Przełomowa technologia kontroli uziarnienia produktów kruszenia

Z przyjemnością informujemy, że w ramach przyznanego grantu IDUB, nasza uczelnia przeprowadziła badania, których wyniki stanowią istotny postęp w dziedzinie kruszenia materiałów ziarnistych. Badania te dotyczą fundamentalnych zagadnień, a jednocześnie mają potencjał praktycznego zastosowania.
Kiedy skrępowane kruszywo ulega pęknięciu pod wpływem wysokiego obciążenia ściskającego, jego rozkład wielkości cząstek ewoluuje, aby osiągnąć charakterystykę fraktalną. Małe cząstki wypełniają przestrzeń między większymi, a jeszcze mniejsze cząstki wypełniają pozostałą przestrzeń, powtarzając ten wzorzec na różnych skalach. Dywersyfikacja rozmiarów cząstek jest korzystna dla zagęszczenia materiału w małej objętości, co tłumaczy występowanie tego zjawiska.
W naszym artykule demonstrujemy, że fraktalna natura materiału ziarnistego poddanego rozdrabnianiu może być "oszukana" poprzez zastąpienie niektórych pierwotnych ziaren niepękającymi cząstkami (np. kulkami stalowymi). Podczas ściskania, granulacja takiej mieszanki kieruje się podobną zasadą, co w przypadku materiału poddanego czystemu rozdrabnianiu. Oznacza to, że rzeczywista granulacja produktu, nie uwzględniając kulek stalowych, jest modyfikowana w określony sposób: niepękające cząstki o określonym rozmiarze zmniejszają liczbę łamliwych cząstek o tym samym rozmiarze w rozdrobnionej mieszance.
Nasze wyniki wskazują, że granulacja rozdrobnionego materiału może być łatwo kontrolowana i zoptymalizowana, aby zwiększyć zawartość odpowiednich frakcji w produkcie końcowym. Wierzymy, że ta metoda może stanowić fundament dla rozwoju nowych technik rozdrabniania, które mogą znaleźć zastosowanie w różnych dziedzinach przemysłu, takich jak przetwarzanie skał czy recykling.
Artykuł opisujący badania został opublikowany i udostępniony na okres 50 dni za darmo przy użyciu podanego linku (do dnia 23 czerwca 2023 r.). Jesteśmy dumni, że nasza uczelnia jest miejscem, gdzie powstają tak innowacyjne projekty badawcze. https://authors.elsevier.com/c/1h12H7QGmMLZGPoniżej animacje z przykładowych symulacji:

Badania były finansowane ze środków Politechniki Warszawskiej w ramach Programu Inicjatywa Doskonałości – Uczelnia Badawcza (IDUB)