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By José L. M. Clemente, John R. Davie

"Abstract An extensive pre-production static and dynamic pile load testing program was conducted for a coal-fired power plant. The static load testing program included axial compression, uplift (tension), and lateral load tests. Three types of piles were tested: Monotube, closed-end pipe, and step-tapered. The load tests were used to (a) determine pile driveability characteristics for each pile, (b) verify pile load response behavior, and (c) provide data to support the selection of a cost-effective piled-foundation system for the plant. A recent publication (Clemente and Lewis, 2013) describes the compression load testing program, the interpretation of instrumentation measurement results, and pile selection criteria. This manuscript describes site subsurface and groundwater conditions and installation of probe piles for testing, focuses on the uplift and lateral load testing program, and provides a comparative interpretation of the load test results.INTRODUCTIONThe pre-production probe pile load testing program described here was conducted for a 202-megawatt, coal-fired power and steam generating (cogeneration) facility. A schematic layout of the main plant (power block area) is shown in Figure 1, which also includes the locations of clusters of preproduction probe piles and boreholes drilled near these clusters.The load testing program included 24 pre-production probe piles driven throughout the power block area. The probe piles were driven at locations T-1 through T-8, shown in Figure 1. Three types of piles were driven at each location: Monotube pile; closed end, straight shaft pipe pile; and step-tapered pile. At each location, the three piles were driven in a row with the pipe pile at the center, and the center-tocenter spacing between piles was equal to about 1.5 m (> 3.5 pile diameters for the largest pile). No pile cap was used to connect the three piles, and the three piles driven at locations T-1 through T-8 will be referred to as pile clusters. A complete suite of static load testing (compression, tension, and lateral) was performed on each individual pile at Cluster T-2 and on the step-tapered piles only at Cluster T-8, shown in Figure 1.Clemente and Lewis (2013) provide details of the compression load testing program, the interpretation of instrumentation measurement results, and pile selection criteria. This manuscript focuses on the uplift (tension) and lateral load testing program. A brief summary of the site geology and existing subsurface and groundwater conditions in the vicinity of the test pile clusters is presented, with emphasis on T-2 and T-8. Probe pile driving results at T-2 and T-8 are also presented. Descriptions of the static uplift and lateral load test program at T-2 and T-8 are given along with a comparative evaluation of the load test results."

Jan 1, 2014

By Karsten Zimmermann

The paper presents a study on the influence of face retreat rate in longwall coal mining on surface subsidence. It shows possibilities to influence dynamic ground movement by using a specific and controlled winning regime. For this, a dynamic stochastic prediction model used by DMT in Germany will be proved and adjusted on the specific character of geology in the Northern Appalachian coal field. Occurring ground movements such as inclination, curvature and deformation can be analyzed under static and dynamic points of view. It is theoretically shown that the face retreat rate has only a small influence on the static deformation values, but directly affects rate and acceleration of subsidence and deformation processes. The study shows that because of low mining depth and high mined thickness, static deformation values have the largest impact to surface objects. This implies that high face retreat rates don?t affect the impact on surface objects.

Jan 1, 2007

By Kafui Nyavor

The indirect, and the direct contact mechanisms of bacteria oxidation of sulfides were studied using Thiobacillus ferrooxidans and pyrite. The aim was to determine which of the two generally aeeepted mechanisms played a dominant role, if any, during acid mine drainage (AMD) formation from the oxidation of sulfide minerals. The results show that at a pH of 4.5 where T. ferrooxidans are quite active, but where initial chemical oxidation of pyrite to Fe2+ is limited, the bacteria were unable to directly oxidize pyrite to any significant extent. Whereas, in the presence of Fe2+, T. ferrooxidallS assisted oxidation of pyrite by the indirect mechanism was observed and sustained over the pH and Eb range where the bacteria is active. The results lead to the conclusion that the direct contactmechanism of pyrite oxidition by T. ferrooxidans is insignificant. The predominant, and possibly the only, pathway involves the indirect bacteria oxidation of available Fe2+ to Fe3+, which in turn oxidizes FeS2 to generate additional Fe2+ and acidity in a cyclic process.

