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By Ashok Kumar, Subhadra Sen Dr. Rashmi Kumari, D. P. Chakraborty, Ajay kumar Gupta

The blast furnace coke quality depends on the characteristics of coal blend, pre-carbonization techniques adopted such as stamping, vibro-compaction etc., and coking conditions. Of the above, coal blend plays a significant role in the production of quality coke. Furthermore, the quality of the blend depends on the quality of individual coals and their interaction making up the blend. During transportation and stockpiling, coal is in contact with air for periods of time that sometimes may exceed several months. During this time, reaction with oxygen in the presence of water, sunlight and possibly elevated temperatures may take place. The resulting weathered coal suffers some alteration in its technological properties, which in turn affects coke quality for Blast Furnace operation adversely. In this work, two coals belong two prime hard coking and hard coking categories, namely Illawarra & Tahmoor, were selected and kept in a separate stock pile for a period of 120 days. These coals were characterized in terms of proximate, rheological & petrography properties at a regular frequency. This report summarizes the impact of weathering on the coking behaviour of these two coals in terms of properties as mentioned above. However, the rate of loss depends on coal rank and storage conditions. This has been seen through this study that the loss depends on coal rank and storage conditions. Deterioration of rheological and petrographic properties were seen higher for low-rank coals, like in this study Tahmoor, which is a low rank coal, compared to Illawarra showed higher degree of coking property degradation within the same time period under identical environmental conditions. Low-rank coal deteriorates at a faster rate because low-rank coal is dominated by free radicals that easily react with oxygen, resulting in the creation of various carbonyl groups and weathered vitrinite. Based on the results obtained in this study, size of stock piles for different qualities of coals to be maintained, at a specific time, can be determined and recommended, so that target coke quality is always achieved.

Jan 1, 2018

By Aaron Noble, Mahmud Esad Uluer

Respirable coal mine dust (RCMD) is one of the biggest occupational health hazards for underground coal miners. Dusty mining environments can cause long-term health problems, including pneumoconiosis and progressive massive fibrosis. The Mine Safety and Health Administration (MSHA) has recently revised regulations promoting enhanced dust mitigation technologies, which have sparked renewed interest in the development of dust mitigation technologies. The flooded bed dust scrubber (FBS) is one of the most widely used technologies; however, it is limited by technical challenges, the most notable being the potential to clog. Recent studies have shown that applying vibration to filter mesh can improve the overall efficiency of the scrubber and that the system can be readily integrated to existing continuous mining equipment using an energy harvesting approach. In this follow-up study, the impact of mesh design and surface modification on system efficiency was examined using different vibrating liquid-coated stainless-steel mesh panels in a laboratory-scale FBS. Based on the two-way interaction data from a multi-factor experimental design, the results show that the performance of the system can be optimized by using hydrophilic 20- or 30-layer filters and by excitation frequencies between 67 and 134 Hz. This laboratory study suggests that a 20-layer mesh screen with hydrophilic surface applications and optimized vibration parameters can perform similar to that of a 30-layer static mesh, which is typically used in industrial units.

May 23, 2024

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 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 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 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 Alexandre da Silva Rocha, Luiz Maurício Barreto de Azevedo, Leonardo Sales Araújo, Rafael Menezes Nunes, Matheus Campolina Mendes, Thiago Marque Ivaniski, Luiz Henrique de Almeida

Superliga 718 é uma liga de níquel endurecida majoritariamente por precipitação controlada. As suas principais aplicações são nas indústrias aeroespacial, óleo e gás e nuclear devido a capacidade da manutenção das suas propriedades desde a temperaturas criogênicas até aproximadamente 650°C. Para atenuar fenômenos deletérios de natureza intergranular, neste material são feitos tratamentos termomecânicos específicos para se se aumentar a fração dos contornos do tipo Σ3n.Portanto, o objetivo deste trabalho é analisar duas rotas termomecânicas capazes de aumentar a fração destes contornos por ciclos iterativos de deformação por trefilação, seguido de solubilização em temperaturas sub-solvus  e super-solvus  e envelhecimento além de avaliar a influência da trefilação na precipitação de  mesotextura e tamanho de grão  Para a análise microestrutural, foram feitas imagens de microscopia eletrônica de varredura(MEV) e difração de elétrons retroespalhados (EBSD). Foi feita simulação computacional por elementos finitos do processamento termomecânico para avaliar a distribuição e o grau da deformação no processo. Os resultados mostram que é possível atingir uma elevada fração de contornos do tipo Σ3n pelo processo de trefilação, contudo, a heterogeneidade da deformação ao longo da seção radial influencia em parâmetros microestuturais .

