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By Ze-Qiang Xie, Bai-hui Wang, Feng Chen, Ling-zhi Yang, Yu-feng Guo

In this paper, based on the big data in steelmaking process, equation about the relationship between steel composition (especially the oxygen content) and the element yield is established by using mathematical analysis method to analyze the factors influencing yield. Meanwhile, combining the alloy yield data-base that were established based on self-learning of historical data and computer technology in steelmaking process, a method of yield prediction of alloy elements is studied. To provide support for this method, alloying elements yield prediction software is developed to realize the rapid and intuitive site operation guidance, and to realize the precise control of dosage of alloy material.

Mar 1, 2017

By J. D. Davis

THIS REPORT gives results of an investi¬gation of the carbonizing properties of coals from Pittsburgh bed, Jamison No. 9 mine, Marion County, W. Va., and from Upper Freeport bed, Bull Run No. 1 mine, Preston County, W. Va. The study included Bureau of Mines-American Gas Association tests at 800° and 900° C. and various chemical and physical tests designed to evaluate the plastic, expanding, and agglutinating properties of coal. A blend of each coal was carbonized in the 500-pound slot oven. The carbonization sample of Pittsburgh coal contained 2.7 percent moisture, 35.8 percent volatile matter, 54.4 percent fixed carbon, 7.1 percent ash, and 0.9 percent sulfur. It contained 60.9 percent fixed carbon on the dry, mineral-matter-free basis and had a heating value of 14,780 B. t. u. per pound on the moist, mineral-matter-free basis. It therefore ranks as high-volatile A bituminous and was blended with low-volatile Pocahontas No. 3 coal. Upper Freeport coal contained 2.8 percent moisture, 27.7 percent volatile matter, 60.9 percent fixed carbon, 8.6 percent ash, and 1.0 percent sulfur, as carbonized. It contained 69.5 percent fixed carbon on the dry, mineral-matter-free basis and therefore ranks as medium-volatile bituminous. It was blended with high-volatile A Pittsburgh coal from Allegheny County Pa.

Jan 1, 1952

By Julián Andrés Ortiz González

Este estudo apresenta novos resultados que comprovam a confiabilidade e a repetibilidade das medições de cargas de abertura de trincas de fadiga obtidas em estudos anteriores [1,2], que foram usadas para questionar a hipótese proposta por Elber em 1970 de que a força motriz das trincas é a gama efetiva do fator de intensidade de tensões (?Kef). Para isto, dois corpos de prova DC(T), um fino com 2 mm e o outro grosso com 30 mm de espessura, foram usados em ensaios de propagação de trincas por fadiga sob ?K e Kmax quase constantes, para simular condições dominadas por tensão ou deformação plana. Medições redundantes de ?Kef foram feitas usando uma série de extensômetros colados ao longo do ligamento residual à frente da ponta da trinca, por outro extensômetro colado na face traseira do DC(T), e por um sistema independente de correlação digital de imagens (DIC), que mede o campo de deslocamentos na face do espécimem. As cargas de abertura medidas pelos três sistemas independentes foram similares, comprovando assim que suas variações significativas observadas durante o crescimento da trinca são metrologicamente confiáveis. Este resultado comprova que a propagação daquelas trincas por fadiga não foi controlada por ?Kef. As consequências desta conclusão são detalhadamente discutidas neste trabalho.

