3 e Ar1 do aço IF-TiNb são sistematicamente menores do que as temperaturas medidas para o aço IF-Ti. Como a fração dos elementos microligantes em solução sólida é muito pequena, atribui-se este efeito à diferença no teor de Mn dos aços estudados, que parece potencializar o refino de grão na etapa final de resfriamento da chapa de aço laminada.

Oct 30, 2017

By Frederick G. Clapp

SINCE oil journals commenced to feature the progress of Iraq pipe-line developments and since newspapers undertook to follow the discussions between a certain large oil company and an Asiatic nation, I have repeatedly been asked questions that are only answerable by setting forth the essential geographic and historical facts of concessions in that part of the world. In so doing effort will be made to correct erroneous statements made in various quarters: and mistakes herein are being kept as low in number as possible. Perhaps the best-known concession in the Middle East is the one of the Iraq Petroleum Co., covering the greater part of the portion of the kingdom of that name- lying east of the Tigris River. West of the stream is the concession of the British Oil Development Co., which takes in all presumed petroliferous areas in western Iraq. No other important oil concessions exist in that country, except for the lands of the Khanikin Oil Co., which operates in "Transferred Territories" on the border of Persia. East of and continuous with the Iraq fields are those of Persia where the Anglo-Persian Oil Co. holds the well-known D'Arcy concession comprising three-quarters of the country, omitting the five northern provinces. This is the only valid existing concession in Persia, so far as known, except certain old firmans that permit development at Semnan in central Persia and possibly also certain regional grants to a French banking syndicate in eastern Mazanderan Province.

Jan 1, 1933

By Marco Aurélio de Jesus Matos

Os compósitos possuem dois ou mais constituintes físicos. O Brasil produz uma vasta quantidade de fibras vegetais e as utiliza como fase de reforço. A gelatina é obtida da ruptura de ligações covalentes e formam géis termoreversíveis. Sua principal característica, a gelificação, envolve a renaturação da estrutura e, diante do nosso objetivo, foi utilizada como suporte para as fibras já que a gelificação forma uma rede tridimensional. As fibras foram padronizadas em 0,355 mm. A gelatina foi gelatinizada e a solução coloidal vertida em moldes. Os provetes ensaiados conforme ASTM D412. O acréscimo da celulose microcristalina não altera os resultados da tensão de ruptura. O módulo de elasticidade respondeu de forma inversamente proporcional ao aumento do teor de fibras vegetais. O aumento da resistência à tração e do alongamento do material, porém, não na mesma proporção, faz com que haja uma diminuição de seu módulo elástico. O módulo de elasticidade tende a diminuir devido ao grande alongamento ao passo em que o teor de fibras vegetais e gelatina aumenta. A variação do teor de fibras vegetais e gelatina alterou significativamente os resultados dos ensaios de tração. A tensão de ruptura aumentou proporcionalmente ao aumento do teor de fibras vegetais. O alongamento também aumentou com o aumento do teor de gelatina, não sofrendo variações significativas em relação à variação do teor de fibras vegetais.

Aug 16, 2017

By Moacir Medeiros Veras

A tecnologia de sensor-based sorting faz uso de sensores high-tech para pré-concentrar seletivamente partículas de minérios que tenham teores toleráveis para planta de beneficiamento, rejeitando as partículas que são totalmente estéreis ou rejeitos. A pré-concentração de carvão assistido pelo método Dual Energy X-Ray Transmition possibilita separar seletivamente o carvão com melhor quantidade de matéria orgânica das rochas silicáticas com maior densidade. O objetivo desse trabalho foi investigar a afinidade da tecnologia de sorting na pré-concentração do carvão mineral da Carbonífera do Cambuí/PR assistido por sensor de raios-x. Os testes foram realizados em dois lotes cujo range granulométrico foi -4”+2” e -2”+1”. A pré-concentração foi feita em 2 cortes de separação, o primeiro para retirar o rejeito e o segundo para obter 2 tipos de produtos. Os resultados indicaram que 52,15% da massa foi rejeitada, concentrando 47,85% do material de carvão na fração média -2”+1”. Na fração grossa -4”+2” foi rejeitado 62,51% da massa e concentrado 37,49% de carvão. As análises imediatas dos pré-concentrados mostraram que na fração grossa houve redução de 44,57% de cinzas totais e houve aumento de 4,59% para 8,29% de enxofre [S], enquanto na fração média a redução foi de 36,98% de cinzas totais e de 1,19 % [S].

