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By A. Belleau, F. Lavoie

"Quebec Iron Ore Limited (QIO), a subsidiary of Champion Iron Limited (Champion), secured assets in early 2016 from the previous Bloom Lake operations in the heart of the Labrador Trough region of Northern Quebec, Canada. A plan was developed to bring the Bloom Lake facility back in operation once the iron ore market conditions improved. The project restart involved several aggressive moves to change operational effectiveness, one of which was the utilization of the existing Phase 1 Plant with an upgraded process flowsheet and equipment. The production target was 7.4 million tonnes per annum of 66% iron ore concentrate with an approximate 10% increase in iron ore recovery. The Phase 1 upgraded flowsheet was initially based on review of historical Phase 1 data and pilot testing data undertaken during the original Phase 1 operation and was finalized once additional metallurgical test work and process modeling was carried out by Mineral Technologies in late 2016. The final upgraded flowsheet is comprised of rougher spirals, rougher middling scavenging spirals, and an up-current classifier (UCC) with overflow scavenging spiral stage. A portion of the gravity circuit tailings treated by a series of wet high intensity magnetic separators (WHIMS) to boost overall iron recovery. This paper will describe the efforts taken to test and design the Bloom Lake Phase 1 upgraded flowsheet and report on the plant performance since commissioning in first quarter of 2018.SITE HISTORY The Bloom Lake iron mine property is located approximately 13 km north of Fermont, Quebec, and 10 km north of the Mont Wright iron ore mining complex, property of ArcelorMittal Mines Canada. The Bloom Lake mine facilities include a 32 km railway to efficiently transport the high-quality iron concentrate to a loading port located in Sept-Iles, Quebec. The Bloom Lake property was first explored in 1951 and went through multiple minor exploration campaigns by different companies up until 1998. A major exploration program was conducted by Quebec Cartier Mining (QCM) in 1998. This program included line cutting, surveying, diamond drilling, geological mapping, mini-bulk sampling, bench-scale preliminary metallurgical test work and preparation of a “mineral resource” estimate."

Jan 1, 2019

By T D. H McGrath, W P. Staunton

Benchmarking, comparing an operation or process with the industry standard, is known to be a useful method for identifying plant optimisation opportunities, and in many cases providing the pathway to realise the benefits. The difficulty is generating the database of plant data necessary for a benchmarking exercise. Larger companies can benchmark internally; this option is not available to smaller companies, and the full value can only be realised with a comprehensive “industry wide” approach.The Gold Technology Group at Curtin University through the AMIRA P420 series of projects has undertaken several comprehensive metallurgical industry surveys in the gold industry over the last two decades. Analysis of these surveys has demonstrated areas where many operations can benefit from re-assessment of their operating practices.This paper will review the work undertaken by the Group in this area, in particular the 1999 surveys of gold companies in the Australasian region, and the 2012 international survey of the industry. The challenges of, and opportunities arising from these surveys will be discussed. Some of the highlights from analysis of these databases will be presented as well as noting changes in processing practices observed by the Group over the last 20 years.CITATION:McGrath, T D H and Staunton, W P, 2018. Keeping up with the Joneses – the value of industry surveys and benchmarking, in Proceedings 14th AusIMM Mill Operators' Conference 2018, pp 509–516 (The Australasian Institute of Mining and Metallurgy: Melbourne).

Aug 29, 2018

By Lucas Kling e Silva

A deformação plástica de aços acompanha mudanças irreversíveis da microestrutura, que podem ser consideradas como o estágio inicial do processo de fratura. No entanto, detectar, monitorar e avaliar previamente, estados de dano e pequenos defeitos, de forma não destrutiva, ainda se mostra desafiador. Dubov reportou o fenômeno do surgimento espontâneo de fracos campos magnéticos em aços estruturais ferríticos em oleodutos, que são originados devido a tensões mecânicas heterogêneas ou térmicas. Esta observação não é associada com transformações de fase induzidas por deformação e parece ser uma ferramenta promissora para a caracterização prévia de danos em aços ferromagnéticos. Para proporcionar uma melhor compreensão das bases físicas deste processo, foram observadas as microestruturas magnéticas de tais materiais e as mudanças ocorridas nos domínios magnéticos dos mesmos após sofrerem deformação plástica. Para isto foi utilizado um meio de solução coloidal com partículas paramagnéticas na escala nanométrica (ferrofluido) que proporcionou, através da técnica Bitter, observar não apenas uma mudança de tamanho dos domínios magnéticos do material, mas também modificações em sua morfologia. Foram estudados neste trabalho aços ferríticos com as respectivas concentrações de carbono em sua composição: 0,12%; 0,17% e 0,45%.

