專利名稱：用于處理一種液態(tài)金屬的氣體擴(kuò)散裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于處理一種液態(tài)金屬，特別是鋁、鋁合金、鎂或鎂合金的液態(tài)金屬的氣體擴(kuò)散旋轉(zhuǎn)裝置。本發(fā)明還特別涉及一種用于將至少一種處理氣體注入并擴(kuò)散到液態(tài)金屬中的旋轉(zhuǎn)注入器(或“轉(zhuǎn)子”)。
為了除去這些對半成品以后的性質(zhì)有害的雜質(zhì)，液態(tài)鋁經(jīng)過各種除雜質(zhì)的處理。這些處理中最普遍的是化學(xué)反應(yīng)與浮動(dòng)現(xiàn)象的結(jié)合，這種方法是在槽中引入一種小泡形狀的所謂“處理”氣體，這種氣體可以是惰性氣體或活性氣體。例如，一個(gè)氬氣泡把一個(gè)懸浮的固體夾雜物隨其一起帶到槽的表面，和/或通過擴(kuò)散俘獲溶解在液態(tài)金屬中的氫。同樣，一個(gè)氯氣泡與所含的鈉起作用，因此得到一個(gè)鈉鹽，這個(gè)鈉鹽也被帶到液體金屬的表面。還使用混合物，如可能含有百分之幾的氯類的活性氣體的氬。
這種通過氣體的反應(yīng)進(jìn)行的處理可以在一個(gè)爐子或一個(gè)坩堝中不連續(xù)地進(jìn)行(因此叫做“批量”處理)。處理最經(jīng)常的是在爐子與流動(dòng)到一個(gè)給料槽或一個(gè)處理槽(或“包”)的機(jī)器之間連續(xù)進(jìn)行，如

圖1所示。
當(dāng)液態(tài)金屬與氣體本身之間的交換面積最大時(shí)，處理效率最高?？梢酝ㄟ^設(shè)想一種得到非常小的氣泡的擴(kuò)散裝置來達(dá)到這一點(diǎn)，把這些氣泡噴射到液態(tài)金屬的整個(gè)體積中(即產(chǎn)生盡可能小的死體積)，并使液態(tài)金屬本身產(chǎn)生再循環(huán)，使液態(tài)金屬與氣泡接觸(始終是為了得到盡可能小的死體積)。
可以用不同的方式把處理氣體擴(kuò)散到液態(tài)金屬中。人們一般使用靜態(tài)擴(kuò)散裝置，如一些吹管，或者更經(jīng)常使用一種包括一個(gè)或幾個(gè)旋轉(zhuǎn)注入器的旋轉(zhuǎn)擴(kuò)散裝置。
一個(gè)旋轉(zhuǎn)注入器或“轉(zhuǎn)子”一般由一個(gè)空心驅(qū)動(dòng)軸以及一些氣體噴嘴和葉片組成，氣體穿過空心驅(qū)動(dòng)軸進(jìn)入。葉片用于攪拌液態(tài)金屬，使氣體擴(kuò)散在液態(tài)金屬中，有時(shí)還通過剪切作用把氣泡分解成尺寸更小的氣泡。噴嘴一般位于轉(zhuǎn)子的葉片附近，例如在葉片之間，或在它們的端部。國際專利申請WO 98/05915(相當(dāng)于美國專利US 6 060 013)描述了一個(gè)這種類型的旋轉(zhuǎn)注入器。
歐洲專利申請EP 819 770(相當(dāng)于美國專利US 5 904 894)描述了一種旋轉(zhuǎn)注入器，其中處理氣體通過一種對液態(tài)金屬為惰性的孔隙材料注入。
然而，人們力求通過在液態(tài)金屬的體積中劇烈攪動(dòng)來達(dá)到最高的處理效率，表現(xiàn)為表面的永久性擾動(dòng)，常常叫做“表面涌動(dòng)”，這會造成由于大氣泡的上升和驅(qū)動(dòng)軸周圍的渦旋現(xiàn)象而產(chǎn)生液態(tài)金屬的噴濺，并有導(dǎo)致金屬的“再含氣”以及由于在表面形成氧化物和/或把表面的游離夾雜物或氧化物帶到液態(tài)金屬內(nèi)而降低夾雜物質(zhì)量的危險(xiǎn)。
另外，根據(jù)注入器的類型，使用猛烈攪動(dòng)液態(tài)金屬的方法使所用的旋轉(zhuǎn)注入器的轉(zhuǎn)動(dòng)速度一般在200-1000轉(zhuǎn)/分鐘。這樣的速度導(dǎo)致氣體擴(kuò)散裝置的活動(dòng)零件嚴(yán)重磨損。
