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Abouleid,A.F.327 Ajdic, I.451 Albert, L.F. 221,307 Alem, A. 525 Asama, T. 431 Avgherinos, P. J. 373 Baker Jr, C.N. 331 Balossi Restelli, A. 171 Beckwith,G.H.33 Bellini, A. 469 Bermingham, P. 481 Bertero,M. 171,535 Beyer, M. 503 Bottiau, M.41 Botto, G. 205 Bruskeland, O. 337 Budhu, M. 349 Bullivant, R.A. 181 Bustamante, M.G. 185, 475, 535

Jan 1, 1994

By Fernanda da Silva Machado

Em um mundo de recursos naturais decrescentes, com a intensificação das indústrias automatizadas de todos os tipos (I4) e contínuo aumento da população, é necessário desenvolver melhores caminhos para a geração e distribuição de riquezas. Uma das alternativas para este objetivo é o conceito da Economia Circular. Este artigo apresenta um exemplo focado na intensificação do uso de resíduos de biomassa na produção integrada de aço exclusivamente baseada na combinação de reatores industriais existentes em um layout que favorece o conceito da economia circular. O ferro também é obtido do processamento tradicional de sucata, reprocessamento de resíduos de ferro e óxidos de ferro, como a escória, pequenos óxidos de ferro, reversos metálicos, resíduos da indústria siderúrgica integrada tradicional. Os resíduos de biomassa são provenientes da demolição de casas de madeira, e outros resíduos de biomassa, como limpeza florestal para evitar-se incêndios, resíduos de moinhos, paletes usados e qualquer outra fonte de biomassa. As combinações dos reatores tornaram-se possíveis devido à nova versão do processo de Carbonização Contínua, Carboval, um reator especialmente projetado da tecnologia Lambiotte tradicional, para produzir, de preferência, o carvão vegetal que possui as mesmas características necessárias para alimentar o Mini Alto Forno tradicional a base de carvão.

Oct 30, 2017

By Elifas Levi da Silva

O novo ambiente de competitividade, ocasionado pela globalização, impõe que as empresas tenham um compromisso ainda maior com a redução dos seus custos. As ineficiências não podem mais ser repassadas aos clientes. Na mineração um dos custos expressivos existentes refere-se aos pneus utilizados pelos equipamentos móveis. Baseado na representatividade dos custos dos pneus faz se necessário à aplicação de técnicas de mantenabilidade com a finalidade de aumentar a vida útil destes ativos, realizando as manutenções e monitoramentos necessários para maximização da sua performance, uma vez que o desempenho dos pneus existentes na mineração em estudo estavam menor do que o esperado. Partindo deste objetivo foi formado uma equipe de projeto com a finalidade de estudar os principais modos de falha dos pneus, podendo assim propor ações de melhorias no intuito de otimizar sua performance. Após a implantação destas ações observou-se uma melhora significativa nos indicadores de gestão dos pneus, levando a conclusão dos impactos positivos que o projeto trouxe a mineração.

Oct 30, 2017

By RENARDIR PEIXOTO MACIEL JUNIOR

Tratamentos térmicos são de grande importância para o desenvolvimento dos materiais, pois alteram as suas propriedades ou conferem-lhes características determinadas. Neste trabalho, foram realizados dois tratamentos térmicos diferentes, recozimento pleno e normalização, em um aço utilizado como eixo de sustentação de aerogerador a fim de verificar as alterações nas microestruturas e propriedades mecânicas através de microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura e ensaio de microdureza Vickers. Além disso, foi realizada a identificação do material por meio de cálculo de composição de carbono utilizando o programa Image J com imagens obtidas por microscopia ótica. Logo, determinou-se que o aço tinha um teor de 0,55% de carbono. Após o estudo comparativo de dureza, verificou-se uma maior dureza da amostra normalizada e uma menor para a amostra recozida em comparação com a amostra recebida (sem tratamento). Logo, alcançaram-se os objetivos esperados ao fim do trabalho, pois todas as etapas foram realizadas com êxito obtendo,dessa forma, uma análise de resultados precisa.

