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By Larissa Rodrigues de Carvalho Rocha, Mauro Vivaldino Fernandes, Beatriz Fausta Gandra

A composição química do gás redutor afeta, de forma marcante, sua difusividade através do leito e a capacidade de redução da carga metálica. Associado a isto, o cenário econômico e ambiental indica a necessidade de se buscar cada vez mais elevada produtividade dos altos-fornos, com baixo consumo de combustível e menor emissão de CO2. Para tanto, as empresas têm buscado operar com elevada taxa de injeção de carvão e, em casos de política favorável, intensificar o uso de gás natural em altos-fornos. Nestes casos, a quantidade de material reduzida via H2, em comparação ao CO, é aumentada. No presente trabalho, são apresentados os resultados de ensaios em amolecimento e fusão (A&F) de dois tipos de granulados, de um tipo de pelota e de um sínter industrial, utilizando-se como redutor um gás com diferentes teores de H2 (0% a 12%). Verificou-se que, para o granulado, não há uma tendência definida. Embora um maior teor de hidrogênio possa favorecer a redução, isto não refletiu em melhor permeabilidade do leito. No caso da pelota estudada, houve leve tendência de melhora nos parâmetros avaliados quando se tem o gás mais rico em hidrogênio. No entanto, seu desempenho em A&F foi muito aquém daquele esperado para este tipo de carga, uma vez que apresentou elevada resistência à permeabilidade associada à baixa redutibilidade até o início do amolecimento. Para o sínter, foi identificada evidente melhora nos aspectos de redução e de permeabilidade do leito.

Oct 1, 2019

By T. F. Anstett

The Bureau of Mines estimated the potential availability of tungsten from 57 mines and deposits in 19 market economy countries. The tungsten resources of China and the U.S.S.R. were also estimated. This resulted from an evaluation of tonnage-cost relationships indicating the quantity of tungsten available as ammonium paratungstate (APT), artificial and natural scheelite, and ferrotungsten at various average total costs of production including 0- and 15-pct rates of return on invested capital. The evaluated deposits contain 1.2 million metric tons (t) of recoverable WO3, of which approximately 52,000 t of AEYT can be produced at the January 1983 market price of $5.37/lb, 89,000 t of natural and artificial scheelite at a market price of $3.63/lb, and 1,700 t of ferrotungsten at $5.61/lb of tungsten. An annual availability analysis indicates that by the early 1990's new deposit discoveries, development of known prospects, or expansions of producing mines will be necessary to meet projected tungsten demand.

Jan 1, 1985

By M. Radwan, S. Shimada, S. Z. El-Tawil, K. A. El-Barawy, Y. Miyamoto

This study presents the results of synthesizing monolithic siliconoxynitride, Si2N2O, ceramic from a mixture composed of reclaimed silicon and natural desert sand by using the nitriding combustion synthesis method. Single-phase Si2N2O powder was prepared by the combustion of a mixture composed of silicon and pulverized sand in 3 MPa nitrogen gas. The combustion reaction completed in 2 min and the combustion temperature reached 1577°C.The as-synthesized Si2N2O powder is agglomerate of fine particles with sizes < 5 µm and has various morphologies; rod-like and irregular crystals, irregular kinking, hollow crystals and grown pseudo-hexagonal prismatic crystals. Porous Si2N2O compacts (24.5–47.1% porosities) were fabricated from the synthesized Si2N2O powder at different calcia-alumina additives (5–20 wt%) by normal sintering at 1500°C for 1 hr in N2atmosphere.They showed superior oxidation-resistance at high temperatures up to 1500°C in an oxidizing atmosphere of Ar/O2/H2O(70/20/10 kPa).Near-full dense Si2N2O compacts were also successfully fabricated from the synthesized Si2N2O powder with 5 wt% oxide additives by using the spark plasma sintering at 1600°C.DenseSi2N2O had good mechanical properties (18.7 GPa Vickers hardness, 3.3 MPa.m1/2fracture toughness and 363 MPa strength) and excellent chemical and oxidation resistance.