另外，已知的旋轉(zhuǎn)注入器不能令人滿意地控制發(fā)出氣泡的流量和尺寸。旋轉(zhuǎn)注入器包括一些發(fā)射噴嘴，由于腐蝕，這些噴嘴存在著噴嘴堵塞以及噴嘴和葉片的尺寸變化的危險(xiǎn)，這會影響氣體擴(kuò)散的質(zhì)量。
在旋轉(zhuǎn)注入器包括一種用于氣體擴(kuò)散的孔隙材料的情況下，孔隙常常太大。因此，一方面氣泡太大，缺乏有效性，氣體不足以擴(kuò)散到液態(tài)金屬中，并導(dǎo)致有害的表面渦流；另一方面，必須使氣體不停地在孔隙中通過，防止液態(tài)金屬滲入到孔隙中，特別是在兩次澆鑄之間的停止階段。相反，當(dāng)孔隙太小時(shí)，氣泡被束縛并且仍然很大，因此高流量的氣體很難進(jìn)入到液態(tài)金屬中。因此一些使用位于槽或爐子底部的孔隙擴(kuò)散器的方法，即使使用非常小的孔隙度(例如小于1mm)，最多只能得到大約30-50mm直徑的氣泡。
本申請人致力于提高液態(tài)金屬處理裝置的效率，特別是通過控制和降低旋轉(zhuǎn)氣體注入器發(fā)出氣泡的直徑來提高液態(tài)金屬處理裝置的效率。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)變型，可以通過一個(gè)被液態(tài)金屬浸潤材料的涂層使所述材料成為可被液態(tài)金屬浸潤。
本發(fā)明的目的還在于一種包括至少一個(gè)符合本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)注入器的旋轉(zhuǎn)擴(kuò)散裝置。
本發(fā)明的目的還在于一種液態(tài)金屬處理裝置，如一個(gè)包括至少一個(gè)符合本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)注入器和至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)擴(kuò)散裝置的驅(qū)氣包。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是使用本發(fā)明所述注入器在一個(gè)爐子或坩堝中批量或連續(xù)處理一種液態(tài)金屬。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是一種液態(tài)金屬的處理方法，其特征在于使用至少一個(gè)本發(fā)明所述的旋轉(zhuǎn)注入器。
所述金屬可以是鋁或鋁的一種合金，或者鎂或鎂的一種合金。
圖2表示本發(fā)明意義上的浸潤性指標(biāo)。
圖3表示本發(fā)明所述旋轉(zhuǎn)注入器的四個(gè)實(shí)施例的透視圖。
圖4表示本發(fā)明所述旋轉(zhuǎn)注入器的兩個(gè)實(shí)施例，其為浸入到液態(tài)金屬中的部分在側(cè)向?qū)ΨQ軸中的視圖。
圖5表示本發(fā)明所述旋轉(zhuǎn)注入器的一個(gè)實(shí)施例，其為在一個(gè)對稱軸通過并相當(dāng)于圖4的B-B剖面的剖面中的縱剖面圖。
圖6表示本發(fā)明所述旋轉(zhuǎn)注入器的兩個(gè)實(shí)施例，其為在一個(gè)對稱軸通過的剖面中的縱剖面圖。
圖7表示本發(fā)明所述旋轉(zhuǎn)注入器的三個(gè)實(shí)施例，其為在一個(gè)對稱軸通過的剖面中的縱剖面圖。
旋轉(zhuǎn)擴(kuò)散裝置30一般包括一個(gè)旋轉(zhuǎn)注入器1、使所述注入器旋轉(zhuǎn)的裝置31、一個(gè)處理氣源32和所述氣源32與注入器1之間的管道33。旋轉(zhuǎn)注入器1通過一個(gè)一般設(shè)有密封裝置45的開口44深入到所述槽41中。處理槽41一般是一個(gè)有一個(gè)或幾個(gè)室46、47的槽。
根據(jù)本發(fā)明，把氣體2注入到液態(tài)金屬3中的旋轉(zhuǎn)注入器1包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸4、攪拌裝置5、氣體輸送裝置6、7、11和氣體2的發(fā)射裝置8、9，所述注入器的特征在于，發(fā)射裝置8、9全部或部分由至少一種被液態(tài)金屬3浸潤的材料構(gòu)成。