Oct 30, 2017

By Afonso Rangel Garcez de Azevedo

A crescente preocupação com a qualidade da cerâmica vermelha e com o uso racional dos recursos naturais utilizados por ela, tem motivado a diversas pesquisas em busca de uma otimização de seu uso. Atualmente o setor produtivo em geral faz uso de um método empírico para formulação de massa cerâmica, tendo como principal consequência à perda da qualidade de seus produtos, isso e fruto da insuficiência de estudos dos solos em diferentes pontos das jazidas utilizadas. Este trabalho tem como objetivo a caracterização, através de ensaios de granulometria, Limites de Atterberg e analise química para um conhecimento dos solos a serem utilizados na composição da mistura. Com os resultados encontrados pode-se dar algumas diretrizes iniciais para uma melhor adequação na formulação das misturas, diminuindo o empirismo e aumentando a qualidade dos produtos.

Aug 16, 2017

By André Nogueira

A etapa de flotação convencional do Concentrador 2 ocorre em um circuito com 13 tanques de flotação que recebem o produto dos ciclones limpadores (-0,15mm +0,030mm). O concentrado desta etapa contribui com aproximadamente 80% do volume de produção do concentrador. A necessidade da implantação do sistema de controle avançado de processos (SCAP) advém da alta heterogeneidade na alimentação do concentrador, uma vez que a Samarco não conta com pilha de homogeneização. O objetivo principal do projeto foi maximizar a recuperação metálica da flotação convencional e reduzir a variabilidade do teor de sílica no concentrado final. Aliado ao sistema de análise de imagem de espuma e ao analisador de sílica online, a ferramenta demostrou que, além de atingir os objetivos esperados, trouxe estabilização ao processo e padronização da operação.

Aug 16, 2017

By Gordon Miner

GENERAL DESCRIPTION At the Star mine, Hecla Mining Co., located in Burke, Shoshone County, ID, the mining method is horizontal slicing (timbered or untimbered) cut-and-fill using hydraulic sand backfill. Back stoping as well as breast stoping is used; see Fig. 1. The annual produc¬tion from all cut-and-fill mining is 259 816 t (286,400 st). The average depth ranges from 366 to 2408 m (1200 to 7900 ft). A majority of the tonnage comes from an average depth of 2240 m (7350 ft). Average travel time to the stope is 1 hr. GENERAL ORE BODY REQUIREMENTS AND LIMITATIONS Size and Ground Conditions The ore body is 610 to 1219 m (2000 to 4000 ft) along the strike and 2408 m (7900 ft) on the dip, with an average vein width of 2.6 m (8.5 ft). The dip is essentially vertical. The ore body is heavily sheared and broken on the main fault structures; it is more competent on the wall veins but everywhere subject to rock bursting at depth. The hanging and footwalls are strongly fractured on the main fault structures, again more competent but still fractured on the wall veins. All host rock is Revett quartzite. Value and Production Requirements The ore value is $56 per ton. Production require¬ments are 1089 t/ d (1200 stpd), five days per week. Why Cut-and-Fill? The slusher extraction method is the most satisfac¬tory and practical for narrow vertical veins with sheared walls. The method must be quite selective to be com¬mercial. The veins are too narrow for rubber-tired ex¬traction and the grade is not high enough to make resuing practical. DETAILED DESCRIPTION Development Access to the main shaft is by the 3.2-km (2-mile) main haulage tunnel. The level intervals in the vertical timbered shafts are 61 m (200 ft). Vein development is by crosscut and laterals located 30.5 m (100 ft) into the vein wall. Vein crosscuts are on ±61 m (200 ft) centers. Access to the vein is by raises carried up with the stope. The raises are equipped with four wood¬cribbed chutes (two orepasses reinforced with angle irons, one manway, and one timber slide, Figs. 2-6). The initial cut is located 6.7 m (22 ft) above the main level (Fig. 1). Stoping Cycle Detail Sampling: Grab samples are taken from the mine cars. Channel sampling of the faces and backs is done when necessary. Drilling: For stope drilling, Ingersoll-Rand 300M percussion drills are used, with Ingersoll-Rand 300M and Gardner-Denver RB83M stopers, used for back stoping. Breasting down is done with Gardner-Denver S83FM jacklegs. The back stoping rounds are 0.9 to 1.8 m (3 to 6 ft) and the breast stoping rounds 1.5 to 3m (5 to 10 ft). Blasting: For stope blasting DuPont Tovex 100 watergel with fuses and igniter cord is used primarily. Approximately 60% of the blasting is done with am¬monium nitrate-fuel oil (ANFO). For development headings and shaft sinking, DuPont Drivex watergel with Ensign Bickford Nonel Primadet primers is is used. Mucking: Broken ore is removed entirely by slusher in the stopes. These are mostly 3.7-7.5-kW (5-10-hp) Ingersoll-Rand air-powered or 7.5-37.3-kW (10-50-hp) Ingersoll-Rand electric-powered. In the horizontal de¬velopment headings Eimco 12B and 21 and Atlas Copco LM-56 overshot mucking machines and a 0.76 (1 cu yd) hydroelectric Wagner HST-1 LHD (load-haul-dump) unit are used. Rockway for Extraction: The cribbed chutes (Fig. 7) are nearly vertical and hexagonal in shape and are made of spaced 152 x 203-mm (6 x 8-in.) timber, reinforced with varying weights and sizes of angle iron, depending on wear requirements. Rectangular cribbed chutes are used where ground pressure is not a problem. Cribbing is added in 2.4 or 3-m (8 or 10-ft) extensions accord¬ing to the floor height (whether timbered or untimbered). See Figs. 8 and 9. Backfilling: Backfilling is done with hydraulic sand consisting of classified mill tailings at 65% solids. The fill contains approximately 20% 325-mesh fines. The tailings are pumped 3353 m (11,000 ft) at 50-55% solids 22.7 dry t/h (25 dry stph) with a duplex piston pump. Cycloning increases the tailings density to 65% solids. Fill storage is in a 998-dry-t (1100 dry st) agi

