复合脱气管制造技术

本发明专利技术公开了一种脱气管，该脱气管至少部分地由复合材料形成并配置成脱去金属熔液的气体。该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，以及与脱气管相连的扩散器主体，该扩散器主体至少部分地由复合材料形成。在某些实施例中，复合材料和磷酸盐耐火材料的结合可以用于形成扩散器主体的相应部分。复合材料可以包括嵌入陶瓷基体的多层增强纤维织物。在某些实施例中，磷酸盐耐火材料为可浇铸不定形耐火材料，可以与复合材料化学结合。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种脱气管，该脱气管至少部分地由复合材料形成并配置成脱去金属熔液的气体。该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，以及与脱气管相连的扩散器主体，该扩散器主体至少部分地由复合材料形成。在某些实施例中，复合材料和磷酸盐耐火材料的结合可以用于形成扩散器主体的相应部分。复合材料可以包括嵌入陶瓷基体的多层增强纤维织物。在某些实施例中，磷酸盐耐火材料为可浇铸不定形耐火材料，可以与复合材料化学结合。【专利说明】
本专利技术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。 复合脱气管
技术介绍
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。
技术实现思路
本内容以一种简单的形式对本专利技术的构思做选择介绍，专利技术构思在【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，在以下本专利技术的描述中，本专利技术的其他特征和优点是显而易见的。 【专利附图】【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】 本专利技术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。 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。脱气管100可 以具有适于金属熔液(例如铝熔液)脱气的任一几何形状。图1示出的脱气管100具有L形 的几何形状。不过，应当理解的是，在不改变脱气管100的基本特性的情况下，脱气管100 可以是其他适宜的几何形状。不考虑几何形状，脱气管100被认为包括至少两个主要部分。 第一部分102位于脱气管的近端，即靠近气体供给源（以下称近端部分102)，第二部分104 位于脱气管的远端，即远离气体供给源（以下称远端部分104)。因此，当用在熔炉或其他适 用的地方进行金属熔液脱气时，近端部分102通常是坚直的。然而，近端部分102,或近端部 分102的一部分，可以具有一些弯曲，这取决于脱气管100所处的环境。虽然图1示出了两 个部分102和104,不过，应当理解的是，脱气管100可以由任一数量的部分组成，甚至是一 个单一的整体。 如前面提到的那样，脱气管100可以是任一适于金属熔液脱气的几何形状。特别 是，远端部分104可以大致垂直于近端部分102,从而形成L形的几何形状的脱气管100。然 而，远端部分104可以采用其他适宜的外形或几何形状，例如可以是由近端部分102在两个 方向径向延伸的大致与近端部分102垂直的部分，形成一个T形的几何形状的脱气管100。 或者，远端部分104可以是V形的，盘形的(例如圆形)，或钟形的，仅举了几个适用于金属熔 液脱气的形状。L形(如图1所示）或T形的脱气管100的优点是，由脱气管100扩散出的 气泡远离脱气管100的坚直方向的近端部分102,并且分散到一个相当大的区域，使得在气 泡经过金属熔液上升的过程中，环绕近端部分102的气泡的合并最小化。 在某些实施例中，脱气管100包括配置成输送从气体供给源接收的气体(工艺气 体)到脱气管100的出气口 108的供气管106。出气口 108配置成扩散气体到金属熔液中。 在某些实施例中，这是借助于脱气管100的一部分所用的材料的透气性来实现的，如下文 更详细的叙述。从这个意义上讲，出气口 108可以视为包括一个或多个出气点用于气体由 远端部分104的空腔中离开或泄漏并进入到金属熔液中，如参考图2和图3的更详细的叙 述。供气管106可以由钢制成，通常是刚性的，是不透气的，因此适于从一个位置输送气体 到另一个位置。不过，应当理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脱气管，其特征在于，包括：供气管，所述供气管配置成从气体供给源输送气体到所述脱气管的出气口；以及，扩散器主体，所述扩散器主体与所述供气管相连，所述扩散器主体至少部分地由复合材料形成，所述复合材料包括在陶瓷基体内的增强纤维，所述扩散器主体配置成在金属熔液中在所述脱气管的所述出气口处扩散气体。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：卡洛斯·纪伯伦桑切斯·托雷斯，李·安德鲁·尼尔松，
申请(专利权)人：派罗特克公司，
类型：发明
国别省市：美国;US