所述浸潤材料最好對所述液態(tài)金屬基本是惰性的，即在液態(tài)金屬中的壽命足夠長，以便可以有可接受的工業(yè)應(yīng)用。一般說來，當(dāng)一種材料可以浸入在液態(tài)金屬中10小時(shí)或10小時(shí)以上而沒有明顯改變旋轉(zhuǎn)注入器的特性，并且對處理后的金屬沒有嚴(yán)重污染時(shí)，就可認(rèn)為這種材料對液態(tài)金屬基本上是惰性的。陶瓷一般滿足這個(gè)條件，特別是以氧化物、碳化物、氮化物、硼化物和它們的混合物為基礎(chǔ)的陶瓷。有些耐高溫的金屬也滿足這個(gè)條件，如鎢。
使用一種對液態(tài)金屬為惰性的產(chǎn)品的涂層材料也可以得到令人滿意的壽命，并可降低制造和維修的成本。在這種情況下，發(fā)射裝置8、9和/或攪拌裝置5和/或所述驅(qū)動(dòng)軸4和/或所述插入件90都包括一個(gè)浸潤性材料的涂層，特別是在它們暴露于液態(tài)金屬的全部或部分上。所述孔隙材料也可以通過一個(gè)浸潤性材料的涂層成為被液態(tài)金屬浸潤的，即可以包括一個(gè)浸潤材料的涂層。
在本發(fā)明的意義上說，當(dāng)液態(tài)金屬與一種材料接觸的浸潤角小于90°時(shí)，這種材料被認(rèn)為是浸潤性的(見圖2)。當(dāng)該材料被液態(tài)金屬浸潤時(shí)(圖2a的情況)，氣泡20在與發(fā)射裝置9的接觸點(diǎn)上的切線T與發(fā)射裝置外表面S之間的浸潤角21小于90°。在這種情況下，浸潤發(fā)射噴嘴8附近材料的金屬阻撓氣泡20的展開，因此限制氣泡的直徑。當(dāng)材料不被液態(tài)金屬浸潤時(shí)(圖2b的情況)，浸潤角21大于90°，在這種情況下，很難于浸潤發(fā)射裝置的金屬可以使氣泡展開。
在液態(tài)鋁、鎂或它們的合金的情況下，擴(kuò)散器的可浸潤材料可以在某些對所述液態(tài)金屬基本為惰性的耐高溫金屬中選擇，如鉬(Mo)、鎢(W)、釩(V)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鐵(Fe)、鋼等，或它們的合金，或者在陶瓷中選擇，如二硼化鈦(TiB2)、氮化物(特別是氮化鋁，如AlN)，碳化物(特別是碳化鋁(如Al4C3)和碳化鈦(如TiC1-x))等等。在這方面需要指出的是，石墨和氧化鋁一般不被這些液態(tài)金屬浸潤。ZrO2和SiC也是不被鋁和它的合金浸潤的材料。申請人在其實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，氮化硼(BN)不被鋁和它的合金浸潤。一個(gè)材料的浸潤性還取決于它的表面的粗糙度和氧化狀態(tài)。
構(gòu)成注入器的“活躍”部分的發(fā)射和攪拌裝置一般位于注入器的“下”端，也就是在注入器浸入到液態(tài)金屬中的端部。注入器一般在垂直位置下使用，所述下部向下?；钴S部分一般包括至少一個(gè)下表面120、121、122，至少一個(gè)上表面130、131，和一些側(cè)表面140、141、142。
如圖5所示，輸送裝置6、7、11一般包括一個(gè)在注入器的軸4中的主管道6和至少一個(gè)把處理氣體引到發(fā)射裝置8、9的次管道7。主管道6一般在所述軸的對稱軸中。
在本發(fā)明的推薦實(shí)施例中，所述發(fā)射裝置包括至少一個(gè)所述氣體2的發(fā)射噴嘴8。噴嘴8的直徑影響要得到的氣泡的直徑。為了得到小的氣泡，每個(gè)噴嘴8的直徑最好也盡可能小。實(shí)際使用中，直徑最好在0.5到5mm之間，并更好為1到3mm，這樣可以在制造噴嘴時(shí)很好地控制它們的尺寸。
對于小于0.5mm的直徑，最好使用很容易控制焙燒和孔隙度形成的可浸潤孔隙材料。在這種情況下，所述發(fā)射裝置包括一種被所述液態(tài)金屬3浸潤并最好還對所述液態(tài)金屬3基本為惰性的孔隙材料，對這種材料，露在所述孔隙材料表面的開放孔隙的直徑最好小于0.5mm。
