Modelling of the Fine-Grained Materials Briquetting Process in a Roller Press with the Discrete Element Method
Loading...
Date
2022
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
MDPI, Basel, Switzerland
Abstract
ENG: By using the Altair® EDEM ™ software, which implements the discrete element method, modelling and further study of the processes occurring in the roller press’s deformation area were carried out. It was shown that the discrete element method makes it possible to accurately describe the phenomena occurring in the area of roller press deformation compared with the finite element method. Models of material compaction in a roller press are developed using calcium hydroxide (slaked lime) and copper ore concentrate. The developed model makes it possible to determine the process’s energy parameters and the material’s compaction characteristics, taking into account the characteristics of its constituent particles. It was shown that discrete element modelling could be used effectively to create roller presses that provide rational characteristics of the briquetting process, taking into account the properties of the material being briquetted and the operating modes of the equipment. The results of the studies provided the basis for the applicability of the development of the discrete element method for describing the phenomena occurring in roller presses and accelerating the design of press equipment and briquetting technological processes.
UKR: За допомогою програмного забезпечення Altair® EDEM™, яке реалізує метод дискретних елементів, проведено моделювання та подальше дослідження процесів, що відбуваються в зоні деформації вальцьового преса. Показано, що метод дискретних елементів дає змогу більш точно описати явища, що відбуваються в зоні деформації вальцьового преса порівняно з методом скінченних елементів. Розроблено моделі ущільнення матеріалу в вальцьовому пресі з використанням гідроксиду кальцію (гашеного вапна) і міднорудного концентрату. Розроблена модель дає змогу визначити енергетичні параметри процесу та характеристики ущільнення матеріалу з урахуванням характеристик частинок, що входять до його складу. Показано, що дискретно-елементне моделювання може бути ефективно використане для створення вальцьових пресів, які забезпечують раціональні характеристики процесу брикетування з урахуванням властивостей матеріалу, що брикетується, і режимів роботи обладнання. Результати досліджень послужили основою для застосовності розробки методу дискретних елементів для опису явищ, що відбуваються в вальцьових пресах, і прискорення проектування пресового обладнання та технологічних процесів брикетування.
UKR: За допомогою програмного забезпечення Altair® EDEM™, яке реалізує метод дискретних елементів, проведено моделювання та подальше дослідження процесів, що відбуваються в зоні деформації вальцьового преса. Показано, що метод дискретних елементів дає змогу більш точно описати явища, що відбуваються в зоні деформації вальцьового преса порівняно з методом скінченних елементів. Розроблено моделі ущільнення матеріалу в вальцьовому пресі з використанням гідроксиду кальцію (гашеного вапна) і міднорудного концентрату. Розроблена модель дає змогу визначити енергетичні параметри процесу та характеристики ущільнення матеріалу з урахуванням характеристик частинок, що входять до його складу. Показано, що дискретно-елементне моделювання може бути ефективно використане для створення вальцьових пресів, які забезпечують раціональні характеристики процесу брикетування з урахуванням властивостей матеріалу, що брикетується, і режимів роботи обладнання. Результати досліджень послужили основою для застосовності розробки методу дискретних елементів для опису явищ, що відбуваються в вальцьових пресах, і прискорення проектування пресового обладнання та технологічних процесів брикетування.
Description
K. Baiul: ORCID 0000-0003-1426-7956
Keywords
roller press, discrete element method, briquetting process, modeling, forming elements, роликовий прес, метод дискретних елементів, процес брикетування, моделювання, формуючі елементи, КМАМВ
Citation
Bembenek M., Buczak M., Baiul K. Modelling of the Fine-Grained Materials Briquetting Process in a Roller Press with the Discrete Element Method. Materials. 2022. Vol. 15. Iss. 14. 4901. DOI: https://doi.org/10.3390/ma15144901.