Oct 10, 2019

By Pedro Forastieri de Almeida Prado

A fim de recuperar-se todos os materiais presentes em painéis fotovoltaicos, o emprego de solventes orgânicos para promover a dissolução da fração polimérica e liberação dos componentes é uma alternativa ao tratamento térmico tradicional. Com o objetivo de verificar-se o impacto dessa etapa na recuperação de prata, o metal de maior valor presente nos painéis de silício cristalino, comparou-se taxas de recuperação de prata para rotas distintas de separação de materiais e cominuição: uma rota por dissolução do encapsulante através de solventes e uma rota por tratamento térmico e destruição do encapsulante. Utilizando-se o isopropanol como solvente, ainda foi analisada a contribuição da cominuição para a liberação da prata. Os ensaios de lixiviação foram realizados com soluções de 5M HNO3, analisando-se as concentrações de prata por ICP-MS. O processo de calcinação foi realizado em forno a 480°C, a dissolução do encapsulante realizada com isopropanol e a cominuição realizada em moinho de facas. Foi concluído que a separação com isopropanol não afetou a quantidade de prata lixiviada na etapa de recuperação de metais. Além disso identificou-se que a cominuição não seria necessária sob as condições de lixiviação utilizadas, já que poderia potencialmente contribuir para perda de prata no processo.

Oct 30, 2017

By Gustavo Tressia

Neste trabalho foi avaliada a influência da geometria da câmara de acumulação e da relação de extrusão na fabricação de fios de cobre por meio do processo de conformação contínua, Conform. Dois tipos de produtos foram fabricados, sendo um retangular com menor área de seção transversal e outro redondo com maior área. Para a condição do material redondo, dois tipos de câmara de acumulação foram utilizados, sendo uma de maior dimensão, resultando em maior acumulo de material antes da conformação pela matriz de extrusão. Medições de temperatura foram realizadas na matriz de extrusão. No produto final foram realizados ensaios de limite de resistência à tração, escoamento e alongamento. Ao longo da câmara de acumulação e no produto final foi realizada analise microestrutural e de tamanho de grão. Os resultados mostraram que o aumento da relação de extrusão promoveu aumento da temperatura do conjunto e consecutivamente aumento do tamanho de grão do produto final. Ao longo da câmara de acumulação foi observada uma tendência de redução do tamanho de grão até o produto de saída.

Oct 30, 2017

By Carolina Passanante

Aços Inoxidáveis Supermartensíticos surgiram na indústria petroquímica como um material alternativo para confecção de dutos, devido principalmente ao sinergismo de suas propriedades mecânicas e de corrosão. Com esta nova demanda, tornou-se necessária a caracterização deste material em suas diversas propriedades, destacando-se neste trabalho o efeito da microestrutura na resistência à corrosão. Objetivou-se, portanto, o estudo da resistência à corrosão por pite de um aço inoxidável supermartensítico 13Cr-5Ni-2Mo-Nb em função da fração volumétrica de ferrita-delta (d) presente na microestrutura. A variação da ferrita-delta foi alcançada através de tratamentos de recozimento, a 1.050°C, durante diferentes tempos (de 0,5h a 48h). As amostras foram submetidas a ensaios de polarização potenciodinâmica em eletrólito contendo 3,5% NaCl, naturalmente aerado. Quantificou-se, ainda, a porcentagem de ferrita em cada uma das condições através de ataque eletrolítico com solução 20% NaOH. Os resultados obtidos evidenciaram a diminuição desta fase com o aumento do tempo de recozimento, chegando praticamente à sua eliminação com tratamento de 48h. Paralelamente, a resistência à corrosão por pite deste aço foi melhorada de modo proporcional à diminuição da fase ferrita, resultando em um aumento de aproximadamente 115 mV da pior para a melhor condição, comprovando que, de fato, a presença de ferrita-delta prejudica as propriedades de resistência à corrosão localizada.

