Search Documents

By Willy Ank de Morais

Com o objetivo de simular o processo de trefilação, através dos recursos disponibilizados por uma máquina de tração, foram realizadas simulações do processo de conformação do fio de cobre. Utilizando a máquina de tração do laboratório de metrologia da UNISANTA, foram obtidos parâmetros afim que permitem avaliar o processo de trefilação. Os parâmetros obtidos, a eficiência do processo, as propriedades do material e outras informações foram avaliadas através de métodos analíticos.

Oct 30, 2017

By Angelo Siqueira da Silva

O processo de fricção e mistura, tem sido largamente estudado devido as microestruturas resultantes após o processamento, no qual são fortemente influenciadas pelos parâmetros utilizados durante o processamento. Este trabalho teve por objetivo avaliar a influência das variáveis de processo: rotações por minutos, velocidade de avanço, inclinação e penetração da ferramenta no material, na formação de macro defeitos em uma liga de alumínio 7475-T7351 em decorrência do processamento por fricção e mistura. A ação de caracterização e localização do defeito deu-se por meio de vídeo estereoscópio, onde foi possível observar a maior incidência do defeito de volume na zona de mistura (Cavidade), assim como uma preferência assimétrica quanto à localização do macro defeito no lado de retrocesso da ferramenta.

Oct 30, 2017

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 Johne Jesus Mol Peixoto

No modelamento matemático do reator RH, a penetração do gás no líquido na perna de subida é o fator chave para determinar a distribuição do gás injetado e obter uma previsão confiável da taxa de circulação do líquido entre a câmara de vácuo e a panela. Neste trabalho, através de simulações numéricas via CFX, investigou-se o efeito das forças de arrasto, de sustentação, de lubrificação da parede, dispersão turbulenta e de massa virtual. A distribuição do gás na perna de subida e os valores de taxa de circulação previstos via CFX foram validados com resultados de modelo físico. A melhor predição da penetração do gás e da taxa de circulação foi obtida na simulação com incorporação da força de massa virtual e da força de sustentação, cujos coeficientes foram iguais a 0,3 e 0,1, respectivamente. A força de lubrificação deve ser utilizada para evitar o acúmulo de gás próximo às paredes da perna, mas possui efeito desprezível sobre a taxa de circulação. Os resultados dos modelos físico e matemático se ajustaram com a equação de Kuwabara para taxa de circulação.

Oct 30, 2017

By Alan Alves Vieira

Uma das maneiras mais eficientes de aumentar a campanha dos refratários de conversores é o uso de técnicas de slag splashing e slag coating. Nestes processos, antes de sua execução, a escória de fim de sopro é modificada pela adição de materiais contendo, principalmente, MgO. Escórias de conversor contendo alto teor de FeO tem, como fase de equilíbrio mais provável a magnesiowustita (MW). Este estudo visa determinar se, nos curtos tempos de processo em conversor, e sempre a temperaturas bastante inferiores ao ponto de fusão do MgO, ocorre a dissolução do MgO e a saturação da escória em MW ou se a escória se mantém fora de equilíbrio. Os resultados indicam que a MW é formada e, em muitos casos, sua composição pode ser prevista com razoável precisão através de cálculos de equilíbrio por termodinâmica computacional.

Oct 30, 2017

By Elham Kordzadeh

As the world’s reserves of coarse and high-grade iron ores continue to shrink, beneficiation is becoming increasingly important. The resulting concentrates cannot be used directly as feedstock for iron making, but require an additional agglomeration step. Pelletizing is preferred, because the uniform chemical, physical, and metallurgical characteristics of pellets make them a more desirable feed for the iron making processes. The heat hardening or induration of pellets is typically done in shaft furnaces, grate-kiln systems or on straight grates. Rotary kilns were originally developed in the late 19th century for Portland cement production [1]. The main development work for the successful adaptation of the process to the thermal treatment (induration) of green balls from iron ore was performed by Allis Chalmers in Milwaukee, Wisconsin, USA in the 1960’s [2].The straight grate process, which was first used in 1955 at Silver Bay, Minnesota, was a dedicated development with the aim to pelletize and indurate magnetite (taconite) concentrate [2]. There are various important technical and economical distinctions between the two pelletizing technologies. The most important differences include that a grate-kiln has three distinct pieces of equipment, a preheat grate, a rotary kiln and an annular cooler, whereas in the case of a straight grate, the entire indurating process is done on one piece of equipment only. In addition, both technological solutions have differences in their recuperation systems, direction of air flow in drying, number of burners, form of pellet movement, etc., which cause differences in raw material suitability, process control, economical aspects, plant operation and product pellet quality.