Jan 1, 2004

By Warren L. J

The recovery of phosphate minerals from the Mt Weld deposit by froth flotation has been studied by many researchers. Most of the flotation experiments were carried out with a tall oil fatty acid as collector and sodium silicate as dispersant and gangue depressant at pH about 10. Several rougher stages and cleaner stages and, sometimes, a desliming stage were included. The major difficulty was to reduce the Fe2O3 impurities in the concentrate to the required level. We used QEM*SEM (Quantitative Evaluation of Materials by Scanning Electron Microscopy) to provide a comprehensive and accurate mineralogical analysis of the flotation products. The analysis indicated that the Fe2O3 impurities were mainly recovered in the second concentrate, owing partly to the incomplete depression of the liberated iron oxides by the sodium silicate and partly to composite particles containing iron oxides. The selective depressing action of sodium silicate was improved by adjusting the variables such as the modulus (SiO2/Na2O), pH and time of standing of the stock sodium silicate solutions or by adding some polyvalent metal salts into sodium silicate solution. The flotation process was optimised to produce a phosphate concentrate with the required grade and recovery (38.6 per cent P2O5, 2.67 per cent Fe2O3, 13.7 for P2O5/(Fe2O3 + A1203), at P2O5 recovery of 81.5 per cent). The possibility of recovering the rare-earth phosphate, monazite, from the Mt Weld deposit by flotation was also studied.

Jan 1, 1991

By Wylie A. W, Mathew PJ

Bulk density and grade were determined on a variety of ore samples from the Mount Tom Price iron ore mine and the interrelationship between these properties and porosity deduced.Variable porosity is responsible for the wide scatter of data points and low accuracy of prediction in the grade of a single sample from grade/bulk density relationships.However, with a sufficient number of such data points, as from a nuclear geophysical borehole logging operation, the mean ore grade in an exploration-type drill hole (~63 per cent Fe) could be determined by regressionanal~sis with 95 per cent confidence intervals of approximately &#177; 1 per cent Fe. From the same logging operation, utilizing core data for calibration of the probe, the -mean fractional porosity for the drill hole (0&#183;19 &#177; 0&#183;016 at 95 per cent confidence interval) was deduced. This is less accurate than the corresponding result obtained on core material in the laboratory (0&#183;20 &#177; 0&#183;005).The range of porosity was from 0&#183;08 for dense, high grade sectIOns of the ore, to 0&#183;28 for friable ore of high grade or goethitic ore of lower grade. Shale band porosity ranged from 0&#183;15 to anomalously high values of 0&#183;48 believed to be caused by leaching of iron minerals from the shale. Porosity values for the iron ore component of the deposit are comparable to those found for the Cockatoo Island (W.A.) mine, and for sections of the Krivoy Rog (Ukraine) iron ore deposit of the Soviet Union.

Jan 1, 1978

By Willian Facundes

Algumas qualidades de aço UltraBaixo Carbono têm exigido teores de fósforo cada vez mais baixos. Quando se obtém teor de fósforo fim de sopro no convertedor acima dos níveis exigidos pelo cliente, faz-se necessário realizar um retrabalho na corrida ou promover desvios, utilizando-a em aços para outras aplicações. Para reduzir ainda mais o teor de fósforo durante o vazamento do aço do convertedor para a panela desenvolveu-se uma escória sintética desfosforante a ser utilizada quando o teor de fósforo não atende ao especificado no fim de sopro. Foram comparadas corridas com utilização da escória sintética e corridas utilizando somente cal. Obteve-se um aumento de 28,2 pontos percentuais na taxa de remoção de fósforo durante o vazamento com a utilização da escória sintética. Diante dos resultados obtidos, o produto foi aprovado para utilização na Aciaria 2 da Usiminas Ipatinga

Aug 17, 2017

By Géssica Seara Faria

Na produção de bobinas laminadas a quente, além da força aplicada pelos cilindros de laminação sobre a tira para promover a redução de espessura, o material é também submetido a tensões avante e a ré, durante o seu bobinamento e desbobinamento, que devem ser inferiores ao limite de escoamento do material conforme sua temperatura de trabalho. Este estudo trata da caracterização das tensões de escoamento do aço elétrico de grão orientado com 3,2 % de silício em altas temperaturas. A necessidade do estudo surgiu devido a ocorrência do defeito estiramento durante processo de laminação a quente de acabamento em laminadores reversíveis tipo Steckel, defeito este que consiste no estreitamento da largura da tira em regiões localizadas. Isto acontece em função do desconhecimento do limite de escoamento real do material nas temperaturas de trabalho. Os ensaios foram realizados em máquina de tração a quente, em temperaturas previamente determinadas. Através dos resultados dos ensaios, foram determinadas as curvas tensão x deformação do aço e valores limitantes de tensão conforme variação da temperatura, para que o processo não exceda o limite de escoamento do material.

