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En este trabajo se reúnen una serie de actividades experimentales que se han generado, usando al Zinc y a las aleaciones Zn-Al como recurso didáctico para la enseñanza de materias del ámbito de los Materiales, de la Manufactura y de la Ingeniería de Superficies. Se proponen, asimismo, experiencias que se pueden incluir en el futuro y se presenta un análisis de las ventajas y limitaciones de la utilización del zinc y las aleaciones Zn-Al, todo esto como una alternativa atractiva para mejorar los resultados del proceso enseñanza-aprendizaje en estas asignaturas. Entre las ventajas de estos recursos conviene señalar que el procesamiento ocurre a temperaturas mucho menores de las convencionalmente empleadas con aceros y que se puede tener una gama de opciones adicionales para la enseñanza de novedosos procesos.

Resumen En el presente artículo se realiza un ajuste de los calores de entrada que se corresponden con los tiempos de enfriamiento “t12/8” y “t 8/5” de interés, en la ZAT de la soldadura GMAW de una chapa de acero inoxidable dúplex 2205, de 10 mm de espesor, empleando la simulación por elementos finitos. Para la modelación de la soldadura se empleó una metodología desarrollada previamente, la cual se enriqueció con la incorporación de un factor de corrección del calor aportado, a los elementos finitos por los que pasa la fuente de calor. La metodología, implementada a través de un código en lenguaje APDL, fue validada inicialmente a través de la comparación con resultados de ciclos térmicos experimentales. En el trabajo además se demuestra que, cuando se utiliza el modelo teórico de Rykalin 2D, son más precisos los resultados que relacionan las variables calor de entrada - tiempo de enfriamiento, empleando las propiedades promedio del acero en el rango de temperatura desde la ambiente hasta la de sólido, que los que se obtienen cuando se sustituyen las propiedades a temperatura ambiente. Abstract In the present paper, an adjustment of the heat inputs corresponding to the cooling times of interest “t12/8” and “t8/5” in the HAZ of the GMAW of a duplex stainless steel 2205, of 10 mm thickness, using finite element simulation is made. For simulation, a welding modeling methodology previously developed was used, and it was enriched with the incorporation of a correction factor of the heat transferred to the finite elements by which the heat source passes. The methodology, using a code in APDL language, was initially validated through the comparison with experimental results of thermal cycles. In the paper is also demonstrated that the results of the relation of the heat input and cooling time variables are more accurate when using the Rykalin 2D theoretical model with the average properties of the steel in the range from room to solid temperature, than those obtained when the properties are replaced at room temperature.

RESUMEN Entender el comportamiento de las oscilaciones de los chorros al interior del molde de planchón delgado tipo embudo es esencial para asegurar una entrega de acero líquido constante, mejorar el control de los patrones de flujo y consecuentemente incrementar la productividad de la planta y la calidad del producto final. Para lograr esto se llevó a cabo un estudio del efecto del diseño interno de la buza sobre la fluido dinámica del molde, intentando determinar el origen de las oscilaciones de los chorros. Se hizo uso de la simulación matemática para estudiar éstos fenómenos. En la modelación matemática, se recurrió a las ecuaciones fundamentales, el modelo de turbulencia RSM y el modelo Multifásico VOF. Las ecuaciones gobernantes son discretizadas y resueltas mediante el método iterativo-segregado implícito implementado en FLUENT®. Los resultados, de la simulación matemática, muestran que aun para diseños de buza con un comportamiento operacional estable, las oscilaciones de los chorros permanecen presentes y se hacen más intensos para altas velocidades de colada e inmersiones de buza profundas. El análisis de cada una de las buzas simuladas muestra que la geometría interna origina perturbaciones en el flujo en las zonas donde las áreas transversales internas cambian, generando presiones dinámicas altas y bajas promoviendo una tendencia para que el acero líquido salga preferentemente por uno de los puertos. Se encontró un delicado balance de fuerzas, el cual, se da sobre sobre la punta de la bifurcación interna de la buza. Este balance está relacionado con las velocidades fluctuantes y la presión ferrostática. Si este balance es roto las oscilaciones son más intensas, originando variaciones permanentes de la velocidad de flujo másico de un puerto a otro. Además, se encontró que existe la formación continua de un camino de vórtices el cual se genera a partir de la separación de la capa límite en el divisor de los puertos, fenómeno que intensifica la oscilación periódica de los chorros. ABSTRACT Understanding the behavior of the oscillations of the jets into the mold of thin slab funnel is essential to ensure a constant supply of liquid steel, improve control of the flow patterns and consequently increase plant productivity and the final product quality. To achieve this, we conducted a study of the effect of the internal design of the nozzle on the fluid dynamics of the mold, trying to determine the origin of the oscillations of the jets. Use of mathematical and physical simulation was done to study these phenomena. For the mathematical modeling it resorts to the fundamental equations, the RSM turbulence model and VOF multiphase model. The governing equations are discretized and solved by iteration-segregated implicit method implemented in FLUENT®. The results of the mathematical simulation are showing that even for a nozzle designs with a stable operational performance, the oscillations of the jets remain present and become more intense for high casting speeds and deeper nozzle. The analysis of each of the simulated nozzles show that the internal geometry causes flow disturbances in areas where the internal cross-sectional areas change, generating high and low dynamic pressures and promoting a tendency for the liquid steel to exit preferably by one of the ports. A delicate balance of forces, in the order of micro-scales, was found and is given on the tip of the internal bifurcation of the nozzle. This balance is related to the fluctuating speeds and the ferrostatic pressure. If this balance is broken the oscillations are more severe, causing permanent changes in the mass flow rate from one port to another. In addition, it was found that there is continuous formation of a vortex path which is generated from the separation of the boundary layer on the splitter ports, a phenomenon that intensifies the periodic oscillation of the jets

