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By J. C. Johnson

The problem of estimating pillar capacity in coal mines has motivated development of a variety of empirical equations. Most of these equations have arisen from experience and a very limited set of measurements that have, necessarily, been focused on particular regions or coal fields. Their applicability is often limited to a specific range of pillar sizes. This is of particular concern in the design of large gateroad pillars and small barrier pillars between panels. The result has been a variety of equations and equation coefficients that can calculate load estimates to size pillars. Inclusion of these equations in more sophisticated loading models, such as boundary element methods (e.g. LaModel and MULSIM) has been hampered by absence of a function that describes specific variation of coal strength within the pillar. A singular exception, to our knowledge, is a function corresponding to the Bieniawski pillar strength equation. Because of this, it is the only coal strength criteria inherently available in most boundary element models. This paper presents a general method for deriving local coal strength, as a function of distance from the pillar rib, for an arbitrary pillar strength equation. Integration of this function provides the strength of pillar regions, or cells, needed for boundary element models. The method is demonstrated for the Bieniawski, Maleki and Holland-Gaddy equations. The Maleki and Holland-Gaddy equations contrast strongly with Bieniawski as strengths are extrapolated to large pillars and barriers. This development provides a tool for incorporating any of the proposed empirical equations into a boundary element model, thereby allowing the analyst to choose the most appropriate equation for a particular region, coal seam and/or pillar size.

Feb 23, 2014

By W. Blum

Progress made in improving the creep resistance of Mg alloys is reviewed with the emphasis on microstructural interpretation. Experimental results on the increase of creep strain with time at constant stress a measured for limited times and strains are displayed in a transparent form as creep rate-strain diagrams from which the minimum creep rate stress is safely derived. In addition, data on the thermal stress component a derived from high-precision a-reduction tests are reported. Within a simple statistical dislocation model these data allow one to quantify the relation between dislocation velocity v and a . In combination with structure evolution laws this relation serves as a basis for modeling the creep rate. New alloys have distinctly higher creep resistance than AZ91 where precipitation hardening plays a minor role. This is due to hardening by intermetallic phases which may form a continuous skeleton along the grain boundaries (e.g. Ca-alloyed AZ91) and/or submicron-sized precipitates within the grains (MRI230D, Mg-Zn-Ca alloys).

Jan 1, 2006

How do you think the US Bureau of Mines closing will affect SME? The demise of the bureau represents a challenge, an opportunity and, above all, new responsibilities for our profession. A lot of good professionals are seeking new positions. A lot of worthwhile research is available for transfer to the private sector. Logic dictates that worthwhile projects of any defunded government activities should find support in the private sector. The bureau may be gone but its legacy is deeply rooted in the profession. The bureau’s contributions will be remembered as long as there are mines and miners. Its1994 research program was divided into three major areas: environ-mental technology; health, safety and mining technology; and minerals and materials science. There must be a place in either the government or private sector to continue these worthwhile activities.

Jan 1, 1996

By Ronald W. Roberts

For years, blasters have experienced near-misses, injuries, and yes, even fatalities as a result of the dangerous nature of our business. Yet, some blasters continue to portray the immortal attitude: nothing-would-or-could-ever-happened-to me syndrome. As we all know, that attitude can become disastrous to yourself or colleague(s).

Jan 1, 1996

By Jorge Lucas Carvalho Bechir

A usina de beneficiamento da Unidade Vazante da Votorantim Metais concentra zinco a partir de Willemita – Zn2SiO4 por flotação. Através desse processo, é possível obter elevadas recuperações metalúrgicas. Contudo, foi identificado que é possível aumentar ainda mais a recuperação de zinco através de redução de granulometria. Essa redução eleva os custos de energia de um circuito de cominuição, fato que torna fundamental a identificação da relação ideal entre ganho de recuperação e os gastos com maior consumo de energia. Grande parte das frações de Willemita mais grosseiras (acima de 0,15 mm) que passam pelo processo de flotação, vão para o rejeito. Isso ocorre devido a granulometria atual de moagem não atingir a liberação ideal do mineral de interesse, de forma que, grande parte da superfície das partículas ainda apresenta ganga que não é adsorvida pelo coletor especifico da Willemita. Em busca de elevar a recuperação metálica de zinco potencializando o seu aproveitamento, estudos de caracterização mineralógica foram realizados. O trabalho consistiu na utilização de MEV/EDS com MLA (Mineral Liberation Analyzer) e na realização de testes de flotação em escala de bancada e piloto para determinar a granulometria ideal para flotação do mineral Willemita. Através dos resultados obtidos, foi possível concluir que houve ganhos de recuperação de zinco com a redução da granulometria sem comprometer a qualidade do concentrado gerado.

