[发明专利]将粉末共混于液体中的方法及装置

说明书

本发明涉及一种将粉末共混于液体中的方法及装置。实例为将氟化 铝加入铝中以除去钠和在熔融合金中加入合金元素。

从液体铝中除去钠可以发生在例如铸造车间里的电解炉和保温炉 (holding furnace)/铸造炉之间的工艺线路中。氟化铝粉末(AlF₃)的搅拌 采用转子或螺旋桨进行，该方法的目的是将粉末很好地分散在熔融物中。 该过程是耗时的(10-15min)而且需要相对较大设备投资。熔融物的温度也 往往是一个经济因素，而来自熔融物表面的污染物的搅拌可能也是一个 问题。这相应地适用于合金元素的添加。

本发明提供了一种其特征在于后续权利要求中所出现的特征的方法 和装置。

根据本发明的一个实施方式，在加入粉末的同时将液体金属从电解 炉转移到转运坩埚或从转运坩埚转移到保温炉/铸造炉。在保持金属所转 移到的容器中的负压的同时，将液体金属从供给源中吸出并经过引流管， 然后将粉末在引流管内加入金属中，金属与添加的粉末一起经弯管流入 容器。优选的是，在容器中安装接收管，以便于引导金属和粉末下行到 容器底部附近。在那里，金属和粉末流出接收管从而搅动容器中的金属。

所述负压已经显示出对氟化铝粉末从液体铝中去除钠的能力具有有 利影响。

在附图所图示的实施方式中，为将粉末共混到熔融金属中同时将其 从例如形式为电解池14的供给源传输到例如形式为例如保温炉或坩埚的 容器12，根据本发明的装置包括下列设备：

粉末容器1，包括

-用于计量流出粉末容器1的粉末量的配料单元2，

-粉末和粉末用输送气的混合室3，

-调节压力和所加入的粉末量的调节单元4。

来自混合室3的粉末和气体用输送线5。

熔融金属用引流管6，包括

-引流管6上的注射单元7，

-引流管6中的混合区8。

坩埚12上的坩埚盖15。

引流管6和坩埚盖15之间的弯管10。

抽气用连接器13，以便于保持坩埚12中的负压。

可选的是，坩埚12上的引流管6和弯管10之间的连接器部件 (connector piece)9。

可选的是，与弯管10相连的坩埚12中的接收管11。

根据本发明的装置的使用实例描述如下。

将粉末，例如氟化铝(AlF₃)，装填于粉末容器1内。该粉末通过进料 器配料至混合室中，经调节单元4供给诸如氩气、氮气或空气等输送气 并迫使粉末通过输送线5并经注射单元7进入引流管6，此时将粉末注入 到引流管6内向上流动的液体金属中。注入可与金属的流动顺流、逆流 或交叉地进行。引流管6可以包含一个或多个混合区8，例如具有导致湍 流从而彻底地混合熔融金属和粉末的固定元件(stationary element)。作为 另一种选择，可以在引流管周围使用磁场。

坩埚12可包含引导熔融金属与粉末的混合物下行至坩埚12的底部 的接收管11。由于混合物流出接收管11并进入已经存在于坩埚12中的 液体金属中，熔融金属中发生了搅拌和流动，这在冶金学上对于粉末的 效果是有利的。

而且，可以从坩埚12底部供给气体。作为另一种选择，坩埚盖内的 弯管10可以在没有熔融金属流经引流管6时密封，并且气体可通过连接 器部件9供给，经接收管11到达坩埚12的底部。气体会导致液体金属 中起泡并由此导致能够提高粉末的效果并改善混合工艺的搅拌。这样的 气体供给可以在例如坩埚12从电解池传送到铸造炉时进行。

根据本发明的方法和装置最重要的优点是：

它们不会导致比普通引流和传输更长的循环时间。

与已知方法和装置相比较低的投资成本。

所需空间很少，可以轻易安装在现有厂房里。

可安装在坩埚或引流车(drain wagon)/坩埚上。

可能的烟尘流出物可由熔炉上已有的抽气系统处理。

最小的温度损失。

最优的电力利用。

注射时消耗少量气体。

可以理解的是液体铝和氟化铝粉末仅作为实例提及而并非旨在限定 本发明的范围。