為了更好地控制氣泡的直徑，在發(fā)射噴嘴8和/或露在發(fā)射裝置表面并在金屬和發(fā)射裝置9之間界面上的孔隙處的氣體壓力無論氣體的流量如何都基本恒定是很重要的，特別是氣泡20形成和釋放時(shí)。為了這個(gè)目的，旋轉(zhuǎn)注入器1還可以包括一個(gè)中間空腔11，一般在主管道6和次管道7之間，該空腔起體積緩沖的作用，或者包括一個(gè)就在發(fā)射噴嘴的上游引入一個(gè)局部負(fù)載損失的裝置，如一種孔隙材料。中間空腔11的形狀一般為柱形，并且次管道7從這個(gè)空腔徑向通向發(fā)射裝置8、9。
發(fā)射噴嘴8最好位于注入器的葉片5附近，一般在葉片5之間(圖3a和3b)，或在葉片5的端部(圖3c和3d)。發(fā)射噴嘴可以射在注入器的端部，例如可以把一個(gè)噴嘴配設(shè)在注入器的所述下表面120的中心部分中。發(fā)射噴嘴8的數(shù)量可以與葉片5的數(shù)量不同。也可以設(shè)置疊放的發(fā)射噴嘴。實(shí)際使用中，每個(gè)葉片設(shè)置一個(gè)發(fā)射噴嘴。
發(fā)射噴嘴8最好露在所述側(cè)表面140、141、142上，例如在其中一個(gè)葉片5的外側(cè)表面141上，或者在葉片之間的側(cè)表面140上。發(fā)射噴嘴的位置最好為可以使氣泡形成時(shí)得到最大的剪切。當(dāng)發(fā)射噴嘴位于葉片之間時(shí)，它們最好位于相應(yīng)側(cè)表面140的一半高度上；當(dāng)發(fā)射噴嘴位于葉片上時(shí)，它們可以位于相應(yīng)外側(cè)表面141的上半部分(即在所述表面最靠近軸4的部分)中。露出的發(fā)射噴嘴與側(cè)表面形成的角度一般等于90°左右；在有些情況下，這個(gè)角度可以與90°不同，在這種情況下，次通道7的軸可以與主通道的軸形成一個(gè)不同于90°的角度。
攪拌裝置5也可以全部或部分由至少一種被所述液態(tài)金屬3浸潤的材料構(gòu)成，并且最好對所述液態(tài)金屬基本為惰性，所述材料可以與發(fā)射裝置8、9使用的材料不同。攪拌裝置一般包括葉片5。這些葉片一般形狀簡單，如板形。攪拌裝置也可以包括一個(gè)補(bǔ)充的擴(kuò)散裝置，如一個(gè)位于葉片以上的圓盤12，圓盤12一般與葉片接觸(如圖3a、3c和4a所示)。
驅(qū)動(dòng)軸4可以全部或部分由至少一種被所述液態(tài)金屬3浸潤的材料構(gòu)成，并且最好對所述液態(tài)金屬基本為惰性，所述材料可以與發(fā)射裝置8、9使用的材料不同。實(shí)際使用中，只要所述軸浸入到液態(tài)金屬中的部分至少其表面由所述浸潤材料構(gòu)成就可以了。
為了便于制造、維護(hù)和修理，本發(fā)明所述旋轉(zhuǎn)注入器可以由幾個(gè)不同的零件4、5、12、13、14、90組成，如圖6、7所示。這些零件可以由不同的材料構(gòu)成。特別是，旋轉(zhuǎn)注入器最好有一個(gè)包括所述發(fā)射裝置8、9，并且由所述浸潤材料構(gòu)成的插入件90，這樣可以很容易根據(jù)要處理的金屬或在意外損壞的情況下更換插入件90。要浸入到液態(tài)金屬中的注入器部分可以由一個(gè)單一零件構(gòu)成。
圖6a所示非限定例子的注入器包括下列零件一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸4、一個(gè)圓盤12、一些葉片5、一個(gè)中心軸13、和一個(gè)裝配體14。中心軸包括一個(gè)中間空腔11、輸送通道7和發(fā)射噴嘴8。在圖6b所示的實(shí)施例中，注入器包括以下零件一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸4、一些葉片5和一個(gè)裝配體14。葉片包括輸送通道7、發(fā)射噴嘴8和一個(gè)中間空腔11，所述空腔在所有葉片上大體相同，并且封閉在一個(gè)中心軸13中(未示)。在這兩個(gè)實(shí)施例中，裝配體14包括至少一個(gè)中心通道60和連接裝置15a、16a、17a，連接裝置一般為一個(gè)與其他零件4、12、13的補(bǔ)充連接裝置配合的螺紋。根據(jù)圖7所示的這些實(shí)施例可能的變型，中心軸13和/或葉片5都設(shè)有可拆卸的插入件90。
