【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本示例性实施例涉及熔融金属泵送系统。用于泵送熔融金属的泵用在生产金属制品的熔炉中。泵的常见功能是在熔炉中循环熔融金属或将熔融金属输送到远处。本说明书集中于用于将金属从一个位置输送到另一个位置的熔融金属泵。它特别关于将熔融金属从炉池提升到流槽系统中的系统。
技术介绍
1、目前，许多金属压铸设备采用容纳大部分熔融金属的主炉膛。固体金属棒可以定期在主炉膛中熔化。输送泵可以位于主炉膛附近的井中。输送泵从井中抽取熔融金属并将其输送到管道中，并从那里输送到形成金属制品的压铸机。本公开涉及用于将熔融金属从熔炉输送到压铸机、锭模等的泵。本公开可以采用例如美国专利10,415,884、10,072,891、9,909,808、9,982,945和10,352,620中描述的类型的泵送系统，上述专利的公开内容通过引用并入本文。
2、通常，流槽用于将熔融物从泵系统输送至铸造位置。流槽本质上是反射炉外部的槽、通道或管道。流槽可以用于使熔融金属从熔炉移动到钢包和/或模具中。流槽可以具有任何尺寸或形状。例如，它可以有一到四英尺长，或者长达100英尺。流槽通常是平缓倾斜的，例如，它可以以坡度向下倾斜或平缓向上倾斜。在使用中，典型的流槽包括大约1-10英寸的深度的熔融铝。
3、当使用输送泵向钢包、流槽或其他结构或装置供料时，泵根据何时需要更多熔融金属而关闭/开启和加速。这可以自动完成。如果自动完成，当钢包或流槽中的熔融金属低于一定量时，泵可以开启和/或加速。
4、本专利技术涉及一种用于熔融金属脱气、浸没、搅拌和泵送的设备。特
5、在熔融金属的加工中，经常需要将熔融金属从一个地方泵送到另一个地方。当期望从容器中移除金属时，使用所谓的输送泵。当期望在容器内循环熔融金属时，使用所谓的循环泵。当期望提纯设置于容器内的熔融金属时，使用所谓的气体喷射泵。在这些泵的每一个中，通常在泵送室内，可旋转的叶轮浸没在容器中包含的熔融金属池中。此外，马达通过连接到基座的柱悬挂在池上方的上部结构上。在这些泵的另一实施例中，可旋转的叶轮可以通过粘附在悬挂式马达上的轴浸没在熔融金属池中，其中马达没有通过任何柱支撑在池的上方。泵送室内叶轮的旋转迫使熔融金属在泵送室设计所允许的方向上按照期望地运动。
6、由于熔融金属环境对用于构建泵的材料的破坏性影响，用于移动池中熔融金属的机械泵历史上具有相对较短的寿命。此外，大多数能够在熔融金属池中长期工作的材料具有相对较差的强度，这可能导致机械故障。在这方面，工业上通常依赖于石墨，一种具有足够强度、耐温性和耐化学性的材料，以在恶劣的熔融金属环境中运行可接受的一段时间。
7、虽然石墨是目前最常用的材料，但它给泵制造商带来了一定的困难。特别是，机械泵通常需要浸没在熔融金属中的石墨泵外壳。然而，由于石墨的密度比金属低，外壳在金属池中有些漂浮。为了防止泵外壳在金属中上升，并防止基座的不希望的横向运动，一系列竖直腿位于泵外壳和高架结构之间，该高架结构同时起到支撑驱动马达和定位基座的作用。除了作为上述作用中的中间构件之外，腿或也称为柱必须足够坚固，以承受在熔融金属池中安装和移除泵的过程中产生的拉伸应力。
8、同样，连接叶轮和马达的轴由石墨制成。通常，当遇到金属池中的堵塞物并且有时堵塞物卡在外壳上时，该轴部件承受很大的应力。因为石墨不具有所期望的高强度，所以加强泵的腿和轴部件是有帮助的。
9、完全由陶瓷制成的轴或柱组件易碎，容易发生意外故障。此外，残留在熔融金属池中的暴露的金属部件会溶解。
10、此外，石墨可能难以加工，因为石墨在其两个晶粒取向上具有不同的热膨胀率。这可能导致柱和基座在熔融金属环境中具有不同的和冲突的热膨胀率。这个问题由于泵的结构在历史上需要将石墨柱粘合到石墨基座的孔中的事实而变得更加复杂。这种设计在部件之间没有提供公差来适应这种不同的热膨胀。不幸的是，这会导致基座或柱的破裂。因此，期望有一种熔融金属泵，其中以适应不同热膨胀趋势的方式实现柱和基座的配合。
11、本公开同样适用于处理熔融金属的各种其他设备。此外，除了泵之外，熔融金属废料熔化(即浸没)、脱气和搅拌设备通常依赖于被竖直轴浸没在熔融金属池中的叶轮/转子的旋转。更具体地，浸没装置用于帮助熔化可回收的材料。再生金属工业的两个主要关注点是生产率和回收率或产量。在废金属的熔化过程中，产生氧化物和气体并被夹带或溶解到熔融金属中，由此降低回收率。除了产量损失之外，夹带的杂质降低废金属的质量和价值，而废金属最终作为最终产品可销售。因此，通常使用脱气装置来移除这些杂质。在脱气器中，通常提供中空轴，以便于气体沿轴向下注射，并通过叶轮/轴转子中的孔流出。典型地，引入的气体将化学地释放不需要的物质，以形成沉淀物或浮渣，沉淀物或浮渣可以从熔融金属池的剩余部分中分离出来。
12、美国专利第4,598,899号和第6,071,024号中描述了浸没装置的示例，该些专利通过引用并入本文。美国专利4,898,367中描述了一种示例性的脱气设备，该专利通过引用并入本文。在这两种装置中，都采用了竖直定向的轴，该轴具有设置在一端的且在熔融金属池中叶轮/转子。类似的问题出现在这些设备中，其中部件通常由石墨构成，并且将受益于强度的增加。