Aug 16, 2017

By Herminio Nieto, Andy Corales

Este documento plantea una gestión de los recursos hídricos eficiente mediante la automatización del balance de aguas operacional. Esta herramienta busca mejorar la eficiencia y precisión en el seguimiento y gestión de los recursos hídricos utilizados en la operación minera, a través de la recopilación, análisis y visualización de datos en tiempo real. La automatización del balance de aguas se basa en datos recopilados de flujómetros, sensores de monitoreo, registros de campo y otros, que utiliza algoritmos de procesamiento de datos para calcular el balance de aguas bajo los lineamientos del Consejo Internacional de Minería y Metales (ICMM).

Sep 29, 2023

By Ricardo dos Santos Oliveira

Este trabalho foi realizado a partir da identificação de um problema ambiental, a alta concentração de gases do efeito estufa. Ao analisar as emissões nacionais de sistemas de energia, observou-se que o segmento da indústria de aço tem uma importante participação devido ao alto consumo de carvão metalúrgico e coque no balanço energético, mostrando a predominância de usinas à base de coque siderúrgico integrados. Depois de identificar algumas possíveis soluções para este problema ambiental, o projeto teve como objetivo utilizar cascas de eucalipto na injeção de finos pulverizados pelas ventaneiras de altos-fornos nas siderúrgicas. A utilização deste material como uma fonte de energia (combustível) no processo de redução de minério de ferro em altos-fornos, substituindo diretamente o carvão, apresenta uma solução viável para o sequestro de carbono. O eucalipto é uma fonte renovável, ao contrário do carvão mineral, e através da fotossíntese captura o gás CO2 da atmosfera, reduzindo a poluição causada pelos altos-fornos e participa no mercado de carbono. Assim, a empresa poderia participar do mercado de carbono, o que poderia resultar em um lucro anual superior apenas por este mecanismo. A casca do eucalipto é rico em carbono e complementa a oferta desse elemento para o processo de redução de minério. Assim, em teoria, o que esta pesquisa mostra é que a casca de eucalipto pode ser injetada em altos-fornos no lugar do carvão pulverizado, tornando este processo ser rentável para a empresa.

Aug 16, 2017

By Rafael Duclou Rito

Com temperaturas altíssimas atingidas, os fornos são equipamentos responsáveis pelo aquecimento de materiais na produção de tubos sem costura. Assim, o investimento requerido de um forno em bom funcionamento é quase todo em combustível. Este trabalho foi desenvolvido objetivando a qualidade dos produtos e a otimização dos períodos em que o forno não produz. Durante os períodos citados, o forno é desligado ou mantido a uma temperatura menor que a de operação. Estudando a transferência de calor, principalmente no refratário, é possível analisar a melhor prática em situações improdutivas. Portanto, foi desenvolvido um simulador da temperatura dos refratários ao longo do tempo do forno em questão, sendo possível espelhar parâmetros reais para encontrar o controle de temperatura ótimo do forno, em que a temperatura da atmosfera interna é a principal entrada no programa. Termopares foram instalados ao longo das paredes refratárias para que o modelo fosse validado e aprimorado. Paralelamente, pontuou-se a relação dos materiais enfornados com as medições dos termopares, a fim de encontrar uma temperatura ideal de enfornamento. Os resultados foram positivos e permitem o uso de artifícios de refinamento dos resultados.