Jan 1, 1996

By Raj P. Singh

Two design-of-experiments studies were carried out to investigate the leaching of technical grade molybdenum tri-oxide (TGM) in the presence of hydrochloric acid and the mother liquor of ammonium di-molybdate crystallization used as an ammonia source. Results indicated that leaching of TGM in HCl is possible only when used at about 1N concentration. In high concentrations of HCl, technical grade MoO3 had very high solubility (7.5 to 40 g/L Mo). The most suitable conditions for HCl leaching of TGM were obtained at a slightly elevated temperature of 80°C. Using about 1N HCl at 80°C, potassium in the leached solids (TGM) decreased to about 110 ppm, a value typically obtained in TGM leached in HNO3 - NH4NO3media (3.5 - 4.0 moles /L HNO3 + 0.5 ? 1.0 moles/L NH4NO3). Mo losses under these conditions were 0.8-0.9 g/L Mo. The HCl-leach method, presented here-in, has a significant advantage in chemical cost and environmental benefits over HNO3 ? NH4NO3 purification method.

Jan 1, 2006

By Juliana Gonçalves Pohlmann, Guilherme Liziero Ruggio da Silva, Eduardo Osório, Claudia Caroline Teixeira Barbieri, Hector Alejandro Picarte Fragoso, Antônio Cezar Faria Vilela

Este trabalho teve como objetivo avaliar a combustibilidade de misturas carvão nacional, do estado do Rio Grande do Sul, para injeção em altos-fornos. O estudo foi realizado através de ensaios de combustão no simulador de PCI do Laboratório de Siderurgia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (LaSid/UFRGS). Os carvões empregados foram carvão nacional, carvões importados e misturas destes tendo o baixo volátil importado como base. Os resultados mostraram que a combustibilidade medida pelo burnout foi proporcional ao teor de matéria volátil. Foi verificado efeito sinérgico nas misturas, onde o carvão alto volátil (CC) exerceu uma maior interação com o carvão base baixo volátil (CA) do que o carvão brasileiro (CB). Uma adição de 10% de CC proporcionou uma eficiência de combustão na mistura CA:CC superior a uma adição de até 30% de CB na mistura CA:CB. A partir de 30% de CC e 50% de CB não houve variação significativa nas eficiências de combustão em relação aos carvões individuais CC e CB.

Oct 1, 2019

By Rossana Bezerra de Azevedo Vasconcelos Seabra de Melo

O presente estudo apresenta um método de avaliação de desempenho de operadores na análise de ferro via úmida baseada na Norma ISO 2597-2, utilizando dados de carta de controle do processo como fonte de informação. A partir do Processo Analítico Hierárquico (AHP), definiram-se pesos que refletem o desempenho dos operadores quanto à produtividade, precisão e veracidade, indicadores estes que são combinados posteriormente num indicador geral de desempenho (IGD). Dados da carta de controle do Laboratório Químico do Terminal Marítimo de Ponta da Madeira (TMPM) foram utilizados para alimentar o IGD e gerar uma classificação dos operadores, possibilitando tomadas de decisão, tais como a dedicação exclusiva dos melhores operadores na análise de ferro e a realocação dos demais para outras atividades, e a identificação dos pontos fracos de cada operador com inferior desempenho, de forma a direcionar capacitações. Além destas melhorias diretas, verificou-se a possibilidade de utilizar o desempenho no IGD como critério para promoções dos operadores, servindo estas como incentivo para a equipe na busca contínua de melhoria em sua habilidade analítica, assim como o aumento da produtividade.

