攪拌金屬液的裝置的製作方法

2023-05-21 03:52:26

專利名稱：攪拌金屬液的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種改進的攪拌在熔爐中熔化及合金化的金屬(例如鋁)液的裝置。
快速而有效地攪拌金屬熔池內的金屬液的工序十分重要，以致於人們一直在竭力設計出達到此目的新型方法和裝置。通過攪拌，促進金金屬的初始熔化和在熔化的熔料中添加的固體金屬的熔化，並促進為合金化或晶粒化而加入的其他金屬添加劑的混合，或者改善溫度控制促使金屬熔體保持其均勻溫度和成分。在實踐中發現，進行攪拌還可以節約熔化金屬和保持其熔融狀態所需要的能量。
隨著各種合金，特別是鋁合金的發展，有效地攪拌愈加重要。為了使合金在澆注前有均勻的成分和溫度，必須進行攪拌。一種廣泛用於鋁熔化爐的機構是用一種連接到一根安裝在起重車上的吊杆之一端的工具，在熔池中來回地移動這種工具，達到攪拌的目的。但是，這種機構有缺點，即對耐火爐襯有機械衝擊作用，更重要的是，金屬液面受到擾動，使浮渣增多。另外，在操作時要打開爐門讓攪拌工具進入，這就造成額外的熱量損失。
被用過的另一種攪拌方法是用一個或多個噴管將氣體在壓力下噴入金屬熔池，但這也會引起浮渣增多和爐襯侵蝕。對於常用的寬而淺的鋁熔化爐來說，這種方法的效率比機械攪拌低得多，因為噴管的作用範圍是有限的，這就要求增加噴管數目，或要求一個噴管或幾個噴管圍繞著熔池移動。
還有兩種不同類型的電動攪拌機構，即電磁攪拌器和機械的或電磁的浸沒式泵。電磁攪拌器有一個位於熔爐下方並在金屬中發出電磁攪拌力的大感應圈。這種攪拌器可用於任何形式的熔爐，它的優點，除了攪拌效率高以外，另外，沒有同熔融金屬直接接觸的部分。但是，相對來說，其成本較高，1988年，為60噸熔爐安裝的這種設備，在加拿大的報價大約為600，000～850，000美元浸沒式式泵是浸入置於爐缸中的金屬液內的小型裝置，僅限於帶有這種爐缸的熔爐應用。雖然這種裝置的設備成本低得多，但就在浸漬於熔融金屬中工作的苛刻條件下而言，它要求進行經常性的維修。
另一種已被廣泛研究的機械裝置就是一般所謂的噴射泵，它有一根構成一個與熔爐連接的管狀蓄液器的管子，依靠真空將一部分熔融金屬抽入管內，然後通過氣壓和/或重力將它排回熔池。通過適當選擇參數(噴嘴直徑、初始金屬流速等)，這樣間歇地噴射運行著的金屬液可輸送多倍於金屬本身體積的量，並能在操作開始的幾分鐘內可攪動整個爐子內的金屬液。
例如，Fitzpatrick等人發明並轉讓給Alcan研究與發展公司的美國專利NO.4，008，884，公開過這種間歇式噴射攪拌裝置，具有一根鑄鐵管，由熔爐的一側壁以大致與垂直線成40°～50°的角度向下延伸，管子一端連接一個靠近爐底板的噴嘴，噴嘴在水平的和縱向的方向朝著熔爐的另一側壁。管子的上端連接一個氣動噴射器，噴射器作定時的有規律的動作，產生真空，將熔融金屬抽入管內，直到其液面高於熔池液面為止。當液面達到上限時，通入壓縮空氣取代真空，通過噴嘴將熔融金屬以高速噴射的方式排回熔池Fitzpatrick等人提出，對於一個大約40～50噸的熔爐，所用管子的內橫截面積約為738cm2(45英寸2)，長度3m(9英尺)，就能在每次循環容納和排出金屬液的90～115Kg(200～250磅)。金屬液是用直徑3.8cm(1.5英寸)的噴嘴以大約32Km/h(20英裡/小時)的速度排出的。每個循環的抽吸時間約6～7秒，而加壓時間僅約0.5-1秒，這就要求壓縮空氣的壓力為1.4～2.8Kg/cm2(20～60磅/英寸2)。
一些專利還公開過類似形式的使用一根側入式向上傾斜的管子的裝置，例如，美國專利No.3，599，831;4，235，6264，236，917;4，355，789;4，463，935;英國專利申請公開說明書No.2，039，761A和2，039，765A;日本專利申請No.1983-136982和1984-70200。
美國專利3，424，186公開一種叫做循環裝置的攪拌機構它有一個置於熔爐的側爐缸內的空腔室，用一扇豎直的壁將該腔室隔開為兩部分。腔室頂部的真空系統，通過各自的孔口將金屬液從熔爐和爐缸同時抽出，直到金屬液流超過豎壁的頂部為止。通向爐子的孔口比通向爐缸的孔口大得多，故金屬流入較快，但是被豎壁相隔的腔室中從爐缸入口的那一部分的體積較大，這就引起金屬液從爐子方面向爐缸方面流動。金屬液又通過與爐子連接的正常孔口從爐缸流回爐內。
又例如，美國專利4，427，444和4，452，634公開的另一種類型的攪拌器有一根置於熔池上方的垂直延伸管，管子之下端伸入金屬液內，靠真空將金屬抽入管內，並靠重力流回去。