Oct 30, 2017

By Amauri Garcia, Noé Cheung, André dos Santos Barros, Clarissa Barros da Cruz, Thiago Soares Lima, Rafael Kakitani

Materiais de interface térmica (Thermal Interface Materials - TIMs) são responsáveis pela troca térmica entre a fonte geradora de calor do processador integrado e o dissipador de calor. Devido ao seu baixo ponto de fusão, boa fluidez e cumprimento com as exigências de regulamentação (Restriction of Hazardous Substances - RoHS), ligas à base de bismuto têm sido investigadas para aplicação como TIMs de alta performance. Neste contexto, a análise das propriedades dessas ligas em função de parâmetros microestruturais torna-se, portanto, de elevado interesse científico e tecnológico para o setor eletrônico. Assim, este trabalho tem como objetivo desenvolver correlações entre propriedades de resistência à tração e a microestrutura da liga Bi-0,28%Ni solidificada sob um intervalo de taxas de resfriamento usualmente obtido em processos industriais. Por meio de microscopias óptica e eletrônica de varredura foi observada uma morfologia tipicamente eutética lamelar, composta por lamelas ricas em bismuto com o intermetálico Bi3Ni nos contornos. Os espaçamentos lamelares (λL) foram, então, correlacionados com os parâmetros térmicos de solidificação, sendo propostas leis experimentais de crescimento microestrutural. Ao fim, observou-se que, para λL < 101 μm, equações do tipo Hall-Petch caracterizam a variação do limite de resistência à tração e do limite de escoamento.

Oct 1, 2019

By Y Chung, B Choi, H Lee

Numerous studies have explored refractory corrosion in the presence of slag and/or metal, utilising the Finger Rotating Test (FRT). Recent experimental results revealed that corrosion initially increased with rising rotation velocity but was then suppressed above a critical rotating speed, under conditions involving a two-liquid solution of slag and molten steel. This phenomenon indicated that the liquid/liquid interface movement occurred during spindle rotor. However, understanding of the phenomenon, known as the rod climbing effect, remains inadequate in the case involving slag, molten steel and refractories. To gain deeper insights, a simulation experiment was conducted on the phenomenon using silicon oil/water and the phenomenon was analysed using computerised simulation software (Ansys Fluent). Experimental modelling demonstrated that interfacial movement occurs even at low rotation velocity, as low as 200 rev/min, when the viscosity of silicone oil is at 100 cP. Computational analysis utilising the Volume of Fluid (VOF) method and a realisable k-ε turbulence model elucidated that interface elevation during rotor rotation arises due to viscosity disparities between the two fluids. Furthermore, this movement is more pronounced when the viscosity difference is lower. Additionally, the study findings suggest that higher density differences between two liquids suppress the phenomenon of interface movement.

Jun 19, 2024

By Z Gao, D Liao, W Sun, S G. Pooley, J Wang, Z Shi, G Jing, S Ren, Q Chen

Yuanjing processing plant is a scheelite and wolframite plant in southern China. Water shortages and recent environmental regulations mean that the plant must reuse the wastewater that comes from the mining operation. This paper describes the efforts to reuse the mining and ore washing wastewater (MOW) in the processing plant. Initial attempts to reuse the MOW in the strong magnetic separation were unsuccessful because the magnetic media pack was seriously fouled by the micro-fine precipitate generated. The focus changed to reuse the MOW in the scheelite flotation circuit, which includes one roughing, one cleaning and three scavenging steps. Laboratory batch tests showed this would likely be successful because using MOW reliably improved the flotation performance in the laboratory tests. Then a 20 day industrial trial was run in the plant. The trial was very successful with the enrichment ratio of WO3 increasing from 17.4 to 23.6, while the recovery remained around 79.2 per cent. The industrial trial was so successful the company immediately adopted the new scheme, which has remained in use ever since. This technical solution not only alleviated serious water shortages, and satisfied environmental regulations but also improved the plant performance.

Aug 24, 2022

By G Balog, T Ormerod, D Cox

This paper discusses the methods utilised by the technical team to identify and quantify the SLC risk factors, the modifications to mine design and scheduling, and the changes to the planned risk management practices. The paper also describes the future work currently planned by the OZ Minerals technical team to quantify the various risk factors in terms of space, time and magnitude. This may better inform the future mining practices within not only the Carrapateena province but also the wider Gawler Craton.

