Search Documents

By Luciana Vilarinho Ramos de Carvalho

O objetivo deste estudo foi desenvolver um modelo matemático capaz de prever as propriedades mecânicas de uma barra redonda laminada a quente em aço ao carbono, em termos de limite de escoamento e limite de resistência, considerando equações consagradas na literatura e dados industriais de processo. Foram utilizados os parâmetros de processo da laminação, tais como temperatura, deformação, taxa de deformação e tempo entre passes, e a composição química do aço SAE 1020. Os resultados calculados pelo modelo apresentaram boa concordância com os resultados medidos nas amostras, com diferença percentual de 3,34% para limite de escoamento e 2,14% para limite de resistência, além de mostrar-se adequado para previsão da evolução microestrutural, considerando as equações de recristalização estática e dinâmica. A utilização deste modelo pode levar à redução de custos com ensaios de tração e atender à demanda crescente dos clientes por estas informações nos certificados de qualidade.

Oct 30, 2017

By Jayme Alex Marques da Silva

A utilização de carvão vegetal na fabricação do ferro-gusa tem ganhado destaque devido a suas vantagens ambientais em comparação ao coque. A necessidade de suprir a demanda de consumo de carvão vegetal pelas siderurgias faz com que os produtores busquem maior produtividade e qualidade através da busca constante na redução do tempo de produção do carvão. O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de um modelo matemático tri-dimensional transiente, para simulação da secagem, carbonização e resfriamento no interior de um forno retangular de alvenaria. Foi desenvolvido um modelo acoplado baseado na solução das equações de conservação da quantidade de movimento, energia e espécies químicas. As soluções das equações diferenciais que representam os fenômenos são obtidas através da técnica de volumes finitos. Ao longo do processo de carvoejamento, o modelo considera a transferência de massa e calor associada à cinética de reação de cada componente. O modelo é tridimensional e transiente, sendo capaz de prever detalhes dos fenômenos no interior do forno e sua evolução temporal o que possibilita o controle das fases de fabricação do carvão vegetal.

Aug 1, 2018

By Leonardo Neves

No presente trabalho foi feito um estudo do escoamento multifásico do desgaseificador RH através do no sistema água/óleo/ar. A modelagem matemática do escoamento fluidodinâmico foi feito utilizando a abordagem de dois fluidos Euleriana-Euleriana. No estudo foi empregado o modelamento matemático para simular as vazões empregadas na indústria para prever o comportamento da escória. Os experimentos foram feitos utilizando o modelo físico do desgaseificador RH da USIMINAS nas escalas de 1:5. Através de filmagens utilizando câmera comum e cálculos de espessura do óleo pôde-se validar os resultados obtidos no modelamento matemático. Foi determinado que na camada de óleo entre a panela e as pernas de descida e de subida do desgaseificador RH foram as regiões que possuem a menor espessura da camada de óleo. Os resultados apontaram que a espessura do óleo entre a perna de subida e a panela a espessura do óleo são as menores e decrescem à medida que a vazão de gás aumenta.

Aug 16, 2017

By Eduardo Gimenes Jabes, Thiago Pires Nagasima, João Ricardo Filipini da Silveira, João Batista Ferreira Neto, Marcelo de Aquino Martorano

Foi implementado um modelo matemático para simular a solidificação de ligas do sistema Nd-Fe-B no processo de lingotamento de tiras. O modelo foi baseado na aplicação da equação de condução de calor unidimensional através da espessura da tira e da parede do rolo refrigerado da máquina de lingotamento. A resolução numérica dessas equações permitiu o cálculo do perfil de fração de sólido através da espessura da tira e dos perfis de temperatura através da tira e da parede do rolo. A temperatura de um ponto da superfície do rolo oscila em ciclos formados pelo contato com o metal líquido (vazamento) e pelo destacamento de um pedaço da tira. A temperatura média do rolo aumenta continuamente, diminuindo a taxa de resfriamento nas tiras. Mesmo no início do processo, os pedaços de tiras que se destacam ainda não estão completamente sólidos.

Oct 1, 2019

By Juan Mendoza F.

