Sinais de vibração no monitoramento do processo de retificação plana de cerâmicas avançadas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Efeito dos parâmetros de retificação no acabamento superficial de cerâmicas aplicadas à biomateriais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Producción de pólvoras salinas por vía húmeda

Valuable black powder has been produced traditionally by the wheel-mill grinding process. It is a process which evolved since the 12th century until his crowning moment ca. 1850. The current system of manufacturing black powder has barely changed in 150 years. This traditional system has and inherent risk of explosion in several stages which is not avoidable. Laws and restrictions are constantly increasing. So do the transportation costs, whatever are his final use. Nowadays the consumer price could be multiplied by easily more than ten times the original production cost. Traditional factories tend to group, merge and move away from settled areas. Obviously this protects the factories from public opinion in case of an accident thus increases the final cost of the propellant. The wet production could allow plants to scatter and decrease production costs. A wet method of production is proposed and developed in this project. The components are mixed in presence of water and extracted with an organic solvent. This conditions insures there is no risk of explosion. The method uses low and cheap technology. Precise calculations are presented among thermodynamic, legal and economic factors. Although the work is based in traditional (KNO3-C-S) black powder, other oxidizers with present interest like are studied. Furthermore, traditional production systems and quality processes are also discussed. Obtener pólvora negra ha sido posible gracias a la producción por vía seca con el molino de ruedas. Es un procedimiento que ha estado en evolución desde el siglo XII hasta su cénit a mediados del siglo XIX. Las producciones actuales utilizan este sistema que apenas ha variado en 150 años. El proceso clásico implica riesgos inherentes e inevitables de explosión en varias de sus etapas. Cada día la legislación es progresivamente más restrictiva con el transporte de explosivos. Las pólvoras, sean usadas para pirotecnia, cartuchería o materiales energéticos, están sujetas a gravámenes por el transporte. Hoy día el precio al consumidor puede llegar a estar multiplicado hasta más de diez veces el coste de producción. Las producciones tradicionales tienden a agruparse y alejarse de las poblaciones. Esto las protege, en caso de accidente, de la opinión pública aunque a costa de encarecer el producto. La producción húmeda es fácilmente escalable y apenas requiere inversión pudiendo dispersar las producciones y abaratar los costes. En este proyecto se propone un sistema de producción de explosivos salinos por vía húmeda, a través de una incorporación acuosa y una extracción con un disolvente orgánico. Las condiciones de operación aseguran que no hay riesgo ninguno de explosión. El sistema utiliza tecnología muy accesible y económica. Se han incorporado cálculos meticulosos además de discutir aspectos termodinámicos, legislativos y económicos. Aunque el trabajo se centra en la pólvora clásica (KNO3-C-S), se estudian alternativas con mayor interés actual. Así mismo se analizan los métodos de producción tradicionales y los efectos sobre la calidad de la pólvora.

Slurry flow in mills with TCPL - An efficient pulp lifter for ag/sag mills

The difficulties associated with slurry transportation in autogenous (ag) and semi-autogenous (sag) grinding mills have become more apparent in recent years with the increasing trend to build larger diameter mills for grinding high tonnages. This is particularly noticeable when ag/sag mills are run in closed circuit with classifiers such as fine screens/cyclones. Extensive test work carried out on slurry removal mechanism in grate discharge mills (ag/sag) has shown that the conventional pulp lifters (radial and curved) have inherent drawbacks. They allow short-circuiting of the slurry from pulp lifters into the grinding chamber leading to slurry pool formation. Slurry pool absorbs part of the impact thus inhibiting the grinding process. Twin Chamber Pulp Lifter (TCPL) - an efficient design of pulp lifter developed by the authors overcomes the inherent drawbacks of the conventional pulp lifters. Extensive testing in both laboratory and pilot scale mills has shown that the TCPL completely blocks the flow-back process, thus allowing the mill to operate close to their design flow capacity. The TCPL performance is also found to be independent of variations in charge volume and grate design, whereas they significantly affect the performance of conventional pulp lifters (radial and curved). (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Caracterização do estoque de anchoita (engraulis anchoita) da região Sul do Brasil e utilização desta matéria-prima na elaboração de produto de alto valor agregado