Aug 2, 2018

By Bruna Brito Freitas

O lingotamento contínuo de tarugos é um processo extremamente complexo dependente de uma série de variáveis. Todas essas influenciam diretamente na qualidade do aço lingotado e na produtividade, quase sempre de maneira conflituosa. Para compreender o efeito dos parâmetros de processo, é necessário conhecê-los melhor e avaliar sua influência naquilo que é a base do lingotamento contínuo: a transferência de calor na interface metal/molde. Neste estudo foram levantados dados de temperatura durante o lingotamento de diversas corridas de aços em uma planta de aços longos especiais. As medidas de temperatura das paredes do molde da máquina LC foram obtidas, utilizando-se termopares estrategicamente posicionados ao longo do comprimento do molde e nas suas faces. Através da obtenção dos valores de temperatura desses termopares e do levantamento dos dados de processo de cada corrida monitorada, foi possível correlacionar o efeito da composição química com a transferência de calor na interface metal/molde. Por fim, os resultados mostram que aumentando o carbono equivalente observa-se um aumento na transferência de calor.

Aug 7, 2018

By Lucas Coelho da Silva

Também chamado de PRFV, esse tipo de material é usado em diversos segmentos da indústria e a escolha por esse material é devido ao aprimoramento de suas características ou propriedades se comparados com os metais, cerâmicos ou polímeros isoladamente. O tempo médio de um incêndio foi estimado fazendo-se um levantamento de incêndios de média a grandes proporções e esse tempo usado para calcular a temperatura média do incêndio para materiais hidrocarbonetos. O tubo tem sua temperatura limitada em 200ºC, temperatura de degradação do polímero. As amostras foram envelhecidas no forno a uma temperatura próxima da deterioração e depois resfriadas à água e ao ar. Foi comprovado através da análise da transferência de calor que quanto mais perto o material estiver da fonte de calor, maior vai ser a energia incidente sobre o material. O estudo foi feito considerando uma fonte pontual de calor. Além disso, é feita uma análise do tempo que uma estrutura feita do mesmo material levaria para atingir a temperatura de degradação, descartando seu uso posterior.

Aug 16, 2017

By Caroliny Gomes de Oliveira

O presente trabalho avaliou a utilização de uma célula eletroquímica portátil de ensaio de EPR-DL aplicada na detecção da susceptibilidade à corrosão no aço inoxidável superduplex UNS S32750. Amostras do referido aço foram tratadas termicamente na temperatura de 850°C por tempos de 1, 10, 60 e 600 minutos para criar diferentes padrões de precipitações de fases deletérias. Foram utilizadas as técnicas de microscopia ótica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia por dispersão de energia de raios-x (EDS) para análise da microestrutura. Os resultados mostraram que a célula portátil de EPR-DL foi capaz de detectar com sucesso a presença das fases deletérias precipitados no aço. Além disso, quanto mais longo o tempo de tratamento, maior foi o grau de precipitação e, consequentemente, maior a susceptibilidade à corrosão no AISD, em função da maior razão Ir/Ia obtida.

Aug 7, 2018

By Bruno César Calazans de Andrade

No processo de produção de aço o maior volume de custo está na carga metálica, que é composta pelo gusa líquido produzido nos altos fornos e a sucata metálica oriunda dos descartes de processos produtivos da indústria. Visando atingir o custo ótimo de produção, foi definida uma produção dos altos fornos menor que a média histórica da empresa, e a compra de placas no mercado como complemento para suprir a demanda da laminação. Desta forma a otimização da utilização do gusa líquido se tornou primordial para o aumento da produção de placas, redução do custo de produção da metalurgia e consequentemente redução da necessidade de compras de placas no mercado. Com este novo cenário foi necessário aumentar a utilização de sucata pesada e reduzir o tempo de preparação de caixas para garantir a carga no peso e tempo necessário para atendimento dos conversores. As ações tomadas possibilitaram a redução do gusa na carga metálica de 84% para 82% atingido o resultado proposto redução de custo e aumento de produção de placas.

Aug 17, 2017

By Luis Roberto Zorzanelli

Esse trabalho tem como objetivo apresentar o projeto de melhoria da automação das pontes rolantes (PRs) e arranjo do pátio de bobinas BQ1, onde estão localizadas as linhas de acabamento (LAs)(Encruamento e Corte) como parte do projeto maior de aumento de produtividade destas plantas. Percebeu-se que a atuação na logística interna do pátio e na interface com as PRs poderia obter bons resultados nas movimentações de bobinas. O pátio tem áreas de recebimento e despacho de bobinas e quatro PRs e, portanto, grande número de movimentos possíveis, o grande desafio foi capturar estas informações e desenhar uma solução que atendesse as expectativas. Desta forma se buscou realizar um levantamento de dados minucioso para abrangendo o sistema existente, as características físicas e o modo operacional para definição de regras de movimentação otimizadas. As ações implementadas foram a revisão completa do arranjo do pátio e redefinição de regras de movimentação, e a implantação de terminal embarcado nas PRs para instruir as movimentações além de fornecer informações e dar autonomia para a tomada de algumas decisões controladas.

