Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-16T07:54:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T18:37:54Z : No. of bitstreams: 1 142051.pdf: 4528657 bytes, checksum: 332a18b7d483d775c6e37d35fe00c327 (MD5)

Os moinhos de bolas são equipamentos presentes em plantas de mineração, sendo uma máquina importante no circuito de cominuição de minérios. Em função de inúmeros fatores como, por exemplo, projeto, fabricação, sobrecarga no equipamento, falta de manutenção e procedimentos de operação inadequados, são desenvolvidas descontinuidades nos componentes estruturais desse equipamento. Os componentes estruturais dos moinhos, basicamente, corpo, tampas e munhões, além do custo elevado, possuem prazos de fabricação que podem variar de dois a três anos dependendo da demanda do mercado. Portanto é cada vez mais necessário que as descontinuidades detectadas nesses componentes sejam corretamente avaliadas. Neste trabalho analisaram-se pela mecânica da fratura a criticalidade de descontinuidades, tais como trincas constatadas em um munhão de um moinho de bolas e compararam-se os valores teóricos de taxa de propagação (crescimento) dessas descontinuidades com valores reais obtidos por meio de inspeções periódicas realizadas neste componente. A nucleação das trincas foi causada por falta de lubrificação nos mancais do moinho, gerando esforços térmicos circunferenciais no munhão, em que a temperatura estimada do contato munhão e bucha atingiu a faixa de 100 °C a 150 °C. No período analisado, os resultados obtidos por meio da norma BS7910 mostraram-se mais próximos dos valores reais do que a norma ASME Seção XI, Apêndice A. O tamanho da trinca mais crítica foi aceito pelos critérios da norma BS7910 e aprovado apenas na condição de emergência da norma ASME Seção XI, Apêndice A. / The grinding ball mills are equipments present in mining plants, being important in the ore comminution circuits. Depending on numerous factors, such as, for example, design, manufacturing, overloads, poor maintenance and inadequate operating procedures, flaws are developed in the structural components of this equipment. The structural components of a mill, basically, shell, heads and trunnions, besides high costs, have lead times that might vary from two to three years, according to market demand. Therefore, it becomes increasingly necessary that any flaws in those components to be properly evaluated. This paper analyzed the fracture mechanics of the criticality of flaws, such as cracks observed in a ball mill trunnion and compared the theoretical values of growth rate of these defects with actual values obtained through periodic inspections performed in this component. The cracks nucleation was caused by lack of lubrication in the trunnion bearings, generating circumferential thermal stresses, thus the estimated temperature of the trunnion and bushing contact achieved the range 100 °C to 150 °C. During the analyzed period, the results obtained by the standard BS7910 proved to be closest to the actual values than the standard ASME, Section XI, Appendix A. The most critical crack size was accepted by the criteria of the BS7910 and approved only on emergency condition of ASME Section XI, Appendix A.

