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By S. A. Elmquist

Research activities performed by Cleveland-Cliffs Research and Hibbing Taconite plant personnel during the last decade have resulted in the development of an improved autogenous mill grinding circuit. Minus one (1) inch autogenous mill trommel oversize material, con-sidered to be a critical size, is magnetically cobbed and then crushed to 100% minus 3/8" prior to reentry into the feed end of the mill. Autogenous mill capacity increases, up to 25%, have been measured in pilot plant tests using this approach and are also anticipated for the Hibbing Taconite concentrator which presently has reached a 15.5% improvement.

Jan 1, 1994

By Ali Kahriman, D. Adiguzel, R. Ulger, U. Akkaya

The environmental problems arising from ground vibration has been faced and discussed frequently in various industries such as quarry, mining, civil works, shaft, tunneling, pipe line and dam construction etc. where the blasting operations are unavoidable. This paper presents the results of ground vibration analysis induced by blasting during the construction of the Istanbul Kadiköy-Kartal metro tunnel. Different rock formations in this tunnel route which is 21.6 km in length were encountered during the excavation process by blasting. As a first stage, Hoek’s Geological Strength Index (GSI) values of rock units were determined by using inverse distance weighting method. The GSI values which were obtained from boring data were used when evaluate the data. GSI values were estimated by inverse distance method (figure 3) along with the tunnel route. Afterwards, ground vibration parameters induced by 21 shots which were made in different locations was monitored and passing routes of vibration waves determined. Weighted averages of GSI values were calculated according to distance of the regions where vibration waves passed. Multi regression analyze were made with using frequency, charge per delay, GSI and the distance between the shot point and monitor station. The main goal of this study is to investigate the relationship between ground vibration frequency induced by blasting and GSI.

Jan 1, 2011

By Bruno de Paulo Silva

O cobre é um dos metais mais utilizados desde os primórdios da indústria, principalmente para a fabricação de fios e cabos para fins elétricos. Dentre as diversas propriedades do cobre, as mais importantes são: capacidade que o material tem de conduzir corrente elétrica e quantidade de energia utilizada para realizar o recozimento garantindo o alongamento especificado. Essas propriedades são diretamente influenciadas pelo teor de oxigênio adicionado como elemento de liga durante a fabricação do vergalhão de cobre eletrolítico. Neste contexto, o artigo tem o objetivo de apresentar como realizar o controle do oxigênio no processo de laminação e quais as influências desse elemento para diminuir os custos com energia elétrica, reduzir as quebras no processo de trefilação e aumentar a condutividade elétrica dos produtos de cobre.

Aug 17, 2017

By Bruno Wartchow Laidens

Massas de reparo à quente de sede de válvula e de plugue em panela de aço são utilizadas a fim de se aumentar a vida útil dessas peças, as quais necessitam longo tempo para a troca. Isto propicia um ganho considerável na campanha da panela. O objetivo do presente trabalho foi a caracterização técnica das massas refratárias, bem como a seleção da massa mais adequada para utilização na panela de aço na Usina Rio-grandense. Uma massa magnesiana e duas aluminosas (concretos) foram analisadas por meio de diversas técnicas, como análise de imagens (lupa eletrônica e MEV), distribuição granulométrica, porosidade, composição química, análise mineralógica, resistência à compressão e teste de tração de aderência entre o substrato e a massa. Os resultados demonstraram que a massa de reparo magnesiana com resina de cura à quente apresentou os melhores resultados de adesão junto às sedes, além de apresentar uma significativa resistência à compressão.