Aug 17, 2017

By Raphaella Hermont Fonseca Murta

O ensaio não destrutivo por ultrassom é amplamente utilizado para detectar e dimensionar descontinuidades no interior do material. A técnica TOFD (Time Of Flight Diffraction [do inglês]) foi a técnica ultrassônica utilizada. Entretanto, a classificação do tipo de descontinuidade, a partir dos sinais ultrassônicos obtidos durante uma inspeção requer um profissional altamente capacitado. Esta tarefa pode ser realizada por algoritmos de reconhecimento de padrões, capazes de processar rapidamente uma grande quantidade de dados. Nesse trabalho, foram simulados três tipos de descontinuidades em juntas soldadas: falta de penetração, poro e trinca, utilizando-se o Método dos Volumes Finitos (MVF). Em seguida, foi aplicado o método de reconhecimento de padrões K-vizinhos mais próximos (K-NN – K-nearest neighbors [do inglês]), para verificar como esses dados são separados. Esse trabalho é um passo inicial para o emprego de simulação numérica do ensaio ultrassônico para produzir sinais simulados e utilizá-los no treinamento de ferramentas de reconhecimento de padrão, a serem futuramente testados com sinais ultrassônicos experimentais. O K-NN classificou bem os sinais simulados. Conseguindo uma taxa média de acerto de aproximadamente 84%.

Oct 30, 2017

By Maycon Athayde

O processo de pelotização consiste na aglomeração e posterior tratamento térmico das pelotas, ajustando as propriedades químicas e mecânicas para o transporte ao reator siderúrgico. A otimização e aperfeiçoamento do processo no forno pode ser realizado experimentalmente utilizando um pot grate. Trata-se de um equipamento no qual uma carga de pelotas cruas é submetida a condições similares às encontradas no processo industrial. Contudo, um projeto de experimentos em um pot grate pode levar semanas. Além disso, alguns parâmetros como: taxas das reações e balanço de energia são difíceis de serem monitorados. Tendo em vista isso, o presente trabalho buscou desenvolver um software de simulação para avaliar o comportamento das pelotas em um pot grate de maneira rápida e prática. Os resultados mostram uma interface amigável para a avaliação da temperatura de pelota, umidade da água, queima do carbono e balanço de energia. Os modelos implementados foram comparados e validados com trabalhos publicados na literatura. O modelo também serve como uma ferramenta de Projetos e Experimentos no Pot, uma vez que permite testes mais rápidos e de custo mais baixo.

Aug 16, 2017

By Hector M. Henao

In order to provide the thermochemical data regarding the slag system, which are of importance for sulfide smelting and metallurgical processes but still lacking, an experimental study was carried out on the phase relations and activity of iron oxide in the FeOX-CaO-SiO2 system at temperatures between 1300 and 1400 °C and partial pressures of oxygen between 10-9 and 10-4atm. First, the solubility of CaO and SiO2 in the solid FeO were obtained and the tie lines connecting between the solid wustite (FeO) or magnetite (Fe3O4) phase and the liquid phase were determined. Secondly, iso-activity lines for FeO in the homogeneous liquid region were determined, based on the activity of iron in the Pt-crucible used in the equilibrium experiments. The activity coefficient of FeO in this region was also derived from the composition of FeO and FeO1.5 in the liquid region. Finally, the effect of (CaO/SiO2) ratio in the system and partial pressure of oxygen on these thermochemical quantities is discussed.

