研究开发褐煤提质技术是解决全球煤资源紧缺的重要途径，是全球各个煤炭大国迫切深入研究的课题。褐煤无粘结剂高压成型工艺采用高压对辊成型，可使型煤具有抗压强度高、落下强度大、转鼓系数高、杂质少、燃烧值高、防水性好、运输距离长等特点，是未来褐煤提质技术的发展方向。本文对比分析了现阶段各国不含添加剂的煤碳成型提质工艺技术，确定本文研究所采用的褐煤提质工艺流程。将工艺中的关键环节—挤压成型作为主要研究对象，对其所用装备—高压对辊成型机的工作原理做了详细分析，建立挤压辊数学模型。利用ANSYS有限元分析软件，建立了挤压辊的三维有限元模型，对挤压辊辊轴和轴套的过盈配合做接触分析，根据不同的过盈量，对轴与轴套接触应力的分布进行了研究；根据确定的过盈量对挤压辊进行了强度分析；利用ANSYS的结构优化分析模块，及APDL参数化设计语言对辊轴进行参数优化；计算了褐煤颗粒与水蒸气、褐煤颗粒与高温烟气的对流换热系数；利用ANSYS的流场分析，分析了挤压辊凹坑中褐煤颗粒间分布的水蒸气的运动规律；利用热—结构分析，对褐煤的受挤压成型的过程进行分析，得到其温度分布和应力分布规律。分析结果表明利用有限元法对挤压辊的接触分析、强度分析、参数优化的便捷性、实用性和可靠性，得到了优化后的参数L3=0.198，R3=0.4，L4=1.05，R4=0.55，重量增加2.9%，工作轴段表面积增加5%，达到增加产量的目的；得到褐煤颗粒间的气体的流场分布、褐煤受挤压成型的温度、应力分布，为改进褐煤提质工艺技术及其关键装备—高压对辊成型机的开发提供理论和数据支持。