Rafinace tekutých kovů

Vzhledem k rostoucím požadavkům na kvalitu hliníkových odlitků je stále větší důraz kladen na procesy rafinace taveniny odstraněním plynů (vodíku), kovových nečistot (sodíku, vápníku, lithia, atd.) a nekovových nečistot (oxidů, nitridů, boridů, karbidů atd.) v průběhu zpracování. Nejběžnější způsob zvýšení kvality představuje metoda dmýchání inertního plynu přes speciální otáčející se rotor.

Katedra metalurgie a slévárenství disponuje zařízením pro provádění experimentů pomocí metody fyzikálního modelování, pomocí kterého lze optimalizovat relevantní parametry jako jsou otáčky rotoru, průtok dmýchaného argonu (či dusíku), tvar rotoru, výška rotoru nad dnem pánve ad. Zjištěné poznatky se dále verifikují pomocí metody numerického modelování v prostředí CFD programu ANSYS Fluent.

Dosažené výsledky lze transformovat na podmínky skutečného zařízení. 

Fyzikální model rafinační pánve s rotorem, vlnolamy a řídící jednotkou.

Distribuce bublin argonu v modelové kapalině po výstupu z rotoru.

Vliv otáček rotoru a průtoku Ar na změnu koncentrace kyslíku po zahájení rafinace.

Porovnání tvaru volné hladiny z fyzikálního a numerického modelování rafinace taveniny hliníku při 500 otáčkách rotoru za minutu.