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볼 밀의 분쇄장에서 DEM 시뮬레이션을 통한 마찰계수 영향
자갈사이항 바트체첵,보르 암갈란,오란치멕 쿨란,이재현,최희규 한국재료학회 2021 한국재료학회지 Vol.31 No.5
This study attempts to find optimal conditions of the friction coefficient using a discrete element method (DEM) simulation with various friction coefficient conditions and three different grinding media with various ball sizes in a traditional ball mill (TBM). Using ball motion of the DEM simulation are obtained using the optimal friction coefficient compared with actual motion; photographs are taken by the digital camera and the snapshot images are analyzed. In the simulation, the rotation speed of the mill, the materials and velocity of the grinding media, and the friction coefficient between the balls and the wall of the pot are fixed as the actual experimental conditions. We observe the velocity according to the friction coefficient from the DEM simulation. The friction coefficient is found to increase with the velocity. Milling experiments using a traditional ball mill with the same experimental conditions as those of the DEM simulation are conducted to verify the simulated results. In addition, particle morphology change of copper powder is investigated and analyzed using scanning electron microscopy (SEM) for the milling experiment.
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매체형 전동밀의 실제 분쇄장에서 분쇄매체의 거동과 DEM 시뮬레이션의 비교연구
BOR AMGALAN,자갈사이항 바트체첵,이재현,최희규 한국화학공학회 2019 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.57 No.6
This study was performed the real motion and DEM simulation of ball motion using three different types of grinding media with different size and materials in media formation for optimization of process conditions in a traditional ball mill (media ball mill). In the simulation, the rotational speed of the mill, the material of the medium, the velocity of the medium, and the coefficient of friction between the media and the wall of pot were fixed into the actual experimental conditions. The motion of various kinds of grinding media was quantitatively measured by setting the grinding zone defined in the present study on the photographs taken and the snapshot images analyzed in the simulation. In addition, we observed the quantitatively measured value and the changed morphology of the sample and examined the correlation. Therefore, it is suggested to optimize the grinding media which has the greatest influence on the grinding zone under specific experimental conditions. 매체형 전동밀의 실제 분쇄장에서 분본 연구는 매체형 전동밀(전동 볼 밀)에서 매체선정에 관한 공정조건 최적화를 위하여, 직경과 재질이 각각 다른 3 가지 종류의 분쇄매체를 이용, 매체의 움직임을 실제 촬영하고 DEM 시뮬레이션을 병행하여 비교 연구하였다. 시뮬레이션에서는 밀의 회전속도, 매체의 재질, 매체의 운동속도, 매체와 포트 벽면과의 마찰계수 등을 실제 실험조건과 동일하게 조건을 맞추었다. 다양한 종류의 분쇄매체의 움직임을 실제 촬영된 사진 및 시뮬레이션에서 해석된 스냅샷 사진 위에, 본 연구에서 정의한 분쇄장을 설정하여 해석함으로써 그 값을 정량적으로 측정하였다. 또한, 정량적으로 측정된 값과 분쇄시료의 변화된 모습을 관찰하여 그 상관관계를 검토하였다. 따라서 특정 실험조건에서 분쇄장에 가장큰 영향을 주는 분쇄매체의 최적화를 제언 하고자 하였다.쇄매체의 거동과 DEM 시뮬레이션의비교연구
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