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By D. Yu, Y. Thibault, D. Paktunc

"Prereduction and flux-aided direct reduction of chromite provide significant advantages in reducing energy consumption and greenhouse gas emissions during ferrochrome production. In this investigation, a comparative evaluation of the influences of several alkali fluxes was carried out based on experimental observations supplemented by advanced material characterization and thermodynamic predictions. Direct reduction of a chromite ore with alkali fluxes at 1300°C for 1 hour produced (Cr,Fe)7C3 type alloys with Cr/Fe mass ratios from 0.7 to 2.3. Among the alkali fluxes, reduction aided by NaOH resulted in a high degree (85%) of Cr metallization with the ferrochrome alloy being Cr4.2–4.6Fe2.4–2.8C3. The formation of liquid slag, which facilitated Cr metallization, was limited by the formation of NaAlO2 between 800 and 1300°C. This, in turn, restricted the collection and transport of the charged ionic Cr species (i.e. O2–) to graphite particles. Under the conditions studied, ferrochrome particles were often small and largely unliberated, which would make the physical recovery of ferrochrome challenging. At 1400°C, the amount of liquid slag increased, enabling the growth of alloy particles. Direct reduction of chromite aided by NaOH is promising as an alternative technology to conventional flux-based smelting in electric arc furnaces. IntroductionConventional smelting processes are energyintensive (Riekkola-Vanhanen, 1999) with the energy requirements greater than 4 MWh/t (Naiker and Riley, 2006; Beukes, van Zyl, and Neizel, 2015), and the greenhouse gas emissions can be significant, exceeding 10.5 t CO2 per ton Cr in ferrochrome produced (International Chromium Development Association, 2016). These include emissions occurring on-site (smelter), emissions due to electricity production, and emissions due to upstream processes. Overall energy requirements are influenced by the degree of prereduction and smelter charge temperature. Significant reduction in electricity consumption can be realized if the charge is prereduced before feeding to the submerged arc furnace (Niayesh and Fletcher, 1986). This consideration has led to the development of several prereduction technologies, with the most important example being the Premus process. In comparison to the conventional smelting processes, this prereduction process lowers the overall energy consumption and greenhouse gas emissions by about one-third (Naiker, 2007)."

Dec 1, 2018

The impact of a methane explosion on mining operations cannot be over-emphasized. The explosion is a result of rapid combustion when a methane/air mixture is ignited by an unexpected energy release, such as a mine fire, electrical arc or sparks caused by frictions or rock falls. In most cases, an ignition of methane/air mixture could result in a deflagration other than detonation. Resulting flames and overpressure induced by a methane deflagration will harm neighboring miners and local ventilation control devices.. ,It is essential that the mechanism of an explosion and associated destructiveness be fully understood. This research seeks to predict an influence region of an incident happened within a representative underground mine geometry. The most common geometric changes in an underground coal mine are bends, regulators/doors, obstacle in airways and changes in sectional area. These geometric changes could result in an attenuation of the flame and pressure wave as a result of a methane deflagration. A study of this phenomenon could enable mine planners to have better understanding of the over-pressure redistribution due to the explosion. Both numerical and experimental work has been done in this study to ascertain a better insight of this potentially devastating event. The experimental data are also used to validate the turbulence and combustion models used in this test.