上述這些裝置都可提供有效的攪拌，但在使用中都有一些問題。例如，所用管子的下部分直接與金屬液接觸，因此，很快受到侵蝕。管子的中間部分在金屬液上方，也仍然在爐子內部，經受著爐內高溫(例如1000～1100℃)，這也使管子材料(例如鑄鐵)受到損害，並使攪拌機構變得無法使用，或提高成本。而且，使用直徑較小的管子時，難以形成一層厚的隔熱保溫層，因此，除非管子裝有內加熱元件(例如，系美國專利4，463，935公開的那樣，在管壁內嵌進加熱元件)，否則，在管子內壁會很快沉積出冷凝的金屬和象渣圈或渣環那樣的氧化物。在極端情況下，如果金屬液溫度降到接近熔點的話，進入管中的金屬液可能發生凝固，或者，至少變得粘稠。如果管內裝有加熱元件，由於管壁受到侵蝕，而且金屬液滲入管襯中的裂紋，就使加熱元件很快損壞，當然，更換這種管子也比更換普通管子困難得多，耗費也大得多。
在使用中還發現，這些攪拌機構很難控制管內金屬液面的最高位置和最低位置，實際上不可能防止渣圈或渣環的形成，特別是對於含鎂量高的鋁合金，它與攪拌器內腔中的氧很快發生反應。美國專利4，463，935提出用來自爐中的燃燒氣體作為驅動氣體，可使管內氧化物減到最少，因為這種氣體的氧含量低。但這種氣體確含較多的H2O，卻又使得金屬液在這樣的高溫下容易氧化。
由於管子直徑小，很小的渣圈就足夠大到能與控制上液面位置的電極作短路接觸，並將使控制失效。當上液面位置失控時，金屬液就容易充滿管子的上部分，並在撥動零件中冷凝，因而導致整個機構關閉，以致難於修復。而且由於小渣圈很快形成，管子內部必須常常清理，對小直徑的管子，這是困難的，也提高了維修成本。上液面控制得差甚至也可導致下液面控制的失控，其結果是，當金屬液面低於爐子與管子之間的連接孔口時，一些驅動氣體就會通過該孔口進入金屬液內。使用只靠重力輸送金屬的機構，可以避免這個缺點，但這些機構難於產生足夠高速的金屬噴射流，而這種高速噴射對於吸入更多的金屬液和保證攪拌達到整個熔池所需要的。上述氣體噴入熔池的現象叫「起泡」，在極端情況下，每一個工作循環中都可能發生這種現象，這種現象擾動了金屬液的表面，使爐渣和氧化鋁增多，這也帶有額外的金屬損失。
在美國專利4，008，884(Fitzpatrick等人)公開的攪拌裝置中，金屬液噴嘴置於一扇壁內，並直接朝向對面的壁。在其他的裝置，例如美國專利4，235，626和4，236，917所公開的裝置中，進入的噴嘴直接對著爐底，這就降低了攪拌效率，也使耐火爐襯的侵蝕更嚴重。
上面所述的現有技術的攪拌機構中，大多數都在管子和爐子之間有一個尺寸大致與管子的內徑相同的孔口，出口流速必須要比用直徑較小的管子能夠達到的流速低得多，因此，移動的金屬量和攪拌強度要降低。為了補償這一不足，美國專利4，235，626公開的攪拌機構提出在操作時移動管子來獲得較大的攪拌麵積，但是，這也增加了機構的複雜性，並且在爐子的苛刻環境下難以維修，也要求有較高的移動速度。
從上面的評述可以看出，攪拌應當使熔池的成分完全地和快速地混合，而不擾動金屬液表面，且不要求打開裝料門或關閉熔爐的燃燒室，和在攪拌過程開始時不要求任何安裝工序。這樣的機構將使浮渣減到最少，因為攪拌是在液面下進行的。熔池中溫度梯度的必然消除會得到更好的溫度控制，並減少由於表面溫度降低所引起的表面氧化。另外，通過攪拌，應更有效地溶解合金化元素和提高重熔連度，並由於較好的熱交換而降低能量消耗。所有這些特點最好還要與初始設備安裝成本和隨後的維修成本都要儘可能低的特點結合一起。
因此，本發明的主要目的是提供一種新型的攪拌金屬液的裝置。
本發明更具體的目的是提供一種既具有良好的攪拌效率，而且能滿足低的初始設備成本和隨後維修成本的要求的攪拌金屬液的系統和裝置。
根據本發明，提供了一種攪拌熔爐室內的金屬液的攪拌裝置，該裝置包括一個與爐室分開的蓄液室一個連接蓄液室內部與爐室內部的噴嘴部分，通過該噴咀，金屬液在它們之間流動;
與蓄液室內部連接的產生真空/壓力的裝置，用來交替地和連續地產生真空和正壓力，真空用來將金屬液從爐室抽到蓄液室內部，正壓力則用來將金屬液以攪拌噴射的方式排回爐內。
在這種裝置中，噴嘴的橫截面積與蓄液室的水平橫截面積之比為1∶50到1∶250，最好為1∶60到1∶150。
蓄液室內部的水平橫截面積與所述的上液面和下液面之間的垂直距離之比不小於25cm2/cm(10英寸2/英寸)。
蓄液室內部的水平橫截面的直徑與上下液面間垂直距離之比可以是大約1.0∶1到大約2.0∶1。
另外，蓄液室可以有一個可拆卸式的頂蓋部分，給蓄熱室提供了了一個通向內部的入口，頂蓋部分裝有加熱裝置。用來加熱蓄液室內部及其熔融金屬。
蓄液室內部水平橫截面最好大致為圓形的。並且，上述噴咀部分的設置要使通過它的金屬液流基本上是水平地並與上述圓形水平橫截面成切線方向進入蓄液室內部。
上述的可拆卸式頂部分最好也帶有一個探測器，探測從蓄液室內部進入爐內的加壓氣體的起泡情況。
最好要測量金屬液抽入蓄液室和從這裡排出的時間，調節抽入和排出時間來維持蓄液室內部金屬液的上、下液面位置。
蓄液室可以安裝在一種稱重裝置上，用這種裝置稱出蓄液室的重量，以確定它內部的金屬液面位置，並且/或者，用這種裝置可以探測從蓄液室內部進到爐內的加壓氣體的起泡情況。
蓄液室最好布置成讓金屬液水平地排入爐室內，其方法是，在鄰近一端壁的一側壁，或者在鄰近一側壁的一端壁，以同上述一端壁的平面成10°～45°間的一個角度對著另一側壁。