Jan 1, 1982

By Seffen Leppla, Rolf Katzenbach, Matthias Seip

"Abstract The economic and safe design of deep foundation systems in difficult soil conditions is based on a reduction of construction material used, construction time spent, energy consumed and a high-level modelling of the soil-structure-interaction. The special foundation system Combined Pile- Raft Foundation (CPRF), in-situ load tests on the construction site and a sufficient soil investigation allow cost optimised constructions. In any case at challenging projects the observational method has to be applied for verification and quality control of the design. Regarding the 4-Eye-Principle as basis of the quality control management an independent peer review of the planning, design and construction phases is the guarantee for safety, serviceability and optimisation of all projects. Main execution standards for the construction of deep foundations based on the Eurocode 7 are summarised and discussed. The paper presents the basics of the safe and qualified design and construction of foundation systems including quality assurance. The application in engineering practice is shown on achallenging project of high-rise buildings with difficult boundary conditions.IntroductionThe construction of deep foundation elements in inner cities are special challenges due to the limited space for the construction works and the effects on existing buildings (Figure 1).An economic and safe design of deep foundation systems in difficult soil conditions is based on the following main aspects:•,qualified experts for planning, design and construction•,interaction between architects, structural engineers and geotechnical engineers•,adequate soil investigation•,design of deep foundation systems using the Finite-Element-Method (FEM) in combination with•,enhanced in-situ load tests for calibrating the soil parameters used in the numerical simulations•,quality assurance by an independent peer review process (4-eye-principle) combined with theobservational method if necessary"