Aug 17, 2017

By Gabriel Grasselli Lorençon

Com a crescente utilização de aços inoxidáveis duplex na indústria petroquímica, química, de celulose e entre outras, motivada em grande parte pelas propriedades mecânicas e de resistência à corrosão apresentadas por estes materiais. Por se tratar de um material com altos teores de elementos de liga e ser composto por duas fases, ferrita e austenita, se faz necessário grandes cuidados na sua soldagem e um aprimoramento dos conhecimentos deste material quando submetido a este processo. Para tal, o presente trabalho denota um estudo da microestrutura de um aço inoxidável duplex após a sua soldagem pelo processo MIG pulsado, sendo aplicada uma energia durante a soldagem de 1,0kJ e adotada uma temperatura entre os passes de soldagem de 150oC. Também foram analisados os percentuais de ferrita e austenita, foi efetuada a contagem de fases do metal base e também da zona afetada pelo calor (ZAC). Foram encontrados na ZAC além da fase austenita secundária, uma fase intermetálica que possivelmente se trata de nitretos de cromo. Apesar do metal base estar com uma proporção ferrita/austenita aproximadamente igual, na ZAC houve um desbalanceamento entre as fases, onde a predominância foi de grãos de ferrita.

Aug 17, 2017

By Pedro Damas Resende

Fios ortodônticos de NiTi são alternativas para substituição dos materiais convencionais para a mesma utilização. Quando comparado ao aço inoxidável, NiTi apresenta resistência à corrosão semelhante e características mecânicas superiores, uma vez que produz forças de menor intensidade e constantes numa grande faixa de deformação. Foram caracterizados grupos de fios ortodônticos de dois fabricantes, com diferenças no tipo de ativação e em seus diâmetros. Foram utilizadas microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de energia dispersiva para caracterização superficial e de composição dos fios. As fases presentes foram avaliadas por difração de raios X e ensaios mecânicos de dobramento de três pontos e tração foram conduzidos de forma a avaliar suas propriedades mecânicas. Todas as amostras apresentaram conteúdo de níquel acima de 50,5 at.%. Os fios superelásticos apresentaram recuperação total de forma em ambos os testes mecânicos e os fios termoativados apresentaram recuperação parcial de forma. Os difratogramas obtidos para todos os grupos apresentaram apenas fase austenítica anteriormente ao carregamento. Todos os fios superelásticos apresentaram maior força no descarregamento quando comparados com os termoativados.

Aug 17, 2017

By Laís Couto dos Santos

A corrosão é definida como um conjunto de fenômenos de deterioração progressiva dos materiais em consequência de reações eletroquímicas. Em determinadas instalações metálicas, tais processos são monitorados através de cupons de perda de massa. Quando tal fenômeno se evidencia pela formação de cavidades com pouca perda uniforme, consistindo em um processo de corrosão puntiforme, ele é denominado corrosão por pites. As normas ASTM G46-94 (2005) e NACE RP0775 (2005) recomendam caracterizar a corrosão por pites através da densidade, tamanho, profundidade e taxa de corrosão por pites. Entretanto, essa é uma avaliação subjetiva e o fator humano pode ter influência significativa na obtenção dos resultados. No presente trabalho, cupons de corrosão comerciais foram expostos à corrosão em câmera de imersão no período de três meses, tendo como fluido a água potável. O objetivo principal foi avaliar a influência do fator humano nos parâmetros de corrosão puntiforme. Foi realizada uma análise comparativa dos resultados obtidos por três diferentes operadores. As alterações encontradas se mostram significativas, entretanto, tais variações não modificaram o nível de classificação dos cupons segundo as normas.

Aug 17, 2017

By Aline Silva Magalhães

Os aços com médio teor manganês são uma classe da terceira geração de aços avançados de alta resistência (AHSS), combinam propriedades mecânicas como ductilidade e resistência mecânica e são assistidos pelo efeito TRIP, características determinantes para sua aplicação na indústria automobilística. Convencionalmente, tais ligas são produzidas por meio de laminação a quente e a frio, seguidas de recozimento intercrítico. No entanto, o trabalho a morno têm ganhado interesse com o intuito de reduzir custos e tempo operacionais. O objetivo deste trabalho foi comparar a influência da laminação a quente e a morno por meio de análises de microscopia óptica, eletrônica de varredura, difração de raios x, microdureza Vickers e técnicas de EBSD em um aço 8Mn- 0,08C. Observou-se uma microestrutura mais refinada e deformada no material laminado a morno com um maior percentual de austenita retida, o que derivou uma menor dureza. Na amostra laminada a quente, o valor médio de dureza evidenciou uma microestrutura martensítica de baixo teor de carbono. Em relação à textura verificou-se uma maior intensidade de componentes da fibra a na amostra laminada a morno devido a um maior grau de encruamento neste processamento termomecânico.