下面通過實例並參考附圖來說明本發明攪拌裝置的最佳實施例。
附圖中

圖1是一個矩形截面的熔煉與鑄造爐的水平橫截面圖，示出攪拌裝置相對於熔爐內部的典型位置圖2是沿圖1箭頭2方向所示的攪拌裝置的側視圖圖3是沿圖2箭頭3方向所示的平面圖圖4是沿圖3的線4－4截取的攪拌裝置的垂直截面圖，圖中也包括鄰近的熔爐部分圖5是沿圖4的線5－5截取的水平橫截面圖，圖中示出了加熱元件等的可能配置圖6是沿圖4的線6－6截取的水平橫截面圖，圖中也包括鄰近的爐壁部分，示出了出口噴嘴的位置圖7是沿圖6的線7－7截取的橫截面圖圖8A是蓄液室內部壓力與時間的關係曲線圖圖8B是相應的蓄液室內金屬液面與時間的關係圖圖9是攪拌裝置的電器布置示意圖圖10是攪拌裝置的氣動迴路的示意圖圖11是本發明裝置用的控制上、下液面位置的新方法的示意圖圖12是用於探測起泡情況和蓄液室內壓力變換的壓力擾動監控器的示意圖圖13是本發明裝置用的真空/壓力交替供給的機構的示意圖。
這裡描述的實施例與一種淺的鋁熔化爐或鑄造爐相連用，這種熔爐在平面圖上是矩形的，其用標號10表示。它有爐底板12、端壁14和16、側壁18和20、裝在各處位置的觀察門22和裝在側壁20的主裝料門24。攪拌裝置一般用標號26表示，安裝在側壁20旁邊，靠近側壁20與端壁14連接處的位置，並有一個噴嘴部分28，金屬液通過它以傾斜角A被抽出或流回爐內，該傾斜角A大致為與平行於端壁14的平面成10°～45°，所以進入熔池的金屬噴射流也以相應的角度對著另一側壁18，但也有一部分對著另一端壁16。如果噴射流以一較小角度A對著側壁18，那麼，攪拌效果較差，並且對耐火爐襯的侵蝕可能要嚴重得多。也可以將攪拌裝置安裝在其他合適的位置，圖1是用虛線畫出了兩個位置，最後選用那一個位置常常主要根據爐子周圍的空間對攪拌裝置合適與否來確定。
下面參考圖2-6來說明。本發明的攪拌裝置的蓄液室是與爐子完全分開的(雖然兩者一起使用)，但是，如圖1、4和6所示，其噴嘴部分必定置於爐壁之內，以便金屬液在爐底板上方的一個短距離(一般約為15～40cm)水平地進入爐內，並且得到紊流。噴嘴輸送外加的金屬液，結果是，在爐子的一個主要口內強烈地攪拌金屬液，而不引起表面波動，並且不致夾帶金屬表面的浮渣。
在它個實施例中，蓄液室在靠近其下端部分有一個鋼板制的圓柱形下殼體28，殼體之上端是開口的，殼體支撐在一個適宜的支架上。從圖上看，該殼體支撐在一個測力傳感器30上，這種傳感器的作用將在下面敘述。殼體上端的開口用用拱形的頂蓋32蓋住，該頂蓋有水平直徑相同的圓柱形上殼體，上下兩個殼體分別裝有相匹配的圓形法蘭36和34，它們被容易拆卸的樞軸螺栓38或其他的相當的夾緊裝置夾緊在一起，在法蘭之間常有氣密封墊(圖中未示出)。
上述頂蓋用託架40固定到直杆42上，直杆42安裝在由下殼體28支承的垂直相隔一定距離的兩個套筒44中，以便使頂蓋能垂直地移動(如箭頭46所示)，並能繞其縱軸旋轉(如箭頭48所示)。直杆由其下端的傳動裝置50驅動作垂直移動，該傳動裝置則由電動馬達51操作，通過這種操作，將頂蓋向上移動到圖2虛線所示的上部位置。另外，也可用液壓傳動機構和有關的作業系統來操縱。在這個上部位置，懸掛在頂蓋上的液面測定器零件被提升到足於看清殼體法蘭34，就象頂蓋從它在蓄液室上方的上部位置直接轉到除去頂蓋的位置(如圖3點劃線所示)那樣。在這個移開頂蓋的位置，操作人員可以對頂蓋下面和蓄液室裡面進行必要的操作。可以通過一種適宜的驅動裝置(圖中未示出)使垂直移動的頂端自動地進行頂蓋的旋轉。
下面給出圖解所述的具體實施例的一些尺寸，但應明白，給出這些尺寸和其他尺寸僅對所舉實例而言的，不應作為一種局限，(除非特別指出了局限性)。在這個實施例中，圓柱形下殼體28和頂蓋的外殼是用10mm(0.375英寸)厚的鋼板制的，蓄液室的襯裡(能夠與金屬液反覆循環地接觸)有絕墊材料做成的第一外襯層52，其合適的厚度為100mm(4英寸)(所用的絕熱材料，例如，可用Plibrico公司的「PLIVAFORM」的產品)，然後是第二中間襯層54，用耐火材料(例如，可用Plibvico公司的「LMI-28」的產品)製成，厚度為125mm(5英寸)。與金屬液接觸的第三內襯層用碳化矽耐火材料製成，合適的厚度為50mm(2英寸)，所用耐火材料，例如，可用Carborundun公司的「REFRAX」的產品。這些較厚的隔熱襯層可使蓄液室內金屬的熱損失減至最小，而較厚的第三耐火襯層提供了一種長壽命的內襯((儘管還有運動著的金屬液造成的潛在磨損)。熔化爐裝有相當的但通常更厚的耐火材料襯層。