O trabalho teve por objetivo caracterizar o estoque de anchoita (Engraulis anchoita) capturado na região sul do Brasil, visando à utilização deste recurso de alto valor biológico no desenvolvimento de produtos semi-prontos e de fácil preparo, tipo empanado. Os experimentos foram conduzidos com anchoita resultante de cruzeiros realizados pelo Navio Oceanográfico Atlântico Sul da Universidade Federal do Rio Grande (FURG), RS, Brasil. Os exemplares foram capturados entre a cidade de Rio Grande (32ºS, RS-Brasil) e 51ºW. Após captura, o pescado foi armazenado a bordo em mistura de gelo e água do mar, na razão 1:1. As amostras foram transportadas para o laboratório de Biotecnologia da FURG e mantidas sob congelamento a -18°C, até a realização das análises. O trabalho está constituído por uma revisão bibliográfica, que enfatiza a importância do recurso pesqueiro em estudo como potencial a ser explorado, discorre sobre ácidos graxos e perfil de voláteis, bem como, o desenvolvimento de produtos à base de pescado. O desenvolvimento do trabalho é expresso por quatro artigos. O primeiro teve como objetivo caracterizar o estoque de anchoita segundo a biometria, rendimento, composição proximal, compostos nitrogenados e ácidos graxos. O rendimento, a composição proximal e o perfil de ácidos graxos foram realizados nas três frações que compõe o peixe: músculo claro, escuro e vísceras. A análise dos resultados demonstrou a variabilidade dos componentes em função das frações avaliadas e da época de captura, o que pode contribuir para a escolha do processo tecnológico a ser aplicado no desenvolvimento de produtos de alto valor agregado a partir dessa matéria-prima. No segundo artigo foi determinado o perfil de ácidos graxos da anchoita e avaliado o comportamento destes compostos durante o armazenamento congelado, bem como, dos voláteis gerados. Os resultados demonstraram a influência do armazenamento na modificação dos ácidos graxos, em especial, EPA e DHA, e que os voláteis gerados podem ser um índice em potencial para avaliar a qualidade da anchoita congelada. No terceiro artigo objetivou-se selecionar e treinar julgadores para avaliação do odor a pescado utilizando os padrões referência obtidos a partir do perfil de voláteis. Neste sentido, foi levantada a terminologia que descreve o odor da anchoita, definido padrões referência, bem como, selecionado e treinado uma equipe de julgadores. Foram utilizados 20 candidatos, deste total, 9 foram selecionados pelo método das amplitudes. Os julgadores selecionados foram submetidos ao treinamento no uso de escala não estruturada e na avaliação da intensidade do odor a pescado. O desempenho dos julgadores foi definido utilizando como amostra solução de lavagem resultante do processo de obtenção de base protéica de anchoita. Os resultados foram avaliados com base no poder de discriminação, repetibilidade das respostas e concordância entre julgadores, segundo análise de variância, com duas fontes de variação (amostra e repetições). Foram obtidos os valores de Famostra e Frepetição, para cada julgador. Os julgadores com o valor de Famostra significativo (p≤0,30) e Frepetição não significativo (p>0,05), bem como, concordância de médias com os demais julgadores foram considerados treinados. Segundo esse processo a equipe foi constituída por 8 julgadores selecionados e treinados na avaliação do odor a pescado. Finalmente, no quarto artigo foi avaliada a possibilidade de uso de base protéica (BPP) de anchoita na elaboração de massa base de empanados, bem como, em substituição a farinha de cobertura. Para obtenção das BPPs, foram testadas duas soluções extratoras (3 ciclos de extração com ácido fosfórico 0,05% e 1 ciclo de ácido fosfórico seguido de 2 ciclos com água). A BPP obtida na melhor condição utilizada foi seca a 70°C e submetida ao processo de moagem em moinho de facas para ser utilizada como farinha de cobertura. Formulações de empanado utilizando diferentes concentrações (25, 50, 75 e 100%) de anchoita desidratada na cobertura foram testadas no produto frito e forneado. Um teste de preferência com consumidores em potencial foi aplicado às diferentes formulações. Os resultados indicaram que a melhor condição de lavagem para obtenção das BPPs testadas foi quando são utilizados 3 ciclos de extração com ácido fosfórico. A avaliação da preferência junto ao consumidor em potencial demonstrou que a anchoita desidratada pode ser utilizada como farinha de cobertura em empanados na concentração de até 75%.

