惰性覆盖层在熔炉内的产生制造技术

本发明专利技术涉及一种用于将流体输送到容器内的系统，该系统包括构造成 固定于容器的壳体。该壳体包括用于接收和保持液态流体的储蓄器，且该 壳体还包括在储蓄器和容器内部之间提供流体连通的开口，以便促进惰性 气体流进入容器内，该惰性气体流是由储蓄器内的液体蒸发而形成的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在熔炉内熔融金属浴的表面形成低温流体的惰性覆盖层。
技术介绍
在铸造熔融操作中，金属(含铁或不含铁)通常在感应电炉中熔融。 通常有利的是，在惰性气体(例如氩、氮或二氧化碳)的覆盖下将金属熔 融，以减少或防止熔融金属暴露于氧以及最终金属氧化形成金属氧化物， 该金属氧化物不利于由熔融金属形成的铸造金属产品。惰性气体盖层还可 减小熔融金属从大气中吸收气体(例如氧和氢)的趋势，这又减少了与气 体相关的铸造缺陷，例如孔洞。熔融表面惰性化的其它优点包括减少熔渣 的形成、提高金属流动性、增加熔炉使用寿命、并减少脱氧剂的需求。感应电炉通常是顶部开放的间歇式熔融单元。在整个熔融过程中通常 由此开放的顶部施加惰性气体。已采用多种熔炉惰性化技术。两种主要的 技术包括将惰性气体吹入熔炉的顶部和在开放的顶部处将惰性液体(以低 温的形式)滴入或倾注于熔炉中。在某些液体惰性化技术中，在整个熔融 金属表面上形成液态氩或液态氮的惰性层，以便覆盖金属使之避免与氧和 其它气体接触。液体惰性化通常比气体惰性化更可取，由于液体的密度比气体的密度 大，因此更易于停留在熔融金属表面上或附近，而不会由于熔炉内上升热 气流而受迫向上。但是，采用低温流体以在熔融金属表面上提供整个覆盖 层或惰性层要求大量的低温液体以在整个过程中维持覆盖层，且这将导致 操作成本的明显且极度地增加。此外，通过将低温液体直接施加于熔融金属表面而利用液体惰性化，出。这对熔炉操作者特别危险，特别在熔炉内的熔融金属已形成高的弯月 液面的熔炉中是这样。希望提供一种系统，该系统能够在熔炉内的熔融金属表面上形成有效 的惰性覆盖层，而使得需要的惰性物质的量最小且从而减小与熔融过程相 关的操作成本。
技术实现思路
在此描述了 一种将流体传输到容器中的系统。该系统包括构造成固定 于容器且包括储蓄器以接收和保持液态流体的壳体。所述壳体还包括开口 ， 该开口在储蓄器和容器内部之间提供流体连通，以便促进由储蓄器内的液 体蒸发而形成的气体流进容器内部。在示例实施例中，所述系统的壳体包括环状件(collar),该环状件包 括在环状件的顶端和底端之间延伸通过环状件的开口 ，以及限定在环状件 内部底端附近的通道，其中该通道的形状为环状或大致为环状，且与开口 流体连通。又设置了入口孔，该入口孔构造成接收液态流体并将该流体输 送到环状通道中。在另一示例实施例中，该系统构造成和例如处理熔融金属的熔炉(例 如感应炉)的容器一起使用，其中该系统将流体蒸气输送到容器中，以在 容器内的熔融金属表面形成惰性覆盖层或层。在此系统中，所述环状件固 定于容器的打开的顶端，以便促进蒸气行进到容器内且朝向熔融金属表面。该系统可包括多个不同的技术特征，该技术特征非限制性的包括以下 特征中的任何一个或多个的组合- 环状件的底端包括内表面，该内表面朝向环状件的顶端向上延 伸以^1形成唇部，该唇部具有在顶端和底端之间终止的端部， 且该唇部限定了环状通道的 一部分；- 入口孔包括从环状件的外侧壁部分横向延伸的细长管；- 与入口孔相连的喷枪管，其中所述喷枪管构造成将液体形式的7流体传输通过入口孔并传输到环状件中；- 与喷枪管相连的流体源，其中该流体源可选地包括液态氩、液 态氮和液态二氧化碳中的至少 一种；- 环状件具有连续、环状形状，该形状为通道限定了相应的连续、 环状形状；- 环状件为弯曲的且为C形，其中，两个终端相互接近，以便为 通道限定相应的C形形状；且- 环状件和入口孔中的至少一个由包括不锈钢的一种或多种材料 制成。在另 一实施例中，用于将流体传输到容器内的系统包括用于接收液态 流体和将流体以蒸气态传输到容器内的装置，并包括入口孔，该入口孔构 造成将液态流体供应到用于将该流体输送到容器中的装置。