在蓄液室的側壁和襯層設有一開口，並在爐子襯層和側壁設置一個探測口。殼體28和爐壁20分別帶有相匹配的環形法蘭58和60，這兩個法蘭裝在爐子外壁20上，用螺栓62連結，因此，當蓄液室需要修理、換襯或其他操作時，很容易從爐子拆卸下來。用碳化矽或其他耐火材料制的成形磚64，裝在爐子的側壁內，並由其相應的耐火材料襯和絕熱材料襯包圍，這就形成一種特定形狀的通道，金屬液通過這個通道在爐子與蓄液室內部之間流動。這個通道在蓄液室一側的孔口66，其橫截面與蓄液室側壁內的開口一樣大，而中間孔口68則小得多，以構成一個噴咀，當金屬液在進入和流出蓄液室的兩個方向流動時，產生一個金屬噴射流。在爐子一側的孔口70成向外錐形對著爐子內部，因此，射出的金屬流向外散開，如圖6中箭頭72所示，導致儘可能多地包圍熔池，提高攪拌效率。在這個實施例中，成形磚64的長度約為46cm(18英寸)，它有一個圖7所示的橫截面的孔口，並有直徑為6.5cm(2.5英寸)、橫截面積約為35cm2(5.0英寸2)的圓形噴嘴口68。
殼體28內蓄液室下部的所有零件都可看作是「靜止的」零件，通常僅在較長的時間間隔內要求更換。除了位於蓄液室下部側壁內的自動調溫器74以外，攪拌器的全部「活動的」零件都裝在活動的頂蓋裡。自動調溫器74的探測零件僅穿過襯層52和54，並且由內襯56屏蔽起來，不與金屬液接觸。調節它的控制線路可補償所測出的較低的溫度。
頂蓋的內拱頂襯以絕熱耐火材料層75，留下一個中央空間76(從圖4和圖5可清楚看到)。在這個實施例中，加熱裝置是三根橫向隔開並水平延伸的碳化矽條棒狀電熱元件78，安裝在頂蓋內，以便直接地或通過反射將它產生的熱量輻射到蓄液室內部，加熱元件要牢固地安裝在兩端，以防因振動而破裂，並且在其每一端加一個外套80，兩端都方便於單獨更換加熱元件，每個外套80有一個端蓋82。如果有必須，可用各自的水平屏蔽84將加熱元件保護起來，防止金屬液直接濺到它們。
這些加熱元件的重要作用是1)在開始攪拌或再次開始攪拌前預熱蓄液室內部，以防止進入的金屬液冷凝;
2)停止攪拌時，使存留在蓄液室內的金屬液保持熔融狀態;
3)使蓄液室內壁保持足夠的熱(對於鋁，大約高於700℃)，以便使爐渣的粘附減至最少，並利於除渣;
4)保持內壁上的爐渣有足夠高的溫度，以利定期除渣。
這些加熱元件有足夠的功率額定值來達到上述目的，並在合適的控制系統的自動調溫器74的控制下操作的。
蓄液室的頂蓋也裝有三根電極86、88和90，用來控制其內部的上液面位置。用金屬棒制的電極86和88構成了一個上液面測定器，當金屬液達到圖4中虛線92所示的正常上液面位置時，該兩電極象電路似地連接，而相應的正常下液面位置則由虛線94表示。電極90較短，與電極86構成緊急液面測定器，當金屬液達到液面96時，它發生動作，完全關閉氣動迴路(關閉方式將在下面詳述)保證了蓄液室內部與大氣相通，從而使液面退到與爐內液面平衡的位置(虛線98所示)。蓄液室蓋子上還有一個觀察孔100，使操作人員可檢查內部;一個壓力控制連接件102，用來將通過孔口104來的蓄液室內部的壓力與氣動控制系統連通(下面將敘述其目的);還有進、排氣管106，氣體通過這些管道被泵入蓄液室和從蓄液室排出。管106的下端封閉，並設有徑向排列孔108，所以，進入內部的氣體不是對著金屬液，這就減少金屬噴濺和形成爐渣並保護加熱元件。
下面詳述操作和控制本系統的專用氣動迴路，它的作用是連續而交替地在蓄液室內部和爐子內部之間產生正壓和負壓差，從而將金屬液抽入或排出蓄液室。圖8A的虛線示出在工作大約2 1/2 循環過程中蓄液室內壓力隨時間變化的「理想的」特性，而實線表示得到的較常見的特性。圖8B示出相應的金屬液面的變化。一般來說，所用的正壓為0.35～1.0Kg/cm2(5～14磅/英寸2)，常用約為0.70Kg/cm2(10磅/英寸2)，而負壓在-0.35到-0.70Kg/cm2(-5到-10磅/英寸2)範圍內，通常為約-0.50Kg/cm2(-7磅/英寸2)。
工作循環的吸入(真空)部分的時間一般為10～15秒，而排出(壓力)部分的時間一般也為10～15秒，所以，一個整循環通常要用約20到約30秒。由於蓄液室的尺寸大，所以攪拌機構的性能不受設計約束條件所限制，而主要是受壓縮空氣的量的限制，但是這又要由提供壓縮空氣的裝置的大小來放定，因此這些就決定了一個循環的總時間，從而決定了金屬流動速度和金屬噴射速度。
上面已給出了這個具體實施例的一些尺寸，下面再給出更確切的尺寸殼體28的外徑＝117cm(46英寸)蓄液室的內徑＝60.0cm(24英寸)蓄液室內部橫截面積 ＝2.830cm2(450英寸2)加熱元件78額定功率(每個)＝8KW殼體28的高度＝168cm(66英寸)包括頂蓋36的高度＝218cm(86英寸)頂蓋垂直行程＝40cm(16英寸)上液面92與下液面94的高度差＝110cm(43英寸)內體積 ＝1800升(63英寸3)最大容量＝650Kg(1430磅)
每個循環的金屬變化量＝500～600Kg(1200～1320磅)噴嘴的橫截面積 ＝35cm2(5.0英寸2)當一個循環中有較大的金屬移動量和較小的噴嘴橫截面積時可得到較高速的噴射流，這種噴射速度一般約為4～12米/秒(800～2400英尺/分鐘)，更通常為6～10米/秒(1200～20英尺/分鐘)，這主要取決於工作狀態。對於一個循環的時間為20秒的情況，最大的平均總流量約為1800公斤/分(4000磅/分鐘)。熔爐內被移動的金屬液量為噴嘴噴出的的金屬液量的5～10倍，對於一個40噸的爐子來說，每個循環移動的金屬液量，相當於熔爐容積的15%左右，因此，在幾分鐘內，熔爐內金屬液就被完全攪拌了，而不發生熔池表面看得見的表觀擾動。
