[發明專利]熔融金屬和粉末添加和混合系統及金屬生產系統

有效

• 申請號: 201680034109.4
• 申請日: 2016-05-31
• 公開（公告）號: CN108138259B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 佩爾-阿爾內·克林根貝格
• 申請（專利權）人: HMR海代克股份有限公司
• 主分類號: C22B9/10
• 分類號: C22B9/10;B01F3/14;C22B21/06
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 蔡洪貴

本發明涉及一種用于將粉末添加到熔融金屬并且用于將該粉末混合到該熔融金屬中的系統。該系統包括粉末罐和在流動方向上具有變化橫截面的混合室(4)。該混合室包括粉末入口、熔融金屬入口、在混合室(4)與熔罐(5)之間提供用于由熔融金屬和粉末構成的混合物的流動路徑的出口(14)。至少一個偏轉部分與入口相對定位。介于粉末罐(1)與粉末入口之間的流動路徑將粉末引導到混合室(4)中。此外，本發明涉及一種用于生產鋁的系統，該系統包括限定熔罐腔的熔罐(5)和熔罐蓋(7)以及排放管(8)。該系統包括：粉末罐(1)；位于熔罐腔內的混合室(4)，該混合室(4)包括粉末入口、熔融金屬入口、在混合室(4)與熔罐(5)之間提供用于由熔融金屬和粉末構成的混合物的流動路徑的出口(14)。至少一個偏轉部分與入口相對。介于粉末罐(1)與粉末入口之間的流動路徑將粉末引導到混合室(4)中。

技術領域

本發明涉及一種用于在熔融金屬中添加和混合粉末的設備。具體地，本發明涉及將氟化鋁添加到熔融鋁，以移除鈉并且添加合金元素。

背景技術

通常，在冶煉廠或鑄造廠中將氟化物粉末(AlF3)添加到熔融鋁中并使該氟化物粉末與熔融鋁混合從熔融鋁中移除了鈉。位于熔融鋁的浴槽(bath)中的電機驅動的轉子或推進器通常被用于均勻地分布這些粉末。

混合和鈉移除工藝是耗時的且是裝置密集型的，并且存在將雜質攪拌到浴槽中的風險。當使用電機驅動的轉子時，必須使用能量以將溫度維持于較高水平并且持續一定時間，以允許具有足夠長的時間來實施該混合工藝以及用于驅動該馬達，從而提高了總能耗。這些問題在添加合金元素時同樣是相關聯的。

其它常規解決方案包括將粉末連同推進氣體一起添加到熔融金屬，并且在該情況下，混合可通過允許粉末和氣體向上浮動通過該金屬來實現。該氣體通常為氬氣。在這種系統中，用于氣體和粉末的吸入噴嘴暴露于熔融金屬，并且噴嘴的堵塞是利用該解決方案所存在的若干問題之外的一個問題。

發明內容

本發明涉及根據所附權利要求所述的一種熔融金屬和粉末添加和混合系統以及一種用于生產金屬的系統。本發明的這些系統可降低能耗，可提供具有少量移動部件或不具有移動部件的可靠系統，可改善粉末在熔融金屬中的分布，可提供并不依賴于推進氣體的解決方案，并且可縮短熔融金屬處于熔罐中的所需時間。在本發明的系統中，粉末被在位于熔罐之前的早期階段中適當地分布在熔融物質中，由此降低了混合物位于熔罐中的時間要求。利用推進氣體增加了復雜度并提高了成本。

本專利說明書和權利要求書中的方向“上”、“下”、“上部”、“下部”等意欲在以重力方向作為基準的情況下描述相對方向或位置。方向“流動方向”意欲描述流動的主要方向以便將該方向與垂直于流動方向的方向區分開并且是在不考慮穿過該系統的實際流動的情況下所限定的方向。沿混合室的流動方向的變化的橫截面由此排除了混合室是管道的一部分。

具體來說，本發明涉及一種熔融金屬和粉末添加和混合系統。該系統包括：粉末罐；混合室，該混合室具有在流動方向上是變化的橫截面、粉末入口、熔融金屬入口、在混合室與熔罐之間提供用于由熔融金屬和粉末構成的混合物的流動路徑的金屬出口以及與入口相對的至少一個偏轉部分。流動路徑在粉末罐與位于混合室中的粉末入口之間延伸。

粉末入口可位于混合室的上部部分中，并且金屬入口可位于混合室的金屬入口側部中。出口可位于混合室的底部部分中，并且偏轉側部與混合室的金屬入口側部相對。

粉末入口通常位于混合室的“干燥”部分中，這是因為在混合室中的熔融金屬的上方形成腔。粉末入口位于該腔中，從而使粉末能夠被在混合室中的熔融金屬的表面的頂部上進行噴灑(spread)。換言之，混合室在運轉中將并不被完全裝填有熔融金屬。

混合室中的金屬入口可位于入口側部的頂端上，鄰近于粉末入口。

粉末入口可被以并不暴露于熔融金屬的方式設置在“干燥區域”中。