Badania wpływu konstrukcji wirnika urządzenia do rafinacji okresowej aluminium na hydrodynamikę procesu

• Autorzy: Saternus M. , Szudy R. , Róg M. , Pieprzyca J. , Merder T.

Identyfikatory

DOI

10.15199/67.2017.4.2

Warianty tytułu

EN

Research considering the influence of the construction of rotary impeller on the hydrodynamics of the aluminium batch refining process

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych z wykorzystaniem modelu fizycznego reaktora do rafinacji okresowej aluminium metodą barbotażu. Skupiono się głównie na konstrukcji wirnika doprowadzającego gaz rafinujący do ciekłego metalu. Zaprojektowano dwa różne rodzaje wirników, które następnie zostały wydrukowane przy użyciu drukarki 3D. Konstrukcja wirnika oraz dobór odpowiednich parametrów procesowych, mają duży wpływ na pożądany, równomierny poziom dyspersji pęcherzyków gazowych w metalu. Badania przeprowadzono dla natężenia przepływu gazu od 10 do 30 dm3/min oraz prędkości obrotowej rotora od 240 do 400 obr./min. Na podstawie wyników testów wyznaczono krzywe RTD, umożliwiające określenie minimalnego czasu mieszania znacznika w cieczy modelowej dla obu testowanych wirników. Przeprowadzono również badania wizualizacji stopnia dyspersji pęcherzyków gazowych w objętości reaktora.

EN

Results of research conducted with the use of physical model of reactor applied for batch aluminium refining process by barbotage method were presented and discussed. The main focus was put on the construction of rotary impeller, which introduces the refining gas into the liquid metal. Two different rotary impellers were designed, which consequently were printed using 3D printer. The impeller construction and the choice of appropriate processing parameters influence greatly on the desirable uniform level of gas dispersion in the metal. The research was carried out for the flow rate of refining gas from 10 to 30 dm3/min and the rotary impeller speed from 240 to 400 rpm. Basing on the tests results the RTD curves were deter¬mined, which give the possibility to estimate the minimal time of mixing the tracer in the modelling liquid for both types of impellers. Additionally the research of visualization of the gas bubbles dispersion in the reactor volume was also conducted.

Słowa kluczowe

PL

aluminium; proces rafinacji; modelowanie fizyczne; krzywe RTD

EN

aluminium; refining process; physical modelling; RTD curves

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne Recykling
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 62, nr 4
• Strony: 9--15
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz.

Twórcy

autor

Saternus M.

• Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii, Instytut Technologii Metali, ul. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice

autor

Szudy R.

• Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii, Instytut Technologii Metali, ul. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice

autor

Róg M.

• Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii, Instytut Technologii Metali, ul. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice

autor

Pieprzyca J.

• Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii, Instytut Technologii Metali, ul. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice

autor

Merder T.

• Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii, Instytut Technologii Metali, ul. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice

Bibliografia

• [1] Camacho-Martinez Jose Luis, Marco A. Ramirez-Argaez, Arturo Juarez-Hernandez, Carlos Gonzalez-Rivera, Gerardo Trapaga -Martinez. 2012. ..Novel degasification design for aluminium using an impeller degasification water physical model". Materials and Manufacturing Processes 27: 556-560.
• [2] Kato Shozo. 1993. ..Hydrogen in aluminium and aluminium alloys". Sumitomo Light Metal Technical Report 34 (3): 59-77.
• [3] Marcinek Kamil, Jacek Pieprzyca. 2016. ..Wptyw wyboru punktu wprowadzania znacznika do modelu fizycznego kadzi stalowni-czej na otrzymane wyniki badah". Hutnik - Wiadomosci Hutnicze 83 (2): 51-55.
• [4] Merder Tomasz, Jacek Pieprzyca, Mariola Saternus. 2014. ..Analysis of residence time distribution (RTD) curves for T-type tundish equipped in flow control devices: physical modelling". Metalurgija 53(2): 155-158.
• [5] Michalek Karel, Karel Gryc, Marketa Tkadleckova, David Bocek. 2013. „Model study of tundish steel intermixing and operational verification". Archives of Metallurgy and Materials 58 (1): 291-296,
• [6] Oldshue James Y. 1983. Fluid Mixing Technology. New York: McGraw-Hill Publication Co.
• [7] Panic Bogdan. 2013. ..Model investigations of 3D of gas-powder two phase flow in descending bed with consideration radial distribution of flow". Metalurgija 52 (2): 177-180.
• [8] Pieprzyca Jacek, Tomasz Merder, Mariola Saternus, Karel Mi-chalek. 2015. „Physcial modelling of the steel flow in the RH apparatus". Archives ofMetallurgy and Materials 60 (3): 1859-1863.
• [9] Ramos Gomez Eudoxio, Roberto Zenit, Carlos Gonzalez Rivera, GerardoTrapaga, Marco Ramirez-Argaez. 2013. „Physcial modelling of fluid flow in ladles of aluminium equipped with impeller and gas purging for degassing". Metallurgical and Materials Transaction 974-983.
• [10] Saternus Mariola, Jan Botor. 2004. ..Metody usuwania zanieczyszczeii z ciektego aluminium i jego stopow". Rudy i Metale Niezelazne 49 (4): 166-172.
• [11] Saternus Mariola. 2011. Rafinacja aluminium ijego stopow przez przedmuchiwanie argonem. Gliwice: Wydawnictwo Politechniki Slaskiej.
• [12] Warzecha Marek. 2011. ..Numerical and physical modelling of steel flow in a one-strand continuous casting tundish". Metalurgija50{3): 147-150.
• [13] Zhang Lifeng, Xuewei Lv, Tryg Alex Torgerson, Mujun Long. 2011. "Removal of impurity elements from molten aluminium: a review". Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review 32: 150-228.