Os moinhos de bolas são equipamentos presentes em plantas de mineração, sendo uma máquina importante no circuito de cominuição de minérios. Em função de inúmeros fatores como, por exemplo, projeto, fabricação, sobrecarga no equipamento, falta de manutenção e procedimentos de operação inadequados, são desenvolvidas descontinuidades nos componentes estruturais desse equipamento. Os componentes estruturais dos moinhos, basicamente, corpo, tampas e munhões, além do custo elevado, possuem prazos de fabricação que podem variar de dois a três anos dependendo da demanda do mercado. Portanto é cada vez mais necessário que as descontinuidades detectadas nesses componentes sejam corretamente avaliadas. Neste trabalho analisaram-se pela mecânica da fratura a criticalidade de descontinuidades, tais como trincas constatadas em um munhão de um moinho de bolas e compararam-se os valores teóricos de taxa de propagação (crescimento) dessas descontinuidades com valores reais obtidos por meio de inspeções periódicas realizadas neste componente. A nucleação das trincas foi causada por falta de lubrificação nos mancais do moinho, gerando esforços térmicos circunferenciais no munhão, em que a temperatura estimada do contato munhão e bucha atingiu a faixa de 100 °C a 150 °C. No período analisado, os resultados obtidos por meio da norma BS7910 mostraram-se mais próximos dos valores reais do que a norma ASME Seção XI, Apêndice A. O tamanho da trinca mais crítica foi aceito pelos critérios da norma BS7910 e aprovado apenas na condição de emergência da norma ASME Seção XI, Apêndice A. / The grinding ball mills are equipments present in mining plants, being important in the ore comminution circuits. Depending on numerous factors, such as, for example, design, manufacturing, overloads, poor maintenance and inadequate operating procedures, flaws are developed in the structural components of this equipment. The structural components of a mill, basically, shell, heads and trunnions, besides high costs, have lead times that might vary from two to three years, according to market demand. Therefore, it becomes increasingly necessary that any flaws in those components to be properly evaluated. This paper analyzed the fracture mechanics of the criticality of flaws, such as cracks observed in a ball mill trunnion and compared the theoretical values of growth rate of these defects with actual values obtained through periodic inspections performed in this component. The cracks nucleation was caused by lack of lubrication in the trunnion bearings, generating circumferential thermal stresses, thus the estimated temperature of the trunnion and bushing contact achieved the range 100 °C to 150 °C. During the analyzed period, the results obtained by the standard BS7910 proved to be closest to the actual values than the standard ASME, Section XI, Appendix A. The most critical crack size was accepted by the criteria of the BS7910 and approved only on emergency condition of ASME Section XI, Appendix A.

Durante o período de operação de um empreendimento mineiro, oportunidades de aumento de capacidade produtiva podem gerar ganhos significativos para uma empresa. Para os casos em que se viabiliza maior capacidade de produção da mina deve-se avaliar a capacidade de processamento da usina de beneficiamento, que assim inclui melhorias de desempenho ou expansão mediante adição de equipamentos. Este trabalho contempla a descrição das etapas de amostragem, caracterização do minério, a modelagem do circuito existente e a simulação para aumento da capacidade do circuito de moagem da usina da Mineração Serra Grande da AngloGold Ashanti, situada no município de Crixás no interior de Goiás. Os cenários simulados foram (1) adição de um terceiro moinho de bolas em série aos moinhos existentes, (2) adição de um terceiro moinho de bolas em paralelo ao circuito existente, (3) adição de um moinho vertical para processamento do produto dos dois moinhos de bolas existentes e (4) adição de uma prensa de rolos após o circuito de britagem. O propósito das quatro simulações foi avaliar a viabilidade técnica dos circuitos selecionados mediante modelagem matemática e simulação de processos, assim como dimensionar os novos equipamentos para tal fim. / During operation of the mining cycle, increases the throughput would generate significant capital savings for a company. For cases that enables higher mine production capacity, it must be evaluated plant capacity and also performance improvements or expansion by adding new equipment. This study includes the description of the sampling methodology, the minerals analysis, modeling of the existing circuit and simulation for a possible expansion, specifically for the grinding circuit at Mineração Serra Grande plant of AngloGold Ashanti group, located in Crixás, Goiás. the studied scenarios were: (1) adding a third ball mill in series with existing two ball mills, (2) adding a third ball mill in parallel with existing mills, (3) adding a vertical mill in series with existing mills and (4) adding high pressure grinding rolls to existing mills. The four simulations intend assess the technical feasibility of the circuits selected by mathematical modeling and simulation of processes and design new equipment for this purpose.

