[发明专利]用于液体金属处理的设备和方法

权利要求书

1.一种用于剪切液体金属的装置，所述装置包括：

定子，所述定子为第一空心圆筒的形式，所述第一空心圆筒具有开口末端以允许液体金属进入所述圆筒，以及所述圆筒壁中的至少一个开口以允许液体金属离开所述圆筒，

转子，所述转子包括其上具有至少一个可旋转元件的轴，所述轴基本上平行于所述圆筒的纵轴，并且所述可旋转元件被安置在所述圆筒内并安排为当由发动机驱动时绕所述轴旋转，

其中所述可旋转元件与所述圆筒的内壁之间的最小间隙为10μm至10mm，并且其中所述装置由具有不低于600℃的熔点的一种或多种材料形成。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述至少一个开口是具有0.5mm至10mm的直径的圆孔。

3.如权利要求1或2所述的装置，所述装置还包括发动机以使所述可旋转元件以1rpm至50,000rpm的速度旋转。

4.如任一在前权利要求所述的装置，其中所述装置的部件独立地由石墨、陶瓷、钢或带有或不带有MoSi₂涂层的钼形成。

5.如权利要求4所述的装置，其中所述陶瓷是赛隆陶瓷。

6.如任一在前权利要求所述的装置，其中所述轴上具有至少一个另外的可旋转元件，所述另外的可旋转元件被安排成当由发动机驱动时绕所述圆筒的纵轴旋转。

7.如权利要求6所述的装置，其中所述另外的可旋转元件安置在所述圆筒的外侧。

8.如权利要求7所述的装置，其中所述另外的可旋转元件是具有至少一个开口的板，所述板被弯曲成与所述圆筒的弯曲匹配。

9.如权利要求8所述的装置，其中所述另外的可旋转元件是环绕所述圆筒并且与其基本上同心的空心套筒。

10.如权利要求7至9中的任一项所述的装置，所述装置还包括环绕所述至少一个另外的可旋转元件的空心圆筒形式的至少一个另外的定子。

11.如权利要求6所述的装置，其中所述另外的可旋转元件与所述第一个沿所述轴的长度隔开。

12.如权利要求11所述的装置，所述装置还包括用于所述另外的可旋转元件的至少一个另外的定子，所述另外的定子是至少一个另外的空心圆筒的形式，所述至少一个另外的空心圆筒中具有至少一个开口以允许液体金属由所述第一圆筒进入所述另外的圆筒，并且在所述另外的圆筒壁中具有至少一个开口，以允许液体金属离开所述另外的圆筒。

13.如权利要求11或12所述的装置，所述装置还包括与所述第一圆筒和所述另外的圆筒连通的室，从而在使用时，来自所述第一圆筒的液体金属可以在进入所述另外的圆筒之前积累在所述室中。

14.如权利要求13所述的装置，其中所述第一和另外的圆筒安置在外壳中，其中所述室在所述圆筒的外壁和所述外壳的内壁之间形成。

15.如权利要求6至14中的任一项所述的装置，所述装置具有串联的多组另外的转子和定子，从而在使用时，所述液体金属从第一组至最后一组通过。

16.如权利要求15所述的装置，所述装置还包括与最后的一组转子和定子连通的出口管，液体金属可以通过所述出口管离开所述装置。

17.一种用于通过强熔体剪切提供处理过的/调节过的液体金属的方法，所述方法使用如任一在前权利要求中所述的装置。

18.权利要求17所述的方法，其中所述强剪切提供在高剪切速率下的有效的分散混合和有效率的分布混合，同时防止所述液体表面附近的湍流。

19.权利要求17所述的方法，其中所述强剪切或者在合金液相线之上进行以为了晶粒细化而调节液体金属，或者在合金液相线之下进行以制成半固体浆液。

20.权利要求17所述的方法，其中将所述在液相线之上或之下调节过的液体金属作为原料提供给连续(或半连续)铸造工艺，所述连续(或半连续)铸造工艺包括连续铸锭铸造、用于铸锭或板坯的直接冷硬铸造、用于薄带的双辊连铸、用于棒的上引铸造以及需要液体或半固体金属作为原料的任何其他连续(或半连续)铸造工艺。