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By Scott A. Stebbins

This Bureau of Mines publication presents a method for estimating capital and operating costs associated with the exploration, mining, and processing of placer deposits. To ensure representative cost estimates, operational parameters for placering equipment and basic principles of placer mining techniques are detailed.

Jan 1, 1987

By Ricardo Thomé da Cruz

O conhecimento sobre o comportamento do revestimento refratário dolomítico durante a etapa do refino de aço é fundamental para se atender às exigências técnicas de qualidade e o aumento da produção de aço. É particularmente importante que os mecanismos de corrosão dos refratários dolomíticos sejam bem compreendidos, principalmente, em operações de exceção, nas quais as exigências metalúrgicas causem forte dano ao revestimento, prejudicando não somente o desempenho do mesmo, mas também gerando um risco à segurança operacional. Este trabalho visa à caracterização técnica da camada protetora (coating) de silicato dicálcico (C2S), a qual se origina da reação entre as escórias silicosas e os refratários dolomíticos. As amostras de coating foram caracterizadas quanto à composição química, fases formadas e microestrutura. Estudou-se uma panela retirada de operação, por dano aos refratários, retirando-se amostras de diferentes regiões. Em duas amostras, juntamente com o C2S e o periclásio, foi observado à presença de fases à base de silicato de baixa fusibilidade como a cuspidina, indicando que o coating foi atacado por uma escória com elevado teor de fluorita.

Jul 30, 2018

By Éder Adolfo Serafim

A indústria automotiva tem aumentado a utilização de aços de alta resistência, em função dos novos requisitos do mercado, onde deseja-se aumentar a segurança veicular e reduzir a poluição. Os dual phase têm sido apresentados como uma boa alternativa para indústria automotiva, especialmente, em função da alta resistência mecânica e boa ductilidade, ambas oriundas da microestrutura, geralmente, ferrita e martensita. Neste trabalho estudou-se o efeito da adição de crescente de molibdênio em um aço dual phase na formação de austenita na região do campo bifásico. As amostras foram tratadas em diferentes temperaturas no campo bifásico e campo austenítico. Foi utilizado um forno com banho de sal, a fim de aquecer e mantê-las na temperatura durante 60 segundos e, em seguida, resfriá-las em água (têmpera). Com o aumento da concentração de molibdênio até 0,15% obtém-se maior fração volumétrica de austenita, entretanto após 0,15% há uma redução, porém, ocorre refinamento da austenita que atua como mecanismo de aumento de resistência, quando transformada em martensita pelo processo de têmpera.

Aug 16, 2017

By MARCELO TADEU TOMAZELA LIMA

Os aços inoxidáveis são largamente utilizados nos mais diversos segmentos da sociedade, tendo como principal característica a resistência à corrosão. Existem muitos estudos sobre o comportamento destes aços, que se apresentam com diferentes composições, estruturas e propriedades, mas algumas características ainda precisam de muito estudo, como exemplo a interação do metal com o hidrogênio. O hidrogênio nos metais é estudado há muitas décadas pela sua alta capacidade de mobilidade intersticial, todavia seus mecanismos de fragilização são pouco compreendidos e propostos em algumas teorias. O presente trabalho busca caracterizar os efeitos do hidrogênio em um aço inoxidável ferrítico tipo AISI 409 quando tensionado em ensaios de achatamento comparativamente entre amostras hidrogenadas e não hidrogenadas. Os testes no material de base evidenciaram que o hidrogênio age na perda de ductilidade deste aço inoxidável, apresentando facetas de clivagem ao ser tensionado. Os resultados obtidos sugerem que a fragilização por hidrogênio representa um risco e um desafio à Indústria, reforçando a necessidade de desenvolvimento de pesquisas e estudos para minimização dos efeitos do hidrogênio nos metais.

