This paper presents a numerical simulation of powder sintering. The numerical model presented in this paper uses the discrete element method, which suggests that the material can be modeled by a large set of discrete elements (particles) of a spherical shape that interact with each other. A methodology has been developed to determine the DEM parameters of bulk materials based on machine vision and a neural network algorithm. The approach is suitable for obtaining the exact values of the DEM parameters of the investigated bulk material by comparing the visual images of the material’s behavior at the experimental stand in reality and in the model. Simulation of sintering requires an introduction of cohesive interaction between particles representing interparticle sintering forces. Numerical sintering studies were supplemented with experimental studies that provided data for calibration and model validation. The experimental results have shown a significant capability of the designed numerical model in modeling sintering processes. Evolution of microstructure and density during sintering have been studied under the laboratory conditions.

The relevance of the research is due to the need to stabilize the composition of the melting products of copper-nickel sulfide raw materials in the Vanyukov furnace. The goal of this research is to identify the most suitable methods for the aggregation of the real time data for the development of a mathematical model for control of the technological process of melting copper-nickel sulfide raw materials in the Vanyukov furnace. Statistical methods of analyzing the historical data of the real technological object and the correlation analysis of process parameters are described. Factors that exert the greatest influence on the main output parameter (copper content in matte) and ensure the physical-chemical transformations are revealed. An approach to the processing of the real time data for the development of a mathematical model for control of the melting process is proposed. The stages of processing the real time information are considered. The adopted methodology for the aggregation of data suitable for the development of a control model for the technological process of melting copper-nickel sulfide raw materials in the Vanyukov furnace allows us to interpret the obtained results for their further practical application.

Представлены результаты экспериментов по влиянию энергии удара на интенсивность ударно-абразивного изнашивания модельного инструмента из трех марок инструментальных сталей вида конической пики при ударном взаимодействии с фрагментом гранита. Часть инструмента подвергалась типовой термической обработке, практикуемой на заводах-изготовителях пик, другая — дополнительной обработке холодом или криогенной обработке. Для обоснования возможности переноса экспериментальных данных на натурные условия устанавливались рабочие параметры эксперимента, при соблюдении которых его условия будут подобны условиям работы пики гидромолота. Для выполнения указанного подобия уровень контактных напряжений между модельным инструментом и породой в экспериментах был таким же, как и при ударном внедрении пики. Установлена зависимость между интенсивностью ударно-абразивного изнашивания и энергией удара модельного инструмента, на основании которой рассчитаны интенсивности изнашивания пики гидромолота JCB HM380 при разрушении гранитных фрагментов. Оценивалась наработка пики, за которую принималось количество нанесенных ей ударов до полного изнашивания острия. Из сравнения наработки пик, изготовленных из анализируемых сталей и подвергнутых указанным видам термической обработки, сделан вывод о целесообразности внедрения операций обработки холодом и криогенной обработки в технологический процесс изготовления пик гидромолотов.