Impact of rotor material wear on the aluminum refining process

Abstract

The paper presents the results of tests carried out during the refining of the AlSi9Cu3(Fe) alloy in industrial conditions at the FDU stand. In the tests, three different rotors made of classical graphite, fine-grained graphite and classical graphite with SiC spraying were tested for the degree of wear. A series of tests was conducted for five cases—0% to 100% of consumption every 25%—corresponding to the cycles of the refining process. The number of cycles corresponding to 100% wear of each rotor was determined as 1112. The results of the rotor wear profile for all types of graphite after the assumed cycles are presented. Comparison of CAD models of new rotors and 3D scans of rotors in the final stage of operation revealed material losses during operational tests. The study assessed the efficiency of the rotor in terms of its service life as well as work efficiency. It was estimated on the basis of the calculated values of the Dichte Index (DI) and the density of the samples solidified in the vacuum. The structure of samples before and after refining at various stages of rotor wear is also presented, and the results are discussed.

Článek prezentuje výsledky zkoušek provedených při rafinaci slitiny AlSi9Cu3(Fe) v průmyslových podmínkách na pracovišti FDU. Při zkouškách byl testován stupeň opotřebení tří různých rotorů vyrobených z klasického grafitu, jemnozrnného grafitu a klasického grafitu s nástřikem SiC. Série zkoušek byla provedena pro pět případů - 0 % až 100 % spotřeby každých 25 % - odpovídajících cyklům rafinačního procesu. Počet cyklů odpovídající 100% opotřebení každého rotoru byl stanoven na 1112. Jsou uvedeny výsledky profilu opotřebení rotoru pro všechny typy grafitu po předpokládaných cyklech. Porovnání CAD modelů nových rotorů a 3D skenů rotorů v závěrečné fázi provozu odhalilo úbytky materiálu během provozních zkoušek. Studie hodnotila účinnost rotoru z hlediska jeho životnosti i efektivity práce. Ta byla odhadnuta na základě vypočtených hodnot Dichteho indexu (DI) a hustoty vzorků ztuhlých ve vakuu. Uvedena je také struktura vzorků před a po zušlechtění v různých fázích opotřebení rotoru a výsledky jsou diskutovány.