RESUMEN El acero 9 %Cr grado 91 (9Cr1MoNbVN) templado y revenido presenta una matriz martensítica con carburos del tipo M23C6 (M = Cr, Fe) y precipitados muy finos denominados MX (M = Nb, V; X = C, N). Los precipitados de la forma MX proporcionan la clave para el control del tamaño y la distribución de tamaño de grano austenítico, de suma importancia en el diseño de materiales con propiedades mecánicas específicas. En trabajos previos se informó que muestras de un acero grado T91 austenizadas entre 0 y 40 minutos a 1050 ºC luego de un calentamiento a 50 ºC/s presentan una distribución heterogénea de tamaño de grano al cabo de un mantenimiento en austenita entre los 20 y 30 minutos de iniciada la meseta isotérmica. Además, se observó que al inicio del mantenimiento en austenita están presentes todas las partículas de segunda fase del material en la condición de suministro, y que en los primeros 5 minutos del mismo se produce la disolución de los carburos del tipo M23C6 conjuntamente con un cambio en la identidad química de los precipitados MX. En el presente trabajo se informan los resultados obtenidos en el estudio de los precipitados de segundas fases que se forman durante los cinco primeros minutos del proceso de austenización de un acero ASTM A335 P91 utilizando un dilatómetro de alta velocidad y alta resolución y microscopía electrónica de barrido y transmisión. Los precipitados M23C6 no se observaron a partir del primer minuto de austenizado. Los precipitados MX pasan progresivamente de ser ricos en V a ricos en Nb. Las disminuciones observadas en los valores de la temperatura Ms estarían relacionadas con la disolución de los carburos M23C6 y carbonitrurosMX ricos en V. ABSTRACT Quenched and tempered 9%Cr grade 91 steels (9Cr1MoNbVN) display a lath martensitic matrix with M23C6 (M = Cr, Fe) carbides and fine precipitates named MX (M = Nb, V; X = C, N). MX particles provide the key to control the size and size distribution of austenite grains, which is significantly important in designing materials with specific mechanical properties. In previous works it was reported that samples of a T91 steel austenized at 1050ºCfor times between 0 and 40 minutes following heating at a rate of 50 ºC/s exhibit a heterogeneous austenitic grain size distribution after austenite holding for 20 to 30 minutes from the austenite plateaus tart. Besides, it was observed that all the second phase particles coming from the as-received state are present at the beginning of the austenite holding and that the dissolution of the MM23C6 carbides and a change of the chemical identity of MX precipitates occur within the first 5 minutes of holding. In the present work the detailed evolution of second phase precipitates over the 5 first minutes of austenite holding, obtained by means of a high speed, high resolution dilatometer is studied and followed by scanning and transmission electron microscopy. M23C6 precipitates were not observed from the first minute of austenitization. MX precipitates change progressively their character from V-rich to Nb-rich. The observed diminution of the Ms temperature values would be related to the M23C6 carbides and V-rich MX carbonitrides dissolution.