Oct 30, 2017

By Evandro Moraes da Gama

Os solos lateríticos, formados pela ação de intempéries e alteração das rochas como itabirito e suas variações, geram um solo onde sua composição mineralógica, características e granulometria favorecem a produção de um ligante pozolânico quando processado através da tecnologia de calcinação flash. A retirada desses solos para explotação do minério de ferro se faz necessária formando os conhecidos depósitos de estéreis. A tecnologia de calcinação flash (PI 9809941-8) permite transformação desses solos em ligante de alta resistência denominado de metacaulim flash. Esse produto, quando tratado com tecnologia adequada, é transformado no ligante denominado de Metakflex (PI 0604142-6). Nesse trabalho faz-se uma descrição da planta piloto integrada de calcinação de estéreis argilosos, rejeitos e lamas com capacidade de produção de 200 kg/h de Metakflex. A utilização da calcinação flash para o aumento da superfície específica de reatividade de minerais e para a redução da perda ao fogo de minérios de ferro pobres é apresentada. Finalmente, são mostrados resultados preliminares da utilização do aglomerante Metakflex para pelotamento.

Aug 1, 2018

By Sidiney Nascimento Silva

Em parceria com a UniSoma, empresa especializada em soluções analíticas baseadas em otimização, a CSN desenvolveu e implantou uma solução sob medida para o planejamento de sua cadeia de redutores. A solução é composta por dois módulos básicos - Embarque® e MIX®, que dão suporte às decisões de caráter tático-operacional relativas à cadeia de abastecimento de combustíveis sólidos, abrangendo desde a aquisição das matérias-primas até o seu consumo nos vários processos siderúrgicos -coqueria, altos-fornos e sinterização. O Módulo Embarque®, tático, possui uma “inteligência computacional”, na forma de um modelo matemático, que trata, de forma integrada, três subproblemas correlacionados: a programação do abastecimento, o planejamento de mistura e de produção, dos vários processos, e o planejamento de estocagem ao longo do tempo. O modelo fornece soluções de compromisso entre os objetivos de custo e qualidade. O Módulo MIX®, otimizador operacional, é usado para definir a programação das misturas a serem realizadas no curto prazo. O trabalho apresenta não apenas os aspectos técnicos da solução, mas também os desafios enfrentados durante a sua implantação e os resultados percebidos com a sua utilização.

Aug 1, 2018

By Leonardo Sales Araujo

Ligas de zircônio encontram grande aplicação em componentes estruturais do núcleo de reatores nucleares, dadas suas vantagens como resistência mecânica e a corrosão e baixa seção de choque de nêutrons térmicos. Contudo, por se tratar de uma liga reativa e necessitar de homogeneidade química e microestrutural, requer processos de fusão especiais como refusão a arco em vácuo. No presente trabalho, foi produzido um lingote de liga de zircônio a partir de briquetes de zircônio esponja compactados e unidos por soldagem para a composição do eletrodo. Foram realizadas duas refusões para aumento do tamanho do lingote e aumento da sua limpeza. As duas fusões foram analisadas por meio de observação das variáveis de processo. Foi possivel corroborar a viabilidade do processo de fabricação do lingote de zircônio em duas etapas de refusão. A análise das variáveis de processo mostrou que a primeira etapa de refusão apresentou maior instabilidade durante a fusão, o que poderia afetar a estrutura de solidificação. Com isso, uma etapa de refusão foi realizada, com maior estabilidade, além de potencialmente propiciar maior grau de limpeza e homogeneidade da liga.

Aug 16, 2017

By Thiago Pinto Wandekoken

A aciaria elétrica da Votorantim Siderurgia em Resende, possui um FEA de capacidade de 100 t, transformador de 100+20 MVa, equipado com 05 injetores convencionais de oxigênio e 03 injetores convencionais de carbono. Em função do elevado aporte de energia química e elétrica inserida no processo os painéis refrigerados, e demais equipamentos localizados em determinadas regiões do FEA, são termicamente mais solicitados e requerem maior atenção e rigor do sistema de manutenção preventiva, a fim de evitar interrupções operacionais do processo. Através da análise de dados históricos, detectou-se que a região do FEA de maior criticidade e intervenções de manutenção era o painel refrigerado P-10. As tecnologias Double Side e Protect Block foram instaladas em substituição ao painel refrigerado P-10 com o objetivo de aumentar a confiabilidade operacional do FEA, reduzir os riscos de acidentes operacionais, aumentar a disponibilidade dos equipamentos nesta posição, reduzir o número de intervenções de manutenção (preventiva e corretiva), reduzir os custos de manutenção (preventiva e corretiva) e consequentemente reduzir o power off do FEA.

