Effect of Particle Size Distributions and Shapes on the Failure Behavior of Dry Coke Aggregates
Notice bibliographique
Résumé
Carbon anodes participate in chemical reactions to reduce alumina in the Hall-Héroult process, of which coke aggregates make up a major part. The failure analysis of coke aggregates not only leads to a better understanding of the deformation mechanisms of anode paste under compressive loading but also can identify potential causes of structural defects in carbon anodes, such as horizontal cracks. The coke aggregates are composed of particles with different size distributions and shapes, which may strongly affect the failure behavior of the anode during compaction. In this paper, the effects of particle size distributions and shapes on the mechanical behavior and the failure of coke aggregates are investigated using the discrete element method modeling technique. The numerical results reveal that, although the mechanical behavior of coke mixtures is generally dependent on larger particles, the presence of fine particles in the coke aggregates reduces fluctuations in the stress-strain diagram. In addition, the rolling resistance model is employed as a parameter representing the effect of particle shape. It is shown that the rolling resistance model can be an alternative to the overlapped spheres model, which has a higher computational cost than the rolling resistance model. The second-order work criterion is used to evaluate the stability of the coke aggregates, the results of which indicate that the addition of fine particles as well as increasing the rolling resistance between the particles increases the stability range of the coke aggregates. Moreover, by using the analysis of micro-strain contour evaluations during the compaction process, it is shown that, both by adding fine particles to the coke mixture and by increasing the rolling resistance between the particles, the possibility of creating a compression band in the coke aggregates is reduced. Since the presence of the compaction bands in the anode paste creates an area prone to horizontal crack generations, the results of this study could lead to the production of carbon anodes with fewer structural defects.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».