Feb 23, 2014

By Alexander I. Raitchenko

"Although one takes into account only thermal expansion usually at analysis of convection onset, the essential factors include magnetic and electric fields. If Lorentz-force originating from intercrossed electric and magnetic fields' action is directed downwards its effect strengthens gravitational action, and value of critical Rayleigh number (limit value for convection onset) must decrease; increasing of critical Rayleigh number should be observed in case of Lorentz-force directed upwards. Extent of such an influence is determined by relation of Lorentz-force to hydrostatic head in gravitational field. Competition between electromagnetic force due to nonuniformity of electroconductivity (on account of its temperature dependence) and electromagnetic buoyancy force may have ambiguous effect: both increase or decrease of critical Rayleigh numbers. Proposed conception is applicable to analysis of situations in liquid conductors and conductive gases.IntroductionStatic or dynamic situations in fluid media are determined besides properties of these media by a variety of external influences. However one correlate~ the onset of the convection and its development with influences of the minimum quantity of external causes frequently. Most known and usual factors are the gravitational and temperature fields. The number of processes includes heat generation in media volume, and theoretical analysis in these cases takes into account this interior heating together with boundary temperature conditions. But explanation of many natural and technical events is not complete and cogent within limits of thermo-gravitational terms. The whole complex of acting factors which influence convective processes in techniques and nature is greater in many cases. In particular the action of · electromagnetic nature often has not less importance than gravitation one. Stability or instability of a current layer in the plasma must be determined by non-uniformity of electroconductivity owing to non-uniformity of temperature [1]. The presence of Joule dissipation in the plasma through which the electric current flows stipulates initiation of origin of overheated instability [2]. It is known that electroconductivity of arc in the boundary zone changes sharply with radial distance [3], and this must influence its stability essentially. If the intercrossed electric current and magnetic field begin to act on an electroconductive fluid besides the non-uniform temperature field and the gravity, the conditions for the onset of the convection change radi- . cally: both the temperature field and their solutions have to be changed also. The analysis of equilibrium single-time correlation functions of fluctuations must be employed for situations with enlarged number of factors as this was in case for the Rayleigh-Benard problem where the object is a horizontal layer of liquid. This can be carried out by taking into account the detached forces' correlations [ 4, 5]"

Jan 1, 1999

By C. Gatschlhofer, A. Krammer, H. Raupenstrauch, T. Hochsteiner, A. Holzer, L. Wiszniewski

The rising demand for lithium-ion batteries, coupled with international climate targets, emphasises the need for circular economy and zero-waste recycling approaches. However, so far, no industrial-scaled solutions are available that fulfil global recovery targets. Therefore, a novel pyrometallurgical reactor was developed at the Chair of Thermal Processing Technology at Montanuniversitaet Leoben to avoid lithium slagging and recover volatile elements via the gas phase. Nevertheless, previous results show that several impact factors, including interfering elements or pre-treatment steps, strongly limit the recycling efficiency of black mass. To simulate the black mass and provide feedback on possible influences of pre-treatment steps, cathode material from production with additives of interfering elements was analysed regarding melting behaviour. The results show that formation of a further processable alloy was increased by almost 50% when pretreatment steps were excluded, indicating pre-treatment steps as a major influence to be considered within this specific recycling route.

Jan 1, 2023

By Z. W. Zhang, Songsong Xu, Jinhui Li, Yun Zou, Yu Zhao

High strength low alloy (HSLA) steels with high strength, high toughness, good corrosion resistance and weldability, can be widely used in shipbuilding, automobile, construction, bridging industry, etc. The microstructure evolution and mechanical properties can be influenced by thermomechanical processing. In this study, themomechanical processing is optimized to control the matrix microstructure and nano-scale precipitates in the matrix simultaneously. It is found that the low-temperature toughness and ductility of the steels are significantly the matrix microstructure during enhancing the strength by introducing the nano-scale precipitates. The effects of alloying elements on the microstructure evolution and nano-scale precipitation are also discussed.

Jan 1, 2016

By Leandro de Almeida

Tiras e chapas de cobre e suas ligas possuem excelentes propriedades térmicas, elétricas e mecânicas simultaneamente e por isso podem ser utilizadas na fabricação de inúmeros produtos através de processos de conformação. Determinadas características devem ser analisadas na chapa antes mesmo do processo de manufatura, visando eliminar possíveis falhas durante as etapas de produção. Especificamente para o processo de repuxo profundo, faz-se necessário avaliar a possível formação de orelha e o possível afinamento da espessura da chapa durante a conformação. Sendo assim, o levantamento dos coeficientes de anisotropia planar ?r e o de anisotropia normal r são essenciais para se obter bons resultados nos processos de conformação. O presente estudo tem como objetivo avaliar a influência da deformação (e) na obtenção dos coeficientes ?r e r na liga UNS C22000, utilizada especificamente para a produção de projéteis A norma ASTM E 517 que apresenta a metodologia para se determinar esses coeficientes não especifica claramente qual e a ser utilizada. Os resultados alcançados não demonstram diferenças significativas com relação a e utilizada nos ensaios, ou seja, os coeficientes obtidos utilizando 0,10, 0,15 e 0,20 de deformação são os mesmos.