Mar 15, 2021

By Amanda Verno, Danilo Coppe, Andrea Reggiani, Adolfo Bacci

The methodological example that comes from the demolition of the Genoa grain silos, should not been considered as an auto-celebration of a difficult project successfully executed, but should serve as an example of a new generation of demolitions where different technologies, often in competition, come together to obtain the optimal solution of a problem. Dynamite, diamond wire and hydraulic excavators overcame the most impressive building in town, working in very little spaces and on a geotechnically difficult site; moreover, a study on the dynamics and the effects of the impact of the structure, an analysis of the presence of potentially explosive dusts and an extensive vibrometric monitoring supported the design and the development of the operations.

Jan 1, 2005

By Michael Brandner

In the past the research and development of new materials for hot mill rolls was mostly done by trials. Such trials are expensive and difficult to transform from small size to the big size of a solid roll. Computation is the cheaper way to get ideas processed and can be varied in different directions. The main part before simulation is the generation of the needed basic data of the specific materials. Some data is already well known and can be bought from databases; others have to be done specifically for our materials. The evaluation of such results has to be done still with solid trials, but the number of trials can be reduced. The advanced techniques of finite element calculation offer a wide range of possibilities to get answers about alloys, solidification, casting parameters and their influence. The possibility to calculate a heat treatment cycle and to get an answer about the internal stress modification during the cycle is a great help to understand the principle of transformation. Examples of different calculations in various fields will be given. The close cooperation with universities and other research institutes as well as the in-house possibilities will be presented.

Jul 30, 2018

By Jürgen Schanderl

Cold rolling mills by SMS Siemag are well known for their reliability and long-life cycle. They are an investment in the future. Nowadays mill owners are under considerable competitive pressure and are asked to organize production in a more and more efficient and flexible way. Doing so, a number of elevating screws have to be turned. These are: cutting of operation costs, especially by more efficient equipment and processes as well as transition to more process flexibility to fulfil future product requirements. To support owners in their effort, SMS Siemag offers convincing solutions in cold rolling technology under the brand X-Roll 2.0. Examples to be presented are: Sieflex®-HT drive technology; Redesigned DS system; New reel design: Twin Reel; Emulsion compact unit ECU Compact; TRC® threading assistance system; ECOMode and Energy ADVISOR monitoring system.

Jul 30, 2018

By Eduardo Hollanders de Moura, Carlo Tripoli, Paulo Santos Assis

Este artigo mostra como a utilização de um motor Stirling pode tornar o processo siderúrgico mais sustentável e rentável ao gerar energia elétrica com o resíduo térmico da escória de aciaria elétrica. Foi utilizado um modelo teórico para o desenvolvimento do motor, com considerações para aproximar o resultado da realidade. Pelos resultados obtidos, pode ser observado uma economia de quase 8 milhões de reais por ano na siderurgia nacional.

Aug 1, 2019

By Anivaldo Chevane, Leonardo Xerinda, Rogério Sendela, Andre Vilanculos

Moatize Coal Mine is located in Tete Province, in centre of Mozambique. The deposit contains Gondwana allochthonous coals, and has a large amount of mudstone and siltstone banding. Phosphorus levels in the coal can be high which impacts the use of the coals in steel making where phosphorus is considered a contaminant. The Chipanga seam in the Moatize deposit shows considerable variability, vertically within the seam and laterally across the deposit. The data available from the exploration work indicates that the phosphorus is predominantly present as Apatite but the Crandallite minerals also are significant. The concentration of phosphorus varies with coal particle density with the highest phosphorus levels found for the mid density coal which also shows the highest likely levels of apatite or fluorapatite. Crandallite minerals show higher potential concentrations in the Lower density coal..

Oct 3, 2019

By Rafael Masulck Santos

A utilização de aços de baixo custo sempre foi uma tendência e ainda é hoje e em um mercado crescentemente globalizado. Este trabalho descreve o desenvolvimento de uma nova especificação de aço laminado a frio de qualidade comercial, de baixo custo de produção e boa conformabilidade, produzida na unidade de Volta Redonda da Companhia Siderúrgica Nacional (CSN) com o intuito de aumentar sua participação no segmento de mercado de Distribuição. Essa nova especificação, produzida via recozimento em Caixa (FRCX) em escala industrial, oferece aos clientes finais possibilidades múltiplas aplicações. Esse desenvolvimento, com abordagem multidisciplinar, é focado nos resultados de redução do custo de produção, satisfação dos clientes e a conquista de novos mercados.