根據(jù)本發(fā)明，只要發(fā)射裝置9是浸潤材料就可以了。本申請人的實(shí)驗(yàn)表明，處理時(shí)，注入器浸入到液態(tài)金屬中的部分全部為可浸潤材料是非常有利的。所有這些部分可以使用同樣的材料。實(shí)際上，已經(jīng)注意到，在這種情況下，噴嘴8發(fā)出的被吸引到葉片中并通過液動(dòng)力作用沿著旋轉(zhuǎn)軸的氣泡沒有被俘獲，因此沒有像非浸潤材料的情況那樣合并形成大尺寸氣泡的趨勢。當(dāng)注入器由幾個(gè)零件組成時(shí)，處理時(shí)浸入液態(tài)金屬中的注入器零件最好全部由浸潤材料構(gòu)成。所有這些零件可以使用相同的材料。
注入器可以設(shè)有一個(gè)環(huán)10，以便可以與旋轉(zhuǎn)裝置31結(jié)合。
旋轉(zhuǎn)注入器1的旋轉(zhuǎn)軸位于驅(qū)動(dòng)軸4的對稱軸中。
本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)注入器1可以用于處理一種在一個(gè)圖1所示的槽中流動(dòng)的液態(tài)金屬，槽一般為一個(gè)處理包，或在一個(gè)液態(tài)金屬流動(dòng)的供料槽(未示)。這種旋轉(zhuǎn)注入器也可以用于批量處理，例如在一個(gè)爐子中。換句話說，一個(gè)處理包、一個(gè)爐子或供料槽可以裝有符合本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)注入器，以便連續(xù)或批量處理液態(tài)金屬。
例子已經(jīng)在一個(gè)小尺寸的槽中進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。用X射線照相機(jī)對形成氣泡的尺寸進(jìn)行了觀察和確定。這種方法是用X射線照射氣泡發(fā)射在其中的液態(tài)金屬3，在照相圖像回收后觀察所述氣泡，并且在校準(zhǔn)采集系統(tǒng)后測量氣泡。
已經(jīng)用與圖3所示類似的旋轉(zhuǎn)注入器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。在一種情況下，代表現(xiàn)有技術(shù)，葉片和發(fā)射裝置由石墨制成；在另一種情況下，代表本發(fā)明，葉片和發(fā)射裝置由鈦制成。在兩種情況下，噴嘴的直徑為1mm。
本申請人在這些實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，一方面，用現(xiàn)有技術(shù)的注入器，氣泡的平均直徑大約為15mm，一部分處理氣體可能沿注入器的轉(zhuǎn)子和軸上升，并且20％的注入氣體沒有擴(kuò)散在液態(tài)金屬中。氣體中沒有擴(kuò)散的部分實(shí)際上是無用的，因?yàn)檫@些氣體對液態(tài)金屬的處理沒有作用。
另一個(gè)方面，本申請人發(fā)現(xiàn)，使用本發(fā)明所述的注入器，氣泡的平均直徑約為6mm，并且不到0.5％的注入氣體(檢測限度)沒有擴(kuò)散在液態(tài)金屬中。
本申請人另外還發(fā)現(xiàn)，與現(xiàn)有技術(shù)相反，位于葉片端部的噴嘴發(fā)出的氣泡沒有在葉片之間形成氣袋的趨勢。氣泡從發(fā)出時(shí)起就保持小的尺寸，這就導(dǎo)致處理效率比現(xiàn)有技術(shù)高。
本申請人還注意到，本發(fā)明所述注入器避免了在注入器下形成可能造成不穩(wěn)定性的氣袋。