Jan 1, 2014

By Gary Kuhns

Central Florida is among the fastest growing urban areas in the United States, and its rapid development has required the steady construction of various types of civil engineering works. The karst geologic terrain and variable geotechnical conditions, however, present special challenges to the design and construction of deep foundations. The subsurface profile can be idealized as a surficial layer of Pleistocene sands, underlain by the highly variable Miocene-age Hawthorn Group, consisting of various combinations of sand, silt, clay, phosphate and highly weathered limestone. The Hawthorn Group is underlain by Eocene-age limestone that comprises the Floridan aquifer. Vast networks of solution cavities are present throughout the Eocene limestone, sometimes allowing downward raveling of the overlying soils and the creation of sinkholes. In some cases, the relic sinkholes can be filled with soft compressible organic soils extending to depths greater than 100 feet (30.5 m). Driven piles are frequently employed as a deep foundation alternative, although occasionally cast-in-place piles/shafts have also been used. Piles are often driven for bearing in the weathered limestone within the Hawthorn Group, but are sometimes installed as friction piles in the upper soil and intermediate geomaterials. Dynamic pile testing is routinely performed during pre-construction test pile programs, or during production for quality control and assurance purposes. This paper presents discussions on the design and construction aspects of deep foundations unique to Central Florida subsurface conditions and local practice. Foundation issues such as subsurface variability, soil setup, pile damage, negative skin friction, and sinkhole conditions are discussed with the aid of demonstrative case histories.

Jan 1, 2003

By A. T. Yu

Two major events highlight recent developments in US ore and coal ports: completion of the last series of modern taconite pellet transshipment facilities on the Great Lakes; and modernization and construction of coal ports, particularly on the East and Gulf Coasts. The New Taconite Transportation System To reduce raw material transportation costs, a fleet of new generation high-capacity 304-m (1,000-ft) self-unloading vessels were built to carry iron ore pellets from the Minnesota-Michigan iron ranges to the steel plants on the lower Great Lakes. Existing port facilities had to be modernized, revised, or completely rebuilt to accommodate these large vessels. Some of these were Burlington Northern's Allouez, WI, loading dock; Duluth, Missabe & Iron Range Railway Co.'s Two Harbors, MN, facility; Republic Steel's Lorain, OH, facility; and Chessie's Toledo, OH, dock. Allouez and Two Harbors receive taconite pellets from unit trains and load them onto large vessels either after dumping or via a large stockpile and reclaim system. The Lorain facility receives iron ore pellets from self-unloading vessels' discharge boom conveyor and reloads the pellets into rail cars or small vessels destined to inland steel mills. The Toledo facility receives Armco pellets from vessels, stockpiles them through the winter, and reloads into unit trains destined for Armco's mills along Chessie's rail tracks. Burlington Northern's $75-million Allouez pellet dock, completed in June 1977, was built to receive pellets produced by Hibbing Taconite Co. and National Pellet Plant in Minnesota, stockpile them through the winter when the lakes are frozen, and load them into 304-m (1,000-ft) vessels in the shipping season. As much as 10 Mt (11 million st) of pellets may be stockpiled within the loop track. A 6-km (4-mile) long conveyor system connects the stockpile area and the dock. Thirty-six new concrete silos were built on the dock to house 2 kt (2,000 st) each of pellets before shiploading. The $35.5-million expansion of the Two Harbors transshipment facilities began shiploading in July 1978 after ground breaking in Aug. 1974. Particularly noteworthy is the first application of the Orboom system-a breakthrough in technology for the modernization of the century-old pocket docks on the Great Lakes to accommodate the new generation of super vessels. The pocket-type loading dock has been a standard on the lakes for nearly a hundred years. Bottom-dump rail cars fill the ore pockets on top of a finger pier. Gravity chutes matching standardized ore ship hatch spacings are lowered to fill the holds of a 20.3-kt (20,000-dwt) ship. The construction is simple and the loading swift. In spite of advances in technology elsewhere, most of these docks continue to serve the iron ore and coal trade in the same manner they did in the 19th century. Although performance of the pocket docks on small vessels remains outstanding, the new 304-m (1,000-ft) vessels are beyond the reach of the old docks. After extensive development, the Orboom system (Patent No. 4,065,002) for pocket docks was successfully developed. The heart of the Orboom system is the retractable shuttle loading arm which loads the wide beam vessels. The Orboom shuttles are fed by existing pockets of the dock that, in turn, are charged by a tripper conveyor along the length of the dock. The Two Harbors shiploading system is supported by a 0.9 Mt (1 million st) storage-reclaim network. Unit trains are bottom dumped. Taconite pellets are stacked and reclaimed by bucket wheel reclaiming systems. Lower Lakes New Ore Ports At the lower Great Lakes receiv-

