【摘要】 为了了解不同粒径级配比对压实密度的影响，设计了36组模拟，模型中产生的颗粒总质量为0.5 kg，而在不同情况下产生的阳极的压实密度差异很大。

绿色阳极是通过振动压实由煅烧焦炭骨料和煤焦油或石油沥青组成的阳极糊制成的。

 

预焙阳极的物理和化学性质，如电导率、透气性和空气/CO2反应性，主要取决于生坯阳极的体积密度和孔隙率。目前，人们越来越关注研究参数对压实密度和增加阳极密度的影响。

 

在Wenyuan Hou等人的工作中，为了阐明颗粒级配的比例如何影响阳极的压实密度和微观结构，使用DEM模拟了煅烧焦炭颗粒的振动压实行为。采用赫兹-明德林接触模型来描述粒子之间的接触。研究了振动压实过程中颗粒的行为以及不同粒径级配比下颗粒间的接触信息。比较研究了不同颗粒级配比对阳极压实密度和微观结构的影响。

 

为了了解不同粒径级配比对压实密度的影响，设计了36组模拟，模型中产生的颗粒总质量为0.5 kg，而在不同情况下产生的阳极的压实密度差异很大。通过观察数据可以得到一个初步的优化范围，当粗、中、细颗粒的比例为2:1:2时，最大压实密度约为1741.89 kg m−3。还可以得出结论，适当增加粗细颗粒的比例和减少中等颗粒的比例有助于提高压实密度。

 

与传统方法不同，三角坐标图用于获得指导阳极生产的最佳粒度级配比例。实验结果表明在振动压实过程中，颗粒首先落到底部，并在振动下变得密实。然后，颗粒在负载表面的压力下变得更致密。底部的压实密度首先发生变化，颗粒之间的孔隙迅速减少，顶部的颗粒同时向下移动。

 

高比例的粗粒和中粒显著降低了压实密度，细颗粒的增加可以减少大孔隙，但压实密度并不总是随着细颗粒的增大而增加。降低中颗粒的比例，增加粗颗粒和细颗粒的比例可以有效地提高煅烧焦炭颗粒的压实密度。

 

[1] Hou W , Li H , Li M ,et al.Effects and optimization of ratio of particle size grading on compaction density of calcined coke particles[J].Materials Research Express, 2020.DOI:10.1088/2053-1591/abafcc.

 

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