[发明专利]多腔室熔融金属泵

说明书

根据本示例性实施例的一个方面，提供了一种熔融金属泵，其包括：限定细长腔室的耐火材料主体。该腔室被配置成接收轴和叶轮组件。所述腔室包括：使轴通过的开口顶部，以及底部入口。叶轮位于入口中或与该入口相邻。主体还限定了与腔室相邻的细长通道。开口提供了细长通道和细长腔室之间的流体连通。细长通道与排出槽道流体连通，该排出槽道被配置成至少基本上垂直于细长腔室的细长轴线地引导熔融金属。

技术领域

本示例性实施例涉及熔融金属泵。已经发行熔融金属泵特别适用于从容器中提升熔融金属，并将参考其进行描述。然而，应当理解，本示例性实施例也适用于其他类似的应用。

背景技术

使用反射炉熔化金属，并当金属处于熔融状态时保留熔融金属。如本文所用，术语“熔融金属”是指液体形式的任何金属或金属组合，例如铝、铜、铁、锌、镁，及其合金。反射炉通常包括含有熔融金属泵(有时称为泵井)的腔室。该泵用于多种目的，包括熔融金属浴在熔炉中的循环，用于引入金属处理剂(如氯气)，以及用于从熔炉中取出熔融金属。

用于泵送熔融金属的泵通常包括底座。这种泵还包括泵底座中的一个或多个入口，该入口允许熔融金属进入泵送室。叶轮安装在泵送室中并连接到驱动轴。驱动轴通常联接到马达。当马达转动轴时，轴转动叶轮，叶轮将熔融金属推出泵送室。

熔融金属泵壳和叶轮通常采用包括陶瓷环的轴承系统，其中，叶轮上的一个或多个环与泵底座中的一个或多个环对准。轴承系统的目的是在泵运行期间减少对部件，特别是转子和泵送室壁的损坏。

形成与熔融金属浴接触的熔融金属泵部件的材料应在浴中保持相对稳定。可以使用结构耐火材料，诸如石墨或陶瓷，其耐受熔融金属的腐蚀侵蚀而破碎。

其中，熔融金属输运泵已经被用于将熔融铝从熔炉井转移到钢包(ladle)或流槽，熔融铝从钢包或流槽在模具中铸造成诸如铸锭的固体零件。钢包为大型容器，熔融金属从熔炉浇注到钢包中。在将熔融金属放入钢包中之后，将钢包从熔炉区输送到设施的另一部分，在该部分中，钢包内的熔融金属被浇注到模具中。流槽基本上为反射炉外部的溜槽、通道或管道。

目前，许多金属压铸设施采用含有大部分熔融金属的主炉膛。固体金属棒可以在主炉膛中周期性地熔化。输运泵位于与主炉膛相邻的单独井中。输运泵从熔融金属所在的井中抽取熔融金属并将其转移到钢包或流槽中，并从钢包或流槽转移到形成金属制品的压铸机中。本公开涉及用于通过将熔融金属从熔炉中提起而将熔融金属输送到压铸机、铸锭模具、DC铸造机等的泵。

在美国公开申请2008/0314548中描述了一种类型的输运泵，其公开内容通过引用并入本文。该系统包括至少(1)用于保持熔融金属的容器，(2)容器内的分隔壁(或溢流壁)，分隔壁具有高度H1并将容器分成至少第一腔室和第二腔室，以及(3)容器中优选地在第一腔室中的熔融金属泵。第二腔室具有壁或开口，其高度H2低于高度H1，并且第二腔室与另一结构(诸如钢包或流槽)并置，期望从容器中将熔融金属转移到所述另一结构中。泵(转移泵、循环泵或注气泵)浸没在第一腔室中，并将熔融金属从第一室泵送通过分隔壁并进入第二腔室，使第二腔室中的熔融金属水平上升。当第二腔室中的熔融金属水平超过高度H2时，熔融金属流出第二腔室并流入另一结构中。

在美国公开申请2013/0101424中公开了一种替代的转移式泵，其公开内容通过引用并入本文。该泵包括细长的泵送室管，该泵送室管具有基端和开口顶端。轴延伸到管中并使靠近基端的叶轮旋转。泵送室管的长度优选地为叶轮高度的至少三倍。基端包括入口，并且顶端包括切向出口。叶轮的旋转将熔融金属吸入泵送室并产生旋转平衡涡流，该旋转平衡涡流在泵送室的壁上升起。邻近顶端的旋转涡流经由切向出口离开装置。

发明内容

以下概述本公开的各种细节以提供基本理解。本发明内容不是本公开的广泛概述，并且既不旨在标识本公开的某些元件，也不旨在描绘其范围。相反，本发明内容的主要目的是在下文给出的更详细描述之前以简化形式呈现本公开的一些概念。