在示例性实施例中，用于接收液态流体和将该流体以蒸气态输送到容 器内的装置构造成将蒸气输送到容器内，使得所述蒸气的形状和由容器的 内周壁部分限定的横截面形状的主要部分(例如主要部分至少是容器的内 表面的横截面积的50%) —致并对应。在又一实施例中，用于接收液态流体和用于将所述流体以蒸气态输送 到容器中的装置构造成将蒸气输送到环状或基本为环状的容器内。本文还描述了一种在容器内的被处理的物料上提供蒸气覆盖层的方 法。该方法包括将液态流体输送到设置在容器开口附近的壳体内，其中所 述壳体构造成促进液体蒸发以形成从壳体到容器内的连续的蒸气流，并促 进容器内的蒸气向下流向容器内正在处理的物料。在壳体中由流体形成的 蒸气相对于容器内正在处理的物料来说为惰性。在示例实施例中，该方法还包括将流体输送到容器内，该流体蒸发以 形成到容器内的连续的蒸气流，其中该蒸气在容器内形成环状或基本为环 状，且该蒸气包括相对于容器内正在处理的物料为惰性的气体。该方法还 包括促进容器内的蒸气向下流向容器内正在处理的物料，其中蒸气构造成 当蒸气朝向容器内的物料的表面部分流动时发生膨胀，以便在接近物料的位置形成蒸气层，该蒸气层基本覆盖物料的表面部分。该方法可包括多个不同特征，该特征非限制性地包括以下特征中的任何一个或组合- 利用设置在容器顶端的环状件在容器内提供连续的蒸气流，该 环状件包括在环状件的顶端和底端之间延伸通过环状件的开 口，以及在环状件的内部底端附近限定的环状或大致为环状的 通道，其中该通道和所述开口流体连通，且该方法还包括将液 态流体经由与环状件相连的入口孔注入通道中，其中流体蒸发 以形成环状或基本为环状的蒸气，该蒸气流入容器内；- 环状件的底端包括内表面，该内表面朝向环状件的顶端向上延 伸，以便形成具有在顶端和底端之间终止的端部的唇部，该唇 部限定环形通道的一部分，且蒸气通过唇部并流入容器内；- 环状件具有连续、环状形状，该形状为通道限定了相应的连续、 环状形状；- 环状件为弯曲的且为C形，其中，两个终端相互接近，以便为 通道限定相应的C形形状；且- 流体通过与入口孔相连的喷枪管注入通道内；- 通过流体供应源将液态流体供应到喷枪管，其中所述流体供应 源可选地包括液态氩、液态氮和液态二氧化碳中至少的一种；- 容器包括感应炉，且物料包括熔融金属；且- 环状件和入口孔中的至少 一个由包括不锈钢的 一种或多种材料 制成。附图说明尤其是结合附图考虑以下具体实施例的详细描述时，可显见上述和其 它特征和优点，其中附图中相同的附图标记用于表示相同的部件。图l是熔融金属熔炉的剖开的示意图，该熔融金属熔炉包括设置在熔 炉顶端的环状件，该环状件有助于在熔炉内的熔融金属表面上形成惰性层。图2是图1的环状件的透视图，其中一部分环状件被切去。 图3是包括紧固在熔炉顶端的环状件的另一实施例的熔融金属熔炉的 俯视图，其中该环状件具有不完全的但是基本为环状的形状。具体实施例方式在此描述了一种在例如熔炉、熔融金属浴和/或熔融金属传输系统(例 如钢(铁)水包、出钢槽等)的容器内的熔融金属物料表面提供一种气态 惰性覆盖层或层。该系统可用于任何含铁(例如钢)或不含铁(例如铝) 的熔融过程。此外，该系统还可用于任何这样的方法，其中，希望在直接 位于容器内的任何熔融物料或其它产品的表面上方产生惰性盖层、覆盖层 或层，以减小或基本防止氧和/或其它任何气体与容器内正在处理的产品接 触、反应和/或被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将流体输送到容器内的系统，该系统包括：　壳体，该壳体构造成固定于容器且还包括储蓄器以接收和保持液态流体，其中该壳体还包括开口，该开口在储蓄器和容器内部之间提供流体连通，以促进由储蓄器内的液体蒸发而形成的气体流进容器内部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.9.27 US 60/827,122;2007.7.27 US 11/829,1141.