Aug 16, 2017

By Rafaela Pacheco Malvão dos Santos

O enxofre no aço é, normalmente, um residual indesejável, afetando negativamente propriedades como ductilidade tenacidade, conformabilidade, soldabilidade e resistência à corrosão. Desde os anos 1970 a prática mais comum é dessulfurar o gusa fora dos altos-fornos, evitando, sempre que possível, a dessulfuração do aço em forno panela. Isto permite vazamento de gusa com teores de enxofre mais elevados do alto-forno, reduzindo os custos de produção desde reator. Termodinamicamente, a dessulfuração do gusa é favorável, devido as condições redutoras e a interação do enxofre com o carbono. Operacionalmente, o gusa pode ser dessulfurado em carros torpedos ou em panelas de transferência, através da adição de diversos reagentes. Para controlar o processo de dessulfuração é necessário conhecer a cinética do processo. Este trabalho descreve estudos iniciais para a melhoria do modelo de controle da dessulfuração em carro torpedo na CSN através da injeção de carbureto de cálcio em pó.

Aug 16, 2017

By G. Deschênes

Located in North West Tanzania, Buzwagi is an underground narrow-vein gold mine owned by Barrick Gold. The plant was commissioned in 2000. The reserves are estimated to be more than 25 years. The ore, containing gold, silver and copper mineralization in sulphides, is processed at 3,300 tpd. This paper presents the results of an investigation to determine the performance of an ammonia-cyanide leaching approach to recover gold from two samples. Coarse gold was recovered by gravity prior to leaching. The gravity tailings had the following composition; 1.97 g/t Au and 0.31% copper for the medium cyanide soluble copper (MCSC) sample and 2.80 g/t Au and 0.53% Cu for the high cyanide soluble copper (HCSC) sample. Experiments were conducted for 72 hours in stirred tank reactors with monitoring and control of parameters. The straight cyanidation produced gold extractions of 76.1% for the MCSC sample and 84.6% for the HCSC sample. Associated cyanide additions were 6.1 kg/t and 11.5 kg/t respectively. The gold extraction of the MCSC sample was improved to 88.8% using 350 ppm NaCN and 700 ppm ammonia. The associated cyanide and ammonia additions were 2.5 kg/t and 1.7 kg/t respectively. For the HCSC sample, 82.5% gold extraction was obtained using 500 ppm NaCN and 600 ppm ammonia. The cyanide addition and ammonia additions were reduced to 3.8 kg/t and 1.0 kg/t respectively. No significant decrease in gold extraction was noticed when the cyanide and ammonia were reduced to 150 ppm and 500 ppm respectively. In the presence of ammonia, a significant amount of cyanide was oxidized to cyanate by the cupric ion. In the absence of ammonia, the formation of copper cyanide was the predominant reaction responsible for consumption of cyanide.

Jan 1, 2012

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 Fernando O. Boechat

Com a redução da oferta de minério granulado de boa qualidade no mercado mundial e as restrições ambientais à sinterização, as pelotas de minério de ferro passaram a ocupar um papel importante como matéria prima para produção de ferro primário. Entretanto, embora apresentem maior resistência à degradação, as pelotas ainda sofrem com este problema, embora em menor magnitude, quando comparadas com granulados. Pode-se identificar a degradação das pelotas de minério de ferro em duas etapas, durante o manuseio e sob redução. Uma vez que vários estudos já analisaram a degradação durante o manuseio, a degradação durante a redução torna-se um assunto relevante e pouco explorado. Assim, o presente trabalho avaliou as energias envolvidas no movimento da carga ao longo de um forno de redução direta do tipo Midrex, usando o método dos elementos discretos. Para isso, foi utilizado o software EDEM® para obtenção das energias dissipadas durante as colisões das partículas. Aplicando estas energias ao modelo mecanicista proposto por Tavares e Carvalho [4] para fragmentação das partículas foi possível estimar a taxa de geração de finos no interior do forno. Estes resultados foram utilizados na previsão da degradação mecânica de pelotas no interior do forno, que previu a geração de 1,2 a 2,6% de finos gerados em um forno Minimod®, dependendo das premissas usadas.