Aug 17, 2017

By Lucas Travi

Os problemas gerados no processamento do aço inoxidável AISI 316 são um grande problema do setor metal mecânico, por exemplo, no processo de usinagem, onde o material sofre altas taxas de deformação plástica e elevadas temperaturas na região de contato ferramenta-peça. Além disso, a adesão de aço inoxidável em materiais de maior dureza, no caso a ferramenta, também são problemas enfrentados. Neste trabalho foi feito um estudo qualitativo em escala laboratorial do contato entre um material de maior dureza (aço AISI M2 nitretado a plasma) e o aço AISI 316. Foram realizados ensaios de microdureza Vickers e rugosidade afim de caracterizar as amostras de aço AISI M2. Ensaios tribológicos do tipo Ball-on-Plate foram realizados com a finalidade de determinar o coeficiente de atrito ao longo do tempo para os pares tribológicos formados. Análises feitas via MEV/EDS foram feitas tanto nas trilhas geradas nas superfícies das amostras quanto nas esferas, para detectar pontos de adesão, deformação plástica e transferência de material entre as duas superfícies. Ficou comprovado que a nitretação a plasma com gaiola catódica proporcionou um menor coeficiente de atrito ao longo do tempo quando posta em contato com a esfera de aço inoxidável, bem como foi possível observar a formação de uma menor quantidade de pontos de adesão de aço inoxidável para esta superfície.

Aug 17, 2017

By Pedro Henrique Moura Costa

Com o estudo realizado em artigos técnicos e acadêmicos e vivência no ramo industrial, ficou evidente uma deficiência no desempenho dos sistemas de controle regulatório das plantas industriais. Parte dessa deficiência é proveniente da falta de engenheiros de controle para auditar as malhas de controle regulatório. Foi realizado em um forno de tratamento térmico, um trabalho de auditoria das malhas de controle regulatório, baseando-se em uma metodologia já existente na literatura. Levantou-se informações do processo do forno como, os controladores automáticos, o sistema de aquisição de dados e a infraestrutura de rede de automação e por seguinte, as implementações dos PID's no CLP. Após essa contextualização, métricas para avaliar o desempenho inicial das malhas foram utilizadas e então, o funcionamento dos elementos de controle utilizados no forno foram diagnosticados através de ferramental estatístico e análise dos sinais na ferramenta PIMS. Adquirido o conhecimento necessário sobre o processo e o diagnosticado de maneira concisa, ações corretivas e de otimização foram realizadas e propostas com o intuito de otimizar o desempenho das malhas de controle. Por fim, os índices de desempenho do sistema são recalculados e os valores comparados com os valores pré auditoria, concluindo que pode ser possível melhorar alguns dos principais termos adotados no negócio como redução de custos, aumento de produtividade e sustentabilidade.

Jul 30, 2018

By Maria Amélia Martins

Os aços inoxidáveis duplex (AID) possuem uma estrutura austeno-ferrítica de aproximadamente 50% de cada fase, tal característica confere aos AID propriedades mecânicas superiores aos aços inoxidáveis ferríticos e austeníticos e elevada resistência à corrosão. Esses aços possuem uma adição significativa de elementos de liga, que são os responsáveis pelo correto balanceamento das fases e asseguram as propriedades desejadas. Outro parâmetro importante para assegurar as propriedades desejadas é o processamento termomecânico. Sendo assim, este trabalho avaliou a influência de diferentes temperaturas de tratamento térmico de recozimento nas frações de fases primárias (ferrita e austenita) e nas propriedades mecânicas de dois AID (UNS S32304 e UNS S31803). Os tratamentos térmicos de recozimento foram realizados em cinco temperaturas diferentes com tempo de encharque fixo seguido de um resfriamento rápido. A quantificação das fases primárias foi realizada através de microscopia óptica (MO) e as propriedades mecânicas avaliadas em um ensaio de tração uniaxial. As frações de fases primárias medidas indicam que com o aumento da temperatura de recozimento há aumento na fração de ferrita e a temperatura onde a microestrutura é mais aproxima de 50% de ferrita e 50% de austenita foi em 1020°C em ambos os AID. Além disso, observou-se que com o aumento da temperatura e, consequentemente da fração de ferrita, houve uma redução no limite de resistência nos dois AID deste estudo.