一种用于将流体输送到容器内的系统，该系统包括壳体，该壳体构造成固定于容器且还包括储蓄器以接收和保持液态流体，其中该壳体还包括开口，该开口在储蓄器和容器内部之间提供流体连通，以促进由储蓄器内的液体蒸发而形成的气体流进容器内部。2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述壳体包括环状件以及在环状件内部的底端附近限定的通道，所述环状件包括在环状件的顶端和底端之间延伸通过环状件的开口 ，其中所述通道的形状为环状或大致为环状，且与开口流体连通，该系统还包括入口孔，该入口孔构造成接收液态流体并将该流体输送到所述通道中。3. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述环状件的底端包括内表面，该内表面朝向环状件的顶端向上延伸以形成唇部，该唇部具有在顶端和底端之间终止的端部，且该唇部限定了所述通道的一部分。4. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述入口孔包括从环状件的外侧壁部分横向延伸出的细长管。5. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，该系统还包括与入口孔相连的喷枪管，其中所述喷枪管构造成将液态的流体传输通过入口孔并传输到环状件中。6. 根据权利要求5所述的系统，其特征在于，该系统还包括与喷枪管相连的流体源。7. 根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述流体源包括液态氩、液态氮和液态二氧化碳中的至少一种。8. 根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述流体源包括液态氩。9. 根据权利要求5所述的系统，其特征在于，环状件的底端包括内表面，该内表面朝向环状件的顶端向上延伸以形成唇部，该唇部具有在顶端和底端之间终止的端部，且该唇部限定了所述通道的一部分。10. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述环状件和入口孔中的至少 一个由包括不锈钢的 一种或多种材料制成。11. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述环状件具有连续、环状形状，该连续、环状形状限定了对应的连续、环状形状的通道。12. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述环状件是弯曲的且为C形，其中两个终端相互接近，以便为通道限定相应的C形形状。13. —种金属处理系统，该金属处理系统包括容器，该容器的顶端包括开口，且构造成将熔融金属产品保持在容器内；以及根据权利要求l所述的系统，其中该系统固定于容器，使得壳体设置在容器的顶端，其中壳体的开口与和容器顶端处的开口流体连通。14. 根据权利要求13所述的金属处理系统，其特征在于，所述壳体包括环状件以及在环状件内部的底端附近限定的通道，所述环状件包括在环状件的顶端和底端之间延伸通过环状件的开口 ，其中所述通道的形状为环状或大致为环状，且与开口流体连通，该系统还包括入口孔，该入口孔构造成接收液态流体并将该流体输送到所述通道中。15. 根据权利要求13所述的金属处理系统，其特征在于，所述容器包括感应炉，该感应炉构造成在感应炉中将固体金属物料加热成熔融金属产口口o16. 根据权利要求14所述的金属处理系统，其特征在于，所述环状件的底端包括内表面，该内表面朝向环状件的顶端向上延伸以形成唇部，该唇部具有在顶端和底端之间终止的端部，且该唇部限定了所述通道的一部分。17. 根据权利要求14所述的金属处理系统，其特征在于，该金属处理系统还包括与入口孔相连的喷枪管，...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·D·拉索尔达，
申请(专利权)人：乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司，
类型：发明
国别省市：FR