技术实现思路
1、下文总结了本公开的各种细节，以提供基本的理解。该概述不是本公开的广泛概述，并且不旨在标识本公开的某些元件，也不描绘其范围。相反，该概述的主要目的是在下文呈现更详细的描述之前，以简化的形式呈现本公开的一些概念。
2、根据第一实施例，提供一种熔融金属泵柱。熔融金属泵柱包括由耐热的第一材料制成的细长杆和至少部分地包围细长杆的内部构件。内部构件由第二材料制成。细长杆由于细长杆和内部构件之间的热膨胀系数的差异而是可操作的，该热膨胀系数的差异产生压缩力。
3、根据第二实施例，提供一种用于将相关联的熔融金属泵柱附接至熔融金属泵的部件的组件。该组件包括杆，该杆具有容纳细长耐火元件的第一端和至少部分地被内部构件包围的相对端，其中该组件利用热膨胀产生压缩力。
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1.一种熔融金属泵柱，包括:
2.根据权利要求1所述的熔融金属泵柱，其中细长杆的第一材料在室温下不提供压缩力，而在高于500摄氏度的温度下提供压缩力。
3.根据前述权利要求中一项所述的熔融金属泵柱，其中细长杆的第一材料包括钢或钢合金。
4.根据前述权利要求中一项所述的熔融金属泵柱，其中内部构件的第二材料包括钨和/或钛。
5.根据权利要求4所述的熔融金属泵柱，其中细长杆在室温下预加载有张力，并且在大约500摄氏度的温度下不卸载。
6.根据前述权利要求中任一项所述的熔融金属泵柱，其中热膨胀系数的差异至少为0.001852百万分之一/摄氏度。
7.根据前述权利要求中任一项所述的熔融金属泵柱，其中热膨胀系数的差异至少为0.011109百万分之一/摄氏度。
8.根据权利要求1所述的熔融金属泵柱，其中细长杆包括碳-碳。
9.根据权利要求8所述的熔融金属泵柱，其中细长杆在室温下预加载有张力，并且在大约500摄氏度的温度下不卸载。
10.根据权利要求8所述的熔融金属泵柱，还包括联接到细长杆
11.根据前述权利要求中任一项所述的熔融金属泵，还包括外部护套。
12.根据权利要求11所述的熔融金属泵，其中内部构件设置在杆和外部护套之间。
13.一种用于将相关联的熔融金属泵柱附接到熔融金属泵的部件的组件，组件包括杆，杆具有容纳细长耐火元件的第一端和至少部分地被内部构件包围的相对端，其中该组件利用热膨胀来产生压缩力。
14.根据权利要求13所述的组件，其中杆包括钢或钢合金。
15.根据权利要求13或14所述的组件，其中内部构件包括钨和/或钛和/或碳-碳。
16.根据权利要求13、14或15所述的组件，其中由至少为0.001852百万分之一/摄氏度的热膨胀系数的差异产生压缩力。
17.根据权利要求13、14、15或16所述的组件，其中由至少为0.011109百万分之一/摄氏度的热膨胀系数的差异产生压缩力。
18.根据权利要求13所述的组件，还包括外部护套。
19.根据权利要求18所述的组件，其中内部构件设置在杆和外部护套之间。
20.根据权利要求15所述的组件，其中内部构件包括碳-碳和填料材料，例如陶瓷纤维，用于减少内部构件在外部大气中的暴露。
21.一种熔融金属泵柱，包括:
22.根据权利要求21所述的熔融金属泵柱，还包括盖和基座。
23.根据权利要求22所述的熔融金属泵柱，其中盖可拆卸地联接到基座。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种熔融金属泵柱，包括:
2.根据权利要求1所述的熔融金属泵柱，其中细长杆的第一材料在室温下不提供压缩力，而在高于500摄氏度的温度下提供压缩力。
3.根据前述权利要求中一项所述的熔融金属泵柱，其中细长杆的第一材料包括钢或钢合金。
4.根据前述权利要求中一项所述的熔融金属泵柱，其中内部构件的第二材料包括钨和/或钛。
5.根据权利要求4所述的熔融金属泵柱，其中细长杆在室温下预加载有张力，并且在大约500摄氏度的温度下不卸载。
6.根据前述权利要求中任一项所述的熔融金属泵柱，其中热膨胀系数的差异至少为0.001852百万分之一/摄氏度。
7.根据前述权利要求中任一项所述的熔融金属泵柱，其中热膨胀系数的差异至少为0.011109百万分之一/摄氏度。
8.根据权利要求1所述的熔融金属泵柱，其中细长杆包括碳-碳。
9.根据权利要求8所述的熔融金属泵柱，其中细长杆在室温下预加载有张力，并且在大约500摄氏度的温度下不卸载。
10.根据权利要求8所述的熔融金属泵柱，还包括联接到细长杆的不锈钢法兰。
11.根据前述权利要求中任一项所述的熔融金属泵，还包括外部护套。
12.根据权利要求11所述的熔融金属泵，其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁·霍斯法尔，肖恩·库伦，乔恩·蒂普顿，
申请(专利权)人：派瑞泰克有限公司，
类型：发明
国别省市：
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