[发明专利]用于通过电磁搅拌器将材料浸没于液态金属中的设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2007年10月9日提交的美国临时专利申请 60/960,668的优先权。

技术领域

本发明涉及对金属熔炉中的金属熔融以便进行浇铸。本发明有 益于熔融多种金属，并且特别有益于熔融铝。

背景技术

通常，当金属被熔融以进行浇铸时，材料漂浮到熔融金属的表 面并且氧化。氧化的材料在后续浇铸的金属中充当污染物，从而具 有诸如弱化金属的副作用，并且使浇铸的金属具有其它不利特性。 为了解决这一问题，已经开发专用的熔炉和机械搅拌器。

发明内容

本发明的实施例通过提供如下设备来解决漂浮材料的问题，该 设备允许将碎片和其它材料浸没在熔融金属的表面之下，由此保护 碎片和其它材料免于氧化。

本发明的方面涉及一种包括至少一个熔炉容器的熔炉装置，该 熔炉容器包括侧壁、底部和顶部。至少一个加热器被配置成加热熔 炉容器中的金属。包括侧壁的隔室形成熔炉容器的延伸部，这些侧 壁衬有耐火材料。至少一个电磁搅拌器布置于隔室外部并且与隔室 邻近。耐火板布置于隔室内部。耐火板包括配置成定位于熔融金属 的弯液面以下的上边缘。耐火板还包括与隔室的底部间隔开的下边 缘。耐火板被布置成使得在板与隔室的壁之间的间隙朝着隔室的底 部方向增加。

本发明的方面还涉及一种用于将材料浸没于液态金属中的方 法。将金属的固态部分馈送到包括侧壁的隔室内部的液态金属熔融 池中。隔室形成熔炉容器的延伸部。耐火板布置于隔室中，使得在 板与隔室的壁之间的间隙朝着隔室的底部方向增加。利用由安装于 隔室的侧壁附近或者底部附近的电磁搅拌器生成的电磁场，向隔室 中的液态铝施加电磁力。

示例实施例的更多目的和优点以及结构和功能根据对说明书、 附图和例子的考虑将变得清楚。

附图说明

现在将具体参照以下附图仅通过例子描述本发明的实施例：

图1代表了根据本发明的熔炉装置的一个实施例的俯视图；

图2示出了图1中所示实施例沿着线A-A的部分的截面图；

图3是图示了根据本发明一个实施例在搅拌力与搅拌频率之 间的关系的曲线图；

图4是图示了根据本发明一个实施例在搅拌力与开口宽度之 间的关系的曲线图；

图5是图示了根据本发明一个实施例在搅拌力与耐火厚度之 间的关系的曲线图；并且

图6是图示了根据本发明一个实施例的在搅拌力与位移之间 的关系的曲线图。

具体实施方式

下文具体讨论本发明的实施例。在描述实施例时，为了清楚起 见，运用了特定术语。然而，本发明不限于这样选择的特定术语。 尽管讨论具体示例实施例，但是应当理解这样做仅为了举例说明的 目的。本领域技术人员将认识到，可以使用其它部件和配置而不脱 离本发明的精神实质和范围。

在熔融熔炉中的金属以便进行浇铸时，希望均匀地加热金属并 且防止在熔融金属中形成渣滓和/或包括渣滓。例如，金属芯片、金 属屑和其它合金元素可能聚集在熔融金属的表面上，它们可能在该 表面氧化。这可能减少产量。

本发明涉及一种可以减少或者消除这样的问题的结构和方法。 为了解决这些问题，本发明包括一种结构和方法，其有助于搅拌熔 融金属、将固态金属引入熔融金属中并且有助于防止将不需要材料 引入熔融金属中。根据本发明的一种结构包括或多或少典型的熔炉 结构，该结构具有从其延伸的附加隔室。至少一个搅拌器被布置成 在隔室内搅拌熔融金属。布置于隔室中的板有助于控制熔融金属从 熔炉容器流入隔室中和从隔室流入熔炉容器中。

图1图示了根据本发明的熔炉装置的一个实施例。图1中所示 熔炉装置的实施例包括熔炉容器1。熔炉容器包括侧壁2、底部3和 顶部(未示出)。在操作期间，熔融金属容纳于熔炉装置的内部空 间内。

金属可以由至少一个加热器10加热。加热器可以使用各种燃 料如天然气和/或电力来操作。加热器通过辐射和/或对流来加热金 属。来自加热器的热量将熔融金属维持于液体状态而将固态金属熔 融成熔融状态。至少一个加热器可以布置于各种位置，以实现对金 属的有效加热和对固态金属的有效熔融。