Title

ESTIMATIVA DA ESPESSURA DE LEDGE FORMADO 1 ATRAVÉS DA MOVIMENTAÇÃO DINÂMICA DE MALHA

STUDY OF THICKNESS LEDGE FORMED BY DRIVE DYNAMICS MESH

Authorship

Schneider, Guilherme Leal; Severo, Dagoberto S.; Gusberti, Vanderlei; Vilela, Antônio Cezar Faria

Schneider, Guilherme Leal

I am this author

Severo, Dagoberto S.

I am this author

Gusberti, Vanderlei

I am this author

Vilela, Antônio Cezar Faria

I am this author

DOI

10.5151/2594-5300-20276

Downloads

Abstract

A formação e espessura da camada de banho congelado (também chamada de ledge) são muito importantes para estimar e prolongar a vida útil da cuba de redução eletrolítica para a produção de alumínio primário. Esse artigo apresenta a simulação termo-elétrica do processo fabricação de alumínio através do uso do pacote comercial Ansys CFX. Um algoritmo numérico de movimentação de malha é utilizado para determinação da posição do ledge para uma dada temperatura. A nova posição da frente de solidificação acarreta na alteração da resistência térmica da camada de ledge, modificando a temperatura da interface ledge/banho e ledge/metal devido ao balanço térmico. Em vista disso, o modelo apresentado nesse artigo pode estimar a espessura do ledge, seu perfil de temperaturas, auxiliar na escolha dos refratários e no projeto adequado de isolamento térmico das cubas.

The formation and thickness of the layer of frozen bath (also called ledge) are very important to estimate and extend the life of the cell electrolytic reduction to produce primary aluminum. This paper presents a simulation of thermo-electric aluminum manufacturing process by using the commercial package Ansys CFX. A numerical algorithm for moving mesh is used to determine the position of the ledge for a given temperature. The new position of the solidification front leads to changes in heat resistance layer ledge, changing the temperature of the interface ledge / ledge and bath / metal due to thermal balance. As a result, the model presented in this paper can estimate the thickness of the ledge, its temperature profile, help in choosing and designing suitable refractory insulation of the cell.

Keywords

Banho congelado; Balanço térmico; Simulação numérica.

Ledge; Thermal balance; Numerical simulation.