Aug 17, 2017

By Márcia Maria Salgado Lopes

Este trabalho busca avaliar a utilização do resíduo de granito, como pigmento, em tintas para construção civil, que atendam aos requisitos de uma tecnologia social. Inicialmente, caracterizou-se o resíduo, para determinar a potencialidade de uso desse material em tintas. Para a produção das amostras de tintas, definiu-se um modelo experimental, baseado na variação das proporções dos componentes da mistura. Nesse modelo, as proporções de pigmento e resina foram definidas de acordo com a faixa de variação de PVC (Pigment Volume Concentration) esperada para uma tinta fosca. Já a proporção de água variou, de modo a se manter a viscosidade dentro de uma faixa que permitisse a boa aplicação da tinta. Em seguida, foram realizados ensaios de determinação do poder de cobertura e resistência à abrasão para cada uma das amostras. Verificou-se que, o resíduo de granito apresenta características que o habilitam a ser utilizado, como pigmento, em tintas. Notou-se ainda que foi possível produzir misturas com elevados teores de sólidos e que o PVC exerceu grande influência sobre o desempenho das tintas. Entretanto, os resultados dos ensaios de determinação de desempenho indicaram que em nenhuma das misturas produzidas foi possível atender simultaneamente aos requisitos estabelecidos pela ABNT NBR 15079:2011.

Oct 30, 2017

By M. J. Raffaldi, K. W. Harris, K. A. Perry

"Highwall miners have been widely used to extract additional coal reserves from existing surface operations, particularly on contour operations in the Appalachian coalfields. Using a continuous miner cutting head, coal may be extracted from significant depths (such as 150 m), leaving behind an array of web and barrier pillars with the purpose of maintaining highwall stability. This method inherently involves elevated risks to both equipment and personnel due to proximity to and increased exposure time near highwalls. As a result, modern operations should actively design web and barrier pillars to maximize extraction while providing adequate stability. The ARMPS-HWM software, an empirical-based program created for the design of web and barrier pillars at highwall mining operations, is one such approach. The calculated stability factor is compared with empirically established guidelines produced from examining case histories.The ARMPS-HWM program is a handy tool for initial design, but understanding the site’s structurally significant geologic features and geomechanical behavior is important and may potentially increase extraction. We created a two-dimensional numerical model using FLAC3D and calibrated it to ensure pillar strength, closely following the Mark- Bieniawski formula for a typical range of pillar geometries and overburden properties. The development of pillar stresses along a highwall panel was then numerically investigated as mining progressed, and the stress distribution between barrier pillars was found to be asymmetric, which can result in an over-design of the closeout web pillars if tributary area loading is assumed. Finally, the importance of adequate barrier pillar stability is highlighted."

Jan 1, 2014

By Herbert J. French

ALLOY steels have become essential to industry in meeting the rigid requirements on materials imposed by our, advanced technology. In comparison with the total ingot capacity of the steel industry, the volume of alloy steels is relatively small although for many years annual alloy-ingot tonnage has, been in seven figures. However, the monetary value of the alloy-steel production is exceedingly high and the benefits derived from the products are relatively great. The trend in total ingot production since 1932 has been generally upward with only two major interruptions. That of the year 1938 was due to a decrease in general business activity whereas that of 1946 resulted largely from work stoppages. Traditionally, the tonnage of alloy-steel ingots produced was in the neighborhood of 5 to

Jan 1, 1948

By Franciéli Mantovani

Apesar da primeira preocupação com relação à gestão de resíduos ser a busca pela minimização da geração dos mesmos, há muitos casos de processos produtivos que geram resíduos inevitáveis. A investigação e o desenvolvimento de processos tecnológicos capazes de transformar os resíduos no sentido de reutilizá-los são plenamente justificados e passaram a ser uma realidade. Dentro deste panorama, a reciclagem de resíduos potencialmente perigosos, como o pó de aciaria elétrica - PAE, é uma importante questão ambiental. A indústria de pigmentação, na busca de matérias primas alternativas e de menor custo, vem apresentando potencial para absorver resíduos que contenham elevados teores de ferro sob a forma de óxidos. Neste sentido, esta pesquisa objetivou avaliar a viabilidade do uso de PAE para pigmentação da fração argamassa do concreto. Para tanto, foram moldados três traços diferentes, com teores de adição de PAE e de pigmento comercial de 0% e 5%, mantendo-se uma relação água/aglomerante de 0,4. Para cada traço moldaram-se corpos de prova destinados aos ensaios de resistência à compressão e de medições colorimétricas. A partir dos resultados obtidos, verificou-se que o PAE apresenta potencial para pigmentação de argamassas. Entretanto, verificou-se retardo na pega do material, o que pode vir a prejudicar a desforma.

