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By S. Banisi, M. Pourkani, A. R. Laplante, A. Partoazar

"Canadian experience in industrial modeling of grinding, classification, and flotation kinetics was applied at the Sarcheshmeh copper mine, which processes 40,000 t/d of ore at 0.9 % Cu, in an effort to improve capacity and metallurgical performance. Mcivor's functional performance analysis was applied to ball mill cyclone circuits to maximize circuit capacity. Plitt's cyclone model was applied to predict how apex wear would affect classification performance, as part of a predictive maintenance program whereby the optimum wear period is determined for cast iron apexes. The flotation flowsheet was improved using Agar's optimization criteria. The impact of these technologies has been nothing short of spectacular, with an improved capacity of 1 S to 20""/o, and increased recoveries.1-IntroductionThe Sarcheshmeh copper ore body, which may rank as third or fourth largest in the world, contains 1 billion tonnes averaging 0.90 % copper and 0.03 % molybdenum. It is located southeast of Iran and has been processing 40,000 t/d of ore since 1982. The mine produces 100,000 tonnes of copper and 2,200 tonnes of molybdenum concentrate per year. After three stages of crushing, the ore with a Fso of 12. 7 mm is fed to 8 parallel ball mills in closed circuit with cyclones to produce a product 70""/o finer than 7 S microns. The concentrate of the first stage of flotation is reground and the tailings constitute the main component of the plant final tailings. A concentrate with an average grade of 31 % Cu is obtained after cleaning and re-cleaning stages. Total recovery of the plant varies between 83 and 87 % depending on the operating conditions and ore type.To improve the overall performance of the plant, it was first decided to evaluate the performance of grinding, classification and flotation. Measures were then taken to improve performance using the following criteria: (i) The improvements should be of the types that have resulted in significant improvements in other plants (e.g. Shannon et al, 1993); and (ii) The proposed improvements must be achievable with the manual operation presently used at Sarcheshmeh. The outcome of this study could also help in making decisions on the implementation of automatic control systems in the Sarcheshmeh copper mine."

Jan 1, 1998

By Sushanta Majumder

The physico-chemical characteristics of raw materials used for the production of iron ore pellets have a strong influence on the productivity of pelletization operations and on the quality of pellets. Since iron ores from different sources are used for making iron ore pellets and since the quality of the ores varies with time, there is a need to optimize and control pellet plant operations on a regular basis to achieve optimum productivity while maintaining pellet quality within the desirable specifications. In order to achieve this objective, a model-based on-line optimization system was implemented on two industrial scale induration furnaces. The optimization system consists of a rigorous mathematical model of the induration process, a model for the permeability of the bed of pellets, a statistical model for the quality of iron ore pellets and an optimization module based on sequential quadratic programming. The rigorous model is tested on-line using the wind-box temperature available real-time. The process was optimized to enhance induration furnace productivity for the given constraints on pellet quality parameters such as the cold compressive strength (CCS) and Tumble Index (TI), and other equipment design parameters. Process variables such as induration machine speed, cold air flow rate and hood temperature profile were used as the optimization variables. The on-line optimization system was successfully implemented in two industrial induration furnaces and lead to enhanced productivity. Details of the on-line optimization system and results of process optimization will be presented.

Sep 1, 2012

By Ramon Santos Corrêa

Com a descoberta de poços de petróleo cada vez mais profundos, as tolerâncias das propriedades mecânicas dos tubos de aço utilizados para este fim estão mais restritas. Somando-se a isso, o mercado pressiona por redução de custos e agregação de valor nos produtos ofertados. Por outro lado, a maturidade de interconexão alcançada pelos sistemas industriais, permitiu a disponibilização de dados mais precisos dos processos e a utilização de ferramentas computacionais avançadas de análise e modelagem de dados. Este trabalho tem como objetivo prever as propriedades mecânicas dos tubos após o processo de revenimento, a partir da composição química do aço, parâmetros dimensionais dos tubos e parâmetros do processo. O acompanhamento on-line da tendência das propriedades mecânicas permitiu uma operação preventiva no forno de revenimento, possibilitando a redução do lead time do processo, visto o tempo médio de 2 dias para o recebimento dos resultados do laboratório. A definição pela utilização das Redes Neurais Artificiais se baseou em trabalhos relacionados ao tema e casos de sucesso aplicados na indústria. Observou-se que os resultados obtidos a partir dos modelos obtiveram índices de assertividade superiores aos de outras técnicas utilizadas para este fim. Além disso, foi possível a criação de um único modelo para cada propriedade mecânica considerando todas as famílias de aço produzidas na Vallourec, facilitando os processos de calibração e sustentabilidade dos modelos.