Durante o período de operação de um empreendimento mineiro, oportunidades de aumento de capacidade produtiva podem gerar ganhos significativos para uma empresa. Para os casos em que se viabiliza maior capacidade de produção da mina deve-se avaliar a capacidade de processamento da usina de beneficiamento, que assim inclui melhorias de desempenho ou expansão mediante adição de equipamentos. Este trabalho contempla a descrição das etapas de amostragem, caracterização do minério, a modelagem do circuito existente e a simulação para aumento da capacidade do circuito de moagem da usina da Mineração Serra Grande da AngloGold Ashanti, situada no município de Crixás no interior de Goiás. Os cenários simulados foram (1) adição de um terceiro moinho de bolas em série aos moinhos existentes, (2) adição de um terceiro moinho de bolas em paralelo ao circuito existente, (3) adição de um moinho vertical para processamento do produto dos dois moinhos de bolas existentes e (4) adição de uma prensa de rolos após o circuito de britagem. O propósito das quatro simulações foi avaliar a viabilidade técnica dos circuitos selecionados mediante modelagem matemática e simulação de processos, assim como dimensionar os novos equipamentos para tal fim. / During operation of the mining cycle, increases the throughput would generate significant capital savings for a company. For cases that enables higher mine production capacity, it must be evaluated plant capacity and also performance improvements or expansion by adding new equipment. This study includes the description of the sampling methodology, the minerals analysis, modeling of the existing circuit and simulation for a possible expansion, specifically for the grinding circuit at Mineração Serra Grande plant of AngloGold Ashanti group, located in Crixás, Goiás. the studied scenarios were: (1) adding a third ball mill in series with existing two ball mills, (2) adding a third ball mill in parallel with existing mills, (3) adding a vertical mill in series with existing mills and (4) adding high pressure grinding rolls to existing mills. The four simulations intend assess the technical feasibility of the circuits selected by mathematical modeling and simulation of processes and design new equipment for this purpose.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This paper describes a study of reaction parameters in a ball mill in the synthesis of 1H-pyrazole acid catalyzed. The studied parameters were: amount of reactants, frequency, reaction time, amount of catalyst, number of milling balls, different catalysts, diameter and material of the milling balls. Another study was conducted to study the mechanism of solid-solid reaction involved in the cyclocondensation between enaminones and hydrazine hydrochloride acid catalyzed. These mixtures were studied by thermal analysis (TGA and DSC), where eight enaminones were evaluated and four eutectic mixtures were identified. / Este trabalho descreve o estudo de parâmetros reacionais em moinho de bolas na síntese de 1H-pirazol catalisada por ácido. Os parâmetros estudados foram: quantidade de reagentes, frequência, tempo, quantidade de catalisador, número de esferas, diferentes catalisadores, diâmetro e material das esferas de moagem. Outro trabalho realizado foi o estudo do mecanismo de reação sólido-sólido envolvido na reação de ciclocondensação entre enaminonas e cloridrato de hidrazina catalisada por ácido. Estas misturas foram estudadas através de análises térmicas (TGA e DSC), sendo que de oito enaminonas avaliadas, 4 misturas eutéticas binárias foram identificadas.

Submitted by Kilvya Braga (kilvyabraga@hotmail.com) on 2018-04-23T14:56:43Z No. of bitstreams: 1 WLADMIR JOSÉ GOMES FLORÊNCIO - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2015.pdf: 4800490 bytes, checksum: f2bc5fbc0347cf5ae8fcd0816a8c0697 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-23T14:56:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 WLADMIR JOSÉ GOMES FLORÊNCIO - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2015.pdf: 4800490 bytes, checksum: f2bc5fbc0347cf5ae8fcd0816a8c0697 (MD5) Previous issue date: 2015-06-19 / CNPq / Estudou-se a dinâmica do processo de moagem, analisando o movimento da carga de um moinho de bolas em escala de laboratório, a partir de ensaios realizados e a partir da simulação utilizando-se o Método dos Elementos Discretos (MED). Uma adaptação do sistema de transmissão mecânico, do moinho, foi feita com o objetivo de variar a velocidade de rotação entre: 57%, 60%, 65%, 70%, 75% e 80% da velocidade crítica (NC). Ensaios de peneiramento, sem moagem e com moagem, variando o percentual de velocidade crítica do moinho, foram realizados. Com isso estabeleceu-se um ponto de corte de referência na peneira de malha (+30#), cujo objetivo foi determinar a eficiência da