Jan 10, 1982

By Shenghui Guo, Ying Lei, Wei Li, Jinhui Peng, Libo Zhang, Yu Li

"In this work, the Panzhihua low grade ilmenite and graphite were milled for 1, 2, 4 and 8 h firstly, then the temperature rising behavior of milled sample in microwave field were studied. The average heating rate of samples milled for 1, 2, 4, 8 h were 1.86, 4.08, 2.82, and 2.32 K/s; Before optimize the microwave reduction process, several experiments were conducted in order to confirm the parameters range. After milled for 4 or 8 h and reduced above 930 oC, the Fe metallization are higher than 90%; Then the optimization was investigated by using response surface methodology (RSM), the significance of predict model and each terms were analyzed, and the optimization parameters were given as: milling time is 4 h; reduction temperature is 1001 or 1070oC; the holding time is 37.5 or 26.9 min. Under these conditions, the Fe metallization given by predict model is 91 or 92 %.IntroductionThere is about 9.66 billion tons of Vanadic Titan-magnetite deposits in Panzhihua, China. In this reserve, there is about 8.73×108 t of TiO2, accounting for 90.54% of the Chinese reserves, and 35.17% of the international reserves and ranking first in the world. [1] Titanium mineral deposits are classified into Rock type and Placer type. Rock type is the igneous mineral, which have high content of FeO (Relative to Fe2O3) and gangue. The Panzhihua ilmenite is a typical rock type ilmenite ore. The higher contents of MgO, CaO, SiO2 and the complex mineralogy are making its direct reduction progressively more difficult."

Jan 1, 2011

By Joselito Dásio da Silva

A Niobras é uma empresa do grupo China Molybdenum Internacional (CMOC), recentemente adquirida do grupo Anglo American, que extrai e beneficia minério de nióbio proveniente da Mina Boa Vista, situada no município de Catalão – GO, e transforma o concentrado de pirocloro em liga de ferro – nióbio em seu site situado em Ouvidor/GO, sendo este o produto final comercializado. A extração de minério na Mina Boa Vista iniciou-se no ano de 2000 com o objetivo de alimentar a Planta de Concentração Boa Vista com minério oxidado, para manter o nível de produção de nióbio, uma vez que a antiga mina estava em processo de exaustão. Com a exaustão do minério oxidado prevista para 2016, em 2011 foi desenvolvido um projeto chamado BVFR (Boa Vista Fresh Rock) para produção de nióbio através da extração e beneficiamento de minério contido em rocha fresca. O Projeto BVFR foi aprovado no início de 2012, concluído em outubro de 2014 e foram investidos mais de US$ 350 milhões para sua implantação. O Projeto BVFR aumenta a vida útil da mina (Life Of Mine) e do negócio em 20 anos, triplica a produção de nióbio da Niobras e incrementa o EBTIDA em mais de 250% e gerou um aumento de mais de 400 empregos diretos (entre contratadas e próprios).

Oct 30, 2017

By Pedro Henrique Teshima Shioga

Quando processos de engenharia de superfícies multifuncionais que combinam fases de propósito orientadas são aplicados a substratos moles, uma combinação de alta resistência ao desgaste, suporte de alta carga e baixos coeficientes de atrito podem ser obtidos. Neste estudo, os efeitos de diferentes camadas nitretadas no comportamento tribológico de revestimento Diamond-Like-Carbon (DLC) depositado sobre aço SAE 1040 são investigados. A nitretação foi conduzida sob diferentes temperaturas e misturas de gases para criar três camadas de nitretos distintas: duas camadas de compostos com predominância de fases e e ?’ e uma camada de difusão. Todas as superfícies foram então revestidas com DLC, depositado via Plasma-Enhanced-Chemical-Vapour-Deposition (PACVD). As fases de nitreto foram analisadas utilizando difração de raios-X e a topografia da superfície foi analisada por interferometria de luz branca e microscopia eletrônica de varredura. O comportamento tribológico foi investigado utilizando esfera e plano com movimento alternado com carregamento incremental até a falha do filme DLC. Os testes tribológicos indicaram que o melhor desempenho foi alcançado por uma específica combinação de dureza, rugosidade superficial e tipo de nitreto. A melhor capacidade de mancalização entre o revestimento DLC e o substrato mole foi alcançada quando a camada de nitretos constitui-se apenas de uma camada de difusão.