Aug 16, 2017

By Elisa Araujo Santos Darsie

A busca na melhoria da qualidade dos aços, principalmente no caso de aços limpos, fez com que o distribuidor de lingotamento continuo também seja empregado para a remoção das inclusões responsáveis por prejudicar as propriedades mecânicas dos aços. Uma melhor eficiência desta função do distribuidor pode ser atingida com o conhecimento das características do escoamento do banho metálico de modo que se possam propor modificações na configuração do distribuidor. Esses fenômenos de escoamento e remoção de inclusões podem ser simulados mediante a utilização da modelagem física. O objetivo deste trabalho é avaliar quatro configurações internas de distribuidor por meio da qualificação do escoamento via ensaio de linhas de fluxo e quantificação de inclusões passantes pelo veio com o ensaio de remoção de inclusões. As variáveis de controle utilizadas neste estudo são: velocidade de lingotamento, presença de barreiras e presença de tubo longo. Os resultados apresentados para o distribuidor em questão mostram que para os casos com o tubo longo, o uso da barreira torna o escoamento predominantemente ascendente eliminando o curto-circuito e favorável a remoção de inclusões passando de 29,76 para 24,29% de inclusões passantes pelo veio. Enquanto que para os casos sem tubo longo, o uso da barreira proposta diminuiu o contato do aço com a escória sobrenadante, aumentou o curto-circuito e aumentou também o percentual de inclusões passantes pelo veio de 2,56 para 3,01%.

Aug 8, 2018

By Felipe das Dôres Machado

No processo de fabricação de aço, o distribuidor possui grande importância na questão limpeza inclusionária, principalmente, quando se trata da produção de aços limpos (clean steel). As inclusões podem afetar negativamente as propriedades mecânicas e metalúrgicas do aço. Estudos realizados em modelos físicos e/ou matemáticos vêm sendo aplicados com intuito de propor medidas que melhorem a capacidade do distribuidor na remoção de inclusões presentes no aço. Este trabalho tem como objetivo principal qualificar o escoamento de um distribuidor e quantificar a remoção de inclusões do mesmo. Um modelo físico de um distribuidor de lingotamento contínuo de tarugos construído em acrílico e que respeita a similaridade de Froude e Reynolds é utilizado para os ensaios. A quantificação das inclusões é realizada por meio de um ensaio que envolve um sistema de injeção de partículas de polietileno na entrada no distribuidor e outro sistema de coleta dessas partículas na saída do distribuidor no qual as amostras coletadas, posteriormente, são secadas e pesadas. Com os resultados obtidos pretende-se compreender o efeito dos parâmetros propostos sobre a remoção de inclusões e permitir a utilização de uma ferramenta capaz de avaliar a qualidade de aços no que se refere à passagem de inclusões na saída do distribuidor.

Jul 30, 2018

By Rodrigo Sales

Os principais objetivos de um projeto de Integração e Otimização de Processos (PIO – Process Integration and Optimisation) é de auxiliar no desenvolvimento de uma estratégia integrada de desmonte e cominuição que minimize o custo total por tonelada processada nas etapas de lavra e cominuição das operações, minimize o consumo de energia e maximize a taxa de processamento, produção de metais e lucro da empresa. O projeto consiste na revisão de práticas operacionais, auditoria e amostragem, benchmarking, modelagem e simulações das operações de perfuração e desmonte e cominuição. Isto permite uma análise holística das operações para identificar oportunidades de melhorias e desenvolver estratégias integradas e otimizadas de operação da mina-à-planta. O projeto incluiu o sistema exclusivo da Metso, SmartTag™, para rastrear o minério dos furos de desmonte na mina até a planta concentradora com o objetivo de correlacionar os tipos de minério e de desmonte com os resultados de desempenho da planta. O sistema de modelamento geometalúrgico automatizado chamado GeoMetso™ utiliza a tecnologia de rastreamento de minério SmartTag™ para coletar continuamente dados de desempenho da planta e atualizar automaticamente os modelos preditivos e o modelo de blocos em tempo real. Este sistema é a base para a implementação, validação e melhoria contínua das estratégias integradas e otimizadas de operação, além de auxiliar na reconciliação da mina-à-planta e planejamento de lavra.

