專利名稱：感應(yīng)激勵的熱鑄桶底部噴嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及一種用于控制來自鑄桶或其它容納熔融金屬的容器的 金屬的流動的感應(yīng)激勵的噴嘴。
背景技術(shù)：
在金屬的生產(chǎn)過程中使用鑄桶來容納烙融金屬是已知的。典型地， 鑄桶在底部具有出口，該出口包括能夠被控制的閥。然而，這些閥存 在問題，因為它們昂貴并且需要經(jīng)常維修或更換。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，鑄桶或用于熔融金屬的其它容器設(shè)有容易控制并且 較便宜的出口噴嘴。在一個實施例中，通過將管狀耐熔噴嘴加熱到金 屬的熔化溫度，熔融金屬流例如硅流流過該噴嘴。該噴嘴是例如管狀
的，由Ah03或Si02制成，并且被與該噴嘴熱接觸的石墨管包圍。該噴
嘴通過感應(yīng)加熱周圍的石墨管而被加熱。 一旦噴嘴的溫度超過鑄桶中 金屬的液相線溫度，則金屬將通過噴嘴流出鑄桶。
可選擇地，如果與石墨接觸的雜質(zhì)可能附于金屬是無關(guān)緊要的， 則噴嘴可以完全由石墨制成。
經(jīng)過噴嘴的流量還可以通過適當(dāng)?shù)厥┘诱婵盏借T桶來控制，這在 本領(lǐng)域中是已知的。假如該真空是充分的，則流動能夠被非常精確地 控制，從每分鐘少數(shù)幾滴到完全流過噴嘴。如果需要的話，真空還能 夠完全停止，并在該過程中稍后重新起用。因此，通過將本發(fā)明的噴 嘴與已知技術(shù)相結(jié)合，還可獲得對通過噴嘴的流動的精確控制。


附圖是具有根據(jù)本發(fā)明的噴嘴的鑄桶的垂直剖視圖。
具體實施例方式
參考附圖，鑄桶2 (如本領(lǐng)域公知地，優(yōu)選由感應(yīng)透明材料制成)
包括出口4。該鑄桶用于精煉金屬5，例如在熔融狀態(tài)下通過該出口流 出的Si，并且可以包括耐熔材料3。可以通過任何公知的方式來加熱待 精煉的金屬，例如通過感應(yīng)加熱。該出口包括由熔點比要流出的材料 的熔點髙的材料制成的噴嘴6，噴嘴6優(yōu)選被絕緣耐熔材料7包圍。例如， 如果要流出的金屬是Si，則該噴嘴可以由八1203、 Si02、 Zr02或其它適 合的耐熔材料制成。
在優(yōu)選的實施例中，噴嘴6與鑄桶的出口接合并且通過與石墨感受 器管8接觸或通過其它方式而被支撐。感受器管8優(yōu)選圍繞噴嘴并構(gòu)造 成對噴嘴6傳熱，以使要流出的金屬液化。
由于膨脹系數(shù)不同，加熱管和噴嘴優(yōu)選不一直物理接觸，但是它 們構(gòu)造并定位成使得它們處于熱接觸中，由此，來自石墨加熱器的熱 量有效地傳遞到噴嘴。
石墨感應(yīng)器優(yōu)選通過從感應(yīng)線圈10接收的能量被加熱。這已經(jīng)被 發(fā)現(xiàn)是非常高效的，并且導(dǎo)致對噴嘴6的溫度的良好控制以及對通過噴 嘴的流動的良好控制，特別是與施加到鑄桶的可變真空結(jié)合使用時。
噴嘴優(yōu)選大約12英寸長并且延伸超過加熱器底部數(shù)英寸，優(yōu)選約3 英寸。使噴嘴的端部延伸超過感受器促進了停止加熱時噴嘴的冷卻。
噴嘴可以具有各種直徑。優(yōu)選地，該直徑為從大約0.5英寸到大約 l英寸。該直徑允許噴嘴被加熱時熔融金屬的充分流動，并且允許通過 應(yīng)用真空到鑄桶對金屬的流量進行良好的控制。這樣的直徑允許在加熱期間對流量進行真空控制并且允許當(dāng)流量充分減少以及加熱停止時 噴嘴通過金屬的冷卻而快速阻塞。