Aug 16, 2017

By D. A. Crerar, R. L. P. Kleinmann, R. R. Pacelli

A bacterium, Thiobacillus ferrooxidans, is of prime importance in the formation of acid drainage from pyritic material. Above pH 4.5, T. ferrooxidans increases initial acidification; below pH 4.5, it allows acidification to continue by oxidizing Fe2 +. Below a pH of approximately 2.5, the activity of F3+ is significant and results in steady-state cycling between oxidation of pyrite by Fe3 + and bacterial oxidation of Fe2 +. Laboratory and field tests demonstrate that inhibition of T. ferrooxidans by controlled release of anionic detergents can inexpensively reduce pyrite oxidation and acid formation.

Jan 1, 1982

By Fábio de São José

Sistemas de moagem são projetados baseando-se, entre outros parâmetros, no consumo de energia das rotas existentes. Consideram-se custos com energia um desafio para a indústria mineral, pois a maioria da energia disponível ao processo é inevitavelmente absorvida pelos equipamentos e somente uma menor porção é destinada à fragmentação desejada. Hoje, a maioria das teorias utilizadas na avaliação do desempenho energético parte dos estudos de pesquisadores como Fred Chester Bond. De acordo com Bond, Work Index (WI) é um parâmetro representativo da resistência à moagem do minério, servindo para medir o consumo de energia na fragmentação e para comparar o comportamento de diferentes minérios. Estudos recentes comprovam que o WI de materiais em mistura pode ser medido, geralmente, com alto desvio devido às diferenças existentes de moabilidade de cada tipologia. Este trabalho consistiu na determinação do WI de minério de zinco silicatado com elevações nos teores de esfalerita (ZnS) e galena (PbS), devido à avanços na lavra, minério composto unicamente por willemita e suas misturas. Valores encontrados mostraram que a presença significativa de minerais de classes distintas daquele predominante na frente de lavra pode influenciar na determinação de parâmetros importantes para o processamento mineral. Amostras foram fornecidas pela Votorantim Metais Zinco.

Aug 8, 2018

By Daniel Angelo Zattera Milesi

Em determinadas rotas de manufatura de componentes automotivos, principalmente de produtos do segmento rodoviário pesado, são muito comuns processos de desempeno a quente, assim como outros procedimentos como arqueamento e alinhamento de longarinas. O presente trabalho tem por objetivo traçar os principais impactos destes processos sobre o material de alta resistência e baixa liga norma DIN EN 10149 S700MC em uma rota de fabricação de produtos automotivos com interferência de um procedimento a quente. Esse material, quando submetido ao ciclo térmico para alinhamento a quente, através do aquecimento de algumas regiões pontuais e do posterior resfriamento ao ar calmo têm suas propriedades mecânicas alteradas. Para comprovar isso, foram reproduzidas as condições do processo atual para mapeamento de dados de temperatura para os subsequentes ensaios de laboratório. Comparando as amostras submetidas ao ciclo térmico, com as produzidas com a mesma matéria prima sem aquecimento, pode-se verificar o impacto causado pelo processo de alinhamento a quente utilizado sobre as propriedades mecânicas do material. Os resultados mostram que o aço DIN EN 10149 S700MC apresenta alterações expressivas em todos os ciclos realizados. Com isso, ocorrem modificações na microestrutura pelo ciclo térmico ocasionando a diminuição de algumas propriedades mecânicas importantes, como tensão de escoamento, dureza e a tensão limite de fadiga.