Aug 17, 2017

By Rodrigo Martins Barbosa

A água é utilizada em processos industriais desde o começo da era industrial. Sua utilização é variada, desde como matéria prima, até como utilidades. Muito se discute a respeito da qualidade da água para descarte e seus possíveis danos ambientais, mas é importante mostrar que, além disso, existe um impacto financeiro ao trabalharmos com a má qualidade da água industrial. Este trabalho propõe demonstrar a influência da qualidade da água nos processos industriais, através da avaliação do resultado da instalação de um filtro de água na tubulação de entrada de um trocador de calor.

Aug 17, 2017

By Luis Miguel Panduro Robles

"La aireación forzada busca acelerar la cinética de extracción del cobre en el cobre a través del oxígeno del aire al ion ferroso que se encuentra presente en las soluciones de lixiviación formando el ion férrico; elion férrico formado de esta manera oxida a su vez al cobre metálico (de la calcosita y la bornita) o al azufre (de la covelita primaria o residual) reduciéndose a ion ferroso. El ion ferroso formado se vuelve a oxidar conoxígeno y así continúa el ciclo hasta que todo el mineral sulfurado ha sido oxidado. En ese sentido, el presente trabajo describe las evaluaciones realizadas en Cerro Verde que analizaron el requerimiento de óxigeno en una pila industrial, la determinación del diámetro de orificio óptimo para las tuberías de aireación y el tipo de tubería más adecuado para la aireación."

Jul 31, 2003

By Daniel Asunción García Ramos

El presente texto señala la influencia del quebracho como agente tensoactivo que evita el problema causado por el azufre a través de concentrados, cuyas especies mineralógicas predominantes son: esfarelita, pirita, incrementándose la extracción de metales. En este sentido, este método hidrometalúrgico permite que los concentrados que tienen plomo y arsénico en su composición, sean neutralizados para neutralizarlos como sulfatos sólidos, mientras que los sulfuros de zinc y de cobre pasan a la solución acuosa en estado iónico para ser recuperados posteriormente por electrodeposición.

Dec 1, 2015

By Gilberto Yanarico Apaza

"El presente texto señala las pautas necesarias para realizar una evaluación técnica integral de la influencia del collar de bolas para las operaciones de molienda, afectando al desgaste de los revestimientos de los molinos convencionales. Para la determinación del collar de bolas es necesario realizar los análisis granulométricos con la finalidad de obtener el F80 y el P80 de las muestras obtenidas en la alimentación y producto de los molinos, definir el índice de trabajo (Wi) y consumo de energía. Asimismo, se debe considerar el porcentaje de la velocidad crítica, las dimensiones de los molinos, la densidad de los medios de molienda (bolas), el porcentaje de la carga de bolas, las características geométricas de las bolas para molienda y el diámetro real de bolas, que influye de forma inversamente proporcional en la tasa específica del consumo observada."

Jul 1, 2015

By César Augusto Martín Hilser Vicuña

El "Punto de fluencia” es el contenido de humedad crítico a partir del cual un mineral concentrado sufre “liquefacción”, es decir, libera la humedad como agua libre al ser sometido a las sacudidas propias de una travesía por mar. En esta perspectiva, el presente texto correlaciona la influencia que tiene el proceso de producción de los concentrados en el punto de fluencia a través de los siguientes factores: granulometría, efecto de los reactivos de flotación y la mineralogía. De forma que al conocer los factores que influyen notablemente en el valor de la humedad límite de transporte, se evita los riesgos de que la carga sufra licuefacción durante su transporte por mar.

