Process of solid oxide inclusions removal from liquid aluminium. Part 2

• Autorzy: Onopiak K. , Botor J.

Warianty tytułu

PL

Proces usuwania stałych wtrąceń tlenkowych z ciekłego aluminium. Część 2

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the second part of the paper the following equations characterizing solid oxide inclusions removal from molten aluminium were analyzed. Only certain time parameters from the described in this paper have numerical solutions. These are the equations representing times of: bubble with inclusion collision time — tZ amounting to about a few tenths microseconds; film drainage time during collision — tWZ, which reaches a few hundred microsecond values; inclusion sliding over the bubble surface tP time varies approximately from 5 to 25 milliseconds. Total inclusion removal probability can be calculated by taking into account only the collision interception probability — PZS. Inertial collision probability PZB has meaning for large inclusions of above 100 mum in diameter. The adhesion probability PA amount to practically 100 % for all bubble — inclusion encounters. From the analyses of solid inclusions removal mechanism it is seen, that the application of as small as possible bubble diameter favors the higher inclusions removal efficiency. It can be explained via major adhesion of interfacial area in case of a high number of smaller bubbles. The presented analysis of complex inclusion removal mechanism based on equations used in mineral processing, was applied for formulation of solid oxides removal model. A few of the equations selected from the described analysis (part I and II of the paper), were utilized in the model. There, for practical reasons, an experimental equation characterizing inclusions removal efficiency eta, %, from liquid aluminium was adopted [14]:eta = 100(1 – exp(– 0,00096 t)), where: t — liquid aluminium refining time, s.

PL

W II części pracy analizowano kolejne zależności charakteryzujące mechanizm procesu usuwania stałych wtrąceń tlenkowych z ciekłego aluminium. Tylko niektóre z opisanych zależności czasowych posiadają proste rozwiązania. Są to równania opisujące czasy: zderzeń pęcherzyka gazu z wtrąceniem — tZ o wartościach w układzie tlenek glinu—ciekłe aluminium— —argon, około kilkudziesięciu mikrosekund; zaniku warstewki podczas zderzenia wtrącenia i pęcherzyka — tWZ, osiągający wartość kilkuset mikrosekund; poślizgu wtrącenia po powierzchni pęcherzyka — tP wynoszący od 5 do 25 milisekund. Prawdopodobieństwo całkowite usunięcia wtrąceń można wyznaczyć biorąc pod uwagę jedynie prawdopodobieństwo zderzenia się pęcherzyka z wtrąceniem wskutek przechwycenia stałego tlenku w strumieniu ciekłego metalu — PZS. Prawdopodobieństwa zderzenia pod wpływem bezwładności wtrącenia PZB mają znaczenie dla dużych wtrąceń o średnicach wyższych od 100mum. Prawdopodobieństwo adhezji PA wynosi praktycznie 100 % dla każdego przypadku zderzenia wtrącenia z pęcherzykiem gazu. Z dokonanych analiz elementów składowych mechanizmu usuwania stałych wtrąceń wynika, że zastosowanie pęcherzyków gazu o jak najmniejszej średnicy sprzyja wyższemu stopniu usunięcia wtrąceń, co można wyjaśnić bardziej rozwiniętą powierzchnią adhezji wtrąceń w przypadku dużej liczby mniejszych pęcherzyków. Przedstawioną analizę złożonego mechanizmu usuwania wtrąceń, zbudowaną w oparciu o zależności wykorzystywane w procesach wzbogacania i flotacji rud, wykorzystano do opracowania modelu usuwania stałych tlenków z ciekłego aluminium. Znalazły tam zastosowanie równania wyselekcjonowane z charakterystyki procesu przedstawionej w obu częściach niniejszej pracy. Tam też dla celów praktycznych przyjęto równanie doświadczalne charakteryzujące sprawność eta [%] usunięcia wtrąceń z ciekłego aluminium w postaci [14]:eta. = 100(1 – exp(– 0,00096 t)), gdzie: t — czas rafinacji ciekłego aluminium [s].-

Słowa kluczowe

EN

aluminium refining; oxide inclusions; barbotage; rotor; argon; alumina oxide

PL

rafinacja aluminium; wtrącenia tlenkowe; barbotaż; rotor; argon; tlenek glinu

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne
• Rocznik: 2006
• Tom: R. 51, nr 8
• Strony: 478--483
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., wykr., rys., tab.

Twórcy

autor

Onopiak K.

autor

Botor J.

• Instytut Metali Nieżelaznych, Gliwice

Bibliografia

• 1. Bergelt H., Stechemesser H., Weber K.: Int. J. Miner. Process. 1992, nr 34, s. 321÷331.
• 2. Nguyen A. V.: Int. J. Miner. Process. 1993, nr 37, s. 1÷25.
• 3. Nguyen A. V., Schulze H. J., Ralston J.: Int. J. Miner. Process. 1997, nr 51, s. 183÷195.
• 4. Nguyen A. V., Schulze H. J., Ralston J.: Int. J. Miner. Process. 1998, nr 53, s. 225÷249.
• 5. Sharma A., Ruckenstein E.: J. Colloid Interface Sci. 1989, nr 133, s. 358.
• 6. Nguyen A. V., Kmet S.: Int. J. Miner. Process. 1994, nr 40, s. 155÷169.
• 7. Schulze H. J.: Miner. Process. Extractive Metall. Rev. 1989, nr 5, s. 43÷76.
• 8. Onopiak K., Botor J.: Proces usuwania stałych wtrąceń tlenkowych z ciekłego aluminium. Rudy Metale 2006, t. 51, nr 6, s. 359÷362, nr 8.
• 9. Wei P. i in.: ISIJ 1987, nr 78, s. 1361÷1368.
• 10. Laurent V. i in.: Acta Metall. 1988, nr 36, s. 1797.
• 11. Sutherland K. L.: J. Phys. Chem. 1948, nr 52, s. 394.
• 12. Nguyen A. V.: Int. J. Miner. Process. 1999, nr 56, s. 253÷266.
• 13. Yoon R. H., Luttrell F. H.: Miner. Process. Extractive Metall. Rev. 1989, nr 5, s. 101÷122.
• 14. Onopiak K., Botor J.: Solid oxide inclusions refining from molten aluminium by barbotage, Archives of Metallurgy and Materials [w druku].