Aug 1, 2018

By Hárley Philippe Santos da Silva

A tecnologia de injeção de carvão pulverizado (ICP) nas ventaneiras dos altos-fornos é consolidada mundialmente para diminuir o consumo de coque para a produção de ferrogusa. Atualmente, existem mais de 400 altos-fornos que praticam esta técnica, sendo que em mais de 70% de todos os altos-fornos no mundo já se usa algum tipo de injeção de materiais sólidos. A injeção de carvão pulverizado permite utilizar misturas de carvões com diferentes características, possibilitando reduções no custo de produção do ferro-gusa. Um carvão para injeção precisa queimar rapidamente para minimizar a formação de carvão não queimado, material que prejudica a permeabilidade do altoforno (AF). Devido à necessidade contínua que as siderúrgicas têm de reduzir os custos de produção, o reaproveitamento de resíduos industriais é uma tendência crescente no segmento. Nesse contexto, o presente trabalho avaliou a combustibilidade dos finos de coque provenientes do despoeiramento do beneficiamento de coque da Gerdau Ouro Branco, visando à injeção em AF. O material possuía granulometria abaixo de 90µm, usualmente praticada em ICP. Os ensaios de combustibilidade foram realizados com o material em proporção única e, em misturas de diferentes proporções mássicas com carvões minerais. A combustibilidade dos carvões e dos finos de coque foi avaliada e mostrou que os finos de coque provenientes do despoeiramento do beneficiamento de coque possuem boa combustibilidade e podem ser injetados em alto-forno

Aug 16, 2017

The United States continued to depend on imported bauxite during 1995. Domestic bauxite mine production remained at about the same level as in 1994. It amounted to less than 1% of total world production. All of it was used for nonmetallurgical products, such as abrasives, chemicals, proppants and refractories. Metallurgical grade bauxite was imported from 12 countries. Principal suppliers for this 10 Mt (11.1 million st) of ore were Guinea (39%), Jamaica (35%), Brazil (17%) and Guyana (8%). The average value of imports, c.i.f. US ports, was $31/t ($28/st). Calcined refractory-grade bauxite imports totaled235 kt (259,000 st). It had an average value of $112/t($102/st) c.i.f. US ports. China supplied 61%, Guyana30%, Hong Kong 4% and France 3%. Imports of other grades of calcined bauxite, primarily for the abrasives market, totaled 259 kt (286,000 st).They were supplied by China (59%), Greece (20%), Brazil (14%) and Australia (6%). The average value was$74/t ($67/st) c.i.f. US ports.

Jan 1, 1996

Aamot, Olav Crone, (M&apos;29) Chem. Engr., Elektrokemisk, Raadhusgt. 23, Oslo, Norway. Abadilla, Quirico A., (M&apos;3S) Min. Engr., Dir., Bu¬ reau of Mines. Manila, P. I. Abbott, Agatin Townsend, (J&apos;40) Jr. Engr., Phelps Dodge Corp., Morenci Branch, Morenci. Ariz. Abbott, Clarence E., (M&apos;04) Civil Engr., V.P., Ten¬nessee Coal Iron & R.R.. Co., 1542 Brown -Marx Bldg.. Birmingham, Ala. Abel, Raymond L., (M&apos;28) Chem. Engr., Command¬ing, Officer, Pittsburgh Chem. Warfare Procurement Dist., American Bank Bldg., Pittsburgh. Pa. Abel, Walter D., (M&apos;32) Alin. Engr.. Div. of Cor¬porations, State of Calif., 403 California State Bldg., Los Angeles, Calif. Abele, Louis T., (M&apos;31) 423 3rd Ave., Decatur, Ga. Abell, Leo M., (M&apos;31) Mill Supt. & Met., Emperor Gold Min. Co., Led., Vatnkoula, Fiji Islands. Abernathy, G. E., (M&apos;38) Geol., Kansas State Geol. Survey, Pittsburg, Bans. Abernathy, Jack H., (M&apos;40) Peer. Engr., c/o Superior Oil Corp., National Bank of Tulsa Bldg., Tulsa, Okla. Aborn, Robert H., (M&apos;10) Asst. Met., Research Lab., U. S. Steel Corp., Lincoln Highway, Kearny, N. J. Abraham, A. W., (M&apos;39) Peer. Engr., Richfield Oil Corp., 555 S. Flower St., Los Angeles, Calif. Abramowitz, William L., (J&apos;40) Chem., Industrial Inventions, Inc., 103 Foster Se., Peabody, Mass.

Jan 1, 1942

By Caroline Antunes Corrêa

Filmes híbridos estão sendo utilizados como revestimentos de substratos metálicos para proteção contra corrosão. Este trabalho tem como objetivo verificar o comportamento corrosivo de filmes híbridos com diferentes concentrações de polietilenoglicol (PEG) sobre folhas de flandres pela técnica de varredura por eletrodo vibratório (SVET). Os resultados demonstraram que o aumento da concentração de polietilenoglicol ocasionou a formação de fissuras e delaminação do filme híbrido. As análises por SVET demonstraram a possibilidade de analisar a corrosão localizada em regiões com defeitos no filme e no substrato metálico.