Aug 16, 2017

By João Carmo Vendramim

A oxidação da superfície de peças, ferramentas, moldes ou matrizes construídas em ligas ferrosas tem larga utilização na indústria. As aplicações podem ser as mais diversas, tais como simplesmente atender às questões estéticas, proteção da superfície contra a corrosão, ou proteção contra a interação química com outros metais. Dentre as técnicas industriais utilizadas há o processo conhecido como “Oxidação Negra” que é realizado em baixas temperaturas, com imersão do aço da peça em óleo quente, ou banho de sal especial, ou mesmo a frio (soluções especiais). Outros processos utilizam fornos industriais com atmosfera de ar para aquecer a liga ferrosa até temperaturas da ordem de 500ºC e acrescentar (“pingar”) água como fonte de oxigênio. E em outros, aplicação ceras hidrocarbonetadas e ácidos inorgânicos e posterior oxidação [1] com aquecimento a temperaturas da ordem de 500ºC. Nesses processos, o objetivo é formar uma camada de óxidos tipos Magnetita e Hematita cujas características de menor coeficiente de atrito e determinadas propriedades físicas e químicas serviriam de barreira à interação química com outros metais em contato. A camada de óxido obtida nas condições descritas acima é bastante útil para determinadas aplicações industriais, tais como moldes de injeção de alumínio. Esse texto descreve o processo de oxidação desenvolvido utilizando a tecnologia de plasma.

Jul 30, 2018

By H. J. Engell, W. Frank, A. Seeger

SWISHER and ~urkdogan' have determined the solubility of oxygen in a iron. They found it to lie between 7 and 10.5 at.-ppm at 881°C. Using earlier work on the permeability of oxygen in bcc iron,' they arrived at the following expression for the diffusion coefficient of oxygen in bcc iron (k = Boltzmann's constant, T = absolute temperature): where The present authors3 have estimated the activation energy QD for the diffusion of oxygen in bcc iron in two different ways from various experimental data.2'4"6 In the first method QD + QS (QS = heat of solution for oxygen in bcc iron in thermodynamic equilibrium with solid FeO) was determined either from data on the reduction of FeO with hydrogen4 or from measurements of the internal oxidation of silicon in a iron.5 Using an estimate of QS from investigations of the oxygen solubility in 6 iron2 (in thermodynamic equilibrium with molten FeO) Q = 0.97 ev or Q~ = 1.06 ev were obtained. From the magnitude of these values it was concluded that oxygen migrates interstitially in bcc iron and that consequently the activation energy QD for diffusion of oxygen has to be identified with the migration energy E~ of the oxygen atoms. Therefore, for a second estimate of QD from the diffusion coefficient of oxygen in 6 iron at 1450" ~,~ we used the theoretical expression:3 (a = length of elementary cube edge, m = mass of interstitially diffusing atom, sM = migration entropy), applicable to diffusion via the octahedral interstices in bcc lattices. Taking sM = 3.8 k (migration entropy of carbon in a iron), one gets Q = 0.90 ev. Hence, in Ref. 3 Q = (0.98 *0.1) ev was proposed as a plausible value for the diffusion energy of oxygen in bcc iron. sM + 9 (9 = solution entropy for oxygen in bcc iron) can be determined from permeability measurements.4 Using the above-mentioned estimate for QS , the following expression for the solubility c (atomic concentration) of oxygen (in thermodynamic equilibrium with solid FeO) in bcc iron was derived: From [4] the solubility of oxygen at 881°C in a iron is calculated to lie between 0.6 and 12 at.-ppm. We see that the solubility determined by Swisher and