因此，用本發(fā)明所述注入器得到的驅(qū)氣效果比用現(xiàn)有技術(shù)的注入器觀察到的效果有了明顯的改進(jìn)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明所述旋轉(zhuǎn)注入器具有可以明顯降低通過剪切作用得到小尺寸氣泡所需旋轉(zhuǎn)速度的優(yōu)點(diǎn)。使用一個(gè)本發(fā)明所述的注入器并且對于一個(gè)與現(xiàn)有技術(shù)相等的效率，旋轉(zhuǎn)速度可以位于100-350轉(zhuǎn)/分鐘，另外，這還可以限制液態(tài)金屬表面的擾動(dòng)，并減少零件的磨損。
本發(fā)明所述的旋轉(zhuǎn)注入器還具有處理效果與注入器葉片可能發(fā)生的磨損不敏感的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際上，根據(jù)本發(fā)明，氣泡的尺寸在非常大的部分上決定于發(fā)射噴嘴，只有一小部分決定于葉片的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而葉片旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的主要作用是把氣泡盡可能擴(kuò)散到槽的最大體積中，并且攪動(dòng)液態(tài)金屬，使處理更均勻。因此，葉片隨時(shí)間的磨損不會造成本發(fā)明的注入器處理效果的嚴(yán)重下降。
本發(fā)明所述注入器發(fā)射裝置的噴嘴可以足夠小，避免液態(tài)金屬滲入。
權(quán)利要求
1.一種把氣體(2)注入到一種液態(tài)金屬(3)中的旋轉(zhuǎn)注入器(1)，所述注入器包括一驅(qū)動(dòng)軸(4)、攪拌裝置(5)、所述氣體(2)的輸送裝置(6、7、11)和所述氣體(2)的發(fā)射裝置(8、9)，其特征在于，所述發(fā)射裝置(8、9)全部或部分由至少一種可被所述液態(tài)金屬(3)浸潤的材料構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)注入器(1)，其特征在于，所述浸潤材料還對所述液態(tài)金屬(3)基本是惰性的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的旋轉(zhuǎn)注入器(1)，其特征在于，通過一種可被所述液態(tài)金屬浸潤的材料涂層使所述材料具有浸潤性。
4.如權(quán)利要求1至3之一所述的旋轉(zhuǎn)注入器(1)，其特征在于，所述發(fā)射裝置包括至少一個(gè)所述氣體(2)的發(fā)射噴嘴(8)。
5.如權(quán)利要求4所述的旋轉(zhuǎn)注入器(1)，其特征在于，所述的或每個(gè)噴嘴(8)的直徑優(yōu)選在0.5到5mm之間。
6.如權(quán)利要求1至5之一所述的旋轉(zhuǎn)注入器(1)，其特征在于，所述發(fā)射裝置包括一種被所述液態(tài)金屬(3)浸潤的孔隙材料，或者包括一種通過一個(gè)被所述液態(tài)金屬浸潤的材料涂層而變得浸潤的孔隙材料。
7.如權(quán)利要求6所述的旋轉(zhuǎn)注入器(1)，其特征在于，露在所述孔隙材料表面的敞開孔隙的直徑小于0.5mm。
8.如權(quán)利要求1至7之一所述的旋轉(zhuǎn)注入器(1)，其特征在于，所述注入器包括一個(gè)插入件(90)，所述插入件包括所述發(fā)射裝置(8、9)，并且由所述浸潤材料或一種通過一個(gè)被所述液態(tài)金屬浸潤的涂層而變得浸潤的材料構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求1至8之一所述的旋轉(zhuǎn)注入器(1)，其特征在于，所述攪拌裝置(5)也全部或部分由至少一種被所述液態(tài)金屬浸潤的材料或一種通過一個(gè)被所述液態(tài)金屬浸潤的涂層而變得浸潤的材料構(gòu)成。
10.如權(quán)利要求1至9之一所述的旋轉(zhuǎn)注入器(1)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)軸(4)也全部或部分由至少一種被所述液態(tài)金屬浸潤的材料或一種通過一個(gè)被所述液態(tài)金屬浸潤的涂層而變得浸潤的材料構(gòu)成。