Aug 17, 2017

By Carolina Machado de Castro Amaral

A necessidade de treinamento é uma realidade nas indústrias. A qualificação de operadores é importante para garantir segurança e prevenir perdas econômicas. Nesse contexto, o objetivo desse trabalho é desenvolver e avaliar um simulador de treinamento de operador. O estudo de caso é um moinho vertical, comumente utilizado na indústria de cimento. Nessa direção, passou-se pela construção de um supervisório, pela modelagem e simulação dinâmica de um moinho vertical e, por fim, pela elaboração e execução de um treinamento. Para tal, foram construídos três cenários de situações anormais, além da consideração da operação normal. Ainda em relação à metodologia, treinaram-se dois grupos de alunos com métodos distintos de ensino: o primeiro recebeu apenas um treinamento teórico, através de uma apresentação multimídia; e o segundo, após esse treinamento teórico, recebeu um treinamento prático, ou seja, do tipo aprender fazendo, a partir do contato direto com o simulador de processos. De modo geral, percebeu-se que o contato com a prática possibilitou um maior entendimento da operação do moinho vertical, do grau de dependência entre as variáveis de entrada e de saída, e das variáveis utilizadas para a recuperação do processo à operação normal, contribuindo ainda para uma maior fixação do conhecimento teórico. Esse trabalho é resultado de uma parceria UniversidadeEmpresa, cujas atividades foram desenvolvidas por um grupo de alunos de graduação em Engenharia Química.

Aug 17, 2017

By Cícero Alberto Pereira Belém

Neste artigo, buscou-se replicar, em laboratório, os procedimentos de retificação do eixo propulsor, elemento responsável pela transmissão de força e potência para os hélices do Navio, e que, frequentemente, apresentam problemas de desgaste devido ao atrito entre o eixo e seus pontos de apoio (mancais). Em virtude do intenso uso deste tipo de transporte, é frequente a manutenção da linha de eixo dessas embarcações, havendo a necessidade de uma análise que verifique se os métodos utilizados seguem padrões normatizados e que passem por testes de qualificação. A relevância regional do estudo se justifica pelo potencial hidrográfico da Região Amazônica, a qual possui bacias como Solimões-Amazonas e Rio Madeira, que servem como vias de acesso e de transporte de pequenas, médias e grandes embarcações; seus afluentes são verdadeiras estradas fluviais, sendo um modal hidroviário de importância histórica e cultural. As operações em laboratório seguiram as etapas: soldagem dos Corpos de Prova pelos processos SMAW (processo mais utilizado na maioria das empresas de retificação de eixos na região Norte) e GMAW com dois métodos (automatizado e manual) e com adição de dois metais de solda diferentes (307, 309L com e sem adição de Nióbio); ensaio por Líquido Penetrante (LP), Metalografia, Análise Macrográfica e Micrográfica e Análise de Microdureza. Os resultados obtidos em laboratório demonstraram que a metodologia desenvolvida na retificação é apropriada e eficiente para a recuperação de eixos propulsores.

Oct 30, 2017

By F. Habashi

Siberia, a vast country rich in mineral resources and a large number of different ethnic groups. To the east of Lake Baikal is Buryatia with capital Ulan Ude. The Buryat are closely related to the Mongolians. Ulan Ude is connected to Ulaan Baatar (Ulan Bator) the capital of Mongolia by train – a 26 hours trip. Getting a visa to Russia is not a simple case. Visits to metallurgical research laboratories, Lake Baikal, and historical museums are enriching experience.