Influência na qualidade final de metais retificados através da variação da velocidade de mergulho

A retificação, processo final de usinagem de uma peça, utiliza fluidos de corte com a finalidade de lubrificação, refrigeração e remoção de cavacos. No entanto, esses fluidos são extremamente agressivos com o meio. Com o avanço tecnológico a tendência mundial é produzir peças cada vez mais sofisticadas, com elevado grau de tolerância geométrica, dimensional, com bom acabamento superficial, com baixo custo e, principalmente, sem causar danos ao meio. Para tanto, ao processo de retificação está intrínseca a reciclagem do fluido de corte, que se destaca pelo seu custo. Através da variação da velocidade de avanço no processo de retificação cilíndrica externa do aço ABNT D6, racionalizando a aplicação de dois fluidos de corte e usando um rebolo superabrasivo de CBN (nitreto de boro cúbico) com ligante vitrificado, avaliaram-se os parâmetros de saída da força tangencial de corte, emissão acústica, rugosidade, circularidade, desgaste da ferramenta, tensão residual e a integridade superficial através da microscopia eletrônica de varredura (MEV) dos corpos-de-prova. Com a análise do desempenho do fluido, do rebolo e da velocidade de mergulho, encontraram-se as melhores condições de usinagem propiciando a diminuição do volume de fluido de corte e a diminuição do tempo de usinagem, sem prejudicar os parâmetros geométricos e dimensionais, o acabamento superficial e a integridade superficial dos componentes.

Influência da lubrirrefrigeração na qualidade superficial de metais retificados

Na fabricação de componentes mecânicos precisos, que necessitam de alta resistência mecânica e ao desgaste, utiliza-se o processo de retificação, para conferir o acabamento final desejado e, também, para eliminar as deformações ocorridas durante a têmpera do aço. No entanto, as condições de retificação devem ser adequadas, para que não sejam introduzidas falhas na peça. Novos conceitos de lubrificação e refrigeração, para o processo de retificação, estão sendo pesquisados, de forma a diminuir os custos e os danos ambientais causados pelos fluidos de corte. Nesse trabalho, é analisada a influência das técnicas de mínima quantidade de lubrificante (MQL), refrigeração otimizada e refrigeração convencional, com diferentes vazões e velocidade de aplicação do fluido de corte, na qualidade das peças produzidas com aço ABNT 4340 endurecido, no processo de retificação cilíndrica externa de mergulho com a utilização de rebolos de CBN. O Aço ABNT 4340 apresenta várias aplicações industriais, sendo considerado de uso aeronáutico devido, sua alta resistência mecânica sem aumentar o peso dos componentes que o utilizam. A análise da qualidade das peças foi realizada com a verficação das rugosidades e com a análise de microscopias eletrônicas de varredura. Verificou-se, ainda, a força tangencial de corte. em relação às diferentes formas de aplicação do fluido de corte, notou-se o melhor desempenho da aplicação otimizada, para maiores velocidades, mostrando a eficiência do bocal utilizado. O processo otimizado e o processo MQL foram capazes de manter a integridade superficial das peças produzidas. Exceção somente para a condição MQL com vazão de fluido de corte de 40ml/h, que produziu trincas e queima superficial. Rebolos com baixa concentração de CBN, conseqüentemente mais baratos, proporcionaram bons resultados, quando associados com técnicas mais eficientes de aplicação de fluido de corte apresentando desgaste reduzido.