對於本發明的操作來說，重要的是蓄液室內部有較大的橫截面積為了實用起見，蓄液室常常做成垂直圓柱形，當然也可以做成其他形狀，如正方形、矩形等，它的最小直徑最好為50cm(20英寸)，得到的最小橫截面積就是1960cm2(314英寸2)。蓄液室的最大直徑則要考慮多方面的問題，它要取決於例如爐子周圍可用的空間等的一些因素。但是，下面將談到，大直徑的優點並不隨直徑而成比例增加，實用的最大直徑為75cm(30英寸)，其橫截面積為4.417cm2(707英寸2)。如上所述，在最佳實施例中，噴嘴68的橫截面積為35cm2(5.0英寸2)，也就是說，噴嘴與蓄液室的橫截面積之比為1∶90。實用的最小和最大噴嘴尺寸分別為3.8cm(1.5英寸)和10.0cm(4英寸)相應的橫截面積分別約為11.3cm2(1.77英寸2)和79cm2(12.5英寸2)。因此，上述兩截面積之比的實際範圍是從1∶50到1∶250，最好從1∶60到1∶150。這些高的面積比是與現有攪拌機構不同的，大多數現用攪拌機構之面積比為1∶1。而美國專利4，008，884公開的機構該面積比為1∶16。
蓄液室的大容積和大橫截面的另一優點是大量的金屬液可以相當大的速度運動，因而有高的總動量，這就加速了混合，而允許較長的循環時間。這種特徵提供了更加可預測的控制，因為有較長的時間間隔可以用來開始和確定循環的每一部分。
採用另一種方式也可以詳細說明表示本發明特徵的相對較矮的但有較大直徑的蓄液室，就是貯存金屬液的蓄液室內部的水平直徑與正常上液面92和正常下液面94之間的垂直高度之比，在這個實施例中，直徑為60cm(24英寸)，而垂直高度約為90cm(30英寸)，故其比值為1.50∶1，這個比值的實用範圍是從約1.0∶1到約2.0∶1。
還有另一個特性是蓄液室內部橫截面積與液面92和94之間的垂直高度之比，這個比值最好不小於約25cm2/cm(10英寸2/英寸)。
使用限流噴嘴的優點，如上所述，是產生一種具有必要的作用範圍的輸送金屬液的高速噴射流。已經發現，通過仔細選擇噴嘴尺寸、噴嘴位置和噴射流進入熔池的角度，有可能使混合作用遍及整個熔池儘管噴入金屬液的速度高，還是可以獲得這種效果，而不會引起熔池，金屬表面出現明顯擾動。使用較小的噴嘴將要求在蓄液室內有較高的壓力，以得到必需的金屬液的移動量。
限流噴嘴對於進入蓄液室內部的金屬液流動也是有益的，特別是，象圖6所示，噴嘴裝成讓金屬液噴流與蓄液室內部圓形橫截面成切線方向進入的情況，更為有利。圖6中的箭頭110示出水平橫截面內看到的典型的金屬液流動。流入的金屬液產生的快速的旋流，有助於減少浮渣和隨後在內壁的上部形成成積渣，特別是因為該上部有鄰近的加熱元件78使其保持高溫。爐渣通常累積在位於圖4的虛線112和114所示的位置並具有該虛線所示的形狀。在正方形或矩形橫截面的蓄液室中，不能得到這種旋流作用，並且發現，直接對著進入噴流衝擊的側壁上的積渣114比其他側壁生長得快。現在的攪拌機構的管子直徑較小，故不允許充分產生在圓柱形蓄液室內所得到的有利的衝刷作用。
在實踐中，是不可避免地會在上液面92之下形成渣圈的，但是其影響實質上由於蓄液室有較大的直徑而減輕。爐渣沉積速度通常高達3Kg/h，對於現用窄的攪拌機構管子的情況來說，這就意味著每隔5-7小時左右，就要停止攪拌，清除積渣。即使在現用技術的窄管變得嚴重阻礙良好液流之前，就已發生渣圈同上液面控制電極接觸和短路而引起嚴重問題。所以，在除去渣圈之前，無法進行控制。但是，對本發明攪拌裝置而言，這段時間，即到積渣成為嚴重問題之前的這段時間，延長到大約5～10天，而且清除爐渣的操作本身只花半小時左右。由於在蓋子內安全地安裝了加熱元件，也使這段時間大大延長。而且，蓄液室頂蓋容易拆卸，在寬敞的容易進行內部操作的蓄液室內部清除熱的、軟的、易分離的渣圈，其操作也較簡單。
圖9示出電路系統。液面控制電極86、88和90以及測力傳感器30與由程序邏輯控制器(PLC)組成的控制系統116連接「PLC」控制著動力控制機構118，而動力控制機構118又控制對加熱器78和傳動機構50的馬達51的供電，動力來自三相變壓器120。上述控制系統也控制攪拌器操作的氣動系統122、124，並以人們熟知的方式設置，以便為他們的操作提供明顯的指示和持久的記錄。