Sep 14, 2009

By Héctor Benavente V

La presente investigación señala el comportamiento de la cinética de flotación para los sulfuros de cobre y molibdeno en las condiciones de operación de la concentradora de Toquepala. Para ello, se consideran dos variables: tamaño de las partículas y el tipo de colector utilizado. Una vez obtenidas las variables, se optimiza la recuperacíón de los sulfuros en los rangos granulométricos que lo requieran.

Aug 26, 1988

By Simón D. Strauss

El presente texto señala los factores que han influenciado el comportamiento de los precios de los metales no ferrosos desde el fin de la Segunda Guerra Mundial. Tras la finalización de este periodo bélico, se dio una inflación que afectó los niveles de precios de todos los productos, alterándose los costos de cuatro de los ocho metales no-ferrosos en la industria minera peruana. Para ello, se realiza un estudio comparativo de los precios estipulados durante la Segunda Guerra Mundial con los precios vigentes al 31 de octubre de 1969. Asimismo se analiza los problemas básicos de oferta y de demanda, encontrándose que la demanda es mayor a la oferta, pese al descubrimiento de nuevas reservas del mineral. En consecuencia, tanto el avance científico y tecnológico como el desarrollo de la competencia son factores de importancia en la tasa de mercado actual que necesitan evaluarse constantemente.

Nov 20, 1969

By Anna Paula Littig Berger

O objetivo do presente trabalho foi estudar a influência da adição de argônio à atmosfera de redução a plasma sobre a redução de pós de hematita. Os experimentos de redução foram realizados em reator a plasma pulsado DC, sob pressão de 533 Pa, temperatura de 380ºC, tempo de 60 min, fluxo total de hidrogênio e de argônio de 400 cm3/min e variando os teores de argônio e hidrogênio. Os resultados mostram que os aglomerados de partículas após redução possuem um aspecto esponjoso. Verificou-se que o uso de uma mistura gasosa contendo 2% de Ar e 98% de H2 permite um aumento de aproximadamente 7,76% na fração de redução.

Aug 8, 2018

By Luiz Gabriel da Silva Nascimento

Foi fabricada uma matriz hipoeutética de Al-2%Ni e adicionado nela concentrações de 0,5; 1,0; e 1,5 % de nanotubos de carbono de paredes múltiplas (NTCPM). A fabricação do material estudado aconteceu por fundição e resfriamento unidirecional brusco originado grãos predominantemente colunares. Os ensaios mecânicos mostram que concentrações maiores de nanotubo na matriz provocam acréscimo na propriedade mecânica e que em áreas mais distante da base extratora de calor a microdureza aumenta. Na amostra que contém 1,5% de nanotubos o valor da microdureza em áreas da posição P1 distante 5 mm da interface metal/molde é aproximadamente de 120 HV, já em áreas da posição P5 distante 45 mm, se aproxima de 210 HV. A resistência a tração é influenciada pela adição de NTC. A matriz possui uma resistência a tração de 64 Mpa, enquanto que a adição de 1,5% de NTC eleva esse valor para 135 MPa.

Aug 17, 2017

By Daniel Massari de Souza Coelho

Ligas de ferro com diferentes teores de cromo, carbono e cobalto foram expostas a uma condição de atmosfera dupla, onde um lado da amostra é exposto ao vapor d'água e o outro lado a gases ricos em CO2, semelhantes aos encontrados em usinas termelétricas a carvão que utilizam o processo de oxicombustão. Os ensaios realizados em condição de atmosfera dupla a 600°C foram comparados com ensaios realizados em atmosfera simples onde todos os lados das amostras foram expostos ao mesmo gás. As amostras foram caracterizadas para comparar a corrosão em atmosferas simples e dupla e para analisar a influência dos elementos de liga na oxidação destes materiais utilizados em processos em altas temperaturas.