Jan 1, 2006

By Adriana Baldessin Costa

Na etapa de flotação de minérios finos de ferro, usa-se como agente depressor o gritz de amido de milho. Tal produto orgânico para ser usado como reagente precisa ser gelatinizado para permitir que os grânulos do amido tenham capacidade de absorver água quando molhados ou expostos à umidade. Este processo pode ocorrer por efeito térmico através de água aquecida ou por um ativador térmico como soda cáustica, sendo o último usado na planta Casa de Pedra. Visando aperfeiçoar a preparação/gelatinização do amido de milho buscaram-se auxiliares químicos para reduzir a presença de grumos suspensos (amidos não gelatinizados), aumentar a eficiência da ação depressora e garantir maiores ganhos de recuperação metalúrgica do metal de interesse. O trabalho contemplou estudos com um agente auxiliar denominado SOFTEX 2011 da empresa TENSAC. Os testes foram feitos em escala de bancada com substituição da massa total de água usada na 1ª gelatinização do gritz de milho (solução com 10% de sólidos) pelo reagente SOFTEX 2011 nas proporções de 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5 e 4,0%. Os primeiros resultados demonstraram ganhos significativos em recuperação metalúrgica e uma melhor seletividade das espécies minerais. Fisicamente, observou-se boa transparência nas suspensões do gritz de amido de milho gelatinizado através de um aspecto como gel.

Aug 1, 2018

Gwalia Consolidated Ltd has been in the mining industry for about 15 years, yet its key wholly owned Greenbushes Mine has a history dating back to the last century. Similarly Gwalia Consolidated's associate, Sons of Gwalia Ltd owns the historic Sons of Gwalia and Marvel Loch Mines with Sons of Gwalia celebrating its centenary this year. This durability is a testament to the quality of the orebodies concerned and the massive technological achievements over this time which have enabled each of these mines to maintain their competitiveness. While Sons of Gwalia and Marvel Loch were and continue to be gold mines, the wholly owned Greenbushes Mine has survived and in fact prospered through the development of alternative products from its rich and unique pegmatite. Similarly, for Gwalia Consolidated to grow and prosper it will be necessary to expand the current portfolio of products and operations. The Greenbushes Mine has already given Gwalia world `No 1' status in both the supply of primary tantalite concentrates and lithium minerals (spodumene). The asset base contributed by Gwalia's gold investments assisted in the recapitalisation of the Greenbushes assets to fully develop their potential. Industrial minerals and strategic metals were of interest to Gwalia as these markets are relatively small and it is possible to develop an influential if not dominant position in the market with a quality asset. Capital expenditure to develop such projects are also usually in the order of $10 m to $20 m, a manageable range relative to Gwalia's size.

Jan 1, 1996

By Sérgio Wilibaldo Garcia Scherer

O Balanço Energético Nacional do MME informa que em 31/12/2012, o carvão mineral representa 73% dos recursos e reservas nacionais de energia fóssil. A partir de 1960 foram realizados estudos e experiências que resultaram na implantação da Aços Finos Piratini (AFP), uma mini usina integrada para aços especiais pela rota tecnológica “Redução Direta a redutor sólido / Aciaria Elétrica”, na cidade de Charqueadas/RS. A unidade Sl/RN (forno rotativo) operou de 1973 a 1990, com carvão local com até 35% de cinza. O processo atraiu a atenção mundial: em 1974 foi feito um teste industrial bem sucedido com linhito briquetado alemão; em 1975 o ILAFA realizou em Porto Alegre seu Seminário Internacional sobre Redução Direta; equipes da África do Sul e da Índia foram treinadas na AFP. A Índia é atualmente a líder mundial na produção de ferro esponja a carvão. O trabalho apresenta um modelo de usina integrada, autosuficiente em redutor e energia elétrica, à base de carvão não coqueificável, produzindo tarugos. Além disso, apresenta outras possibilidades de emprego do carvão mineral nacional em siderurgia, tais como a injeção de finos nos altos fornos e seu emprego no processo COREX. As perspectivas futuras estão delineadas em documento do Centro de Gestão e Estudos Estratégicos (CGEE) do MDIC, que coloca metas para 2022 e 2035.