圖10示出典型的氣動系統。雖然在圖9為了方便起見只用單個方框122、124表示，但是，實際上氣動系統的一部分122安裝在頂蓋上，而另一部分124安裝在蓄液室旁邊，這兩部分用柔性的高壓軟管連接起來，以方便拆卸頂蓋(如上面所述)。在這個實施例中，由噴射器126提供真空，其優點是成本低而且結構簡單，是由提供正壓的壓縮空氣發生作用，造成真空的。噴射器126直接與頂蓋上的法蘭106連結。壓縮空氣從合適的壓縮泵(未示出)經過管道128供給噴射器，具有一定尺寸的噴嘴130直接對著噴射器的喉部，輸送所用的空氣壓力，該壓力可以從約1.05到5.6Kg/cm2(15～80磅/英寸2)變化。對於直徑為7.5cm(3英寸)的噴射器，用1.4Kg/cm2(20磅/英寸2)和4.2Kg/cm2(60磅/英寸2)的壓力都很成功。空氣首先通過帶有自動排放閥的膠體過濾器132，以去除溼氣，並保證不能返回到泵內。然後，空氣通過一個電磁控制排氣閥134，再通過一個大容量的主壓力調節閥138，到達噴嘴130。噴嘴器126的出口可以在活塞控制的蝶形閥140控制的機構116的控制下關閉和開啟，並由活塞致動器142在一個電磁操作致動器閥144的控制下操作。當蝶形閥打開時，來自噴嘴的壓縮空氣在出口106產生一個真空，當它關閉時，就產生一個正壓。採用消音器146可以大大地減少噴射器排氣的噪音。採用帶有一個特大致動器閥144的最小的活塞致動器142，可在0.025秒內完成蝶形閥的開啟和關閉。這種高速度的動作使金屬液的運動發生十分快速而且穩定的轉換，而且僅用一個在空氣流中活動的部分就提供了高頻率的循環。
循環的正壓部分要求的空氣壓力比產生真空所要求的壓力小得多而且要求的壓力僅用於操作調節閥138之需。加壓模式的較低壓力值是由調節閥148產生的，而抽空模式的較高壓力值則是由調節閥150產生的，兩者都由來自管道128經過使空氣壓力穩定的調節閥152的工作空氣供給的，以便補償由於系統工作而產生的波動。閥148也用從出口102得到的蓄液室內部壓力進行反饋操作，因而獲得高速反應和增壓，所以，金屬液運動的轉換隨著壓力的轉換在幾個毫米內發生。膜盒開關153可指示出在出口102的過高的壓力力。供到閥138使它對噴嘴130施加所要求的壓力的控制壓力由一個四通電磁操作閥154來選擇，通過一個電磁操作關閉閥156送入空氣，這個閥能夠為了安全的需要而關閉調節器。也為了安全的目的，排氣鋼134能夠動作，使管道128通過消音器158與大氣接通，從而切斷所有對噴射器的供氣。斷電時，閥144很快迫使蝶形閥呈開啟狀態，所以在壓縮空氣供路斷開之前，它就已經打開了，從而使蓄液室內部與大氣接通，以使金屬液面在重力作用下落到靜止液面98。這些緊急關閉機構將在這樣的情況下動作，例如由電極測出金屬液面太高;測出出口102壓力太高;或者操作者進行的應急開關的操作。一種獨立的安全裝置有一塊安全膜160裝在噴射器上，如果發生壓力過大，它會獨立斷開控制機構。
另一方面，主壓力調節閥138可直接由帶有程序邏輯控制器的控制系統116來編程，而程序邏輯控制器通過一個合適的電流壓力控制轉換器來操作。
為了保證攪拌裝置滿意的工作，精確控制最高和最低液面間的位置是很重要的，本發明的蓄液室的橫截面大(約大於現用攪拌機構的14倍)對此極為有利，因而允許進行更精確的控制，因為金屬的垂直運動較慢，這就使高動量和慣量分量可根據預定的要求操作，及控制。在一種操作方式中，蓄液室注入金屬液，直到電極86、88指出已經達到液面92為止，這時，控制系統就在剛好小於已經指出的上液面的信號時作出反應，所以，對於預定的循環數目，金屬液不會同電極接觸，這就大大延長它們的壽命。控制系統可以配置成電極大致每10～15分鐘接觸一次，以保證控制機構正確地起作用。
精確地控制下液面更為困難，而測定液面何時低於通道66的頂部部因而排出氣體正起泡進入爐內，這對於精確控制下液面是有利的。氣泡的產生和移動引起內部氣壓發生小的波動，這可用適度敏感的壓力擾動監控器探測出來，並且引起容易測定的來自監控器信號的相應變化。測定的信號可通過縮短排氣階段用來自動校正下液面位置。
圖11示出這類控制系統工作情況的實例。攪拌裝置起動時，吸氣階段開始，其時間T1較短，排氣階段的時間T2也相應較短。如果在這兩段時間終了時，未測出指示蓄液室充滿或排空的信號，隨後的相應的時間T3和T4就稍微長些。如果仍然沒得到終端信號，就再增加時間;在吸氣時間T5末了，電極86、88指示已達到上液面位置、隨後的吸氣時間就略為縮短為一個一定的時間間隔例如，10～15分鐘，然後，再次延長時間，直到獲得測定上液面的信號為止。類似地，如果噴射時間T6終了或時間T7開始時由壓力擾動監測器獲得已發生起泡現象的指示，隨後，該段時間就縮短為類似的一定的時間間隔，然後，用這段合適的時間間隔重複這個循環。控制系統經常以這種方法對本身作動態調節，以便使每個循環過程中轉換的金屬液量增到最大而使起泡現在減至最少。
圖12示出一種合適的壓力擾動監控器的實例，它在圖10以標號162表示。在監控器中來自調節器152的一般少量的恆定空氣流經過一個固定的壓差控制機構164(例如，Moore儀器公司，63BDL型)和一個可調的針狀閥166注入一個透明的轉子流量計168(Matheson7262)。該轉子流量計由上下反跳彈簧170和172以及上下紅外線束位置測定儀裝置174和176(例如SKAN-A-MATLC公司，P-L-34024型)來調整，這兩個紅外測定裝置沿浮子178的流量計管來監測位置。轉子流量計的出口與管子連接，並導到出口102，而小股的空氣通過管子180流回到控制器164作調節用。