Aug 16, 2017

By José Dimas de Arruda

O conhecimento do campo de fluxo dentro do molde de lingotamento contínuo pode oferecer uma oportunidade de se melhorar a limpidez interna do produto. Modelagem física, aplicação da técnica PIV juntamente com a modelagem matemática via Ansys Fluent foram empregadas para avaliar a distribuição de velocidades na região de interface metal escória num molde de lingotamento de placas. Os resultados foram analisados com base em critérios de estabilidade da interface metal – escória disponíveis na literatura e ressaltam o papel do empuxo e tensão interfacial.

Aug 16, 2017

By Alberto Pesamosca

The paper presents the results obtained by the AC EAF supplied by Danieli at Kroman Çelik (Gebze-Turkey) after the planned upgrade to 150 ton. The EAF – 7,4 m diameter, based on the full platform standard design - is able to handle a maximum power of 114 MW and is equipped with the most advanced and reliable technology, including module injection system and the Hireg electrodes regulation system. Excellent results were already obtained with 120 heat size in terms of fast start-up and excellent performance figures. After the upgrade, productivity was increased up to 212 t/h, maintaining high process efficiency (365 kWh/t with 32,1 Nm3/t O2).

Jul 30, 2018

By Kwadwo Osseo‑Asare, Isehaq Al‑Nafai

The hydrometallurgical processing of bastnasite is a well-known process that is used to extract rare earth metals. However, more accurate measures are required to enhance the efficiency of extracting and recycling rare earths. In this work, Pourbaix (Eh–pH) diagrams for La-, Nd-, and Pr-(F)-(CO3)-(SO4)-(Cl)-(NO3)-(C2O4)-H2O systems were theoretically derived to investigate the stability relations during the hydrometallurgical processing of bastnasite. The diagrams for RE-H2O systems show similar trends to the original ones drown by Pourbaix. The stability domains of RE carbonates were presented by RE-CO3-H2O systems with pH range of 4.5–11. In contrast, the diagrams for RE fluorides showed a large stability region of insoluble REF3 (pH ~ − 1.7–12). The decomposition behaviors of REFCO3 were studied by constructing Eh–pH diagrams for RE-F-CO3-H2O system. The stability regions of bastnasite species extend from nearly neutral to basic media (pH ~ 6.5–12). The acid treatment (using H2SO4, HCl, and HNO3) of bastnasite was investigated by constructing Eh–pH diagrams for REF- CO3-(SO4)-(Cl)-(NO3)-H2O systems. According to these systems, REFCO3 can be decomposed at pH ~ 6.5 when treated with H2SO4 and at pH ~ 1.7 when treated with HCl and HNO3 acids. On the other hand, the alkaline treatment of REFCO3 converts it to RE(OH)3 at pH ~ 11. The recovery of rare earths ions was studied with the aid of RE-C2O4-H2O systems which shows a wide stability region for RE oxalates in pH range of − 2–11. This theoretical approach explained the aqueous relations in the hydrometallurgical processing of bastnasite ore and it can improve the practical hydrometallurgical processing of such ores.

Feb 9, 2024

A wide-ranging base of jig data was collected from various types of commercial jigs in 9 coal preparation plants in China, and a complete data analysis was made. It was found that the sharpness ofseparation was very variable, which demonstrates the complex interplay of the many factors which influence jig performance. Tests showed that there exist optimum frequency ranges in each compartment of a jig. Stepwise regression analysis indicated that the sharpness of separation is most sensitive to the intake fraction ofthe air cycle, the frequency, and the feed rate. By means of non-linear curve fitting techniques and statistical analysis, several mathematical models were developed to describe both partition curve and the jig performance, for simulation purposes.

Jan 1, 1986

By Cassiele Renata da Silva

O presente trabalho trata-se da modelagem por elementos finitos de materiais compósitos reforçados com fibras de carbono utilizando duas teorias: a Teoria da Deformação Cisalhante de Primeira Ordem (FSDT) e a Teoria da Deformação Cisalhante de Ordem Superior (HSDT), com o objetivo de efetuar um comparativo entre ambas no contexto de sua capacidade de predição do comportamento dinâmico, sendo possível avaliar e ilustrar as características de desempenho de ambas as formulações. Além disso, analisando o parâmetro geométrico da espessura das placas compósitas torna-se possível comprovar a limitação de uma das teorias. Os resultados são apresentados na forma de funções de resposta em frequência (FRF’s) onde é avaliada computacionalmente a presença de ruídos nos resultados.

Oct 30, 2017