Aug 16, 2017

By João Gabriel de Oliveira Marques

O atual contexto energético e ambiental exige cada vez mais que os processos industriais gerem produtos com menos impactos ambientais, consumam menos recursos naturais e energia. Dentre esses processos estão os relacionados com a produção de aço. Basicamente, existem duas possibilidades para obtenção desse metal. A primeira, rota integrada, obtém o aço utilizando o minério de ferro como matéria prima. A segunda, rota semi-integrada, obtém o mesmo metal por meio da fusão de sucatas metálicas recicladas. Nesse contexto, os objetivos deste trabalho são definir uma possível fonte de sucata metálica para o setor siderúrgico e determinar qual dessas alternativas de produção do aço é mais eficiente do ponto de vista energético e ambiental. A fonte de sucata metálica proposta para a produção de aço são veículos reciclados. A metodologia utilizada na avaliação dos processos de produção do aço é a Análise de Ciclo de Vida (ACV). Os resultados mostram uma redução global no consumo de materiais e energia bem como na geração de impactos ambientais em função da utilização de sucatas metálicas provenientes de veículos reciclados para a produção de aço.

Aug 16, 2017

By Wallace W. Key

This report concerns types, quantities, specifications, and uses of non-metallic minerals as a basis for improving their supply, conservation, and utilization. Supply-demand details concerning mineral fillers, roofing granules, and roofing rock used in asphalt are incorporated in this report, along with highlights on production and sales of roofing, floor tile, and other related asphalt products of California. Comparable data for the United States are included. Although large quantities of commercially prepared mineral fillers are used in asphalt for paving and related applications in other States, addition of commercial fillers for these uses rarely is required in California because of the natural fines available. On the other hand, California manufacturers of asphalt products other than paving utilize about 300,000 tons of asbestos, diatomite, limestone, mica, soapstone, slate, and other nonmetallic minerals as filler, mainly for roofing and flooring. Also, about 500,000 tons of roofing granules is produced in California, most of which goes into roofing manufacture in California. In addition, a significantly large and growing tonnage of relatively coarse mineral aggregates are used on low-angle, built-up, asphalt roofs to produce an attractive surface and offer protection against the elements. Nearly all minerals used in asphalt products manufactured in California come from local sources, except asbestos and mica--and there are indications that local deposits of these commodities could be utilized in some use categories.

Jan 1, 1966

By Yasser Mohamed

Daily field management of earthmoving operations requires quick and regular decisions for allocating available equipment to different jobs on a project. A general foreman?s day starts with matching several activities with a suitable set of available equipment to achieve the highest productivity and lowest unit cost. Usually, this decision-making process needs to be quick, and depends to a great extent on the foreman?s experience, which varies from one individual to another. Many analytical solutions with various degrees of sophistication and optimization exist to address such decisions. However, adopting any of these solutions is contingent on how accessible and easy-to-use the solution is. This paper discusses the development process of a webaccessible solution for evaluating earthmoving fleet composition and allocation scenarios. The solution relies on discrete event simulation and an optimization backend engine, but introduces the user with a simplified and easy-to-use interface that is accessible from any mobile device, and is customized to specific user?s needs. The developed system gathers most equipment and site-related input data from a company?s information systems to minimize user input. The user mainly needs to formulate equipment and job combinations and allocation scenarios (e.g. soil type, quantity, and hauling distance), according to equipment availability each day. Then the system will evaluate the productivity and unit cost estimates for each scenario, allowing the user to choose the most suitable one. It may also be used to automatically recommend the optimum solution given an available list of equipment. The paper presents the process followed in prototyping the proposed system in collaboration with a major Canadian earthmoving contractor, and customizing it to the user needs within the company. It also describes the overall structure of the developed system and its core simulation model.

