Encyclopedie de la recherche sur l'aluminium au Quebec - Edition 2014 | Page 20
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PRODUCTION D’ALUMINIUM // ALUMINIUM PRODUCTION l’écoulement
Étude sur la mesure de
des gaz dans un four horizontal de
ÉTUDE SUR LA MESURE DE L'ÉCOULEMENT DES GAZ DANS UN FOUR HORIZONTAL
cuisson d’anodes
DE CUISSON D'ANODES
Study on the IN A HORIZONTAL ANODE
STUDY ON THE MEASUREMENT OF GAS FLOW measurement of gas flow
BAKING FURNACE
a horizontal anode baking furnace
in
Houssemeddine FERIANI1, Yasar KOCAEFE1, Duygu KOCAEFE1, Brigitte MORAIS2
1
Université du Québec à Chicoutimi, 555 Boulevard de l’université Est, Chicoutimi (Québec), Canada G7H 2B1
2 Aluminerie Alouette inc. 400, Chemin de la Pointe-Noire C.P. 1650 Sept-Îles (Québec), Canada G4R 5M9
CHAIRE DE RECHERCHE UQAC /
AAI SUR LE CARBONE
CHAIRE DE RECHERCHE UQAC/AAI SUR LE CARBONE
1.Introduction
2.Problématique
Une distribution uniforme de la vitesse du fluide à travers le four de cuisson favorise une
meilleure cuisson. La cuisson représente l’ultime étape déterminante affectant
significativement la qualité des anodes (haute résistance à l’oxydation et à la réactivité au
CO2, une haute densité, une basse perméabilité, une basse résistance électrique).
La géométrie de la cloison et l’écoulement résultant de
celle-ci a un impact important sur le procédé, la
consommation d’énergie et les émissions
environnementales.
3.Objectifs
Il existe, pour une géométrie de four de cuisson donnée, une réelle
difficulté de prédiction de l’écoulement,
Peu de travaux ont été effectués sur la modélisation physique et la
caractérisation de l’écoulement dans la cloison du four de cuisson,
Il est difficile de mesurer les différents paramètres ou même d’avoir la
répartition du champ de vitesse.
Existe-t-il une méthode de caractérisation de l’écoulement
autre que la simulation ?
4.Méthodologie
Effectuer une modélisation physique du four de cuisson à l’échelle laboratoire,
La caractérisation de l’écoulement dans la cloison sera réalisé sur les
mesurer les vitesses, et visualiser l’écoulement.
différentes parties du four de cuisson d’anode:
Basé sur les critères établis au laboratoire, mesurer le débit des gaz dans le four et
effectuer le bilan thermique du four.
Comparer les résultats expérimentaux avec ceux prédits par le modèle mathématique.
5.Résultats et discussion
Les vitesses mesurées et l’écoulement visualisé
montrent qu’il existe une réelle concordance entre
les résultats expérimentaux et ceux prédits par
le modèle mathématique.
Pour ce faire, une maquette de la cloison à l’échelle du laboratoire a été
fabriquée afin de permettre d’effectuer les tests de mesure des vitesses
à l’aide d’un anémomètre et d’un tube de Pitot.
Écoulement calculé pour un four à l’echelle
industrielle (Mounir Baiteche – étudiant de doctorat)
Visualisation de l’écoulement
Houssemeddine Feriani
Yasar Kocaefe
Duygu Kocaefe
Université du Québec à
Chicoutimi
Trois mesures de vitesse sont
effectuées à chaque point et pour
chaque série de mesure.
Un test d’étanchéité et de
visualisation de l’écoulement est
effectué entre chaque série de
mesure.
Brigitte Morais
Aluminerie Alouette Inc.
Les vitesses mésurées
Chaire de recherche UQAC /
AAI sur le carbone
Le choix des points de mesure met
en évidence l’existence de zones de
faibles et importantes vitesses ainsi
que les zones de recirculation.
Écoulement calculé pour la maquette (Mounir
Baiteche – étudiant de doctorat)
6.Conclusions et perspec ]