Análisis del comportamiento de flujo de fluidos en un horno de reverbero agitado con diferentes impulsores, mediante la modelación física y numérica

R. Juárez, A. Flores, E. Macias, N. Reyes
2009 Revista de Metalurgia  
Análisis del comportamiento de flujo de fluidos en un horno de reverbero agitado con diferentes impulsores, mediante la modelación física y numérica (•) Resumen Utilizando la simulación física y numérica, en este trabajo se presenta un análisis del flujo de fluidos y la trayectoria de partículas, en un modelo escala 1:2 de un horno de reverbero de 5 t. La caracterización del sistema sirvió para determinar el comportamiento del líquido en un sistema agitado mediante impulsores de diferentes
more » ... de diferentes formas rotando a diferentes velocidades y alturas, lo cual ha permitido determinar tiempos de circulación, de mezclado, patrones de flujo y patrones de velocidad en las cubas de agitación y fusión. Además, se aportan datos experimentales de la interacción entre flujos turbulentos y partículas sólidas. Los resultados obtenidos sugirieron cambios en la geometría del diseño de un horno convencional, propiciando mezclado más rápido y eficiente e incrementando la eficiencia en la remoción de magnesio. Palabras clave Refinación del aluminio; Flujo de fluidos turbulento; Modelado matemático; Modelado físico. Analysis of fluid flow in a stirred reverberatory furnace with different impellers, by physical and numerical modeling Abstract A fluid flow analysis and particle trajectory in a 5 t molten capacity scaled 1:2 model of a reverberatory furnace was performed using both physical and numerical simulation. The design of the system allowed studying the behavior of the liquid in a system agitated by impellers. The parameters studied were, rotating speed, shape and height of the impeller. The physical and numerical simulations were used to determine circulation and mixing times, fluid flow patterns and velocity profiles in the agitation and melting chambers. Using experimental data, it was possible to establish the interaction between turbulent flow and circulating solid particles. The original design of the reverberatory furnace was modified based on the physical and numerical simulation analysis. The new design showed an increased magnesium removal rate by means of a more efficient and faster mixing.
doi:10.3989/revmetalm.0906 fatcat:ppaxm4ddzzasnelkahebt5ftpu