Oct 30, 2017

By Nathan Fernandes Ignácio, Filipe da Silva Siqueira, Weslley Luiz da Silva Assis, Paulo Rangel Rios

As pesquisas em transformação de fase ganharam novos horizontes a partir dos recentes estudos de Rios & Villa. Eles desenvolveram inéditos modelos analiticamente exatos a partir da geometria estocástica. Estes modelos são exatos para resoluções de problemas de nucleação e crescimento não homogêneos. O presente trabalho visa o estudo da nucleação em clusters, cuja cinética de transformação de fase sólido-sólido diverge consideravelmente daquela prevista pelo modelo JMAK. Nesse tipo de nucleação, os núcleos não estão homogeneamente dispersos na matriz, mas concentrados em regiões preferenciais chamadas clusters. Um dos principais parâmetros dessa nucleação é o número de clusters na matriz. Nesse trabalho, utilizando um modelo estocástico baseado na teoria do Cone Causal, foram simuladas reações de nucleação e crescimento que ocorrem especificamente em forma de clusters esféricos. Foi possível analisar o efeito que a variação do número de clusters provoca na cinética de transformação de fase e comparar os resultados obtidos com o modelo de Rios & Villa. Por meio dessa comparação, é possível observar que o modelo analítico corroborara com os resultados numéricos. Como conclusões principais tem-se que quanto menor o número de clusters, mais lenta é a reação de transformação de fase e que a microestrutura gerada possui características próprias e os resultados podem ser interpretados de maneira errônea se a presença dos clusters não for propriamente detectada.

Nov 7, 2019

By Wanderson Endlich, Tarley Rezende Secchin, Ana Clara Bernabe, Jennifer Oliva Coronel, Danielle Duarte Bernardi

A ArcelorMittal Tubarão (AMT) possui desde o início de operação os recursos hídricos como uma das questões centrais na estratégia de sustentabilidade e estabilidade operacional para sua produção. A gestão hídrica na AMT, dentre outras ações, garante que 96,5% de toda a água captada na usina venha do mar. Além disso, possui investimento contínuo em reusos internos, busca de fontes alternativas de água e combate ao desperdício e vazamentos. A condução dessa gestão hídrica, contribuiu de forma significativa para atravessarmos em 2015, a pior seca que o estado do Estado do Espírito Santo atravessou nos últimos 40 anos. Todos esses esforços resultaram na redução expressiva do volume de água doce utilizado na AMT, reduzindo o consumo específico de 4,2 m³/t em 2014, para 2,5 m³/t em 2018. Como resultado de um plano robusto de gestão hídrica, um projeto arrojado e inovador, pioneiro no Brasil e primeiro do grupo no mundo será realizado na empresa, a planta de dessalinização de água do mar. Com investimentos da ordem de R$ 50 milhões, a unidade começará a ser construída em 2019, com prazo de conclusão em dois anos. Produzirá até 500 m³/h de água industrial para o sistema de água da usina, proporcionando uma importante fonte alternativa ao consumo de água doce.

Aug 1, 2019

By Robert E. Wood

Engineers have known for some time that the efficiency of filtering iron ore concentrate slurry can be significantly improved by pre-heating the slurry ahead of the filters. However, heating such large quantities of dense slurry by conventional means has proven to be inefficient and high-maintenance. Recently though, submerged combustion was considered by Altos Hornos de Mexico SA (AHMSA), an integrated steel producer in the state of Coahuila, Mexico, as a means of pre-heating their iron ore concentrate. The company toured many iron ore facilities in Brasil and Labrador, reviewing their heating processes, and concluded that submerged combustion could provide a competitive advantage through operational efficiency and lower capital cost than steam boilers. Inproheat was retained by the company to design and manufacture a SubCom slurry heating system to heat 403 m3/h of iron ore concentrate slurry from 25°C to 60°C. The 60GJ/h SubCom system consists of five natural gas combustion chambers mounted in an iron ore concentrate storage tank. The system features a heat recovery unit whereby the exhaust gases are used to preheat the incoming slurry stream, giving the system an overall thermal efficiency of 95%. As a result, the steel company expects to realise significant improvements in filtering efficiency which will enable them to increase the capacity of their pelletising plant without installing additional filters.