11.如權(quán)利要求1至10之一所述的旋轉(zhuǎn)注入器(1)，其特征在于，所述的或每一浸潤材料在包括鉬、鎢、釩、鈦、鉻、鐵、鋼或它們的合金以及二硼化鈦、氮化鋁、碳化鋁以及碳化鈦中選擇。
12.旋轉(zhuǎn)擴(kuò)散裝置(30)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)擴(kuò)散裝置包括至少一個(gè)符合權(quán)利要求1至11之一的旋轉(zhuǎn)注入器。
13.一種液態(tài)金屬的處理裝置(40)，其特征在于，所述處理裝置包括至少一個(gè)符合權(quán)利要求1至11之一所述的旋轉(zhuǎn)注入器，或至少一個(gè)符合權(quán)利要求12的旋轉(zhuǎn)擴(kuò)散裝置。
14.一種液態(tài)金屬的驅(qū)氣包其包括至少一個(gè)符合權(quán)利要求1至11之一所述的旋轉(zhuǎn)注入器，或至少一個(gè)符合權(quán)利要求12的旋轉(zhuǎn)擴(kuò)散裝置。
15.熔爐，其包括至少一個(gè)符合權(quán)利要求1至11之一所述的旋轉(zhuǎn)注入器，或至少一個(gè)符合權(quán)利要求12的旋轉(zhuǎn)擴(kuò)散裝置。
16.供料槽，其設(shè)有至少一個(gè)符合權(quán)利要求1至11之一所述的旋轉(zhuǎn)注入器，或至少一個(gè)符合權(quán)利要求12的旋轉(zhuǎn)擴(kuò)散裝置。
17.使用一個(gè)符合權(quán)利要求1至11之一所述的旋轉(zhuǎn)注入器、一個(gè)符合權(quán)利要求12的旋轉(zhuǎn)擴(kuò)散裝置、一個(gè)符合權(quán)利要求13的處理裝置、一個(gè)符合權(quán)利要求14的驅(qū)氣包、一個(gè)符合權(quán)利要求15的熔爐或一個(gè)符合權(quán)利要求16的供料槽來處理一種液態(tài)金屬。
18.權(quán)利要求17所述的應(yīng)用，其特征在于，所述金屬在鋁、鋁合金、鎂、和鎂合金中選擇。
19.一種液態(tài)金屬的處理方法，其特征在于，使用至少一個(gè)符合權(quán)利要求1至11之一所述的旋轉(zhuǎn)注入器、至少一個(gè)符合權(quán)利要求12的旋轉(zhuǎn)擴(kuò)散裝置、至少一個(gè)符合權(quán)利要求13的處理裝置、至少一個(gè)符合權(quán)利要求14的驅(qū)氣包、至少一個(gè)符合權(quán)利要求15的熔爐或至少一個(gè)符合權(quán)利要求16的供料槽。
20.如權(quán)利要求19所述的處理方法，其特征在于，所述金屬在鋁、鋁合金、鎂、和鎂合金中選擇。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種把氣體(2)注入到一種液態(tài)金屬(3)中的旋轉(zhuǎn)注入器，所述注入器包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸、攪拌裝置(5)、所述氣體(2)的輸送裝置和所述氣體(2)的發(fā)射裝置(8、9)。所述注入器的特征在于，所述發(fā)射裝置(8、9)全部或部分由至少一種被所述液態(tài)金屬(3)浸潤的材料構(gòu)成，所述材料最好還對所述液態(tài)金屬(3)基本是惰性的。當(dāng)處理一種液態(tài)金屬時(shí)，由于處理氣體更好地分散，本發(fā)明能夠明顯提高驅(qū)氣效率。液態(tài)金屬一般為鋁、鎂、以及鋁和鎂的合金。在這種情況下，浸潤材料在某些耐高溫金屬(Mo、W、V、Ti、Cr、Fe或它們的合金)中選擇，或在陶瓷材料(TiB
文檔編號F27D27/00GK1469935SQ0181763
公開日2004年1月21日 申請日期2001年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月20日
發(fā)明者馬克·貝爾特拉, 馬克 貝爾特拉, 勒布倫, 皮埃爾·勒布倫, 阿利貝爾, 米歇爾·阿利貝爾 申請人:皮奇尼何納呂公司, 皮奇尼鋁公司