Oct 30, 2017

By Gustavo Coelho Feijoo

Técnicas de separação por membranas têm sido consideradas alternativas para recuperação de metais valiosos. Uma destas técnicas é a eletrodiálise, em que o fenômeno da polarização por concentração causa alterações indesejáveis para o mecanismo de transporte iônico. Para evitar este problema, a densidade de corrente limite deve ser analisada. Para tanto, a influência da concentração de Co+2 e do pH na densidade de corrente limite foi estudada por meio de curvas corrente-voltagem. Pulsos de corrente elétrica foram aplicados entre dois eletrodos separados por membranas de troca iônica catiônica (HDX100) e aniônica (HDX200), e a diferença de potencial entre a membrana analisada foi medida em função do tempo. De acordo com os resultados, o aumento da concentração causa um aumento na densidade de corrente limite e menor efeito da polarização por concentração. Por outro lado, o aumento do pH causa uma queda na densidade de corrente limite devido à menor quantidade de íons H+. Os resultados indicaram também a deposição de compostos de cobalto no eletrodo de trabalho.

Oct 30, 2017

By Erik Álan de Arruda Vieira

O início de operação da companhia Siderúrgica do Pecém foi um grande marco para a tecnologia e economia do estado do Ceará. O alto-forno é parte principal da área denominada “Redução”, onde ocorre o processo de transformação das matérias primas (carvão, coque e minério de ferro) no produto ferro-gusa que é a principal matéria prima para o processo de fabricação de aço. A robustez dos equipamentos permite larga capacidade produtiva e por isso ainda é a melhor tecnologia capaz de atender à demanda mundial no consumo de aço. Este trabalho apresenta o plano de início de operação e estabilização do processo do alto-forno, denominado “Início de Sopro”, apresenta os parâmetros definidos para o direcionamento operacional, os índices de performances que balizaram a assertividade no atendimento às metas planejadas. Neste trabalho é possível visualizar os procedimentos para as etapas de comissionamento dos principais equipamentos, a curva de elevação de produção, o atendimento às especificações conforme mensuradas no projeto e os resultados obtidos que sustentaram o sucesso do evento.

Oct 30, 2017

By Carolina Conter Elgert

A influência dos parâmetros termomecânicos e da adição de elementos microligantes na relação processo, microestrutura e propriedades de chapas laminadas, do aço DIN 20MnCr5 foi o objetivo de estudo deste trabalho. Os testes foram desenvolvidos em escala piloto, no laboratório de processos metalúrgicos do IPT. Foram testadas variações de composição química, condições de laminação e taxas de resfriamento. Ocorreu alongamento dos grãos austeníticos para os materiais processados por laminação termomecânica e refino de grão e aumento de limite de escoamento para os aços microligados, tanto na condição de laminação convencional, quanto na condição de laminação termomecânica.

Oct 30, 2017

By Jamil Nobre de Castro

O objetivo desse trabalho é comparar três técnicas em soldagem MIG/MAG com baixa energia: Curto Circuito convencional, Curto Circuito Controlado (CCC) Soft e modo corrente Pulsada através de soldagens na posição vertical descendente e avaliando a geometria do cordão de solda, o acabamento superficial e os sinais de aquisição. Essas três técnicas tem como vantagem a soldagem em todas as posições e o uso de baixas energias, que otimizam seu uso em chapas muito finas e em de passes de raiz. Foram definidos alguns parâmetros constantes como velocidade de alimentação e velocidade de soldagem e a corrente média foi mantida aproximadamente igual. Os parâmetros trabalhados foram a Distância Bico de Contato a Peça (DBCP) e o ângulo de soldagem e foi utilizado o modelo experimental Fatorial Completo, resultando em 27 ensaios. A soldagem com CCC Soft manteve a qualidade em quase todas as soldagens enquanto o C.C convencional e a corrente pulsada tiveram resultados satisfatórios apenas em algumas condições. Os resultados apresentaram que as soldagens com CCC Soft mantiveram a a geometria e a energia aproximadamente iguais mesmo com a variação da DBCP e do ângulo, o que não aconteceu com as outras duas técnicas, e a corrente pulsada apresentou bons resultados apenas na posição 15 graus puxando.