Aug 17, 2017

By Jovanir Francisqueto

O objetivo deste trabalho foi implementar a célula de atendimento a prioridades dos clientes na ArcelorMittal Tubarão (Cockpit de Atendimento a Clientes), com foco na melhoria dos indicadores relacionados a entrega para clientes e visando reduzir a burocracia e barreiras organizacionais de forma a agilizar a tomada de decisão e consequentemente agilizar o fluxo dos pedidos prioritários na usina, desde a produção de aço até o despacho de produtos. O projeto foi implementado em etapas, com destaque para duas frentes, sendo uma de gestão da mudança, com a implementação do conceito de gestão por processos e em paralelo toda a implementação de infraestrutura sistêmica para suporte ao processo. Seis meses após o inicio do projeto a implementação do conceito de Gestão por Processo, de baixo custo e alto impacto no negócio trouxe uma evolução significativa nos indicadores de atendimento a cliente, com destaque para a consecução de atendimento aos pedidos prioritários que saltou de cerca de 30% para patamares acima dos 90%, assim como o lead time total de atendimento a pedidos que foi reduzido em cerca de 30%.

Aug 17, 2017

By Carlos Berlini Filho

As inclusões exercem um papel fundamental na lingotabilidade dos aços produzidos em lingotamento contínuo. É conhecido na literatura o efeito da composição das inclusões na formação de obstruções em válvulas submersas. Contudo, um problema também recorrente no ambiente industrial é o desgaste dos tampões e válvulas submersas do distribuidor, que impede o controle de fluxo de aço para os moldes. O presente trabalho visa avaliar a influência da composição das inclusões na taxa de desgaste de tampão. Foram avaliadas inclusões de aços acalmados ao Si-Mn em corridas que apresentaram diferentes valores de desgaste de tampão. A partir dos resultados obtidos foi possível concluir que a taxa de desgaste de tampão é consideravelmente dependente do teor de MnO das inclusões e que um maior teor de Al2O3 pode contribuir também para reduzir o desgaste.

Aug 17, 2017

By Guilherme Bougleux Michelin Assunção

O projeto visa o estudo da reatividade e da resistência do coque, combustível tradicionalmente utilizado na siderurgia, relacionando às diversas condições presentes no alto-forno. Para a realização da pesquisa, foram utilizadas amostras de coque de uma empresa siderúrgica nacional. O coque foi analisado através dos ensaios Coke Reactivity Index (CRI) e Coke Strength After Reaction (CSR) no Laboratório de Processos Metalúrgicos da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Os testes foram realizados em tempos e temperaturas pré-determinados para simular as diversas zonas percorridas durante a descida do termo-redutor nos altos-fornos. Os resultados mostraram a viabilidade termodinâmica da gaseificação do coque a partir de 900°C, sendo possível calcular a energia de ativação da reação de Boudouard a 1100°C, e a correlação entre CRI e CSR coque.

Aug 17, 2017

By Fabiano Della Libera da Silva

Este artigo propõe uma metodologia para a construção de um Referencial Estatístico para a Utilização Física de equipamentos de mina. Para tanto, calcula-se um valor mensal (RE) apoiando-se em conceitos importantes para a operação de mina e que estão e inter-relacionados, como o comportamento sazonal da precipitação pluviométrica, o Teorema do Limite Central e a Gestão da Lacuna de Resultado. A metodologia proposta foi aplicada em uma mina de ferro a céu aberto e às frotas de transporte de um complexo minerador no Norte do Pará.

