[发明专利]复合脱气管

说明书

技术领域

本发明涉及一种配置成用于金属铸造工厂的脱气管，更具体地说，涉及一种至少部分地由复合材料制成的脱气管。

背景技术

处理铝熔液时经常需要处理该铝熔液以去除自然溶解在金属熔液中的不需要的气体，尤其是在铝熔液通常被处理的温度。例如，由于保温炉中的天然气或石油的燃烧和/或暴露在环境湿度中，氢气显著地溶解在铝熔液中。由于金属固化时氢气的溶解度降低，这些溶解的氢气在铝凝固时会释放出来，这会在铸造零件中产生不良的空隙缺陷，例如薄截面型材中的扭曲和剥落、以及砂眼等。

引入惰性或不活泼气体进入铝熔液中是已知的有效处理金属熔液以降低不需要的溶解气体的水平。例如，在铝熔液中吹氩气、氮气或其他类似的惰性气体的气泡的工艺可以有效地从铝熔液中去除溶解的氢气。随着气泡上升到金属熔液的表面，溶解的氢气扩散到惰性气体气泡中，溶解的氢气由金属熔液中解吸出来并释放到金属熔液表面之上的空气中。此外，加入少量的氯气到工艺气体中（通常为0.5%或更少），可以打破铝和存在于金属熔液中的任何不浸润夹杂物之间的结合，有助于去除碱金属，使氯气与碱金属发生反应，上升的气泡会粘住这些夹杂物并使杂质浮到金属熔液的表面。换而言之，在金属熔液中吹惰性气体气泡是有效的多层次的处理金属熔液（即去除金属熔液中吸收的气体和其他杂质）。

气体注入装置，通常称之为“脱气器”，一般用于在一定体积的金属熔液中供给工艺气体。脱气器有多种类型，包括带有旋转喷嘴的，以及不带移动或旋转部件的固定脱气器。一般的固定脱气器至少部分地由单一耐火材料制成，例如陶瓷、石墨等。这些耐火材料被选作用于金属熔液处理是因为他们耐高温而且通常抗铝熔液的腐蚀。但是，这些耐火材料也相当脆弱，容易破裂和磨损。因此，单一耐火材料的寿命有限。

发明内容

本内容以一种简单的形式对本发明的构思做选择介绍，发明构思在具体实施方式部分会详细描述。本内容并不是为了确认所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不是为了用来限制所要求保护的主题的范围。

因此，本文所公开的是一种用于处理金属熔液的脱气管，例如铝熔液。在某些实施例中，脱气管包括配置成从气体供给源输送气体到脱气管的出气口的供气管，以及与供气管相连的扩散器主体，扩散器主体至少部分地由复合材料形成。在某些实施例中，扩散器主体整个由复合材料形成，该复合材料包括嵌入到陶瓷基体中的多层增强纤维织物。

在其他实施例中，脱气管由至少两部分组成，包括一个靠近脱气管的近端的部分（“近端部分”），即靠近气体供给源，和另一个靠近脱气管的远端的部分（“远端部分”），即远离气体供给源。位于近端部分的扩散器主体的一部分可由复合材料形成，位于远端部分的扩散器主体的另一部分可以由磷酸盐耐火材料形成。

本文所公开的脱气管的实施例由具有所需要的特性的材料形成，这些材料可以有效和高效的在金属熔液中分散气体，同时与用于制造脱气管的常规材料相比，该脱气管具有更长的寿命，重量更轻，更耐用。在本文的实施例中所公开的材料同样是不被液态金属浸润的，产生废渣最少的。

参考附图，在以下本发明的描述中，本发明的其他特征和优点是显而易见的。

附图说明

详细说明将结合附图叙述。附图中：附图标记的最左边的数字代表该附图标记首次出现的附图序号。不同附图中的相同的附图标记指示相似或相同的部件。

图1示出了根据本文公开的实施例的脱气管实施例的立体示意图；

图2示出了根据本文公开的实施例的脱气管实施例在盛有金属熔液的熔炉内的使用状态侧视图，从熔炉的截面处展示；

图3示出了沿图1中A-A剖面线的根据本文公开的实施例的脱气管实施例的侧面剖视图。

具体实施方式

本发明所公开的是一种至少部分地由复合材料制成的脱气管。本文所用的“脱气管”是指任何在金属熔液中进行脱气的装置。在某些实施例中，复合材料和磷酸盐耐火材料的结合用于形成脱气管的扩散器主体的相应部分。本文所公开的实施例通过参考用于铝铸造的铝熔液的脱气的实例进行说明，但不局限于此。然而，应当理解的是，本文所描述的脱气管可以用于其它适宜的用途，例如用其他类型的金属铸锭，或者一般的金属处理，而不管该用途。