Oct 30, 2017

By Nelson de Freitas Costa

Em um ensaio de impacto Charpy convencional, não é comum mensurar a energia consumida nas etapas de fratura, geralmente se obtém apenas a porção de fratura dúctil. Esse trabalho tem como objetivo apresentar a proporção do consumo de energia das diferentes etapas de fratura e relacionar com a área de superfície de fratura do corpo de prova. Ainda, desenvolve discussão dos fenômenos envolvidos, utilizando a teoria já conhecida. Para a obtenção dos dados foi realizado ensaio de Charpy instrumentado em 50 corpos de prova de 9 lotes diferentes. As amostras foram retiradas a 1/3 do raio da seção redonda de barras laminadas a quente temperadas e revenidas. As amostras foram preparadas conforme amostra do tipo A, definido na ASTM E23. O ensaio foi conduzido a -20°C, obedecendo a norma ASTM E2298. Os resultados mostraram que aproximadamente 80% da energia consumida na fratura é consumida na etapa de fratura dúctil, sendo que 88% dessa energia é consumida na região de início de fratura. Essa região, porém, não representa maior área na superfície de fratura, devido a diferença de trabalho para deformação nas etapas de nucleação de trinca e propagação instável de trinca.

Oct 30, 2017

By Raissa Santos Salgado

O refino primário através dos convertedores BOF representa uma etapa fundamental na fabricação do aço. Em meio a um mercado desafiador e competitivo, estabilidade operacional e inovações são necessárias para alcançar qualidade e preços razoáveis. Com o intuito de estudar o sopro combinado através de um modelo físico, similar com convertedor da thyssenkruppCSA 330t, foi utilizada uma análise visual associada a métodos colorimétricos para mensurar a penetração do jato e a melhor configuração de ventaneiras. Com base nesses métodos, encontrou-se a distância banho-lança que reduz o tempo de mistura com menor probabilidade de slopping. A partir dos resultados obtidos no modelo a frio, os parâmetros foram recalculados para a prática industrial.

Oct 30, 2017

By Robson Jacinto Coelho

A equipe da Coqueria identificou a possibilidade de reduzir o Burn Loss, que é a perda de material por queima durante o processo de coqueificação. Após uma série de estudos, utilizando a metodologia Seis Sigma, identificou-se oportunidades de melhorias operacionais que trariam mais eficiência, estabilidade operacional e consequente aumento na produção de coque e vapor, tais como: maior controle na admissão de ar, controle das perdas de coque e carvão, vedação dos fornos de coque e execução de paradas programadas específicas para Preservação Refratária, com foco na redução do back log e consequente prolongamento da vida útil das baterias de fornos de coque. A redução Burn Loss aumenta o rendimento coque/ carvão, com consequente redução do consumo específico de carvão e aumento na produção de coque e vapor. A implantação desse projeto permitiu a redução de 2,5 dólares por tonelada de aço produzida no Fiscal Year 16/17.

Oct 30, 2017

By Benito Barbabela e Silva

O pelotamento é a mais complexa etapa de aglomeração de finos de minério de ferro. Sua resposta é naturalmente oscilante, sendo bastante influenciada pelas características físicas obtidas nos processos de beneficiamento mineral que a precedem e tem papel crucial para a etapa de tratamento térmico de sinterização à jusante. O presente trabalho aborda o processo de classificação de pelotas verdes, sólidos singulares de aspecto deformável e pegajoso, em peneiras de rolos por modelamento por aplicação de Método dos Elementos Discretos. Esta técnica mostra-se como uma importante ferramenta pois supera as limitações impostas na modelagem física (quantificação e identificação de fluxos por ausência de instrumentação em escala industrial, amostragem sem representatividade) ao reproduzir de forma verossímil as repostas do sistema para importantes variáveis de controle: comprimento de gap, umidade, dispersão de tamanhos e resistência das pelotas.

Oct 30, 2017

By Gustavo Massarenti Lopes

Neste trabalho são apresentados o planejamento e preparação para o início da operação, o período de “ramp up” e estabilização da produção da Coqueria da Companhia Siderúrgica do Pecém, incluindo a elaboração dos procedimentos para operação aliado a implantação do sistema de gestão da qualidade; definição do quadro de pessoal, seleção, contratação e treinamento; a estruturação, planejamento e execução do comissionamento; curva de “heating up” das baterias; definição da mistura de carvões; “ramp up” e estabilização da planta; apresentação dos resultados dos principais indicadores de produção e qualidade.