雖然該噴嘴優(yōu)選感應(yīng)加熱，但其它加熱方法也是可以的。例如， 石墨管可以是電阻器，并且通過利用所提供的導(dǎo)線而直接流過它的電 流被加熱。
如果不使用流量的真空控制，則直徑優(yōu)選為較小的尺寸，例如大
約0.25英寸。當(dāng)直徑這么小時，僅僅通過停止加熱就能夠切斷流動。
在另一個實施例中，噴嘴由石墨制成并且由感應(yīng)線圈直接感應(yīng)加 熱，供應(yīng)到線圈的能量控制噴嘴中的溫度以及金屬流量。在任何一個 實施例中，感應(yīng)線圈優(yōu)選用水冷卻，并且當(dāng)供應(yīng)到線圈的能量減小或 關(guān)閉時，由于水的存在冷卻效果導(dǎo)致金屬在噴嘴中更快地凝固，從而 減小或停止流動。
該石墨噴嘴也能夠由可鑄耐火材料與感應(yīng)線圈整體澆鑄，該可鑄 耐火材料提高了熱量從噴嘴和金屬到銅感應(yīng)線圈中的水的傳導(dǎo)。感應(yīng) 線圈的冷卻效果和真空控制的結(jié)合提供了優(yōu)良的熔融金屬流動控制。 另外，如上公開的氧化物耐熔噴嘴能夠置于緊密配合的石墨感受器管 內(nèi)并且仍由感應(yīng)線圈加熱和冷卻。
在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的修改對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易 見的。
權(quán)利要求
1.一種用于鑄桶的出口，所述出口包括噴嘴，該噴嘴構(gòu)造成被加熱，并且當(dāng)其被加熱時允許金屬流過，而不被加熱時阻塞流動。
2. 如權(quán)利要求l所述的用于鑄桶的出口，還包括與所述噴嘴熱接 觸的石墨感受器以及用于加熱該感受器的感應(yīng)線圈。
3. 如權(quán)利要求2所述的用于鑄桶的出口，與用于保持熔融金屬的 容器相結(jié)合。
4. 一種用于保持熔融金屬的容器，包括出口噴嘴以及冷卻的感應(yīng) 線圈，該感應(yīng)線圈用于當(dāng)電能施加到所述線圈時加熱所述噴嘴，并且 用于當(dāng)所述電能減少或停止時冷卻所述噴嘴。
5. 如權(quán)利要求4所述的容器，其中所述噴嘴包括石墨。
6. 如權(quán)利要求4所述的容器，還包括與所述噴嘴熱接觸的石墨感 受器。
7. —種用于控制熔融金屬從容器中排出的方法，該方法包括提供 具有出口噴嘴的所述容器、提供用于加熱所述出口噴嘴的裝置、以及 控制所述出口噴嘴的溫度。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，還包括施加真空到所述容器。
全文摘要
鑄桶(2)或其它用于熔融金屬(5)的容器設(shè)有出口噴嘴(4)，通過將噴嘴(4)加熱到金屬(5)的熔化溫度，該出口噴嘴(4)允許熔融金屬流流動。該噴嘴(4)是例如管狀的，由Al₂O₃或SiO₂制成并且被與該噴嘴(4)熱接觸的石墨管(8)包圍。該噴嘴(4)通過感應(yīng)加熱包圍的石墨管(S)而被加熱。一旦噴嘴(4)的溫度超過鑄桶(2)中金屬(5)的液相線溫度，則金屬(5)將通過噴嘴(4)流出鑄桶(2)。
文檔編號C21B7/12GK101292048SQ200680038462
公開日2008年10月22日 申請日期2006年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月19日
發(fā)明者厄爾·K·斯坦利, 約翰·R·默特 申請人:先進金屬技術(shù)有限公司