Aug 1, 2013

By Luciano Henrique Andrade de Resende, Maria Rita Oliveira Rebouças

O processo de Monitoramento Controles, realizado pela área de Governança, Riscos e Compliance, requer preparação e verificação de um grande volume de dados. Isso feito de forma manual e com a necessidade de cruzar dados de diferentes fontes, torna o processo bastante complexo, impactando diretamente na periodicidade e acurácia dos testes. O objetivo de trabalho era prover uma ferramenta e uma metodologia que fosse capaz de automatizar esse processo, tornando-o contínuo e possibilitando análise de uma grande massa de dados, proveniente de diferentes fontes e com uma saída padronizada. Após análise de ferramentas de mercado e a realização de provas de conceito, foi definida a ferramenta e modelo de trabalho a ser aplicado. O resultado foi a implantação de um processo de Monitoramento Contínuo de Controles (MCC) que traz: ganho de produtividade, ao permitir que testes sejam executados de forma automática; ganho de eficiência, por permitir realizar o teste em toda a base de dados, sem necessidade de amostra; aumento na assertividade, por reduzir probabilidade de erro humano provenientes de atividades manuais; além de retorno financeiro e mitigação de riscos.

Oct 1, 2019

By G. R. Hopkins

For several years prior to about the middle of 1928 both the number and capacity of natural-gasoline plants showed a steady increase; this resulted from a material gain in the supply of casinghead has due to the discovery of a number of flush fields with relatively high gas-oil ratios. From 1928 to date some form of proration has been continually in force, with a consequent curtailment in the supply of wet gas. This decline in available gas and a severe decrease in prices, due largely to the increasing competition of light refinery products, has eliminated virtually all of the weaker units during the last 5 years, with the result that the number of plants declined from 1,155 on January 1, 1928 to 19035 on January 1, 1930, to 909 on January 1, 1932, and then to 859 on January 1, 1934, The struggle of the small high-cost producers to exist is illustrated further by the trend in the number of shut-down plants, which has increased from 36 on January 1, 1930 to 100 on January 1, 1932 and to 128 on January 1, 1934. The increase in the number of plants prior to 1929 resulted in a material gain in the total capacity, but the decline in number between 1929 and 1932 was not followed by a corresponding decrease in capacity, as gains resulting from the construction of a few very large plants overbalanced the loss due to the dismantling of a large number of small ones. However, the low prices of 1932 and 1933 supplied little incentive for new construction, and the total capacity declined in approximately the same ratio as the number. Thus the total capacity declined from 11,387,000 gallons daily on January 1, 1932 to 13,060,000 gallons daily on January 1, 1934, Of the latter 9,181,000 gallons (91 percent) represented the capacity of the operating plants and 679,000 gallons (9 percent) the capacity of the idle plants.

Jan 1, 1934

By CHONG WEI, TATYANA KATSAGA, DEREK APEL

This study provides an effective determination process of the interface microstructural parameters in the numerical modelling of the mechanical interaction between two different geomaterials involved with frictional-bonded interfaces, such as the interaction between backfill columns and the surrounding rocks, or the soil-structure interaction, by using the coupled finite-difference and discrete-element (FD-DE) method. Three-dimensional numerical direct shear tests were conducted on the coupled FD-DE model of the combined rock-cemented rockfill (R-CRF) specimens with the frictional-bonded interface. With the microstructural parameters determined, the macro-mechanical properties of the interface of the coupled model were calibrated to well fit with the theoretical values of the combined specimen under the direct shear condition assumed according to the Mohr–Coulomb strength criterion. Evident elastoplastic shear behaviour was observed on the interfaces, and excellent agreement was attained between the shapes of the theoretical and simulated shear stress-displacement curves of the coupled models at different servo-controlled normal stresses. Particulate-scale force chains inside the DE model of the CRF specimen were highly consistent with the force contour on the FD model of the rock specimen, demonstrating the shear stress evolution of the coupled model at different shear displacements. Parametric studies verified the effects of the deformation properties of the interface parallel bonds on the shape of shear stress-displacement curves of the coupled models. The test results validated the feasibility and rationality of the coupled FD-DE method for modelling the combined specimens with frictional-bonded interfaces or joints. Furthermore, this study provides valuable numerical modelling experience for investigating the shear behaviour at the interface between cemented backfill columns and surrounding walls by using the coupled FD-DE method.