Aug 7, 2018

By Sérgio Fernando Nunes

No presente estudo foi realizada uma investigação da influência do teor de hematita especular, percentual e granulometria da carga circulante do pelotamento nos parâmetros de qualidade física das pelotas cruas e queimadas de minério de ferro da Samarco Mineração. Preliminarmente foram executados testes exploratórios em escalas de laboratório e industrial objetivando avaliar o melhor teor de umidade, área superficial específica do pellet feed e carga circulante do pelotamento. Após essa fase exploratória, foi feito o projeto de experimentos dos ensaios de pelotamento e de queima no pot grate, empregando três fatores em dois níveis com ponto central e réplica. A resistência á compressão a úmido e a seco, diâmetro médio e bulk density, foram os parâmetros de qualidade física avaliados para as pelotas cruas. A resistência á compressão, índice de tamboramento e abrasão, porosidade e bulk density, foram os parâmetros de qualidade física avaliados para as pelotas queimadas. O atributo percentual de pelotas nucleadas queimadas também foi avaliado. Concluiu-se que a mineralogia, granulometria do pellet feed e composição da carga circulante influenciam fortemente na qualidade física das pelotas cruas e queimadas.

Aug 1, 2018

By Pedro Jorge Walburga Keglevich de Buzin

A qualificação das sucatas ferrosas e beneficiamento por moinhos shredder são operações utilizadas pelas usinas semi-integradas com objetivo da melhoria na produtividade e qualidade do aço produzido. Um benefício adicional é a redução de impurezas e a melhoria da qualidade ambiental desta matéria-prima. Neste trabalho é avaliada a influência da qualidade da sucata no teor de cloro e de metais residuais em poeiras de aciaria elétrica provenientes de três usinas semi-integradas, com diferentes perfis de produção. Os resuItados alcançados mostraram uma possível redução do teor de cloro de cerca de 50% com a utilização de sucata processada por shredder. Os menores níveis de cloro potencializam a aplicação posterior de métodos para adequação do teor de cloro, favoráveis à reciclagem, incorporação ou coprocessamento destas poeiras.

Oct 30, 2017

By Ricardo Thomé da Cruz

Na produção de aços é essencial garantir maior durabilidade do material refratário em panelas siderúrgicas. A formação de um revestimento protetor (“coating”) de silicato dicálcico (C2S) em tijolos dolomíticos em contato com escórias básicas é fundamental ao aumento da vida útil dos mesmos. As temperaturas solidus e liquidus do C2S alfa puro são de aproximadamente 1.464°C e 2.154°C. Assim sendo, é esperada uma alta fração de sólido nas temperaturas de refino do aço. No entanto, a presença de óxidos como Al2O3, FeO e a fluorita (CaF2) na escória podem acelerar a dissolução do coating pela formação de fases de menor temperatura de fusão. A fim de melhor compreender esse processo, foram preparadas amostras de diferentes composições de fluorita + C2S na temperatura de 1.600°C. Os resultados foram analisados com o auxilio do software FactSage (simulação termodinâmica). Especificamente, foi estudada a influência da formação de fases e da temperatura de formação das mesmas, as quais levam a fusão do coating. Os dados de simulação foram validados através de ensaios em forno de laboratório.

Jul 30, 2018

By Carlos Berlini Filho

As inclusões exercem um papel fundamental na lingotabilidade dos aços produzidos em lingotamento contínuo. É conhecido na literatura o efeito da composição das inclusões na formação de obstruções em válvulas submersas. Contudo, um problema também recorrente no ambiente industrial é o desgaste dos tampões e válvulas submersas do distribuidor, que impede o controle de fluxo de aço para os moldes. O presente trabalho visa avaliar a influência da composição das inclusões na taxa de desgaste de tampão. Foram avaliadas inclusões de aços acalmados ao Si-Mn em corridas que apresentaram diferentes valores de desgaste de tampão. A partir dos resultados obtidos foi possível concluir que a taxa de desgaste de tampão é consideravelmente dependente do teor de MnO das inclusões e que um maior teor de Al2O3 pode contribuir também para reduzir o desgaste.

Aug 17, 2017