Aug 17, 2017

By Alexandre Bellegard Farina

O sistema MgO-NiO é um dos importantes sistemas para o entendimento das reações metal-escória na elaboração das ligas de à base níquel. As ligas à base de níquel usualmente apresentam adições de magnésio com o intuito de melhoria da plasticidade destas o que permite o seu processamento através de processos de conformação mecânica. Neste trabalho foi realizada a modelagem termodinâmica deste sistema utilizando o modelo de células de Kapoor-Frohberg-Gaye e o módulo PARROT® do pacote Thermo-Calc® com objetivo de complementar o banco de dados SLAG®. Como resultado foi obtido um conjunto de parâmetros termodinâmicos que descrevem as fases deste sistema.

Aug 17, 2017

By Mariana Sizenando Lyrio, Fernanda Nascimento Moreira, Weslley Luiz da Silva Assis, Harison da Silva Ventura, Gabriella Maria Silveira de Sá, Ana Gabriella Conceição dos Santos

surgimento de fases intermetálicas em aços é matéria de grande interesse devido ao caráter nocivo que elas podem conferir às propriedades mecânicas do material. No presente trabalho, foi estudado o efeito do surgimento da fase sigma em um aço inoxidável duplex através de modelamento numérico-computacional. A microestrutura duplex foi obtida via simulação, sendo, então utilizada como matriz para a nucleação e crescimento da fase sigma, também via simulação. O método do Cone Causal foi utilizado para o desenvolvimento da microestrutura e os resultados foram comparados com a metodologia da cinética formal de JMAK para fins de validação do modelo. Os resultados da simulação permitem obter, através da Regra das Misturas, predições sobre as propriedades mecânicas do material, no caso, o limite de resistência à tração, que foi comparado com os dados encontrados na literatura. Foi possível constatar o aumento do limite de resistência à tração para maiores frações volumétricas de sigma, o que traz como resultado a diminuição da ductilidade para o aço.

Nov 17, 2019

By Benito Barbabela e Silva

O pelotamento é a mais complexa etapa de aglomeração de finos de minério de ferro. Sua resposta é naturalmente oscilante, sendo bastante influenciada pelas características físicas obtidas nos processos de beneficiamento mineral que a precedem e tem papel crucial para a etapa de tratamento térmico de sinterização à jusante. O presente trabalho aborda o processo de classificação de pelotas verdes, sólidos singulares de aspecto deformável e pegajoso, em peneiras de rolos por modelamento por aplicação de Método dos Elementos Discretos. Esta técnica mostra-se como uma importante ferramenta pois supera as limitações impostas na modelagem física (quantificação e identificação de fluxos por ausência de instrumentação em escala industrial, amostragem sem representatividade) ao reproduzir de forma verossímil as repostas do sistema para importantes variáveis de controle: comprimento de gap, umidade, dispersão de tamanhos e resistência das pelotas.

