Comparison of degassing efficiency on a foundry degassing unit using different rotor types

Abstract

The present paper describes a comparison of the efficiency of different types of rotors used in the refining of aluminium melt at a foundry degassing unit (FDU). Physical modelling was used to obtain data for six different rotor types under defined experimental conditions. In order to evaluate the data from the physical model, an evaluation method based on the interpolation of degassing curves was developed in such a way that the resulting characteristic can be expressed by a single parameter. Using the new methodology, the datasets were replaced by a single dimensionless parameter, a, which characterizes the rotor performance at a given gas flow rate. Based on the comparison of these performance parameters, it was possible to mutually compare the rotor efficiency depending on the selected conditions. The comparison is also demonstrated on the expected degassing time to a certain required concentration. Based on the physical model results, the study found that rotor D had the highest degassing efficiency, followed by rotors F and A. Rotors B and E had similar efficiency at a flow rate of 17 Nl·min−1. However, rotor B showed better efficiency at higher inert gas flow rates (19 and 21 Nl·min−1), while rotor E showed better efficiency at lower flow rates (13 and 15 Nl·min−1).Tento článek popisuje srovnání účinnosti různých typů rotorů používaných při rafinaci hliníkové taveniny ve slévárenské odplyňovací jednotce (FDU). Fyzikální modelování bylo použito k získání údajů pro šest různých typů rotorů za definovaných experimentálních podmínek. Pro vyhodnocení údajů z fyzikálního modelu byla vyvinuta metoda vyhodnocení založená na interpolaci degazačních křivek tak, aby výslednou charakteristiku bylo možné vyjádřit jediným parametrem. Pomocí nové metodiky byly soubory údajů nahrazeny jediným bezrozměrným parametrem a, který charakterizuje výkonnost rotoru při daném průtoku plynu. Na základě porovnání těchto výkonnostních parametrů bylo možné vzájemně porovnat účinnost rotoru v závislosti na zvolených podmínkách. Srovnání je rovněž demonstrováno na předpokládané době odplynění do určité požadované koncentrace. Na základě výsledků fyzikálního modelu studie zjistila, že nejvyšší účinnost odplyňování měl rotor D, následovaný rotory F a A. Rotory B a E měly při průtoku 17 Nl-min-1 podobnou účinnost. Rotor B však vykazoval lepší účinnost při vyšších průtocích inertního plynu (19 a 21 Nl-min-1), zatímco rotor E vykazoval lepší účinnost při nižších průtocích (13 a 15 Nl-min-1).