Oct 30, 2017

By A Trench, S Ulrich, S Hagemann

A synthesis of reported All-In Sustaining Costs (AISC) for 57 Australian gold mines in the period 2014–2016 reveals for the first time the clear influence of grade upon cost performance, most evident in gold-only underground mines. Past syntheses of costs on a single quarter basis have viewed grade as potentially subordinate to other factors such as production scale, mine geometry, mineralisation style and a combination of other mining-related costs. Better understanding of the grade to cost relationship on both an individual mine and whole-of-portfolio portfolio basis is needed. Insight into the roles and trade-offs between other cost-determining factors will aid the future sustainability of the gold mining sector in Australia and assist in targeting prospects for future resource growth and development. While the overall trend is toward higher-grade mines displaying lower costs and vice versa, the grade to cost functions appear radically different between mines based on time-series data. The median cost of Australian gold production in the final quarter of 2016 was A$1081/oz. The threshold for lowest cost quartile production was A$965/oz. Underground production now dominates Australian gold output – with 71 per cent of ounces originating from operations that are either entirely underground or hybrid pit/underground mines. Scale economies are evident, with smaller mines predominately among the higher cost producers. For mines of equal grade, open pit mines are lower cost than underground operations. Reserves are modest, with a median mine life for underground operations of 4.7 years based on current production rates. Reserve additions at mines are likely constrained not only by the finite nature of mineralisation at each mine but also by the geometrical difficulty of accessing suitable drilling locations to test for reserve extensions.CITATION:Ulrich, S, Trench, A and Hagemann, S, 2017. Towards an understanding of production costs at Australia’s underground gold mines, in Proceedings 13th AusIMM Underground Operators’ Conference 2017, pp 241–250 (The Australasian Institute of Mining and Metallurgy: Melbourne).

Oct 16, 2017

By S Winter, G Klenowski

During longwall mining in the Bowen Basin, open tension cracks formed by overburden subsidence occur to a height of about 175 m above the mining horizon. Within this zone, water in aquifers or inundated workings will flow into the mine.At the Oaky Creek mines Aquila seam, open cut pits containing pit water overlie German Creek seam longwall panels at a height of about 105 m. The highly saline water is classified as contaminated and cannot be discharged off-site. Because alternative water storage facilities were not available, innovative water management solutions were needed to allow longwall mining to proceed without underground flooding.Computer modelling and underground inflow measurements have been completed to accurately determine inflow rates into longwall mines from overlying water sources at increasing overburden heights. Research work has also included determining cost-effective blanket treatment of final voids and reshaping spoil piles to minimise downward seepage.Ponded water overlying the Aquila low, Grasstree south and A6 pits required remedial works prior to longwall undermining to prevent flooding. In the Aquila low pit it was necessary to partition the pit and remove water overlying longwall 32. Two in-pit bridges were constructed by dozing and track compacting low wall spoil. The final void above the longwall panel was kept dry during undermining. Maximum recorded underground inflow rate was 30.0 L/s.The Grasstree south pit final void, part of the ramp and much of the spoil piles were inundated prior to undermining of 308 panel. A bridge and blanket were required to prevent ponding above the longwall. Maximum recorded inflow during undermining was 23.2 L/s.The pit A6 south final void, which contained dumped, saturated rejects and inundated highwall mining entries was undermined by longwall 36 at the Oaky No 1 underground mine. Because mapping of highwall entries was not available, the maximum calculated inflow rate of 73.0 L/s was based on all design entries being fully inundated. The actual inflow rate during longwall mining ranged up to 20.0 L/s.Water management improvements that have been implemented include greater use of contaminated pit water to wash coal, use of evaporation fans, and installation of a 6 ML/day reverse osmosis plant for water purification.CITATION:Klenowski, G and Winter, S, 2017. Inflows into longwall mines from inundated overlying workings, in Proceedings 13th AusIMM Underground Operators’ Conference 2017, pp 183–190 (The Australasian Institute of Mining and Metallurgy: Melbourne).

