[其他]用于熔融金属脱气的装置

说明书

本发明涉及一项改进的、用于旋涡反应罐的注射式喷气咀的设计，该反应罐用来使含有助熔气体的熔融金属脱气。

用于熔融金属脱气的一项改进的方法和装置已在授予约瑟夫.A.克勒姆纳（Joseph    A.Clumpner）的第4，177，066号美国专利中公开并转让给了本发明的受让人。上述专利发明教导的是，使用一种由旋涡反应罐构成的装置使熔融金属脱气，熔融金属按切线方向导入反应罐中，从而在金属由反应罐的入口到出口通过的时候，按涡流旋转的方式流动。为了使熔融金属在反应罐的金属入口到金属出口这段路径上达到所希望的旋涡流动，要求金属入口相对于反应罐内腔壁的布置能够使液体按切线方向导入反应罐中。在最佳实施例中，旋涡反应罐由第一段细长的、实质上是圆柱体侧壁的部分和位于该部分之下的第二段往下收缩的侧壁部分组成。各助熔气体进气喷咀在不同高度穿入收缩壁部分，使得助熔气体从反应罐入口到出口经过时，由于完全溶入而使气泡的弥散达到最佳化。把各喷咀布置在收缩壁的不同高度上，使各助熔气体喷咀依次位于距旋涡反应罐中心轴线各种不同的距离上，以使助熔气泡有最大限度的弥散。由美国专利第4，177，066号公开的旋涡反应罐和喷咀配置的各种实施例的具体细节部分可以很容易地应用本发明改进的注射式喷气咀的设计，并在此结合美国专利第4，177，066号说明，以供参考。

虽然上述美国专利第4，177，066号中公开的旋涡反应罐胜过一列式脱气装置此种公知的先有技术，但在助熔气体喷咀的设计上遇到了不少问题。尤其是，金属从反应罐内沿着喷咀前端周围泄漏出来的事已有发生。其次遇到的问题是助熔气体供给管线本身的泄漏。最后还发现，当喷咀通过内腔壁并进入到罐体本身里面喷气时，往往会突然不能工作。

授予约瑟夫，A.克勒姆纳，并已转让给本发明受让人的美国专利第4，392，636号公开了一种用于美国专利第4，177，066号公开的旋涡反应罐的注射式喷气咀，该喷气咀的设计包含一个固定在旋涡反应罐壁上、而且与所述罐壁内圆周线齐平的插入式喷咀。该插入式喷咀设有一个适合安装用陶瓷或类似材料制成的喷咀锥状前端的基座面。助熔气体喷咀对该喷咀锥状前端有弹性位移，用足够的力来保持喷咀对锥状前端以及锥状前端对插入式喷咀的密封，以防止金属从反应罐的助熔气体喷咀周围泄漏。助熔气体喷咀借助于喷咀螺杆组件，并在喷咀螺杆组件和助熔气体喷咀之间使用密封垫固定在助熔气体供应管线上。已经发现，喷咀螺杆组件在喷咀螺杆组件和助熔气体喷咀之间的密封垫上的旋转运动对有效的密封有害。因为旋涡反应罐是为从熔融铝中除去氢和碱土金属而设计的，并且使用了诸如氯以及类似的活泼气体，所以发展一种用于供应助熔气体的防漏设计是必不可少的。

授予罗伯特.E.赫西（Robert    E.Hershey），并已转让给本发明受让人的美国专利第4，494，735号公开了一项用于上述类型旋涡反应罐的注射式喷气咀。该喷气咀的设计包含一个固定在旋涡反应罐壁内、并且同罐壁内圆周线齐平的插入式喷咀。该插入式喷咀设有一个适合安装用陶瓷或类似材料制成的喷咀的锥状前端的基座面。助熔气体喷咀对该喷咀的锥状前端存在位移，用足够的力保持喷咀对锥状前端密封，以防止金属从反应罐沿助熔气体喷咀周围泄漏。助熔气体喷咀借助喷咀螺杆组件固定在助熔气体供应管线上，该螺杆组件则由接纳空的喷咀的喷咀螺母组成。喷咀螺母按不旋转方式装在一块压板上，后者紧压设置在该压板和空的喷咀背面之间的密封垫。把一枚阳螺杆件可拧动地安装在喷咀螺母上，使压板对密封垫，相应的空的喷咀附加一个力，以产生不泄漏的密封。可以在压板和阳螺杆之间设置一个弹簧垫圈，以帮助使压板产生附加力。虽然，735号专利的喷咀装置最初运用时没有任何泄漏问题，但由于锥状前端衬垫材料的毁损，过一定时间泄漏就发生。

因此，提供一种改进的注射式喷气咀设计，使供给的气体材料不能从供气管线上泄漏，乃是本发明的首要目标。

使含有助熔气体的熔融金属在旋涡反应罐中脱气，提供一种改进的、用于此种反应罐的注射式喷气咀设计，是本发明的主要目的。

旋涡反应罐用于熔融金属脱气，其中喷咀前端周围要消除漏气现象，因此提供一种改进的、用于此种反应罐的注射式喷气咀设计，是本发明特定的目的。

本发明更进一步的目标是，提供一种改进的、注射式喷气咀设计，它具有上述各种改进性能，而且方便使用、价格适宜。

本发明的其他一些目的和优点将在下文述及。

根据本发明，前述各种目标和优点是容易达到的。