Aug 7, 2018

By Karollyne Gomes de Castro Monsores

Os materiais poliméricos são sensíveis a radiação ultravioleta, acarretando mudanças em suas propriedades. Sob esta perspectiva, o presente estudo expôs o polietileno de baixa densidade (PEBD) a radiação ultravioleta por 150 e 300 horas. A avaliação físico-química e a caracterização mecânica foram realizadas para verificar as mudanças macromoleculares produzidas por tal radiação e confirmadas por exame visual. Diante dos resultados, confirmou-se a ocorrência de degradação, através da presença de ruptura de cadeias, além da produção de reticulação, e um sutil decréscimo da cristalinidade. O ensaio de tração confirmou a fragilização produzida pela radiação. O desempenho balístico das placas fixadas por adesivo a base de etilcianoacrilato produziram delaminação, ao contrário do observado nas placas fixadas por silicone.

Oct 30, 2017

By Mariana Alves de Carvalho

O desenvolvimento da indústria e a redução do ciclo de vida de eletroeletrônicos aumentam a geração dos chamados resíduos de equipamentos eletroeletrônicos (REEE). Dentre os REEE, as placas de circuito impresso (PCIs) apresentam um teor de metais em sua composição que as torna importante objeto de estudo visando a recuperação destes metais para fins econômicos e, por conseguinte, impede que sejam dispostos no meio ambiente. O presente trabalho tem por objetivos a caracterização de uma amostra de placa mãe de computadores obsoletos e posterior recuperação dos metais via duas rotas hidrometalúrgicas de lixiviação ácida e lixiviação ácida em meio oxidante. A primeira etapa foi realizada com ácido sulfúrico 2M por 18 horas e a 95°C; a segunda etapa, de lixiviação em meio oxidante, utilizou também o ácido sulfúrico 2M como agente lixiviante, e o peróxido de hidrogênio como agente redutor, por 6 horas e a 95°C. As duas rotas se diferenciaram entre si na proporção sólido-líquido, sendo a primeira de 1:10 e a segunda de 1:20. A rota com proporção 1:20 foi a que apresentou resultado mais positivo, com 100% de lixiviação de Ag, Al, Cu, Fe, Ni e Zn.

Oct 30, 2017

By William Rodrigues Soares

Este trabalho apresenta um estudo sobre a influência de diferentes ciclos de tratamentos térmicos sobre a microestrutura e propriedades mecânicas de dois aços (A e B) especificados pela norma API 5CT. O aço B tem um conteúdo de elementos de liga maior que o aço A. Caracterizou-se de forma qualitativa e quantitativa as microestruturas por meio de microscopia óptica e eletrônica de varredura. As propriedades mecânicas foram medidas por meio do ensaio de tração. As amostras do aço A submetidas ao resfriamento ao ar calmo e forçado apresentaram uma maior fração volumétrica do constituinte MA (martensita/austenita retida) em relação ao aço B e o aumento da taxa de resfriamento aumentou a quantidade de MA para os dois aços, o que resultou em um aumento no limite de resistência a tração para os aços A e B. As amostras que foram resfriadas ao ar calmo e ao ar forçado apresentaram menores limites de escoamento que as amostras temperadas e revenidas. Este resultado pode ser explicado pela presença de bainita e do constituinte MA nas amostras resfriadas ao ar calmo e ao ar forçado cuja presença gera uma maior densidade de discordâncias.

Aug 16, 2017

By Luísa Coelho de Carvalho, Claudemiro Bolfarini, Piter Gargarella, Murillo Romero da Silva

Ligas de Ti β apresentam baixo módulo de elasticidade, boa resistência mecânica e excelente biocompatibilidade. Dentre essas ligas, têm-se as Gum Metal, as quais possuem boa resistência mecânica e superelasticidade a temperatura ambiente. Essas ligas podem ser utilizadas para fabricação de biomateriais como stents e implantes. Para produção de uma Gum Metal é recomendado a adição de baixos teores de oxigênio, assim como uma deformação plástica acentuada. Neste trabalho, uma Gum Metal de composição Ti-29Nb-13Ta-4,6Zr-0,07O (%peso) foi produzido por meio de deformação plástica severa pelo método High Pressure Torsion (HPT), seguida de tratamento térmico de envelhecimento. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a influência dos processamentos empregados, analisando a evolução microestrutural, estabilização e formação de fases, bem como a variação das propriedades da liga estudada. As amostras foram caracterizadas por microscopia ótica (MO), difração de raios X (DRX) e microdureza Vickers. Via MO e DRX foi possível observar uma maior estabilização da fase β, bem como a formação da fase ω após o processamento por HPT e envelhecimento. Um aumento na microdureza foi observado após HPT, devido a deformação plástica severa imposta. Observou-se também um aumento na microdureza com envelhecimento, que está diretamente relacionada com a modificação microestrutural observada.

