The processing of experimental data from the physical model of a FDU refining unit

Abstract

The present paper describes a method for processing experimental data obtained on a physical model of a refining unit, the Foundry Degassing Unit (FDU). For different refining gas flow rates and rotor rotation speeds of the FDU, the concentration of oxygen removed was measured depending on time. A large number of experiments were carried out with different rotor types and under different conditions. After examining the character of the data obtained, a method was proposed to evaluate the performance of different rotor types in degassing at a given gas flow rate at different rotor speeds. This method is based on interpolating several degassing curves in such a way that the resulting characteristic can be expressed by a single parameter. This final parameter then allows the degassing efficiency (refining capacity) to be quantified. In this unique way, the degassing efficiency of different rotor types can then be objectively compared. Furthermore, the parameter thus obtained can be used to determine the expected time at which the desired decrease in the concentration of undesirable gas in the bath will occur. Attention is also paid to the possible deviation that occurs when a large amount of experimental data is reduced to a single parameter by the described approximation.

Tento článek popisuje metodu zpracování experimentálních dat získaných na fyzickém modelu rafinační jednotky, Foundry Degassing Unit (FDU). Pro různé průtoky rafinačního plynu a rychlosti otáčení rotoru FDU byla měřena koncentrace odebraného kyslíku v závislosti na čase. Velké množství experimentů bylo provedeno s různými typy rotorů a za různých podmínek. Po prozkoumání charakteru získaných dat byla navržena metoda pro vyhodnocení výkonu různých typů rotorů při odplyňování při daném průtoku plynu při různých otáčkách rotoru. Tato metoda je založena na interpolaci několika odplyňovacích křivek tak, aby výsledná charakteristika mohla být vyjádřena jedním parametrem. Tento konečný parametr pak umožňuje kvantifikovat účinnost odplyňování (rafinační kapacitu). Tímto unikátním způsobem lze pak objektivně porovnávat účinnost odplyňování různých typů rotorů. Na základě takto získaného parametru lze navíc určit předpokládaný čas, za který dojde k požadovanému poklesu koncentrace nežádoucích plynů v lázni. Pozornost je věnována i možné odchylce, ke které dochází, když je velké množství experimentálních dat popsanou aproximací redukováno na jediný parametr.