[发明专利]开放出口型熔融金属气体注射泵

说明书

一种熔融金属泵，包括限定泵送室的基部、设置在所述泵送室内的叶轮、从所述泵送室延伸的出口通道，所述出口通道由相对的顶壁和底壁以及相对的侧壁限定，其中所述顶壁和侧壁在与所述基部的边界的相交处终止，且所述底壁从所述边界向内终止。

背景技术

在非铁金属工业中，废料回收已成为经济生活的一条途径。事实上，长期以来，环境问题和环境保护开始推动向废料回收的努力，铝、铜、锌、铅和锡的回收在市场上占据了稳固的位置。

已知提供了一种炉的保持部分(盛装部件，保持部件，holding portion)，在该保持部分中，在外壳内加热熔融金属，其中受控的燃烧抑制熔融金属的氧化。将金属固体引入与炉的保持部分相连的井中，并将熔融金属返回到保持部分，以保持井中金属的温度并将新鲜金属输送到保持部分。在处理熔融材料的过程中，通常需要将熔融材料从一个容器转移到另一个容器或在容器内循环熔融材料。用于处理熔融材料的泵通常用于这些目的。美国专利No.6,451,247；6,354,796；6,254,340和美国专利公开No.US2008/0253905中描述了熔融金属泵，其各自通过引用并入本文。泵还可以用于其它目的，例如将净化气体(纯化气体，purifying gases)注射到被泵送的熔融材料中。

在这些泵的每一个中，可旋转的耐火材料(石墨/陶瓷)叶轮设置在基部(通常为石墨)构件的空腔或壳体内，该基部构件浸没在熔融材料中。在叶轮旋转时，熔融材料被泵送通过出口。叶轮本身由可旋转轴支撑以在基部构件中旋转。轴通过设置在轴的上端处的马达旋转。若干支撑柱从马达支撑平台延伸到基部构件，用于将基部构件支撑和悬挂在熔融材料内。

特别是在铝回收工业中，由于铝的氧化能力，精炼过程非常复杂。因此，单独通过氧化反应进行精炼(对于其它非铁金属是常见的)是不可行的。类似地，铝与各种其它金属具有特别强的合金化特性。因此，在加工过程中必须经常除去广泛的金属杂质。按照这些原则，镁的去除已经成为工业中的特别关注点。从熔融铝中除去镁的能力通过镁和氯之间有利的化学反应而成为可能。熔融铝合金浴与氯的反应最终致使氯化镁形成，氯化镁在炉中的熔融铝表面上作为浮渣收集并可被撇去。在当今的许多操作中，气体注射泵被认为是进行该任务的最有效工具。在美国专利No.4,052,199和No.4,169,584中描述了合适的气体注射泵，在此通过引用并入本文。

氯的注入最终使得在合金浴中与镁反应形成氯化镁。在浴的温度下，氯化镁是液体。通常，它上升到浴表面，在浴表面它可以作为与浮渣层的混合物被除去。然而，氯化镁也可以润湿存在于铝合金熔体中的固体氧化物颗粒。随着时间的推移，这种材料会堵塞在泵的排出区域中。

在实践中，气体注射泵的操作者需每周彻底清洁泵的排出区域。这样做是为了将排出区域保持在“制造状态(as manufacutred)”条件以实现氯气的完全反应。从两个角度来看，期望氯的完全反应。首先，从收益性的观点来看，充分使用气体去除镁的理论极限是有利的。第二，未反应的氯气逸出浴是不希望的健康危害和设施危害。

然而，频繁的清洁可能也是有害的。此外，必须移除泵以进行清洁，这必然会中断生产。此外，泵通常由石墨制成。在试图去除排出区域中的堆积时，容易对相对软的石墨造成损坏。

过去已经进行了各种尝试来改进熔融金属泵的排出部件。例如，在美国专利No.5,993,728公开了使用定位在出口通道中的会聚喷嘴(收缩喷嘴，渐缩喷嘴，convergentnozzle)，该专利通过引用并入本文。在美国专利No.5,662,725中，示出了矩形石墨块形式的气体释放装置，该专利通过引用并入本文。

尽管上述类型的泵已经有效运行了几年，但是它们仍然具有各种缺点。例如，可能在泵出口发生不希望的堵塞。本公开提供了一种解决该缺点的机构。

附图说明

图1是本发明的熔融金属气体注射泵的部分截面侧视立视图；

图2是图1的泵的俯视图；

图3是可替代的熔融金属泵基部的部分截面的俯视图；