Physical model of aluminium refining process in URC-7000

Modelo físico del proceso de refinado del aluminio en URC-7000

El documento presenta breves características de los reactores más utilizados para el refinado continuo del aluminio y sus aleaciones. El refinado depende del caudal de gas de refinado. Éste influye en la forma y el tamaño de las burbujas de gas. Por ello, se creó un modelo físico para determinar el nivel de dispersión de las burbujas de gas en los líquidos. Se presentaron esquemas de dispersión de gas en metal líquido teniendo en cuenta que el caudal de gas varía de 2 a 30 dm³/min. También se realizó la selección del rango del valor del caudal de gas de refino para cinco esquemas de la dispersión (sin dispersión, mínimo, íntimo, uniforme y sobredispersión).

INTRODUCCIÓN

En metalurgia, la calidad del metal líquido es la que más influye en la calidad de los productos finales. La cantidad de impurezas metálicas y no metálicas tiene un gran impacto en las etapas consecutivas de los procesos tecnológicos como: fundición, plastificación, tratamiento térmico, etc. Por ello, el proceso de refinado se considera una de las partes más importantes de las etapas tecnológicas básicas. Para mejorar el proceso de refinado es esencial conocer su mecanismo.

En la industria metalúrgica, y especialmente en la producción de aluminio, el método de barbotage del proceso de refinado es muy popular y este método puede ser el principal [1].

RECTORES PARA EL REFINADO CONTINUO

Hoy en día existen muchas soluciones tecnológicas del proceso de barbotage. La forma de introducir el gas en el metal, como lanzas, tapones cerámicos porosos, boquillas o impulsores rotativos, desempeña un papel importante en estas soluciones. Hoy en día, muchos reactores discontinuos se sustituyen por reactores continuos. De este modo, el proceso de refinado continuo se hace cada vez más popular [1].

Existen muchos reactores para el refinado continuo del aluminio y sus aleaciones. La Tabla 1 presenta algunos de ellos con los datos básicos relativos al flujo de metal y al nivel de eliminación de hidrógeno, mientras que la Figura 1 muestra dos ejemplos de reactor continuo: DMC y MINT. En Polonia, el representante típico de este tipo de reactores es el URC - 7000 [2, 3].

REACTOR URC - 7000

El reactor URC -7000 fue diseñado en Skawina por IMN - OML. La figura 2 presenta el esquema del reactor [4]. El URC-7000 consta de dos cámaras: una de refinado y otra de filtración. Los tapones cerámicos porosos se encuentran en el interior de las cámaras de refinado. La eliminación de hidrógeno y partículas no metálicas no mojables del metal líquido es la tarea principal de esta cámara. En la cámara de filtración está instalado el filtro, y sobre él en la parte superior de la cubierta - un quemador. Se instaló para calentar el filtro y las cámaras.