Aug 1, 2018

By Frederick Rhines

PURE copper that has been allowed to oxidize at an elevated tempera-ture in the air is found to be covered with two distinguishable layers of oxide scale. The outer of these, which is very thin, is composed of cupric oxide, while the inner layer, comprising the bulk of the scale, is made up chiefly of cuprous oxide (Fig. 1a). If a small quantity of an alloying element, such as silicon, is present in the copper, silica particles are found disseminated through the cuprous oxide, deposited most abundantly near the metal surface, and, in addition, silica particles occur to a limited depth within the copper itself (Fig. 1b). It is this inner layer, composed of oxide particles precipitated in a matrix of metallic copper that is known as the "subscale" or the zone of internal oxidation. Under a low oxygen pressure it is possible to produce the subscale without the formation of external layers of copper oxides, thus leaving the metal surface bright and apparently clean while oxidation has occurred, in fact, to a considerable depth within the metal (Fig. 2). Although little is yet known in a detailed way of the mechanism of internal oxidation, the general nature of the process is evident. By virtue of the considerable solubility of oxygen in copper,1 it is possible to bring the alloying element in contact with oxygen within the metallic solid solution. If the oxide of the alloying element is more stable than cuprous oxide, the foreign oxide may form and, since most oxides are relatively insoluble in copper, it will not long remain in solution, but will separate as a precipitate. As the metallic solute is exhausted in the zone of precipitation, oxygen that is constantly being supplied at the surface diffuses farther into the alloy and thus produces an ever-thickening shell of subscale. The distribution of the reacting elements in the subscale and adjoining zones must be somewhat as indicated in Fig. 3. The conditions requisite to internal oxidation to be anticipated are thus: (1) a solubility of oxygen in the alloy, (2) the ability of oxygen to diffuse at an appreciable rate into the alloy, (3) the possibility of the

Jan 1, 1940

By N. R. Mandre

In the present work an attempt has been made to study beneficiation of low-grade iron ore associated with manganese clay by selective flocculation. The representative samples obtained for this purpose were initially subjected to chemical and mineralogical studies. The chemical analyses indicated 42.56 % Fe, 6.25% Mn, 8.72 % SiO2 and 13.60 % Al2O3 in the representative sample. The mineralogical analyses carried out under optical microscope showed that the ore mineral predominantly comprised of iron oxides and hydroxides along with manganese and silicate as gangue minerals. Prior to the beneficiation studies, the samples were subjected to settling tests. These tests were carried out by using poly acrylic acid (paa), poly acryl amide (pam) and guar gum (gg) as the flocculants. From these studies it was observed that settling rate of particles increases with increase in pH and a maximum settling rate of 0.23 cm/secwas obtained at pH 9 in presence of poly acryl amide. Further, the samples were subjected to selective flocculation studies using above-mentioned reagents. From these studies better results were obtained in the experiments carried out with poly acryl amide as the flocculant. Thus, it was possible to upgrade the iron content from 42.5 to 53%, with a recovery of 92%. However, 51% Fe with recovery of 87% and 50% Fe with recovery of 94 % was obtained using poly acrylic acid and guar gum respectively.

Sep 1, 2012

By Hisataka Sakakibara

Although the pathophysiology of vibration-induced white finger (VWF) is still under discussion, evidence has been accumulated to understand the underlying mechanism. VWF is pathophysiologically characterized by an enhanced vasospastic response to cold, which can result from an imbalance between vasoconstriction and vasodilation in the digital arteries in response to cold (i.e., vasoconstriction-dominant). The imbalance is supposed to be due to faults in vascular vessels and sympathetically mediated vascular tone. Enhanced vasospastic response to cold Narrowing of arterial lumen with medial smooth muscle hypertrophy. Possible functional factors for enhanced vasoconstriction • Increased sympathetic nervous activity to cold (e.g., norepinephrine) • Increased release of endothelin-1 (ET-1; an endothelial-dependent vasoconstrictor) from the endothelium • Increased reactivity of alpha2-adrenoreceptors to cold Possible functional factors for decreased vasodilation • Decreased release of nitric oxide (NO; an endothelial-dependent vasodilator) from the endothelium • Decreased release of calcitonin gene-related peptide (CGRP; a vasodilatory neuropeptide) from sensory afferents The question is how their interrelations or imbalances among them are Vibration and arterial damage The next question is, how does hand-arm vibration exposure induce such pathophysiological changes in VWF patients? Recent morphological evidence from animal experiments shows that vibration acceleration stress (including shear stress) and smooth muscle contraction contribute to arterial damage of smooth muscle and endothelial cells. The vibration-induced arterial damage is frequency-amplitude-dependent.