1 recurso en línea (páginas 119-126)., Las baterías de plomo representan el 60% de las baterías de almacenamiento de energía eléctrica del mundo. Cerca del 50% del consumo de plomo a nivel mundial proviene de materiales reciclados y reutilizados. Actualmente, los métodos pirometalúrgicos representan más del 90% de la tecnología para recuperación de plomo; sin embargo, estos procesos son criticados debido a la emisión de dióxido de azufre por la descomposición de sulfato de plomo a temperaturas elevadas, además de las emisiones de partículas. La recuperación de plomo mediante el reciclaje de baterías por procesos hidrometalúrgicos ha sido investigada como una alternativa a los procesos pirometalúrgicos. En el presente trabajo se realizó un análisis termodinámico de la lixiviación de plomo con citrato de sodio. El análisis termodinámico se basó en el estudio de tres diagramas de estabilidad construidos con el software Medusa®. Se realizaron pruebas de lixiviación que permitieron conocer el sistema, corroborar el análisis termodinámico realizado y estudiar el comportamiento del sistema. Los resultados obtenidos muestran que es posible extraer 100% de plomo con una concentración de agente lixiviante de 0.25 M, relación sólido líquido 1:1 y 25 °C., Lead batteries represent 60% of the world’s electric storage batteries. Nearly 50% of lead consumption worldwide comes from recycled and reused materials. Currently, pyrometallurgical methods represent more than 90% of the technology for lead recovery; However, these processes are criticized due to the emission of sulfur dioxide due to the decomposition of lead sulphate at elevated temperatures, in addition to the emission of particles. The recovery of lead by the recycling of batteries by hydrometallurgical processes has been investigated as an alternative to pyrometallurgical processes. In the present work, a thermodynamic analysis of lead leaching with sodium citrate was carried out. The thermodynamic analysis was based on the study of three stability diagrams constructed with Medusa® software. Leaching tests were carried out that allowed knowing the system, corroborating the thermodynamic analysis carried out and studying the behavior of the system. The results obtained show that it is possible to extract 100% lead with a concentration of leaching agent of 0.25 M, liquid solid ratio 1:1 and 25 ºC., Bibliografía y webgrafía: páginas 125-126.

RESUMEN En Argentina existen minerales de uranio con abundante contenido de materia orgánica, conjuntamente variedad en cantidad de sulfuros y carbonatos que actúan como cemento o sellando diaclasas. Estos últimos minerales, modifican directamente la elección del proceso metalúrgico de lixiviación para la concentración de uranio. El proceso seleccionado más benéfico, resulta ser la lixiviación alcalina. Una vez realizada la lixiviación alcalina del mineral de uranio, mediante el uso del agente lixiviante como es el Na2CO3/NaHCO3 en presencia de agente oxidantes, se logra llegar al estado hexavalente del uranio como U3O8. En este trabajo de investigación se plantea el diseño experimental a nivel de laboratorio, con el fin de obtener la precipitación de uranio a partir de licores de lixiviación alcalina mediante dos mecanismos diferentes de precipitación. El primero utiliza un agentes oxidantes fuertes como el peróxido de hidrogeno en exceso. Estequiométricamente, se utilizó 0,9 g de H2O2, obteniendo la precipitación de uranio como UO2*2H2O. Las variables de trabajo son condiciones de pH débilmente ácidas, para valores comprendidos entre 2.5, 4 hasta 5 y tiempos de reacción con exposición del mineral de 1, 2, 3 y 4 hrs. Las temperaturas de trabajo son de 25 ºC, 60 ºC y 80 ºC para una velocidad de agitación constante de 400 rpm. En el segundo mecanismo se adiciona un agente precipitante como es el NaF en medio alcalino, sin modificación del pH de los licores lixiviados, generando un compuesto insoluble como es el NaUF6. Para ello se trabajó con distintas concentraciones del agente precipitante, velocidad de agitación y tiempos de precipitación. Sin embargo el mecanismo de mejor repuesta fue el primero, donde los valores de recuperación de uranio óptimos fueron encontrados para condiciones de trabajo de pH: 2,5; temperatura de 60 ºC y tiempos de reacción superiores a 3 h hasta 4 h. ABSTRACT In Argentina there is uranium with abundant organic matter and variety in quantity of sulfides and carbonates which act as cement or sealing joints. The latter minerals modify directly the choice of metal leaching process for the concentration of uranium. The most beneficial selected process turns out to be the alkaline leaching. Once this process has been finished, using the lixiviante agent such as Na2CO3 NaHCO3 in presence of oxidizing agent, the hexavalent state of uranium as U3O8 has been achieved. In this research the experimental design is proposed at the laboratory level, in order to obtain the precipitation of uranium from alkaline leach liquors using two different precipitation mechanisms. One of them uses a strong oxidizing agent such as excessive hydrogen peroxide. Stoichiometrically, 0.9 g of H2O2 were used, obtaining the uranium precipitation as UO2*2H2O. The working variables are lightly acidic pH values, for values between 2.5, 4 to 5 and reaction times with mineral exposure of 1, 2, 3 and 4 hours. Working temperatures are 25 °C, 60 °C and 80 °C for a constant stirring speed of 400 rpm. In the other mechanism, a precipitating agent such as NaF in alkaline medium is added, without modifying the pH of leached liquors, generating an insoluble compound such as NaUF6. For this purpose we worked with different: concentrations of the precipitating agent, stirring speed and precipitation times. However, the first mechanism proved to be the best. Uranium recovery values were found for working conditions of pH: 2.5; temperature of 60 ºC and reaction times higher than 3 h until 4h.