Diversas minas utilizan programas computarizados para resolver obstáculos presentados en las operaciones y así planificar mejor la producción de las mismas. En este sentido, el objetivo del texto señala la aplicación del modelo matemático como herramienta que establece datos a través de un programa de minado óptimo mensual y controla la producción de la mina. El modelo está diseñado para la instalación Data General, modelo eclipse en lenguaje FORTRAM IV y conlleva el proceso de cuatro etapas: control de leyes de producción, control de recursos, control de costos de minado y plan de minado óptimo.

Nov 8, 1982

By Ygor Amadeo Sartori Regados

Um modelo para prever a formação da macrossegregação em ligas metálicas binárias foi proposto e implantado a partir das equações macroscópicas de conservação de massa e espécies químicas, resolvidas numericamente em forma adimensionalizada através do Método dos Volumes Finitos para a realização de uma análise paramétrica, na qual se verificou o efeito de parâmetros de processo como o gradiente e a velocidade de solidificação, além de parâmetros do material como o coeficiente de partição de soluto. A análise paramétrica indicou condições nas quais a macrossegregação induzida pela macrodifusão se torna considerável, convergindo para sistemas com interface plana, enquanto altas velocidades de solidificação tornam esse efeito desprezível, aproximando o sistema do perfil de solidificação de Scheil para a fração de sólido. O efeito da reação eutética também foi avaliado, indicando sua influência na formação da segregação de soluto e na estabilidade da interface sólido-líquido planar.

Aug 16, 2017

By Rafaela Pacheco Malvão dos Santos, Rafaela Pereira Batista Carvalho, Flávio Monteiro de Souza, Bruno Moura de Jesus, Rodrigo da Silva Magalhães

Dentre as impurezas do gusa, o fósforo se destaca por promover fragilidade a frio ao aço, uma propriedade normalmente indesejada. A sua adequação a teores aceitáveis ocorre no Conversor LD, através da oxidação do banho e adição de fundentes. O modelo proposto objetiva determinar a adição de fundentes de forma dinâmica: com base na termodinâmica e ajustes com dados históricos visando promover uma escória adequada a proteção do revestimento refratário e a desfosforação. O modelo está em uso nos Conversores LD da Aciaria da Companhia Siderúrgica Nacional e demonstrou resultados satisfatórios.

Oct 1, 2019

By Abel Anchorena

El presente trabajo señala el modelo predictivo de fragmentación realizado para Mina Lagunas Norte donde se busca simular la pila de material volado, para lo cual se emplea una base experimental obtenida del análisis de voladuras realizadas en el tajo. Las predicciones en fragmentación de material serán relacionadas con sus costos estimados con el fin de obtener múltiples alternativas de diseño. Asímismo, se muestra una adaptación concreta de la ecuación de V.M. Kuznetsov (1973). Dichas ecuaciones son obtenidas de tamaños de fragmentos X50 y X80 y son incorporadas como parámetros en la Función Weibull Rosin Rammler Ordinaria, la cual es utilizada como función descriptora de la pila de material volado. En consecuencia, modelar la pila de material volado e incorporarlo en una matriz de decisión trae grandes beneficios como es obtener una fragmentación requerida por la operación al mejor costo, utilizando de manera eficiente los recursos.

Oct 21, 2015

By Roberto Bria

El presente texto describe el módulo prefabricado para las salidas de emergencia. En este sentido, el sistema modular prefabricado busca facilitar y agilizar la instalación de salidas de emergencia desde el interior de mina hasta superficie mediante RB entubados con módulos armados fuera de la Unidad Minera, mejorando la seguridad mediante un sistema confiable de fácil colocación, reutilizable, y de gran robustez. De ese modo cumplir con el objetivo primordial de las salidas de emergencia de 200 m hasta la superficie, en terrenos de calidad de roca regular a mala.

Sep 21, 2013

By Dino Cano

"El presente texto describe el modelo matemático probabilístico en el transporte del mineral a tajo abierto, a través del lenguaje de simulación GPSS World versión estudiantil. El modelo ha sido desarrollado para reproducir y estudiar la operación del sistema de transporte de mineral en una guardia, de forma que pueda simular la producción en toneladas de mineral, estimar el porcentaje de utilización de los equipos de carguío: palas y cargadoresfrontales, así como el número de camiones que pueden presentarse en la cola de cada unidad de carga y descarga."