Jul 30, 2018

By Tiago Luis Anderson dos Santos Morais1 Oliveira

Em função da crise energética e do aquecimento global, faz-se necessário a utilização de novas fontes de energia como uso sustentável da matriz energética disponível. Do exposto, a CEMIG GT, a ONDATEC e a Universidade Federal de Ouro Preto, investiram em um projeto no âmbito do Programa (P&D) Cemig/Aneel para geração de energia. O objetivo deste trabalho foi efetuar a avaliação do potencial energético dos efluentes gasosos (gases não condensáveis – GNC) e líquidos (Gases Condensáveis) de uma planta de pirólise de biomassa via micro-ondas para a produção de carvão vegetal. Para tanto, a ONDATEC construiu uma unidade piloto de produção de carvão vegetal (pirólise) por micro-ondas com capacidade de produção de 150 kg por hora. O processo de pirólise ocorreu em modo contínuo e em dois estágios, a secagem da biomassa e a pirólise propriamente dita, com a produção de carvão vegetal, gás de pirólise (GNC) e bio-óleo (GC). Em face dos resultados obtidos para o GC e o GNC, foi verificado um potencial de geração de 2,24 MWh de energia elétrica por tonelada de carvão produzido, que pode ser uma boa alternativa para desonerar a cadeia produtiva do carvão vegetal e do ferro gusa.

Sep 25, 2017

By Vitor Guarnier Domiciano

A necessidade de melhorar as propriedades dos refratários monolíticos para resistir às condições operacionais cada vez mais severas e instáveis das casas de corrida de Alto-Forno tem sido um grande desafio para os fornecedores de refratários de maneira a garantir a segurança dos canais de corrida e sua disponibilidade para operação. Este trabalho apresenta as propriedades de novos concretos refratários Al2O3-SiC-C (aplicados por vibração ou bombeamento/projeção a úmido) desenvolvidos para resistir ao severo mecanismo de corrosão que ocorre na linha de gusa de canais principais e que exige constante atenção dos operadores das casas de corrida. Testes realizados com os novos concretos refratários em canais de corrida principais de diferentes Altos-Fornos de grande produtividade revelaram uma significativa diminuição da velocidade de desgaste do revestimento refratário na linha de gusa oferecendo uma condição operacional segura e confiável às casas de corrida.

Aug 16, 2017

By Bráulio Salumão de Oliveira

A participação do petróleo e gás natural na matriz energética mundial aumenta gradativamente a cada ano. Em estimativas para as próximas duas décadas, tais fontes continuarão a figurar entre as principais na participação em suprir a demanda por energia mundial. Para que seja tecnicamente e economicamente viável a exploração destes recursos, são necessários utilizar produtos e processos inovadores que, por sua vez, exigem evolução da pesquisa e desenvolvimento de novos materiais e processos. Este estudo objetivou analisar o desenvolvimento tecnológico de ligas ferrosas para os produtos tubulares utilizados nesse mercado, através da elaboração de indicadores a partir de documentos de patentes indexados na base Derwent Innovations Index entre 1995 e 2014. Foram elaborados indicadores de evolução temporal, de identificação dos elementos de liga, das tecnologias em processamento dos produtos e das propriedades requeridas além de comparativos entre principais desenvolvedores e seus mercados de interesse. O número de documentos de patentes sobre o tema aumentou significativamente durante o período estudado. Foram notados países com destaque no número de depósitos de patentes, porém com pouca expressão de pedidos fora de seu território. Os principais titulares são empresas japonesas embora a China tenha apresentado a maior tendência de crescimento de depósitos no tema.