Oct 30, 2017

By Johne Jesus Mol Peixoto, João Victor Gomes Guimarães Ananias, Itavahn Alves da Silva, Thiago Araújo Santos de Oliveira, Weslei Viana Gabriel, Carlos Antônio da Silva, Salvatore Giuliano PeixotoTropia

O arraste de escória para o distribuidor, durante a drenagem de panelas de aço, tem grande impacto no rendimento metálico, limpidez e produtividade no processo de lingotamento contínuo. Modelamento físico e matemático foram utilizados para o estudo da formação do escoamento tipo vórtice e funil no esgotamento de panelas de aço. Em um modelo em escala 1:6,5 foi avaliada a influência da vazão de drenagem, altura inicial de líquido, temperatura do banho e estratificação da temperatura sobre a altura crítica (Hcr) de formação de vórtice. Para todas as condições experimentais, o valor de Hcr se mostrou crescente com o aumento da vazão, respeitando uma relação linear. Através da técnica de Particle Image Velocimetry – PIV observou-se o desenvolvimento do campo de velocidades sub-superficiais da água durante a drenagem em modelo de acrílico em escala 1:6,5. Os resultados das simulações fluidodinâmicas obtiveram bom acordo com os experimentos físicos, e foram capazes de representar a influência da vazão e da temperatura sobre o valor de Hcr.

Oct 1, 2019

By Raissa Santos Salgado

Atualmente, a exigência do mercado pela produção de aços de alta qualidade aliada a redução de custos, impulsiona maiores investimentos em novas tecnologias e a busca pelo melhor conhecimento dos processos que ocorrem na usina siderúrgica. O desgaseificador RH tem-se revelado um equipamento fundamental para produção de aços ultra low carbon, tipo cada vez mais solicitado pelos maiores consumidores de aço. Diante disso, este trabalho visa a elaboração de um modelamento matemático das curvas de descarburação e desidrogenação no RH thyssenkruppCSA. A geração dessas curvas possibilitou o estudo do comportamento do teor de carbono e hidrogênio durante o tratamento das corridas no reator. Os resultados demonstram que o teor de carbono médio obtido não está dentro do esperado, conforme previsto pelo comissionamento. No entanto, a desidrogenação pode ser considerada como satisfatória.

Oct 30, 2017

By Izabela Diniz Duarte

O controle da temperatura do aço líquido desde o refino secundário até o lingotamento é condição essencial para alcançar alto nível de qualidade do produto final e economia de energia, o que permite ressaltar a importância de se determinar as perdas térmicas na panela. Entre outros fatores este trabalho buscou identificar a importância relativa das perdas térmicas para o revestimento refratário e através da escória. A temperatura, espessura da camada de escória, temperatura do revestimento refratário, propriedades físicas e características de convecção foram os fatores considerados. Cálculos numéricos que quantificam essas perdas.

Jul 30, 2018

By Flávio Beneduce

O conhecimento das características termodinâmicas do sistema NiO-CaO é de fundamental importância no modelamento do equilíbrio metal-escória-refratário para a elaboração de ligas à base de níquel em fornos elétricos a arco assim como para o desenvolvimento de base de dados consistente para a extração de níquel de minérios lateríticos. O modelamento existente para a escória líquida, baseado no modelo quase-químico modificado por Pelton e Blander, não pode ser utilizado diretamente na base de dados SLAG usada pelo programa Thermo-Calc pois utiliza um outro modelo termodinâmico para a fase escória. O presente trabalho apresenta o modelamento do sistema NiO-CaO usando o modelo quase-químico de células de Kapoor-Frohberg-Gaye para a fase escória líquida. Os dados utilizados neste modelamento foram atividades das espécies químicas nas fases sólidas, composições solvus em várias temperaturas e parâmetros magnéticos da fase NiO. A otimização foi feita com o módulo PARROT® do programa Thermo-Calc®. Os resultados obtidos da otimização ajustaram-se bem aos dados experimentais apresentados na literatura.

Aug 17, 2017

By Otto Sandoval Zea

En la actualidad, existen equipos que analizan los daños colaterales producidos por la voladura como el uso de sismógrafos, los que son aplicados para el control de los limites permisibles de vibración en construcciones superficiales, de forma que permiten realizar análisis de vibración en condiciones subterráneas (Minas) y establecer parámetros que generen un mejor diseño de excavación en el avance y producción. En esta perspectiva, el presente texto para predecir el daño generado por los explosivos y la reducción de los mismos, emplea el análisis vibracional, donde se determina un comportamiento de atenuación de la velocidad vibracional de partículas en función a la distancia y la carga operante* representado por una curva exponencial denominado “Ley de Atenuación de Vibración de Partícula”, que difiere según la calidad del macizo rocoso y la potencia del explosivo empleado.