Sep 14, 2009

By Bruno Henrique Reis

O pó de aciaria elétrica (PAE) é um importante subproduto da indústria siderúrgica devido ao seu alto teor de Zn. Assim, tecnologias vêm sendo desenvolvidas visando seu aproveitamento, sendo o forno Waelz a mais difundida delas atualmente. Sua operação, por contar com um forno rotativo de grandes dimensões, que abriga uma infinidade de fenômenos físico-químicos, apresenta difícil previsibilidade ab initio. Por essa razão, este trabalho faz uso de uma ferramenta avançada da termodinâmica computacional, destinada à modelagem de processos, chamada SimuSage, a fim de modelar o seu comportamento. Para a criação do modelo utilizou-se também uma base de dados termodinâmicos advinda do software FactSage e a plataforma Lazarus. Com base em dados e resultados operacionais da literatura, foi possível realizar simulações no modo adiabático e comparar os resultados com os da prática industrial. Constatou-se uma grande sensibilidade do modelo com relação à quantidade de ar de entrada considerada no sistema, mas, também, boa aproximação dos resultados com relação à composição química dos produtos Óxido Waelz e Escória Waelz.

Aug 16, 2017

By Altemar Dettogne do Nascimento

O colamento de aço no molde (sticker) é uma anomalia de processo de lingotamento, que quando não detectado pelos modelos de prevenção de sticker, pode gerar breakout, o que significa perdas de produção significativas e aumentos de custos de manutenção para recuperação de componentes de segmentos e moldes, além dos riscos de segurança durante a limpeza do aço dentro da máquina e reprocessamento das placas para eliminação de defeitos superficiais. Outro aspecto a ser considerado é a ocorrência de falso alarme de sticker que também gera custos adicionais de produção, aumento de defeitos superficiais nas placas e powder slivers em laminado a quente devido a redução brusca da velocidade de lingotamento. Visando reduzir as ocorrências citadas acima e otimizar o processo de lingotamento, um novo sistema de detecção de sticker foi implantando, em AM Tubarão, nas 03 máquinas de lingotamento contínuo de placas, com uma configuração diferente da que que habitualmente é encontrada no mercado. O sistema é baseado em dois eixos: uma imagem termográfica do molde e um sistema de cálculo bastante avançado. Este trabalho apresenta os resultados deste processo e os ganhos obtidos quanto à redução de alarme falso de sticker.

Oct 30, 2017

By Carlos Magno Palacios Arbizu

La calidad total es la estrategia que busca la mejorar la productividad y eficiencia de los productos que ofrece -en tanto sean reconocidos por este valor-, de forma que genera competitividad en las organizaciones peruanas y se presenta como respuesta a nuevos enfoques de gestión surgidos ante el proceso de globalización. En este sentido, el presente trabajo analiza la forma del avance en el nuevo enfoque de gestión de las empresas mineras, para así proponer alternativas de tratamiento e implementación de un modelo basado en la Calidad Total, de manera que esté alineado dentro de un sector que tenga características propias y diferenciadas de organizaciones de otros sectores productivos.

Sep 12, 2005

By Raúl Castellanos

Las herramientas de modelamiento empresarial fueron diseñadas para apoyar la gestión estratégica de las empresas mineras con el objetivo de especular sobre lo sucedido con las organizaciones. En ese sentido, el presente texto señala un modelo personalizado que se ajuste a la empresa. Es decir, donde la principal función del modelador sea la “simulación”, la cual permita elegir con un menor margen de incertidumbre, la estrategia más conveniente o más rentable, aunque se complique con un número mayor de variables.

May 25, 1998

By W. J. Whiten

Current developments in one type of crushing and screening model is reviewed and general design techniques and policies are proposed for the control of crushing plants.

Jan 1, 1984

By A. Drumond, J. F. C. L. Costa, M. G. Lemos, A. L. Rodrigues, F. G. Niquini

The past decade has seen a renewed possibility of using machine learning algorithms to solve a large collection of problems in several fields. Data acquisition for mining operations has increased with the growth in sensor-based technologies, and therefore the amount of information available for mining applications has dramatically increased. Ore sorting equipment is available for separating ore from waste based on differences in physical properties detected by a real-time analyser. The separation efficiency depends on the contrast in these properties. In this study we investigate the application of machine learning models trained using data from the output of a dual-energy X-ray ore sorting apparatus at a gold mine. The particles were first hand-sorted into ore and gangue classes based on their mineralogical composition. Classification models were then used to help decide the balance between the number of true and false positives for ore in the concentrate, with a view to economic parameters, using their receiver operator characteristic (ROC) curves. The results showed AUC (area under the ROC curve) scores of up to 0.85 for the classification models and a maximum reward condition Fpr/Tpr around 0.5/0.9 for a simplified economic model.