Aug 16, 2017

By Felipe das Dôres Machado

No processo de fabricação de aço, o distribuidor possui grande importância na questão limpeza inclusionária, principalmente, quando se trata da produção de aços limpos (clean steel). As inclusões podem afetar negativamente as propriedades mecânicas e metalúrgicas do aço. Estudos realizados em modelos físicos e/ou matemáticos vêm sendo aplicados com intuito de propor medidas que melhorem a capacidade do distribuidor na remoção de inclusões presentes no aço. Este trabalho tem como objetivo principal qualificar o escoamento de um distribuidor e quantificar a remoção de inclusões do mesmo. Um modelo físico de um distribuidor de lingotamento contínuo de tarugos construído em acrílico e que respeita a similaridade de Froude e Reynolds é utilizado para os ensaios. A quantificação das inclusões é realizada por meio de um ensaio que envolve um sistema de injeção de partículas de polietileno na entrada no distribuidor e outro sistema de coleta dessas partículas na saída do distribuidor no qual as amostras coletadas, posteriormente, são secadas e pesadas. Com os resultados obtidos pretende-se compreender o efeito dos parâmetros propostos sobre a remoção de inclusões e permitir a utilização de uma ferramenta capaz de avaliar a qualidade de aços no que se refere à passagem de inclusões na saída do distribuidor.

Jul 30, 2018

By Ricardo dos Santos Oliveira

Devido ao grande aumento da concentração de gases do efeito estufa, a criação de uma energia limpa tem sido um desafio para a ciência e as indústrias. Após identificar possíveis soluções para este problema uma alternativa seria a utilização de biomassa vegetal com capacidade térmica como fonte energética redutora no processo de redução do minério de ferro em altos-fornos. Este trabalho teve como objetivo utilizar capim elefante (Pennisetum purpureum) e carvão mineral na injeção de finos pulverizados pelas ventaneiras de altos-fornos nas siderúrgicas a fim de reduzir custos da produção de ferro gusa e reduzir a dependência de combustíveis fósseis no processo. O capim elefante é uma fonte renovável e de rápido crescimento que através da fotossíntese captura o CO2 da atmosfera, reduzindo a poluição causada pelos altos-fornos. Para simular a injeção dos materiais estudados foi construído na Escola de Minas - UFOP um modelo de partículas de combustão para analisar as amostras. Outras técnicas são utilizadas para caracterização como combustão, calorimetria, análise de gás, análise química imediata e elementar. Assim, em teoria, esta pesquisa mostra que o capim elefante misturado com carvão mineral através de sua injeção em altos-fornos mostrou-se viável em termos metalúrgicos e ambientais.

Aug 17, 2017

By Ellis S. Hertzog

The data published in this report cover only one phase of a special study of the physical and chemical properties of Alabama coals made by the Bureau of Mines. In addition to determinations of friability, the survey included determinations of grindability, B.t.u. value, end ash-fusion temperature. Assay distillation tests, both for high- and low-temperature carbonization, and proximate and ultimate analyses were made also. However, this preliminary paper is concerned only with the results of friability tests and is issued to expedite the release of this information to the public. The friability test measures the liability of a coal to break into smaller pieces when subjected to repeated handling, as occurs in the mining, preparation, and transportation operations. Friability depends on many physical characteristics of the coal that vary not only between different seams but also in the same seam. The laboratory methods of determining friability have been developed to give a practical means of estimating degradation of size. So far as is known to the authors, no data on the friability of Alabama coals have ever been published. This paper makes available for the first tine fairly comprehensive information on this subject. Because the procedure for the tumbler test for determining the friability of coal is relatively new to the coal operators, the authors have included a complete description of it in this report.