Jan 1, 1969

By Luciana Angelita Machado

Os rejeitos gerados na mineração de carvão, sob condições atmosféricas e a possível presença de bactérias acidofílicas proporcionam a oxidação primária do sulfeto de ferro, formando sulfatos e ácido sulfúrico. Com a redução do pH da água, ocorre a mobilização de metais contidos no material, gerando a drenagem ácida de mina (DAM). A DAM causa um impacto nocivo na qualidade da água superficial ou subterrânea. Uma das tecnologias de prevenção da geração da DAM consiste no método de aditivos alcalinos. Assim, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o controle da DAM pela mistura de rejeito de carvão com escória de aciaria elétrica do forno panela. A metodologia utilizada baseou-se nos ensaios estáticos e ensaios cinéticos. Os resultados demonstram que o rejeito de carvão gera DAM. Contudo os problemas ambientais podem ser em grande parte resolvidos pela mistura do rejeito com a escória na proporção acima de 10:10. Os ensaios cinéticos demonstram que, nessa condição, ocorre aumento do pH e redução do potencial redox e sulfatos na água lixiviada. Desta forma, a disposição conjunta de escória de aciaria elétrica do forno panela com rejeito de carvão é uma alternativa viável para o controle da geração de DAM em minerações de carvão.

Jul 30, 2018

By R. G. Charles, E. A. Gulbransen, S. Barnartt

KINETICS of the reaction of zirconium with pure oxygen at elevated temperatures have been studied by several workers for periods of time up to 6 hr.1-1 In two cases,3-4 . the experimental values of oxygen uptake, w, as a function of time, t, were best fitted to the parabolic rate law w2 = kPt + constant. In others,3,4 the cubic rate law w3 = kot + constant, showed better agreement. The most recent data of Gulbransen and Andrew4 indicate that the choice between the parabolic and cubic laws for empirical representation of the data will often be arbitrary. This is particularly true if the first few minutes of the reaction with a clean zirconium surface is attributed to a different oxidation mechanism, for deviations from either rate law were found primarily during the initial period. Thus, the kinetics of this reaction have been too uncertain to permit safe extrapolation to oxidation periods of practical interest (many hundreds of hours). The data to be described are of interest, for they indicate that the cubic rate law applies over long oxidation times. The reaction of zirconium with oxygen at 1 atm pressure was followed at 350" and 450°C for 500 and 200 hr, respectively. Abraded test specimens of pure zirconium sheet' 3.0 X 2.0 X 0.012 cm in size were oxidized by the procedure previously described,3 which included periodic cooling to room temperature for weighing. The surfaces were polished to a 4/0 finish using polishing paper wet with kerosene, then wiped with petroleum ether and washed in redistilled acetone. Fig. 1 shows plots of log ? vs log t. Each curve represents the average of duplicate measurements, and deviations from the average were generally less than 3 pet. The cubic rate law (slope = 1/3) is closely followed. The rate constants, 5.2, x 10 -6 and 2.4, X 10- (mg cm-2)3 per hr at 350" and 450 oC, respectively, are plotted as log k, vs 1/T in Fig. 2, together with cubic constants calculated from the data of Gulbransen and Andrew4 for abraded specimens from the same lot of zirconium. Their data refer to runs of 6-hr duration at a pressure of 0.1 atm 0 and under conditions of uninterrupted heating. In spite of these differences, the latter data yield a straight line which appears to apply equally well to the new extended time data. The energy of activation for the oxidation process, calculated from the slope of this line, i.s 38 keal per mole. This may be compared with the value of 47 keal per mole found by Belle and Mallett3 at higher temperatures. It may be concluded tentatively that extrapolation of short-term oxidation data for zirconium to obtain the long-term behavior is best done through the cubic equation ?3 = kpt + constant. References ' E. A. Gulbransen and K. F. Andrew: AIME Trans., 1949, vol. 185, p. A.515; JouRNal OF Metals, August 1949. 'D.p. Cubicciotti Journal Amer Chemical August1949.Soc., 1950, Vol. 72, P. 3 V. Belle and M. W. Mallett: Joulnal Electro chemical Soc., 1954, ' E. A. Gulbransen 339.and K. F. Andrew: Oxidation of Zirconium Between 400" Gulbransenand 800'C.and AIME Trarzs.. 1957, vol. 209, p. 394; JOUR-Nal of Metals, April 1957. IS Barnartt, B G. Charles, and E. A. Gulbransen: Oxidation of 50 weight pet uranium-zirconium alloy, Journul Electrochemical SOC., 1957, vol. 104, p. 218.

Jan 1, 1959