May 1, 2010

By S. Sundarraj

The morphological transition between columnar and equiaxed structures is an important solidification phenomenon frequently observed in castings, especially complex parts with varying cross-section, The mechanical properties and the occurrence of defects such as hot tears are strongly dependent on the structure formed in the casting. Hence, it is important to understand the conditions leading to columnar or equiaxed structures. Although extensive work has been done in modeling solidification systems, almost all of the existing models are based on the assumption that the structure formed in the casting is either purely columnar or purely equiaxed. Prediction of the columnar-equiaxed transition (CET) requires a solidification model which accounts for the formation of both columnar and equiaxed structures, along with related microscopic and macroscopic solidification phenomena. In this paper a CET model is presented which: (i) takes account of both columnar and equiaxed structures, (ii) accounts for macroscopic heat transfer coupled with microscopic phenomena such as nucleation, growth and microsegregation, (iii) satisfies solute conservation, and (iv) is easy to implement in commercial finite element and finite difference software. The proposed model predictions of CET have been validated with available experimental results for a uni-directional solidification of an aluminum-copper alloy. A sensitivity analysis has also been carried out to determine the effects of various parameters on the CET model predictions. The model is being extended to other alloy systems and more complex geometries. This work will be published in due course.

Jan 1, 1996

By Wm. W. Adell

"These hydrocarbons belonging to the same chemical series as methane, having the general formula CnH2n have many chemical properties in common with methane and their addition to a lean gas charges the properties and burning characteristics of the gas in the same general direction although to a different extent. The hydrocarbons of this series do not readily enter into chemical reaction with other substances and therefore are incapable of combining with oxygen or polymerizing in the disturbing system and thus cannot cause gum and room troubles commonly met with in the distribution of manufactured gas.As the number of carbon atoms in the molecule increases, i.e. in proceeding from methane throughout the series, the oxygen requirements for the complete combustion of unit volume of the gases also increases; in other words, the calorific values of these hydrocarbons (as gases) increases from methane. Similarly the specific gravity increases from methane in the same order. In Table 1 are shown some of the physical constants and properties of a few of these hydrocarbons which hive bearing on their use for enriching gas."

Nov 1, 1927

By WILKES BARRE

AS PREVIOUSLY announced, the semi-centennial meeting of the Institute is to be held at Wilkes-Barre, Pa., on Sept. 12, 13, 14, and 15. An interesting program of technical sessions and excursions is now being prepared by the Local Committee. At the time of going to press the program had not been completed in sufficient detail to permit its being pub¬lished in this number. The detailed program will be published in the September MINING AND METALLURGY, which will be printed in time to be distributed before the Wilkes-Barre Meeting. It may be said in advance, however, that the Com¬mittee has progressed so far in its work that we are assured of one of the -most notable meetings the Insti¬tute has held and that members will miss a rare .treat if they do not attend. The many trips and excursions, as well as the banquet, will be -given to the members as a compliment from the members of the Local Com¬mittee. . . The paper by Howard Eavenson on the Lynch Plant of -the United States Coal and Coke Co. will be illustrated by lantern slides and moving pictures. One of the most appropriate discussions will be that opened by Prof. J. F. Kemp on the Stratigraphy of the Anthracite Region; this also will be amply illustrated.

Jan 1, 1921

By L. P. James, W. W. Atkinson

Utah has produced about 31.7 kt (1 billion oz) of silver, more than any state in the United States except Idaho. Several high-grade ore systems in Utah, where the mines are now closed, occur within large polymetallic limestone-hosted districts related to plutonic complexes. These mines fed several major lead smelters for nearly a century. Interaction of magmatic chloride-rich fluids with carbonate rocks localized significant bonanzas within these districts. A low sulfidation state was produced in the fluids by their passage through limestones. The Bingham openpit mine has also yielded more byproduct silver than other porphyry copper-molybdenum-gold systems. Away from exposed intrusive rocks, some large silver-only systems occur in Mesozoic sandstone and in caldera-related veins in volcaniclastic rocks. Thick permeable latest-Proterozoic basement metaquartzite sequences present beneath western Utah may have been important, as perhaps they were in the Coeur d'Alene district of Idaho, in providing chloride and silver-rich ore fluids. However, it is clear that specific Tertiary magmatic events played an essential role in the evolution of the Utah silver-rich metallogenic province. The largest silver districts in the state are genetically related to Tertiary porphyritic plutonic rocks.

Jan 1, 2003