Jan 6, 2006

By Egnalda Pereira da Silva Pimenta

Os aços revestidos com zinco e suas ligas são muito utilizados em automóveis, em razão de sua excelente resistência à corrosão. Dependendo da severidade da conformação durante o processo de estampagem, pode ocorrer dano à camada de revestimento. Para contornar esse problema, vários métodos de tratamento da superfície do revestimento para lubrificação têm sido desenvolvidos, como, por exemplo, o Tratamento L, que é um filme a base de P-Mn patenteado pela Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation e disponibilizado no Brasil pela Unigal Usiminas. Como, após a estampagem, o aço é submetido a vários processos até a obtenção do produto final, além de apresentar uma boa lubricidade é essencial que o Tratamento L não interfira nessas etapas seqüentes. Nesse trabalho, foi avaliada a sua influência nos pré-tratamentos, na pintura e resistência à corrosão de um aço galvanizado a quente, com as ligas Zn-Fe (GA), cujas amostras foram pintadas em uma montadora após os pré-tratamentos de fosfatização e a base de óxido de zircônio e, em seguida, avaliadas por meio de testes acelerados cíclicos e não acelerados de corrosão. Foi verificado que o Tratamento L não interfere nas etapas de pré-tratamentos, pintura e nem na resistência à corrosão do aço, o que o habilita como um possível tratamento a ser utilizado com o intuito de melhorar a estampabilidade do aço.

Aug 16, 2017

By Anamélia de Medeiros Dantas

Os revestimentos protetores, além de constituírem uma importante forma de prevenção à corrosão metálica, principalmente a atmosférica pode melhorar consideravelmente as propriedades físico-químicas. A eletrodeposição representa um método alternativo para revestimentos de superfície metálica e tem a finalidade de inibir a corrosão, que ocorre na superfície do metal sob a influência do meio ambiente. A liga de Co-W tem gerado considerável interesse devido a sua resistência ao desgaste e a corrosão. No processo de eletrodeposição do tungstênio não podem ser reduzidos completamente ao estado de valência zero em meio aquoso, mas é possível depositá-los na presença dos elementos do grupo do ferro. O presente trabalho propõe avaliar a influência do agente complexante tartarato de sódio no processo de obtenção da liga Co-W. Como ferramenta de otimização foi utilizado à metodologia de superfície de resposta. As medidas eletroquímicas de corrosão foram executadas em uma célula convencional de três eletrodos. Foram utilizadas as mediadas de polarização potenciodinâmicos linear. Foi avaliada a composição química das ligas pelo EDX e a morfologia da superfície com o MEV. O melhor resultado de eletrodeposição para a liga Co-W foi obtido com concentrações sulfato de cobalto 0.2 M, tartarato de sódio 0.3 M e tungstato de sódio 0.05 M e apresentou morfologia nodular com conteúdos de tungstênio de 38% e cobalto de 62% e uma boa resistência a corrosão.

Aug 8, 2018

By M. Abdellatif

Successful demonstration of The Mintek Thermal Magnesium Process (MTMP) was achieved in November 2004 at the pilot-scale, About 30 tons of magnesium producing recipe was smelted in the DC arc furnace over a continuous operation of 8-days, Twenty-two furnace batching-tapping operations were carried out at a feed rate of 525kg/h and a smelting temperature of 1600-1700°C, The MgO content in the produced slag was as low as 6,7%, and averaged 9,2% MgO, resulting in an overall magnesium extraction of 77%, which reached 87% during good operating periods, Magnesium vapour was extracted at a rate of 70-85kg/h and was delivered to the condenser that was operated at 680-720°C, The magnesium was captured in the condenser crucible in a liquid state, allowing its prompt tapping, More than 3500kg of crude metal were produced over 15 on-line metal tapping operations, On average, a condensation efficiency of 85% was achieved during the entire testwork, which peaked at 87% during steady operations, The quality of the crude metal was similar to, if not better than, that of the Magnetherm's crude magnesium, A pre-feasibility study has indicated that the MTMP has the potential for lower capital and operating costs as compared to the electrolytic process, and therefore Mintek and its consortium partners are exploring opportunities for a commercial production facility.

Jan 1, 2006