Aug 8, 2018

By André de Cabral Oliveira

With the onset of the global economic crisis in 2008, and more precisely from 2009, production routes in iron making as blast furnace, sinter and coke oven, indicated a significant increase in frequency as well as intensity of undesirable incidents. The cost impact of such deteriorations of the production chain cause significant losses ranging up to several hundred million dollars annually. On the other hand, opportunities for processes improvement are contributing to enhance process efficiency and results, and also reduce or even avoid losses from unexpected incidents. The use of specialized services for processes has gained projection along the plants and emerged as an attractive alternative to increase results by increasing the performance and reducing costs and expenses. Process Services are formatted to achieve cooperative and customized solution during planned or urgent interventions, conducting feasibility studies, process improvement, training, among others, providing knowledge, information and crucial actions to preserve and optimize processes and plant facilities.

Aug 2, 2018

By Dimas Henrique Barros Andrade, Roberto Abreu Alencar

O algaraviz é uma parte importante do sistema de sopro de um Alto-Forno, utilizado para direcionar o sopro e combustíveis injetados para a ventaneira, por conseguinte o interior do forno. O algaraviz consiste em uma caraça metálica revestida de material refratário com resistência ao calor e uma camada de isolante térmico entre o refratário e a carcaça. Falhas em serviço de algaravizes costumam a gerar grandes danos materiais, financeiros e com grande risco à vida dos operadores, por isso o controle e inspeção da integridade estrutural e térmica dos algaravizes é de suma importância. A inspeção nos algaravizes é realizada a fim de se detectar precocemente pontos quentes que são indicativos de falhas estruturais no algaraviz. Portanto este artigo foi feito um modelo numérico de transferência de calor, a fim de se averiguar as condições do algaraviz, de forma a verificar se o algaraviz em condições normais de operação mantem as condições térmicas. O modelo revelou resultados satisfatórios de forma que em comparação com resultados de inspeções em peças em operação se obteve um erro de cerca de 8%.

Oct 1, 2019

By Neiclésio Nunes Ibiapina

No forno elétrico a arco (FEA) é realizado a fusão da carga metálica composta de sucata, gusa sólido ou líquido, fundentes e o aquecimento do banho líquido utilizando energia elétrica e química. O balanço correto dessas energias e a escolha adequada das matérias primas são fatores que determinam a otimização da eficiência energética e demais ganhos advindos. Para melhoria desses fatores foi utilizada a metodologia Delineamento de Experimentos (DOE) que permite estudar as variáveis do processo e a complexidade de suas interações, buscando solucionar problemas e melhorar a desempenho através de análises estatísticas. Este trabalho mostra os experimentos realizados no FEA da Sinobras objetivando otimizar a energia química do FEA para diferentes condições de carga. O resultado alcançado foi a redução no consumo de energia elétrica, no consumo de oxigênio, no power on e aumento da produção.

Jul 30, 2018

By Hideaki Kitajima, Ryo Sakamoto, Katsuya Sasaki, Maehata Hidehiko

The Electric Discharge Impulse Crushing System (EDICS) is a technology for carrying out crushing by using electrical power and nitromethane. It is designed for construction tasks such as splitting of concrete and rocks.The EDICS consists of an electric discharge generator that supplies a high-voltage high-current pulse, a cartridge that generates power by using electric discharge energy, and cables that connect the electric discharge generator and the cartridge. The cartridge contains a thin metal wire that evaporates because of the electric discharge energy and a nitromethane that reacts with this evaporated metal wire. The cartridge can be used to generate a high pressure on the order of gigapascals within a time interval of several hundred microseconds, and crushing power equivalent to that generated by explosives is generated during this period. In recent years, the EDICS has been widely used in Japan because of its good performance and favorable characteristics.

Jan 1, 2011