Jan 1, 1938

By Robert Stefanko

This report abstracts project work performed for the USBM Grant No. GO-133077 during the period 19 June 1973 to 15 October 1974. Five reports have been separately produced and are as follows: 1. Mine Electrical Systems Evaluation - Cable Splicing, 2. Mine Electrical Systems Evaluation - Explosion-Proofing of Mine Containers, 3. Mine Electrical Systems Evaluation - Transient Analysis, 4. Mine Electrical Systems Evaluation - Mine Power System Performance, and 5. Mine Electrical Systems Evaluation - Model Coal Mine Electrical System Specifications. Abstracts of each comprise the balance of this executive summary, and 50 copies of each volume have been forwarded to the USBM under the terms of the grant agreement.

Jan 1, 1974

By Leandro Wiltemburg Araújo

Em Conformação sob Fluência com Envelhecimento, do inglês Creep Age Forming (CAF), o material previamente solubilizado e temperado é carregado elasticamente (normalmente por flexão) e subsequentemente aquecido à temperatura de tratamento térmico de envelhecimento. Basicamente, a conformação se dá por meio de deformações provocadas simultaneamente pela tensão aplicada ao longo do tempo (fluência) e endurecimento por precipitação (envelhecimento). Sendo assim, pretende-se avaliar os efeitos dos parâmetros mencionados no retorno elástico, como tempo, temperatura, retorno elástico e propriedades mecânicas. Portanto foi avaliado, a variação do retorno elástico (springback) em função do tempo para a liga de alumínio AA7475 submetida a um carregamento de flexão durante o envelhecimento realizado em duas temperaturas diferentes (120°C e 150°C). Foi possível observar que quanto menor o tempo e a temperatura de envelhecimento, maior o retorno elástico. Portanto, quanto maior o retorno elástico da peça, mais próxima ela estará do seu formato original antes da conformação [1]. Em relação à dureza, foi observado que quando o material é submetido a uma temperatura de 120°C obtém-se um aumento significativo de dureza Vickers com o passar do tempo (atribuída a precipitação refinada) e a 150°C não ocorre esse aumento significativo dessa propriedade mecânica (atribuído a precipitação mais grosseira).

Aug 16, 2017

By Juliane Medeiros Ferraz

Este estudo tem como objetivo apresentar as etapas, os desafios e melhorias na implantação da área da logística da Companhia Siderúrgica do Pecém (CSP) na primeira Zona de Processamento de Exportação (ZPE) do país que está localizada no estado do Ceará e tem a siderúrgica CSP como a primeira empresa a se instalar nessa área de livre comércio com o exterior. Nesse contexto a logística tem um papel importante e fundamental no planejamento e controle minucioso dos fluxos de entrada e saída de materiais e produtos cumprindo todas as legislações federais e estaduais de uma ZPE. O estudo é realizado através da análise dos conceitos logísticos de uma siderúrgica e das normas e portarias que regem uma ZPE. Os resultados alcançados estão pautados nas sugestões e alterações das disposições legais e na integração entre os sistemas controlados pela Receita Federal com o sistema da CSP. O estudo tem como conclusão que todas as melhorias que foram propostas e alcançadas nessa implantação pioneira, proporcionaram maior eficiência e agilidade nos processos de controle aduaneiro da ZPE voltados para uma siderúrgica, mantendo continuamente a interação entre todas as entidades legais sem impactar a dinâmica operacional da siderúrgica, agregando grande valor para a CSP.

Aug 17, 2017

By Lis Nunes Soares

A Vallourec Tubos do Brasil é uma siderúrgica integrada com produção de tubos de aço sem costura. A qualidade e o acabamento superficial dos tubos estão diretamente relacionados com o processo de laminação pelo qual eles passam. Um fator extremamente importante para um bom processo de laminação é uma boa lubrificação da peça de laminação, o mandril. Durante o processo de laminação, o mandril passa por várias etapas além da lubrificação, incluindo etapas de aquecimento e resfriamento, que se repetem em ciclos de laminação. Um dos principais parâmetros do processo de produção que influenciam a lubrificação do mandril é justamente o perfil térmico e a temperatura superficial do mesmo. O perfil térmico do mandril afeta a aderência do lubrificante em sua superfície. Visando a melhor compreensão do processo, esse trabalho tem como objetivo propor um modelo matemático em diferenças finitas que descreva a evolução do perfil térmico do mandril durante o processo de laminação de tubos sem costura. O mesmo modelo matemático é validado através de engenharia reversa. A proposta do modelo matemático é ser usado na análise de possíveis métodos de pré-aquecimento de mandris antes da lubrificação, diminuindo ou eliminando assim possível sucateamento de peças e paradas da linha de produção por esse motivo.