Aug 17, 2017

By André Rosiak

No processo de forjamento a quente, devido aos ciclos térmicos e mecânicos a que o material é submetido, diversos fatores influenciam e ampliam a gama de propriedades mecânicas que podem ser obtidas nas peças metálicas produtos deste processo. A proposta deste artigo é estudar a influência dos fatores tempo de austenitização, temperatura e deformação sobre a variação da dureza do aço ABNT 4140. Para isso, o material foi mantido em diferentes temperaturas, durante diferentes períodos de tempo e, posteriormente, forjado e tratado termicamente em patamares semelhantes aos de recozimento direto e revenimento. Esta pesquisa corresponde a uma das etapas do projeto BRAGECRIM (Iniciativa Brasil-Alemanha para Pesquisa Colaborativa em Tecnologia de Manufatura).

Aug 17, 2017

By M. L. Whisman

The Bureau of Mines developed and tested in the laboratory several innovative techniques for reclaiming used lubricating oil. These processes included percolation through both chemically treated clay and ion-exchange resins, distillation through batch and continuous wiped-wall vacuum apparatus, treatment with solvent extraction systems, and chemical removal of impurities with chelating agents. In each treatment, the criteria of evaluation was oil recovery and reduction of acidic and metallic components. Both vacuum distillation and solvent treatment ranked high in their abilities to remove acidic and metallic components of the used oil with good oil recoveries. A combination of the two techniques gave the best overall results in terms of quality evaluations made by established bench tests. The methods were not ranked according to economic practicablity.

Jan 1, 1974

By D. R. Tesarik

As part of its research program to investigate ways of improving resource recovery and reducing subsidence, researchers from the U.S. Bureau of Mines placed instruments in the B-North ore body of the Cannon Mine, Wenatchee, WA, to monitor cemented backfill and rock deformation during mining. The vibrating-wire gauges proved to be reliable and versatile, and approximately half of the instruments are providing data after 2 years of use. A two-dimensional, finite-element model was used to analyze the Cannon Mine's multilevel bench cut-and-fill mining method and predict rock and backfill displacements. The model accurately predicted rock displacements, but the predicted and measured displacements in cemented backfill had a correlation coefficient near zero, indicating that the model should only be used to predict rock displacements and not backfill displacements. A finite-difference model was also used to evaluate the stability of a cemented backfill pillar. Results can be used to conservatively predict backfill stresses, but on-site observation of pillar failures coupled with in situ measurements are needed to make more accurate predictions. An ongoing evaluation of the mining system has indicated that filling the primary stopes tight to the back with cemented backfill allowed these pillars to carry overburden loads soon after the cemented backfill was placed.

Jan 1, 2010

By H. O. McDonald

The Bureau of Mines reviewed the chemical vapor deposition (CVD) literature of the group IVB, VB, and VIR elements. This review was utilized in the Bureau's research to provide erosion-, abrasion-, and corrosion-resistant coatings for valve components used in coal gasification units. This report attempts to bring together the many CVD references that have been published since 1966. Each of the group IVB, VB, and VLB metal coatings were reviewed, and some of their preparation methods, uses, and properties are given. A total of 160 references were found for the nine elements. Isotope separation, stronger steels, solar absorbers, alloys, superconductors, optical fibers, and coatings to increase the life of materials are some of the new uses for CVD.

Jan 1, 1979

By Benjamin C. Pollard

The location and production potential of a large block of strippable reserves in North Dakota were determined by using published data as a base and adding new drill hole data or other data contributed by companies that presently own or lease coal lands. Only beds exceeding 5 feet in thickness, under less than 120 feet of overburden, and in large blocks of 5 million tons or more were included in the estimates. All such reserves are in the Fort Union Formation of western North Dakota and are lignite in rank. Sixteen large blocks of reserves evaluated in this study are estimated to contain a total of 4.1 billion tons of strippable lignite.