Nov 2, 2021

By Michael R. Norland

This U.S. Bureau of Mines report on U.S. and Canadian 1iterature pertaining to soil characterization and the use of soil amendments as a part of the reclamation process of coal surface-mined lands contains 1,280 references. The references were published during the 1977 to 1988 period. Each reference is evaluated by keywords, providing the reader with a means of rapidly sorting through the references to locate those articles with the coal mining region and subjects of interest. All references are annotated.

Jan 1, 1991

By C. David Mann

Metal prices continued to improve in 1964, resulting in the opening of new mines and re- activation of old ones. Larger and deeper shafts are being bored. At the AEC's Nevada Test Site, a 72-in. diam shaft is being bored to 3200 ft. In New Mexico a 1650-ft shaft was bored with a 48-in. bit, then reamed to 124 in. to 935 ft, and 102 in. to 1650 ft. Deviation was only 26 in. In California a shaft sinking machine has been developed which combines drilling and mucking equipment into one mobile, integral unit.

Jan 2, 1965

By J. E. Dooley

Reference mass spectra and analytical correlations for 20 alkylcycloalkyl sulfides and two dicycloalkyl sulfides are presented 'to provide information that will facilitate the identification of sulfur compounds occurring in natural or synthetic mixtures. Reference spectra indicate relative intensities in addition to parent and base peak sensitivities. Analytical correlations establish the ionic species that reflect major fragmentation paths for the com-pounds studied. Specifically, the correlations show that base peaks are formed by several different processes: (1) Cleavage of the bond a to the ring, (2) fragmentation of the alkyl chain, and (3) fragmentation of the ring plus fragment contribution from the alkyl chain. Useful correlations for deter-mining alkyl chain length involve the CnH2+3S+ and CnH2n+1 + ions. CnH2n-2+ and CnH2n-1 S+ ions reveal the number of carbon atoms in the cyclic ring. Other important ionic species are also discussed.

Jan 1, 1970

Jan 1, 1989

By Peter Grandone

"INTRODUCTION The Bureau of Mines, recognizing the importance of knowing the evapor¬ation losses of aviation gasoline as larger quantities of this material must be stored, has made studies at a large refinery in the Texas Panhandle area during the past 13 months to determine the magnitude of the losses, by evaporation, under different storage conditions. Proper storage of aviation gasoline is very important, not only because large supplies are being stored for military use but because the specifications to which his fuel must conform are very rigid. Aviation gasolines that conform present-day specifications are blended from base-gasoline stocks (in some instances relatively pure hydrocarbons), each of which has different physical and chemical characteristics. Consequently, partial loss of any one of the more volatile components from the blended fuel results not only in material loss of the blended fuel but also may affect the characteristics or performance of the gasoline. One characteristic that has considerable influence or the vaporization tendency of gasoline is vapor pressure; and although the vapor pressure of aviation gasoline usually is lower than that of average commercial motor fuel, the quantity of certain components having relatively higher vapor pressure is greater in aviation gasoline, so that under prolonged storage the evaporation loss of these components may be appreciable."

May 1, 1943

By Norman TE

The design of composite materials for wear resistant service aims at com- bining two or more materials in such a way as to achieve unique and useful properties not generally available in any single homogeneous material. Properties and applications are presented of what might be described as a new generation of wear resistant materials, namely, metallic and part- metallic composites suitable for use in the high abrasion/moderate impact environment encountered in the crushing and screening of ore. Significant cost performance benefit can result from the use of such materials and several specific case histories are discussed. Some promising new developments, utilis- inn white iron and rubber, as yet in the field testing stage, are reviewed. Further comments are offered foreshadow- ing new composite developments, as yet untried but which appear to h,uve merit.

Jan 1, 1978