調節針閥166得到所要求的流速(例如0.75(標準英尺)3/小時)在此速度下，浮子正好切斷下位置測定器174提供的紅外線束，而泵的壓力是穩定的，也就是說沒有壓力擾動。加壓循環終了時，有一些起泡現象，起泡開始時在空氣流動管道內引起一個突然的瞬間的很小的壓力降，使浮子發生一個相應的「跳躍」，由於變化太快，不能由控制器164來補償。這種浮子跳躍足以使它切斷向控制系統116發出輸入信號的上測定器176的紅外線束，以便立即轉換從加壓到吸氣的循環。已查明，這種裝置是足夠快速和靈敏的，起泡現象可限制到一個小泡，浮子的低慣量使它對壓力變化的反應靈敏到幾個毫秒。
這種裝置也可用於監控泵的工作。無論是系統中的電動監控，還是通過監視浮子運動的目視監控都可以用。因此，每次壓力變換都導致很強烈的浮子運動，這種運動足以使它齧接各個回彈彈簧。例如，如果系統處於穩定壓力的壓力狀態，那麼，轉換成真空狀態就會使浮子上移通過上測定器176的紅外束，以便同彈簧172齧接，然後返回。類似地，從真空狀態轉換到加壓狀態時，浮子往下移動通過下液面測定器174的紅外線束移到彈簧170，然後再返回。該控制系統測定所獲信號的程序，並用來作為監控噴射器正確運行的可靠手段。缺少來自監控器的正確信號將導致停止運轉，這在實踐中是很有用的，例如，在探測蝶形閥140的任何不正確的工作時，或者探測由於安全膜160破裂引起的任何反常的壓力過大時，都很有用。
另一方面，氣動式控制器164可用一個壓力一電流轉換器來代替，該轉換器接納來自控制系統116的反饋信號，而這個反饋是從下液面測定器174作為一種位置控制輸出信號獲得的。
採用噴射器來獲得合適的真空，雖然結構簡單而且耐用，但確有缺點，即效率較低。如果不宜用一個補償空氣源，最好用一個吹氣機。圖13示出了這種系統。安裝一個尺寸合適的吹風機182，它在滑柱式閥184的控制下於真空或壓力狀態下交替地起作用，閥184則在電磁操作閥190的控制下由在汽缸188內運動的雙動式活塞186來操縱。吹風機組件用管道192的專門零件與頂蓋332的入口106連接。管道應足夠長，並有足夠大的直徑，使其內部體積大於金屬在上、下液面位置間運動時的真空狀態所抽出的空氣體積，從而保證從蓄液室內部出來的熱空氣不進入吹風機而使之過熱。為此，管道192應在其接近吹風機的一端也設有高效散熱措施，例如採用若干個輻射散熱閥193，這種配置意味著在抽氣狀態從蓄熱室出來的熱空氣被泵回蓄液室內，這就減少了蓄液室壁由於空氣進入而發生的冷卻。
在電磁操作閥198控制下由馬達196操縱的蝶形閥194構成一個起動與熱熱閥。起動時，該閥打開，使吹風機馬達達到工作速度，然後，無論是真空還是壓力狀態此閥都關閉。用溫度自動調節器200測定靠近吹風機的空氣溫度，如果溫度太高，閥194就會打開，以便冷卻控制系統，當溫度降至合適值時，此閥就關閉。消音器202和204的作用是減少控制系統的噪音。空氣是通過過濾器206進入控制系統的。這種系統由於是封閉環路工作而具有高的氣動效率和低的熱損失。而且，由於是封閉環路，也提供了一種可能性即減少了由於通過入口208和閥210噴入惰性氣體以便儘可能多地置換系統中的空氣而形成的浮渣。
帶有測力傳感器30的稱重裝置也可用於控制液面位置和探測起泡現象，這個裝置支承著蓄液室，測量蓄液室內注入金屬到不同液面92、94和96時加在該裝置的各種負荷，這些負荷與蓄液室的相應重量成比例，並能產生可直接用來控制液面位置的相應的信號。因此，測力傳感器可用於校準的目的，也就是用於測定下液面控制是否已經偏移到太低的液面位置。蓄液室中氣泡的產生和移動將引起蓄液室產生的小的振動，這也可通過測力傳感器探測出來，並產生易測信號，這種信號(如果產生的話)表明，排氣階段應當縮短。
權利要求
1.攪拌熔爐內金屬液的攪拌裝置，該裝置包括一個與熔爐室分開的蓄液室；一個連接熔爐室內部和蓄液室內部的噴嘴部分，金屬液通過它在熔爐內部與蓄液室內部之間流動；與蓄液室內部連接的產生真空/壓力的機構，用來在其中交替地連續地產生真空和正壓力，真空把金屬液從爐內抽到蓄液室內部，正壓力則以攪拌噴射的方式將金屬液排回爐內；其特徵在於，噴嘴的橫截面積與蓄液室的水平橫截面積之比為1∶50到1∶250。
2.根據權利要求1的攪拌裝置，其特徵在於，上述噴嘴的橫截面積與蓄液室的水平橫截面積之比值在1∶60到1∶150範圍內。
3.根據權利要求1的攪拌裝置，其特徵在於，蓄液室內部橫截面基本上是圓形的，上述噴嘴部分的布置要使通過它的金屬流基本上是水平的並與上述圓形水平橫截面成切線方向，以便使進入的金屬液在蓄液室內部旋轉。
4.根據權利要求1的攪拌裝置，其特徵在於，金屬液被抽入蓄液室內部，直到達到其中的上液面位置為止，然後金屬液被排出蓄液室，直到達到其中的下液面位置為止，而且，蓄液室內部橫截面的直徑與上下液面之間的垂直距離之比大約為1.0∶1到2.0∶1。