moagem a partir da verificação da distribuição granulométrica obtida. O comportamento da dinâmica do processo de moagem foi observado utilizando-se um sistema de filmagem em que foram analisados os deslocamentos e comparados com os obtidos pela simulação computacional em 2D, realizada no software de simulação DEMpack®. Foi desenvolvida uma metodologia com o apoio da simulação computacional da moagem, utilizando-se a posição dos corpos moedores e as características da massa, cujo objetivo foi o de determinar a potência necessária ao movimento do moinho de bolas. Verificou-se ser possível realizar a calibração do modelo de simulação a partir da comparação das imagens obtidas pela filmagem do experimento. O coeficiente de atrito influenciou o comportamento da dinâmica do processo: obteve-se melhores resultados quando se utilizou um coeficiente de atrito mais baixo para simular o comportamento dos corpos moedores e um coeficiente de atrito mais alto para simular o comportamento da carga. / It was studied the dynamics of the grinding process, analyzing the movement of the load a ball mill on a laboratory scale, from tests carried out and from the simulation using the Discrete Elements Method (MED). An adaptation of mechanical transmission system of the mill was taken in order to vary the speed of rotation between: 57%, 60%, 65%, 70%, 75% and 80% of the critical speed (NC). Screening tests without crushing and grinding, varying the percentage of critical mill speed, were performed. With that it was established a reference cutoff point in the mesh sieve (+ 30 #), whose objective was to determine the grinding efficiency from checking the particle size distribution obtained. The dynamic behavior of the milling process was observed using a recording system in which the offsets were analyzed and compared with those obtained by computer simulation of 2D held in DEMpack® simulation software. A methodology with the help of computer simulation of milling was developed, using the position of the grinding media and mass characteristics whose goal was to determine the power required to move the ball mill. It was found to be possible to perform the calibration of the simulation model based on the comparison of images obtained by shooting the experiment. The friction coefficient influence the dynamic behavior of the process: better results are obtained when using a low coefficient of friction to simulate the behavior of the grinding bodies and a higher coefficient of friction to simulate the load behavior.

Made available in DSpace on 2017-07-21T20:42:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 rodrigoric.pdf: 9183178 bytes, checksum: 1d5fba078a589cbc1810eea245d1e019 (MD5) Previous issue date: 2006-10-31 / Mechanical alloying is a powder processing technique involving cold welding, fracturing mechanisms and rewelding of powder particles in a ball mill. The present work applied this technique with the purpose of processing titanium, niobium and tin alloys, through planetary ball mill and attritor mill. The atomic percentages of these elements were varied in six differents ways. The niobium hydrate was used on production of some alloys in study, with the purpose to observe the effects during the milling and on the alloys obtained after sintering. Differences between processing in planetary ball mill and attritor mill, as well the cold welding influences on the kinetic parameters of milling process were approached. The use of niobium hydrate result in a decrease of powders average crystallite size, and an increase of micro hardness of sintered alloys. This work obtained beta titanium alloys and alpha-beta titanium alloys in namometric sizes. The average crystallite size, for milled powders, was 7,6 nm. / Mecano-síntese é uma técnica de processamento em pó que envolve a soldagem a frio, mecanismos de fratura e a resoldagem das partículas de pós, em moinhos de bolas. O presente trabalho utilizou esta técnica com o propósito de processar ligas de titânio, nióbio e estanho, através de moinhos de bolas planetário e de atrito. As porcentagens atômicas destes elementos foram variadas de seis maneiras diferentes. O hidreto de nióbio foi utilizado na produção de algumas ligas em estudo, com o propósito de se observar os efeitos durante a moagem e na liga obtida após a sinterização. Diferenças entre o processamento em moinho de bolas planetário e o moinho de atrito, assim como as influências da soldagem a frio nos parâmetros cinéticos do processo de moagem, foram abordadas. O uso do hidreto de nióbio resultou na diminuição do tamanho médio de cristalito dos pós, e em um acréscimo na microdureza das ligas sinterizadas. Neste trabalho foram obtidas ligas de titânio beta e de titânio alfa-beta, em tamanhos nanométricos. O tamanho médio do cristalito, para os pós moídos, foi de 7,6 nm.