Jan 1, 2006

By Leonardo Barboza Trindade, José Ernesto de Azevedo Nadalon, Eduardo Netto de Souza, Bruno Pessoa Ramos

O agitador eletromagnético no processo de lingotamento contínuo tem se mostrado útil na melhoria de qualidade das estruturas de solidificação, inibindo a formação de estruturas colunares, aumentando desta forma, a fração de estruturas equiaxiais, promovendo redistribuição de soluto e atenuações de defeitos através de movimentos induzidos no líquido pelo campo magnético. Baseado nas características do agitador eletromagnético do molde (M-EMS) de uma máquina de lingotamento de tarugos, foram realizadas simulações fluidodinâmicas (CFD) sob influência do campo eletromagnético, visando analisar o comportamento do escoamento e da temperatura. Um segundo objetivo foi avaliar o efeito do agitador sobre a trajetória das inclusões e como poderia promover a melhoria da qualidade subsuperficial das estruturas de solidificação. Foram testadas diferentes frequências e correntes de operação do M-EMS, bem como o posicionamento das válvulas submersas com diferentes configurações de furos de saída. Os resultados mostraram a percentagem de partículas sólidas removidas do domínio e a influência do agitador na extração de calor do molde, de forma a tornar mais homogênea a distribuição de temperatura durante o processo de solidificação.

Oct 1, 2019

By Francisco Geraldo Toledo Junior

Os aços inoxidáveis possuem características essenciais para um bom acabamento quando o que se busca é estética e boa resistência à oxidação. Quando se específica um aço inoxidável, o acabamento é um dos aspectos relevantes que devem ser considerados. O acabamento possui uma importante influência em algumas características do material como, por exemplo, na facilidade da limpeza e na resistência à oxidação / corrosão. Há uma grande variedade de acabamentos. Através de ensaios de oxidação a quente, medição de potencial eletroquímico, medição de dureza a baixa carga (microdureza) e medição da tensão residual via difração de raios x foi possível perceber uma diferença entre os acabamentos 2D, 2B, RO, BB, Nº4 e Nº6. A medição de tensão residual mostrou qualitativamente que o aumento de dureza e o forte amarelamento ocorrido no material com determinados acabamentos é função de uma deformação elástica na superfície imposta durante alguns dos processos de fabricação desses aços. Esse mecanismo é relevante e interfere na resistência a oxidação e corrosão nos casos estudados.

Aug 17, 2017

By Pedro Henrique Vasconcellos Apipe

O objetivo do trabalho consistiu em estudar os modos de transmissão de calor existentes em um conjunto mecânico composto por um rolo de extração e mancais de contato rolante em decorrência do movimento de um tubo laminado sobre o mesmo na planta da Vallourec Brasil. A motivação para o estudo surgiu na avaliação de como os fenômenos térmicos presentes resultariam na distribuição de temperatura através da superfície do conjunto e qual a sua relação com a disponibilidade desse equipamento. Para isso a análise desenvolvida foi baseada no emprego da dinâmica dos fluidos computacionais (CFD), associada a imposições subsidiárias durante a definição das condições de contorno do problema. Como resultado a distribuição de temperatura através da superfície do conjunto foi determinada, sobretudo na pista interna do rolamento e na região na qual se encontra o sistema de refrigeração. Desse modo conclui-se que embora o sistema de refrigeração dissipe uma grande quantidade de calor a sua eficiência não é satisfatória. Fato esse descrito pela presença de temperaturas superiores as necessárias para a ocorrência do fenômeno de ponto de gota.