espanolSegun el contexto de industria minera la programacion de produccion es la mejor metodologia para determinar la mejor secuencia de explotacion y asiobtener el mejor valor presente liquido y explotar la reserva maxima. La construccion de pilas de acopio y de mezcla representa una alternativa valiosa para la planificacion de minado permitiendo garantizar la calidad del concentrado y las especificaciones de la planta de tratamiento. Para satisfacer las especificaciones de leyes y tonelaje, y reducir las variaciones las pilas deacopio y mezcla cumplen un papel importante para la planificacion de corto y largo plazo. La programacion linear clasica viene siendo ampliamente utilizada en problemas de mezcla presentes en la industria minera entretanto esta formulacion permite apenas trabajar con una sola funcion objetivo en su formulacion. El presente trabajo describe un sistema basado en goal programing, capaz de alcanzar las restricciones requeridas en la planificacion a corto y largo plazo de forma simultanea. La formulacion propuesta obtiene el mejor escenario operacional garantizando que las restricciones de costos sean respetadas. Esta formulacion es utilpues da soporte a la toma de decisiones en las actividades de planificacion a largo y corto plazo. EnglishIn a mining context, production scheduling’s main objective is to determine the best mining sequence of blocks to achieve the largest net present value and to maximize ore reserve exploitation. Stockpiling and blending procedures may represent very helpful alternatives for mine planning to ensure the ore quality and amount required by the processing plant. In order to satisfy industrial requirements of grades and tones, reducing stockpile fluctuations may represent a very important tool especially for medium and short term mine planning. Classical linear programing has been widely used to model blending problems at the mining industry, however this formulation allows only one objective formulation. The current work describes a system based on goal programing able to reach blending constraints desired by short/medium term planning. The proposed formulation achieves the best schedule scenario, ensuring cost constrains are respected. Hence, this study aims to provide support for both short and long term mine planning.

This study describes the development and formulation of a novel mathematical model for coal flotation kinetic. The flotation rate was considered as a function of chemical, operating and petrographic parameters for a global flotation order n. The equation for flotation rate was obtained by dimensional analysis using the Rayleigh method. It shows the dependency of flotation kinetic on operating parameters, such as air velocity and particle size; chemical parameters, such as reagents dosage and solids content; and mineral and maceral composition of coal. The flotation rate equation integrates the kinetic coefficient and the intrinsic characteristics of coal with dimensional consistency, and it is expressed by three dimensionless numbers which have physical chemical meaning. The model also exhibits similarities with traditional transport phenomena models represented by dimensionless numbers and predicts the flotation kinetic constant of a Colombian coal sample showing a good correlation between experimental and calculated values. Este estudio describe el desarrollo y formulación de un nuevo modelo matemático para la cinética de flotación de carbón. La velocidad de flotación se considera una función de parámetros químicos, operacionales y petrográficos para la flotación global de orden n. La ecuación de velocidad de flotación se obtuvo por análisis dimensional usando el método de Rayleigh. Este método muestra la dependencia de la cinética de flotación sobre los parámetros de operación tales como velocidad del aire y tamaño de partícula; parámetros químicos tales como dosis de reactivos y contenidos de sólidos; y composición mineral y maceral del carbón. La ecuación de velocidad de flotación integra el coeficiente cinético y las características intrínsecas del carbón con consistencia dimensional, y se expresa por tres números adimensionales que tienen significado químico físico. El modelo también muestra similitudes con los modelos tradicionales de fenómenos de transporte representados por números adimensionales y predice la constante cinética de flotación de un carbón Colombiano mostrando buena correlación entre los valores experimentales y calculados.

[ES] Este trabajo presenta el diseño y resultados de la implementación de una estrategia de control predictivo para el control del nivel de pulpa de un circuito de flotación primario de una minera ubicada en la tercera región de Chile, el cual está compuesto por cinco bancos de flotación. La estrategia considera una representación de estados que modela el nivel de cada banco (utilizando un modelo de múltiples entradas y una salida), el que es obtenido mediante un procedimiento de identificación de sistemas y utiliza un filtro de Kalman como estimador de estados. Para resolver el problema de optimización que calcula la acción de control a aplicar se utiliza un optimizador basado en algoritmos genéticos. Se presentan los resultados de la estrategia de control propuesta mediante datos experimentales., [EN] This work presents the design and implementation results of a model predictive control strategy used to control the pulp level of a Rougher flotation circuit in a mine located in the third region of Chile, which is composed by five flotation banks. The strategy considers a state space representation to model the pulp level of each bank (with a multiple input - single output model), which is obtained by a system identification procedure and uses a Kalman filter as a state estimator. To solve the optimization problem that calculates the control law, a genetic algorithm based optimization tool is used. Experimental data is used to show the results of the proposed control strategy.