Aug 8, 2024

By M. E. Gershon

Software for coal blending has gained a lot of recent attention as micro-computer programs have come on the market. Some of this software is appropriate and some is not. This paper looks at the types of models being used and points out the strengths and weaknesses of each. Recommendations are then made concerning the level of detail required for these programs, relating this concern to the various ways in which coal companies are using these programs. A checklist of company requirements for these programs and available pro-gram-features provides an aid in matching the program to the company.

Jan 1, 1988

This paper considers two particular empi- rical models for the processes of the generati- on of hydrochemical zoning and epithermal near- surface mineralization of mercury-antimony-arse- nic formation in the discharge area of the Uzon Caldera ore generating hydrothermal system in Kamchatka. Vertical and horizontal hydrochemical zo- ning is caused by mixture of infiltration waters of the surface formation with fluid of chloride- sodium composition which are supplied up the-zo- ne of deep fault. Ore formation is caused by simultaneous existence of two geochemical barriers, namely oxidizing and reductive. The first barrier is determined by the-level of ground waters. The second one forms under the clay-opal screen un- der the influence of two factors, namely the inflow of deep reduction sulphur compounds (which are transported together with arsenic, antimony and mercury) and the generation of hyd- rogen sulphide as a result of sulphur- and sul- phate reduction. X-ray-amorphous phase of orpi- ment composition and realgar phase are formed, respectively, on the oxidizing and reductive Barriers.

Jan 1, 1987

By T. Kalliomäki, B. P. Wilson, M. Lundström, J. Aromaa

"The diffusion rate of cupric ions and limiting current density are important factors that determine the rate of copper mass transport in electrolytes proximal to the electrodes used in electrorefining. As a result, diffusion can critically affect both the rate and morphology of cathodic copper deposition thus it is crucial that it be optimized to improve production. The diffusion coefficient of cupric ion (DCu(II)) in copper electrolytes has been previously researched but the values detailed in the literature show significant variations and moreover arsenic - a common impurity - is generally excluded. Furthermore, in previous studies the models have only been validated with model solutions rather than real industrial electrolytes. In this study, the limiting current density and diffusion coefficient of cupric ion were defined for synthetic electrolytes containing copper (40–60 g/dm3), nickel (0–20 g/dm3), sulfuric acid (130–220 g/dm3) and arsenic (0–45 g/dm3). The cathodic limiting current densities were measured at three temperatures (50, 60, 70 °C) with linear sweep voltammetry using the rotating disc electrode (RDE) as the cathode. By utilizing the limiting current density, models for the DCu(II) were constructed using Levich equation. The validity of the DCu(II) model for technical use was confirmed through their application to industrial electrorefining electrolytes with known element concentrations. Consequently, this study provides improved models for limiting current density and diffusion coefficient of cupric ion that can be utilized for industrial process optimization.INTRODUCTION For an efficient copper electrolysis process, the mass transport of copper ions has to be effective. The main mass transport types of copper ions in copper electrorefining are diffusion and convection while the effect of migration is negligible. In order to maintain good mass transport, it is beneficial to keep both diffusion and convection high to maximize the limiting current density (jlim) (Bard and Faulkner, 2001). jlim is the highest current density that can flow in the cell, thus by maximizing jlim the deposition time can be minimized and the good quality of cathodic copper can be ensured. Thus, it is important to research possibilities that increase and optimize diffusion since slow diffusion in the electrolyte limits the rate of the process (Levich, 1947; Moats et al., 2000; Subbaiah and Das, 1989)."

Jan 1, 2018

By John A. Herbst, K. Rajamani

Process improvement is probably the most widespread objective of mineral process plant operators in the late 1980's. An important part of such improvements is dynamic optimization which involves reacting to inevitable plant disturbances in such a way that productivity is maximized at every instant of time. This paper describes the way in which mathematical models can be and have been used in dynamic optimization. Both off-line and on-line model applications are described.

Jan 1, 1989