Sep 14, 2009

By Luz Marina Acharte L., Luis Quispealaya A., Enriquez Donaires A., Daniel Lovera D.

La presente investigación modela los impactos de los polvos de perforación en frentes mineros empleando una metodología integral: producción, ambiental, seguridad y salud ocupacional en la pequeña minería Cambalache ubicado en la Provincia de Angaraes, Departamento de Huancavelica a una altura de 3,250 m.s.n.m, que realiza actividades de explotación subterránea de minerales polimetálicos (Ag, Pb, Zn , Fe y Cu), con un análisis mineralógico de la roca: Magnetita ( tamaños hasta de 0,775 mm), Hematita (0,250 mm), Ilmenita (0,250 mm), Rutilo ( 0,175 mm), Leucoxeno ( 0,185 mm de longitud), Pirita ( 0,045 mm), Calcopirita ( 0,055 mm ) y Goethita.

Sep 1, 2017

By Angel Mondragon

El presente texto señala la explotación por minería subterránea y cielo abierto desarrollado en Cerro de Pasco a través del software minero Datamine y la implementación de Sistemas de Información. Los procesos ejecutados durante la implementación se basan en 3 actividades: el ingreso de datos, el procesamiento de estos datos y la obtención de resultados. La tarea principal para cualquier proceso, se enfocará en ingresar la información correcta y dearrollar el procesamiento adecuado, de tal manera que garantice que los resultados obtenidos sean los correctos.

Aug 25, 2002

By Juan Oswaldo Alfaro, Angel C. Nuñez, Hildebrando A. Cóndor

Se ha desarrollado un software para facilitar la evaluación del proceso molienda-clasificación en plantas concentradoras. Se ha modelado en UML-Lenguaje Unificado de Modelado; los datos e información se almacenó en SQL Server; se programó en Java (Programación Orientada a Objetos). Investigación Aplicada y Cuantitativa obteniendo como resultados un Software para Circuito de Molienda-Clasificación (Directa e Integral).

Sep 1, 2017

By Hugo Herreras

Recientes estudios en la ingeniería de voladura de rocas señalan herramientas modernas, como es el caso del sistema JKSimBlast, que han permitido a Shougang Hierro Perú avanzar en la ingeniería del diseño de voladura de rocas desde el diseño original hasta el actual. En ese sentido, el presente texto describe el sistema del diseño, modelamiento, simulación y administración de voladura en la integración de la empresa Shougang Hierro Perú S.A.A. El diseño consiste en modelar cálculos complejos para realizar las modificaciones apropiadas en el diseño y lograr una voladura que convierta al macizo rocoso in-situ en un muckpile de forma apropiada, suelto, con una fragmentación adecuada para los procesos subsecuentes como carguío, acarreo, chancado, molienda etc y que no cause daño por vibración e impacto por presión de onda aérea al entorno de la mina.

Sep 19, 2006

By Tuula Mäkinen, Lauri Pesonen, Peter Björklund, Jouni Pihlasalo, Mikko Korpi

Outotec Direct Blister Flash Smelting technology has proved to be an efficient and environmentally friendly way to treat copper concentrates from the Zambian Copperbelt at Konkola Copper Mines' (KCM) Nchanga smelter in Zambia. The modeling of slag chemistry and thermodynamics with MTDATA software played a central role in deciding the operation parameters for the smelter. Outotec FSF Online Process Advisor is used to calculate the process parameters and to give valuable information of the process state for the operating personnel. The pre-calculated slag liquidus graphs are also integrated to the Online Advisor.

Jan 1, 2011

By R. W. Fedors, S. T. Green, R. A. Hart, D. B. Walter

Computational fluid dynamic (CFD) modeling of a potential nuclear waste repository drift may be an important tool to estimate moisture redistribution caused by natural convection within the drift. To refine and support CFD techniques, a small laboratory cold-trap experiment was developed. Results from numerical modeling of the laboratory experiment show the sensitivity of the bulk air flow rate and average air temperature within the drift to several key parameters, including various boundary condition assumptions and surrounding porous media properties.

Jan 1, 2004