Mar 1, 2019

By Mariana Hellen de Freitas Fonseca

Os produtos feitos de ferro puro contendo Ni expandiram enormemente as aplicações de produtos sinterizados, incluindo a fabricação de peças que suportam altas cargas em automóveis tais como transmissões. Deste modo, este trabalho pretende contribuir com um estudo direcionado à identificação de fases em ligas Fe- Ni-Mo sinterizadas a temperatura de 1.100°C e processadas por moagem de alta energia (MAE), buscando relacionar a variação do percentual do molibdênio (0%, 1% e 2%) e a respectiva dureza da liga sinterizada. O estudo demonstrará as fases presentes pela técnica de difração por raios X (DRX) e o perfil de dureza obtidos após a sinterização. Os resultados mostraram a presença de uma fase estável a (CCC ferrita) e uma fase meta-estável ? (CFC Austenita) com formação de solução sólida de molibdênio na ferrita. O perfil de dureza mostrou que existe uma relação linear entre o % de Mo e a dureza das ligas para os valores utilizados neste estudo.

Aug 16, 2017

By D. Harrington

The primary objective of this paper is to discuss the hazards and furnish a list of recommendations for the safe operation of quarries and related works. They have been compiled from Bureau of Mines publications covering the safety experience of engineers before and during the year in the mineral industry,5 from a publication of the National Safety Council, Inc.,6 from explosives recommendations made by various explosives manufacturers,7 and from suggestions obtained from quarries visited. The second objective is to describe and illustrate safety devices, practices, and quarrying methods. The quarrying and related industries of the United States had a lower accident-frequency rate than either the metal- or coal-mining industry as reported for 1942.8 However, the quarry industry ranked eleventh in 15 major industries during 1942 in lost-time accident fre¬quency; metal mining ranked fourteenth and coal mining fifteenth.

Jan 1, 1950

By Maurice Guillaud

The most striking innovations on diaphragm-wall construction plant are those associated with continuous real-time trajectory monitoring of the excavating tool (either a grab or a hydro-cutter). The recent equipments are fitted with clinometers and gyrometers to control deflection, rotation or deviation from the vertical, thus allowing to install diaphragm-walls with a verticality accuracy of less than 0.3%. One of the greatest advantages of extensive use of on-board IT systems on the Hydrocutters and hydraulic grab machines is that it aids quality control by automatically producing complete real-time reports of all excavating data (verticality, depth, type of ground, rate of progress, stoppages, etc.). These reports are available to the Engineer, providing the total transparency required for Works Supervision and the Quality Assurance Plan. They also provide the Contractor with input data for databases used for optimising efficiency and progress criteria on future jobs.

Jan 1, 2002

By Francois Reizine

Infrared sensors will include scanning detectors and positioning sensors. The focus will be on 1, 2, and 4-color wavelength pyrometer systems which allow the accurate measurement of emissivity and, consequently, of the true temperature even in the presence of scale, slag, and fumes. Such sensors are being used in blast furnaces, BOF's, and galvanizing lines. Laser sensors will be presented using different principles of physics, mainly time-of-flight, pulsed infrared lasers for level measurement and dimensional measurement; triangulation lasers for width and thickness measurements; and laser Doppler velocimeters for velocity and length measurements, including mass flow, elongation, and tension control, cut-to-length applications. These sensors and systems are based on state-of-the-art technical developments to improve productivity and quality and reduce maintenance and downtime.

Jan 1, 2001

By R. A. Friedel

THE UTILIZATION by the Bureau of Mines of infrared and ultraviolet-visible spectrometry in connection with coal research has led to some basic improvements in methods, including a calibration method, a quantitative assessment of infrared spectral energy sources, and the development and perfection of infrared filters and cells. The adoption of a micropipet method to flush organic samples into absorption cells permits the investigation of vapors from organic liquids and the identification of volatile organic compounds. The spectral method has been used to investigate the infrared spectra of metal chelates, the charge-transfer complexing properties of aniline and nitrobenzene, an infrared method for determining the presence of methane in coal-mine air that has been adopted for use in enforcing the regulations of the National Coal Mine Safety Act, and atmospheric pollution including smog and odor-causing oxidation and decomposition of organic materials. Correlation of spectra and structure of organic compounds, particularly aromatics, was studied.

Jan 1, 1966