Oct 16, 2017

By S Thomson, M Lovitt, T Purvis, C te Kloot, T Nguyen, Z Liu

Ernest Henry Mine (EHM), located in north-western Queensland, is an underground copper/gold sublevel caving operation currently producing over 6 Mt/a of ore. The mass mining method of sublevel caving (SLC) used at EHM involves systematically blasting a series of uphole rings in parallel ore drives and drawing the broken ore using a top-down approach. Each ore drive contains multiple precharged rings to prevent having to charge in close proximity to the brow of the previously fired ring; however, the current initiation system still involves ‘hooking up’ all detonator lead cords of the first precharged ring. The unstable nature of a rill and working close to a brow presents hazards to personnel completing the hook-up process. There is also a business risk of ore loss when damaged ground support completely prevents access to the next precharged ring. If the hook-up step could be eliminated, the risk to personnel and the business would be significantly reduced.EHM engaged Orica Mining Services in 2016 to trial their WebGenTM 100 – wireless electronic blasting system (WEBSTM) for the first time in an underground mining environment. Having successfully signal-tested the equipment, two test holes were initiated, followed by a single production ring and then multiple production rings. In total, 30 production rings were successfully fired underground at EHM in 2017. To do this, WEBSTM was successfully integrated into EHM’s current charging and firing process, resulting in no business delays or loss to production. None of the 30 rings required hooking up and all were initiated from the surface with no personnel underground. A high level of ownership from all personnel involved ensured the trial was a success, and provided scope for wireless detonators to be used successfully on a large scale – both at EHM and other sublevel caving operations. WEBSTM is now a proven example of technology that can be used to improve safety in the mining industry, through eliminating the need for personnel to work in hazardous areas.CITATION:te Kloot, C, Liu, Z, Purvis, T, Thomson, S, Lovitt, M and Nguyen, T, 2017. Improving safety through technology – Orica wireless electronic blasting system trials at Ernest Henry Mine, in Proceedings 13th AusIMM Underground Operators’ Conference 2017, pp 39–50 (The Australasian Institute of Mining and Metallurgy: Melbourne).

Oct 16, 2017

By E Deucker, A White

Gold Fields Australia (Gold Fields) has identified that improving productivity through more detailed shift planning and operational control of mining activities is a key driver to the success of their business. The Hamlet mine was chosen as a pilot site to trial a system that would allow production engineers and shift bosses to align the execution of short-term activities with the longer-term goals of the organisation.Gold Fields partnered with Deswik to introduce an on-site, collaborative, web-based system to allow mine planners to quickly build-up a detailed, activity-based, shift schedule for the coming week from the 13-week plan. Multiple stakeholders could then review and alter the plan, and then track and manage the execution of the activities.The system is designed to be integrated with production data capture systems to allow tracking of progress towards completion for each activity, as well as to plan and monitor the equipment operating in the mine. Integration of systems allowed engineers to use the large quantities of production data being captured to make informed decisions in the operations environment.The system replaced a complex set of spreadsheets that required expert users in Gold Fields to maintain. By capturing the data in a central database, the planning process is transparent and historic data from the execution of activities is available for analysis to improve productivity in the future.The system has ensured that the highest priority and critical path activities for the business are completed at the right time, improving the efficiency of operations.CITATION:Deucker, E and White, A, 2017. Productivity improvement through collaborative shift planning and tracking, in Proceedings 13th AusIMM Underground Operators’ Conference 2017, pp 225–234 (The Australasian Institute of Mining and Metallurgy: Melbourne).

Oct 16, 2017

By C te Kloot, Z Liu

Blast performance and the resulting drawpoint condition and volume of oversize has the potential to impact operator safety and mine productivity. Underground measurements showed that approximately 14 per cent of production rings in the Ernest Henry Mine (EHM) sublevel caving (SLC) operation had either overbreak in the brow or left collars. There were also oversize rocks reporting to approximately 30 per cent of drawpoints, which accounted for over 7 per cent of total production and significantly impacted production rates. A series of trials were conducted in 2015–2016 at EHM to test changes to certain charge parameters in an attempt to optimise blasting results and, in particular, reduce oversize and overbreak. The detailed analysis conducted included field observations, hole surveying, blast monitor analysis and blast modelling. There were a total of nine charge parameters tested in the project, which fell into two major categories: energy distribution and inter-hole delay. These were based on observations made in establishing baseline data and those parameters most likely to have a significant impact on overbreak and oversize.Key results from the project included oversize reduction and improved brow conditions when energy distribution was reduced through changing charge lengths in certain holes in the standard charge plan. Similar benefits were also seen when the inter-hole delay between blastholes was reduced from 50 ms to 25 ms. Based on these results both changes were made to the standard production ring charge plan at EHM.Moving forward, the aim is to continue monitoring the results from the changes made on all levels to ensure efficiencies are being realised and sustained. A 3 per cent improvement in oversize as a percentage of total tonnes and improved brow conditions not only has a positive impact on production rates, but removes people from any potentially hazardous situations and contributes to a safer working environment.CITATION:te Kloot, C and Liu, Z, 2017. The evolution of production blasts at Ernest Henry Mine, in Proceedings 13th AusIMM Underground Operators’ Conference 2017, pp 33–38 (The Australasian Institute of Mining and Metallurgy: Melbourne).

Oct 16, 2017