Possibilities of 3D Model Application in the Process of Aluminium Refining in the Unit With Rotary Impeller

Both primary and secondary aluminium have to be refined, especially by barbotage process. To know better the mechanism of blowing argon through aluminium in reactors with rotary impellers, numerical modelling is applied. It allows to obtain useful information like: the level of velocity field or participation of gaseous phase. However, numerical analysis requires choosing the proper model which would describe the physical phenomena occurring in the process. So, AnsysFluent code was used in the research. It allows to calculate the two-phase liquid flow for the 2D and 3D co-ordinate systems. Results of calculations for the 3D case can describe more accurately the spatial picture of the movement trajectory of the blown gas bubbles. Calculations were done for the flow rate of refining gas equal 5 dm³ /min and for two cases: when there was no rotation and with 300 rpm rotary impeller speed.

Zarówno aluminium pierwotne, jak i wtórne musi zostać poddane rafinacji, np. poprzez barbotaż. W celu poznania mechanizmu przedmuchiwania aluminium argonem w reaktorach z rotorami stosuje się modelowanie numeryczne. Pozwala ono uzyskać takie informacje jak; określenie pól prędkości czy udziału fazy gazowej. Modelowanie matematyczne wymaga jednakże odpowiedniego modelu określającego warunki fizyczne panujące w procesie. Tak więc, do obliczeń zastosowano kod AnsysFluent, który pozwala na obliczenia przepływów dwufazowych dla dwu- (2D) i trójwymiarowego układu współrzędnych (3D). Wyniki obliczeń dla układu 3D mogą bardziej dokładnie opisać trajektorie ruchu wdmuchiwanych pęcherzyków gazowych. Obliczenia przeprowadzono dla natężenia gazu 5 dm³ /min przy braku rotacji oraz przy prędkości obrotowej 300 obr/min.