Jan 1, 1972

By T. T. Chen, J. E. Dutrizac, C. Canoo

The calcine consists principally of ZnO and ZnFe2O4, which occur as banded and porous grains, together with lesser amounts of Zn2SiO4, Zn-Fe-Pb silicate, sphalerite, quartz, PbSO4 and Fe2O3. Al is present in solid solution in most of the Fe-bearing phases and also as residual aluminosilicate minerals from the original concentrate. Si occurs mostly as Zn2SiO4, Zn-Fe-Pb silicate and as residual silicate minerals. As is commonly found in the ZnFe2O4, Fe2O3 and Zn-Fe-Pb silicate phases. The major As carrier may be calcium arsenate particles less than 1 micrometre in size which are dispersed throughout the calcine. The neutral leach residue consists mainly of ZnFe2O4 and precipitated masses of iron gel-silica gel. Lesser amounts of ZnO, Zn2SiO4, Zn-Fe-Pb silicate, PbSO4, sphalerite, Pb-K-jarosite and basic zinc sulphate are also present. Al occurs in minor concentrations in most of the Fe-bearing phases and in the Zn-Fe-Pb silicate. The residual aluminosilicates are also an important Al carrier. The major As carrier is the precipitated iron gel-silica gel phase, but some As is also present in the Zn-Fe-Pb silicate, ZnFe2O4 and Fe2O3 phases. Silicon is divided about equally between the iron gel-silica gel, Zn2SiO4, Zn-Fe-Pb silicate and residual silicate minerals. The weak acid leach residue is generally similar to the neutral leach residue except for its reduced content of ZnO and basic zinc sulphate.

Jan 4, 1993

By P. L. Woolf, N. Bernstein, M. M. Fine

Continuous experimentation utilizing a 3- by 36 - foot rotary kiln was conducted to demonstrate the feasibility of simultaneous induration and reduction of magnetic taconite concentrate . Lignite , or lignite - anthracite mixtures , and green magnetite pellets (64.2 percent Fe , dry basis ) were heated in a rotary kiln to about 2,100 ° F. After separation from excess reductant , the product pellets were found to be highly reduced and acceptably hard . A total of 140 tons of prereduced pellets with an average Fe content of 79.0 percent was produced at Minneapolis and smelted in the Bureau's experimental blast furnace at Bruceton , Pa . Two additional supplies of prereduced pellets were obtained from The Steel Company of Canada , Ltd. , Hamilton , Ontario , which contained 83.8 and 91.3 percent Fe , respectively . Smelting of prereduced pellets was compared with that of unreduced pellets obtained from The Hilton Mines , Shawville , Quebec , and from the Erie Mining Co. , Hoyt Lakes , Minn . Blast furnace tests established that a substantial decrease in coke rates and higher production result from the use of prereduced pellets .

Jan 1, 1964

By R. G. Warncke, Stanley M. Walker

The United States Bureau of Mines was created by an act of Congress in 1910 as a governmental agency to work , on a national scale , toward reducing the huge annual loss of life in the production and processing of the Nation's minerals . From 1906 to 1910 , inclusive , nearly 2,500 miners lost their lives in 84 major explosion disasters , and more than 13,000 suffered fatal injuries from all causes in the coal mines of the United States . Also , conditions in the metal and nonmetal mines were proportionately hazardous during this period , and the total loss of life in all mines and quarries exceeded 3,000 annually and approximately 250,000 workers suffered serious injuries . Under these conditions it is readily understandable why Congress took notice of this " high cost of mining" , and from the investigations and hearings of the day emerged the Bureau of Mines charged with the prevention of accidents and the preservation of the health of all those engaged in the mineral industry; this has continued to be a most important part of the work of the Bureau . Throughout its existence the Bureau of Mines has had no legal authority of enforcement , except during war years , when enforcement necessary to the national security was given to it . The Bureau believes that persuasion , with factual evidence , is the proper and best way to obtain compliance with the safety suggestions made by its engineers and scientists . There is no panacea for accidents , nor will any single " approach " , instill safety consciousness in all workers , and without it accidents will occur --and occur again . To persuade men to work safely, numerous forms of appeal are required to reach the various temperaments of workers in many types of mines operating under diverse conditions .

Nov 1, 1949