TY - JOUR

T1 - Partikelbruchvorhersage an einem dynamischen Übergabesystem und Vergleich mit einer herkömmlichen Schurre mittels DEM

AU - Denzel, Michael

AU - Prenner, Michael

PY - 2022/1

Y1 - 2022/1

N2 - Zur Reduktion des Partikelbruchs wird eine dynamische Übergabevorrichtung „FlowScrape“ vorgestellt, die aus mehreren zu einer Muldung zusammengeführten gleichlaufenden Gummiketten besteht und mittels Reibrad am abführenden Gurt angetrieben wird. Um den partikelschonenden Effekt zu quantifizieren, wurden vergleichende Versuche mit einer herkömmlichen Übergabeschurre als Referenz durchgeführt. Die Versuche wurden je nach Größenfraktion jeweils mit 10 kg bzw. 5 kg Hochofensinter durchgeführt und zeigen eine deutliche Reduktion des Partikelbruchs. Vor allem die Feinmaterialerzeugung konnte reduziert werden. Die Feinmaterialerzeugung bei Übergabe mit dem „FlowScrape“ reduziert sich um annähernd 50 % gegenüber der herkömmlichen Übergabeschurre. Zusätzlich wurden beide Übergabesysteme mithilfe der DEM simuliert. Ein Modell zur Vorhersage des Partikelbruchs wurde vorgestellt, welches auf den Spitzenwerten der Kontaktkraft jedes einzelnen Partikels basiert und mithilfe von Bruchversuchen kalibriert wurde. Die Bruchversuche wurden mit einem speziell entwickelten automatischen Prüfstand zur Einzelpartikelbruchprüfung durchgeführt, welcher eine effiziente Analyse der Bruchcharakteristik von Schüttgütern ermöglicht. Die Ergebnisse der Partikelbruchvorhersage mittels Simulation weichen bei den kleineren Größenfraktionen inklusive Feinmaterial nur geringfügig von den Versuchsergebnissen ab. Bei den größeren Fraktionen kommt es aber teilweise zu signifikanten Abweichungen von den Versuchsergebnissen. Deshalb wird derzeit mithilfe eines anderen Ansatzes ein neues Partikelbruchmodell für die DEM entwickelt, welches es ermöglicht den Partikelbruch selbst zu simulieren und somit eine höhere Genauigkeit erzielt werden kann.

AB - Zur Reduktion des Partikelbruchs wird eine dynamische Übergabevorrichtung „FlowScrape“ vorgestellt, die aus mehreren zu einer Muldung zusammengeführten gleichlaufenden Gummiketten besteht und mittels Reibrad am abführenden Gurt angetrieben wird. Um den partikelschonenden Effekt zu quantifizieren, wurden vergleichende Versuche mit einer herkömmlichen Übergabeschurre als Referenz durchgeführt. Die Versuche wurden je nach Größenfraktion jeweils mit 10 kg bzw. 5 kg Hochofensinter durchgeführt und zeigen eine deutliche Reduktion des Partikelbruchs. Vor allem die Feinmaterialerzeugung konnte reduziert werden. Die Feinmaterialerzeugung bei Übergabe mit dem „FlowScrape“ reduziert sich um annähernd 50 % gegenüber der herkömmlichen Übergabeschurre. Zusätzlich wurden beide Übergabesysteme mithilfe der DEM simuliert. Ein Modell zur Vorhersage des Partikelbruchs wurde vorgestellt, welches auf den Spitzenwerten der Kontaktkraft jedes einzelnen Partikels basiert und mithilfe von Bruchversuchen kalibriert wurde. Die Bruchversuche wurden mit einem speziell entwickelten automatischen Prüfstand zur Einzelpartikelbruchprüfung durchgeführt, welcher eine effiziente Analyse der Bruchcharakteristik von Schüttgütern ermöglicht. Die Ergebnisse der Partikelbruchvorhersage mittels Simulation weichen bei den kleineren Größenfraktionen inklusive Feinmaterial nur geringfügig von den Versuchsergebnissen ab. Bei den größeren Fraktionen kommt es aber teilweise zu signifikanten Abweichungen von den Versuchsergebnissen. Deshalb wird derzeit mithilfe eines anderen Ansatzes ein neues Partikelbruchmodell für die DEM entwickelt, welches es ermöglicht den Partikelbruch selbst zu simulieren und somit eine höhere Genauigkeit erzielt werden kann.

KW - Übergabeschurre

KW - Partikelbruch

KW - Bruchmodell

KW - Diskrete Elemente Methode (DEM)

KW - Hochofensinter

KW - Rückgut

U2 - 10.1007/s00501-022-01197-4

DO - 10.1007/s00501-022-01197-4

M3 - Artikel

VL - 167.2022

SP - 66

EP - 75

JO - Berg- und hüttenmännische Monatshefte : BHM

JF - Berg- und hüttenmännische Monatshefte : BHM

SN - 0005-8912

IS - 2

ER -