Effect of milling time on mechanical properties of fly ash incorporated cement mortars

Abstract. Currently, thermal energy generation through coal combustion produces ash particles which cause serious environmental problems and which are known as Fly Ash (FA). FA main components are oxides of silicon, aluminum, iron, calcium and magnesium in addition, toxic metals such as arsenic and cobalt. The use of fly ash as a cement replacement material increases long term strength and durability of concrete. In this work, samples were prepared by replacing cement by ground fly ash in 10, 20 and 30% by weight. The characterization of raw materials and microstructure was obtained by Scanning Electron Microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). The final results showed that the grinding process significantly improves the mechanical properties of all samples when compared replacing a mortar made with cement by ground fly ash and the reference samples without added fly ash. The beneficial effect of the ground fly ash can increase the use of this product in precast concrete industry

In-process grinding monitoring through acoustic emission

This work aims to investigate the efficiency of digital signal processing tools of acoustic emission signals in order to detect thermal damages in grinding processes. To accomplish such a goal, an experimental work was carried out for 15 runs in a surface grinding machine operating with an aluminum oxide grinding wheel and ABNT 1045 Steel as work material. The acoustic emission signals were acquired from a fixed sensor placed on the workpiece holder. A high sampling rate data acquisition system working at 2.5 MHz was used to collect the raw acoustic emission instead of the root mean square value usually employed. Many statistical analyses have shown to be effective to detect burn, such as the root mean square (RMS), correlation of the AE, constant false alarm rate (CFAR), ratio of power (ROP) and mean-value deviance (MVD). However, the CFAR, ROP, Kurtosis and correlation of the AE have been presented more sensitive than the RMS. Copyright © 2006 by ABCM.

Surface arrangements at reduction works : ; Ore dressing and milling ; Fine grinding ; Sampling ores ; Roasting and calcining ores ; Hyposulphite lixiviation ; The chlorination process.

Includes index.

Influence of microstructure on the wear of grinding media

Owing to the complexity of the wear process, high stress grinding abrasion is quite different from two-body abrasive wear. Reported data on two-body abrasive wear reveal that the wear decreases with an increase in steel hardness. This relationship can be established without having to consider the microstructure of the steel grinding medium. However, it is known that hardness cannot be directly employed to predict the wear of steel balls under three-body grinding abrasion, as occurs during dry grinding of ores in ball mills. The present work suggests that the wear behaviour of grinding balls can be classified according to the microstructural family to which they belong. Thus, in this work on AISI 52100 steel, the separate groups of microstructures were spheroidite—pearlite, bainite, tempered martensite and martensite with retained austenite. It appears that wear behaviour of the first three groups follows the same trend as that observed for two-body wear. The data suggest that an optimum level of retained austenite could improve the wear resistance of microstructures containing martensite.

Optimal control of grinding mill circuit using model predictive static programming: A new nonlinear MPC paradigm

The recently developed reference-command tracking version of model predictive static programming (MPSP) is successfully applied to a single-stage closed grinding mill circuit. MPSP is an innovative optimal control technique that combines the philosophies of model predictive control (MPC) and approximate dynamic programming. The performance of the proposed MPSP control technique, which can be viewed as a `new paradigm' under the nonlinear MPC philosophy, is compared to the performance of a standard nonlinear MPC technique applied to the same plant for the same conditions. Results show that the MPSP control technique is more than capable of tracking the desired set-point in the presence of model-plant mismatch, disturbances and measurement noise. The performance of MPSP and nonlinear MPC compare very well, with definite advantages offered by MPSP. The computational speed of MPSP is increased through a sequence of innovations such as the conversion of the dynamic optimization problem to a low-dimensional static optimization problem, the recursive computation of sensitivity matrices and using a closed form expression to update the control. To alleviate the burden on the optimization procedure in standard MPC, the control horizon is normally restricted. However, in the MPSP technique the control horizon is extended to the prediction horizon with a minor increase in the computational time. Furthermore, the MPSP technique generally takes only a couple of iterations to converge, even when input constraints are applied. Therefore, MPSP can be regarded as a potential candidate for online applications of the nonlinear MPC philosophy to real-world industrial process plants. (C) 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.