Jul 31, 2018

By E. W. Cawthorne, R. I. Jaffee, C. M. Craighead

SOLUTION of a solid metal or alloy in a molten metal bath is used daily in melting operations, extractive metallurgical processes, and in brazing. It is generally recognized that temperature, time, agitation, and the composition of the solute metal and the solvent bath all affect solution rate. However, there is little information available in the literature on the kinetics of the process or the relative effect that these variables have on solution rate. In connection with an aluminum brazing study, data on the solution of aluminum in an A1-Si* bath to promote rapid solidification. The chemical analyses were made on drillings taken from the cast plates. The results of this work are listed in Table I. The thermal-analysis data were obtained on 200 gram samples cooled at approximately 1.5" per min. A calibrated chromel-alumel couple was used. The thermal arrests were recorded autographically on a General Electric photoelectric potentiometer recorder. The instrument was calibrated to 22.5 pct. The thermal emf was bucked with a Leeds and Northrup semiprecision potentiometer so that 1 mv represented the full scale of the GE recorder. Referring to Table I, it will be noted that the analytical results tend to be lower than the intended compositions by about 0.3 pct Si in the higher ranges. In view of the known difficulties in obtaining accurate silicon determinations by wet analysis when the silicon content is high and in view of the care that was employed in weighing and preparing the alloys, the intended compositions are believed to be more accurate than the analyses. Furthermore, when the thermal-arrest data are plotted against the intended compositions, a smooth curve is obtained, as shown in Fig. 1. This is not the case when the data are plotted against the analytical results. It will be noted from Table I that the 12.5 pct Si alloy (melt 4) showed a primary arrest at 577.6"C and the eutectic at 576.l°C. The metallographic examination of this chill-cast plate sample showed a small amount of primary silicon. These results, Fig. 1, place the eutectic at slightly less than 12.5 pct Si and are in rather good agreement with the unpublished Hanford data. In all of the subsequent work, the composition of the A1-Si dipping baths was determined by thermal analysis (spread between the primary arrest and the eutectic temperature) employing 12.5 pct Si and 577.2 °C as the composition and temperature of the eutectic. Material Preparation and Selection of the Techniques: At the beginning of this work, it was anticipated that, owing to oxide film present on the surface of the aluminum, difficulty would be encountered in obtaining rapid uniform wetting of aluminum specimens dipped in the A1-Si bath. The following etchants were investigated as possible methods of providing a thin uniform oxide film on the specimen surface: 1—phosphoric acid (H³O4), 2—fluoboric acid (HBFI), 3—sodium hydroxide (NaOH), and 4—hydrofluoric acid (HF). Tests with sheet .specimens (2x½x0.06 in.) of 2s aluminum prepared with these etchants indicated that the fast uniform wetting required for this work could not be obtained if any oxide film existed on the specimen surface. Tests were then conducted by dipping similar specimens etched in 5 pct NaOH and given a thin

Jan 1, 1956

By T Smith, J Hatley

With the increased focus on the need for more uranium mines, this paper presents the design process currently underway for the development of the Millennium deposit in northern Saskatchewan, Canada. This deposit, located 630 - 750 m below surface, will be accessed by two shafts and will be mined by blasthole stoping methods at less than 500 t/d. Mining grade will approximate two per cent U3O8 and mine life is expected to be six to seven years. The project is a joint venture between Cameco, AREVA and JCU. This paper discusses in detail methods used to predict worker radiation exposures, the methods used to monitor the work environment and procedures unique to the uranium industry necessary to minimise worker radiation exposures.

Jan 1, 2008

By E. C. Tarpley, H. M. Cooper, R. F. Abernethy

"INTRODUCTION The determination of moisture in coal is an empirical test, because the time, temperature, and equipment are specified. The essential features of the equipment, and details of the procedure are given in A.S.T.M. Designation: D271-44 5/. According to the specifications, the following features should be incorporated in the equipment used:1. Oven must have uniform temperature in all parts.2. Oven must be constructed with minimum of air space.3. Oven must have means of changing the air two to four times per minute.4. Air must be dried over sulfuric acid (sp. gr. 1.84).The analytical procedures governing most of the nation's coal purchases are those given in A.S.T.M. Standards referred to above. These standards are general and of such scope as to cover all ranks and types of coal. In cases where only the moisture is required, a faster method than the standard procedure is desired.The semi-automatic moisture tester manufactured by the Brabender Corp. has proved itself in many industrial processes where the rapid estimation of moisture is of vital importance. With the approval of A. C. Fieldner, chairman, A.S.T.M. Committee D-5, and through the courtesy of Lowell Malan, chief chemist, United Electric Coal Companies, who loaned the tester, tests were made to determine the feasibility of using this instrument to determine the moisture in coal."

Jun 1, 1948