Jul 31, 2018

By Magda Moreira Pinto

Durante a fabricação do aço as grandes siderúrgicas possuem usinas térmicas integradas aos seus processos industriais. Uma operação bastante comum na indústria siderúrgica é a geração de vapor, normalmente utilizado para a produção de trabalho mecânico em turbinas (vapor superaquecido) ou em processos de aquecimento, nos quais se emprega o vapor saturado. Estes vapores de processos também podem ser utilizados na geração de energia elétrica. Para isto, foi importante assegurar a qualidade da água e do vapor de baixa pressão (VBP) enviado para Termelétrica. Foi com este intuito que a TKCSA se preocupou em padronizar o (VBP) gerado na Caldeira Auxiliar da área de Utilidades e Caldeiras da Aciaria. O desafio era transformar o (VBP) na mesma qualidade do vapor produzido nas caldeiras recuperadoras de calor (HRSG). O procedimento adotado foi á modificação no tratamento químico, a instalação de uma monitoração química contínua e eficiente para assegurar os parâmetros químicos dentro da especificação técnica recomendada pelo EPRI - Electric Power Research Institute, Inc. Com este tratamento foi controlada as dosagens químicas, a operação da caldeira e a geração dos efluentes líquidos para o tratamento químico ambiental. Contudo foi possível tornar um mecanismo dinâmico e econômico para a empresa viabilizando a utilização do vapor na termelétrica.

Jul 31, 2018

By L. C. IlsLey

"This paper is intended for State mining inspectors, safety engineers of mining companies, and others interested in electrical safety inspection in mines, It presents the important points that should be watched by inspectors, and briefly reviews the work of the Bureau of Mines in the testing of electrical apparatus or equipment to determine their permissibility for use in gaseous coal mines.Important Points in Inspecting Mine Electrical Installations or Equipment.The following questions are intended as suggestions to a safety inspector who may not have been specially trained in looking for defects in installations or in the maintenance of electrical equipment:1.,Is there someone in charge of electrical equipment who is fitted for this position by ability, training and experience?2.,Is a systematic recorded inspection of electrical equipment made at least once each month?3.,Is a plan map of the mine kept showing all permanently installed electrical machinery and apparatus, including cables, conductors light etc.?4.,Are there instructions for resuscitation from electric shock posted in each surface and underground electrical station, also at the entrance of the mine and in the first aid station and are employees working on electrical equipment trained to apply these instructions in case of accident?"

Nov 1, 1923

By Edward Steidle

NOTHING stands still. We go forward or backward. As a distinct group of educators, our immediate concern is with the preparation of young men and women for participation in the mineral industries on a professional basis. I am going to have the temerity to state emphatically that for a long time as a whole we have remained in a static position. We are now confronted with the choice of advancement or retrogression. We are still in a position to make a choice and our ultimate fate will depend upon the course of action we elect to follow. Wars always have been great catalysts and social and scientific advancements mature under military stimulus in a fraction of the time normally consumed. We are now in the midst of a conflict whose duration or final effects cannot be estimated. However, the record already demonstrates that this war as never before is a mineral war in which incentive, strategy, and outcome are directly related to the distribution and utilization of minerals. The inevitable result is a drain upon our resources now reflected in our record production and a growing public consciousness of the importance of minerals in the role of human affairs. It is evident that we must seek new mineral frontiers beyond the borders of the United States and take every other precaution to forestall a "have-not" position in the world.

Jan 1, 1943