5.根據權利要求1的攪拌裝置，其特徵在於，蓄液室安裝在一種稱重裝置上，通過這種裝置來測量蓄液室的重量，以確定金屬液的液面位置。
6.根據權利要求1的攪拌裝置，其特徵在於，蓄液室安裝在一種測力傳感器上，通過這種傳感器來測量蓄液室的重量，以確定金屬液的液面位置。
7.根據權利要求1的攪拌裝置，其特徵在於，蓄液室安裝在一種稱重裝置上，通過這種裝置測量蓄液室的重量，以測定蓄液室內由於通過噴嘴從蓄液室內部進行到爐內的加壓氣體的起泡現象而造成的變化。
8.攪拌熔爐室內金屬液的攪拌裝置，該裝置包括一個與爐室分開的蓄液室;一個連接爐室內部和蓄液室內部的噴嘴部分，金屬液通過它在爐室內部與蓄液室內部之間流動;與蓄液室內部連接的產生真空/壓力的機構，用來連續而交替地在其中產生真空和正壓力，真空把金屬液從爐內抽到蓄液室內部，正壓力則以攪動噴射的方式將金屬液排回爐內;其特徵在於，金屬液被抽入蓄液室內部，直到它達到其中的上液面位置為止，然後金屬液被排出蓄液室，直到它達到下液面位置為止而且，蓄液室內部水平橫截面的直徑與上、下液面之間的垂直距離之比從大約1.0∶1到2.0∶1。
9.根據權利要求8的攪拌裝置，其特徵在於，蓄液室內容水平橫截面基本上是圓形的，上述的噴嘴部分的布置要使通過它的金屬液流基本上是水平的並與上述圓形橫截面成切線方向，以便使進入的金屬液在蓄液室內部旋轉。
10.攪拌熔爐內金屬液的攪拌裝置，該裝置包括一個與爐室分開的蓄液室;一個連接爐室內部和蓄液室內部的噴嘴部分，金屬液通過它在爐室與蓄液室之間流動;與蓄液室內部連接的產生真空/壓力的機構，用來在其中連續地交替地產生真空和正壓力，真空把金屬液從爐內抽到蓄液室內部，正壓力則以攪動噴射的方式將金屬液排回爐內;其特徵在於，蓄液室有一個可拆卸的頂蓋部分，給蓄液室提供了一個通向內部的入口，頂蓋部分裝有加熱元件，用來加熱蓄熱室內部及其中的金屬液。
11.根據權利要求10的攪拌裝置，它有一套安裝頂蓋的機構以便使頂蓋相對於蓄液室本體部分可作垂直運動而分開，而且相對於上述蓄液室本體部分可作橫向移動，以利對蓄液室內部進行操作。
12.根據權利要求10的攪拌裝置，其特徵在於，上述的可拆卸式頂蓋部分也裝有伸入蓄液室內部的液面控制電極，用以測定熔融金屬液室內部的下液面位置。
13.根據權利要求10的攪拌裝置，其特徵在於，上述的可拆卸式頂蓋部分裝有對蓄液室內部抽真空的裝置和供給加壓氣體的裝置。
14.根據權利要求10的攪拌裝置，其特徵在於，含有一個壓力測定器，用來測定蓄液室內由於加壓氣體從蓄液室內部進入爐內引起的起泡現象所造成的壓力變化。
15.根據權利要求14的攪拌裝置，其特徵在於，上述的壓力測定器有一個轉子流量計，一般穩定的空氣流通過該流量計，進入到蓄液室內部，因此，它受到蓄液室內部由於起泡引起的壓力變化的影響。
16.根據權利要求15的攪拌裝置，其特徵在於，上述轉子流量計有一個置於穩定空氣流中的漂浮裝置，其水平位置受測定的壓力變化的幹擾，壓力測定器含有測定浮子偏離相當於蓄液室內穩定壓力的平衡位置的移動量的裝置。
17.根據權利要求16的攪拌裝置，其特徵在於，來自壓力測定器的信號被用來根據壓力測定器測定的起泡現象縮短對蓄液室內部施加正壓力的時間。
18.攪拌熔爐內金屬液的攪拌裝置，該裝置包括一個與爐室分開的蓄液室;一個連接爐室內部的蓄液室內部的噴嘴部分，金屬液通過它在爐室與蓄液室內部之間流動;與蓄液室內部連接的產生真空/壓力的機構，用來在其中連續而交替地產生真空和正壓力，真空把金屬液從爐內抽到蓄液室內部，正壓力則以攪動噴射的方式將金屬液排回爐內;其特徵在於，蓄液室裝有一個壓力測定器，用來測定蓄液室內由於加壓氣體從蓄液室內部進入爐內時的起泡現象造成的壓力變化。
19.根據權利要求18的攪拌裝置，其特徵在於，上述的壓力測定器有一個轉子流量計，一股穩定的空氣流通過該流量計，進入到蓄液室內部，因此，它受到蓄液室內部由於起泡引起的壓力變化的影響。
20.根據權利要求19的攪拌裝置，其特徵在於，上述轉子流量計有一個置於穩定空氣流中的漂浮裝置，其水平位置受測定的壓力變化的幹擾，壓力測定器含有測定浮子偏離相當於蓄液室內穩定壓力的平衡位置的移動量的裝置。
21.根據權利要求20的攪拌裝置，其特徵在於，來自壓力測定器的信號被用來根據壓力測定器測定的起泡現象縮短對蓄液室內部施加正壓力的時間。
22.攪拌熔爐室內金屬液的攪拌裝置，該裝置包括一個與爐室分開的蓄液室;一個連接爐室內部和蓄液室內部的噴嘴部分，金屬液通過它在爐室與蓄液室之間流動;與蓄液室內部連接的產生真空/壓力的機構，用來在其內連續而交替地產生真空和正壓力，真空把金屬液從爐內抽到蓄液室內，正壓力則以攪動噴射的方式將金屬液排回爐內;其特徵在於，金屬液抽入蓄液室內部並從蓄液室內部排出的時間可以測量出來，調節這些時間間隔可以控制蓄液室內部液的上、下液面位置。
23.根據權利要求22的攪拌裝置，其特徵在於，上述的時間開始時要增加，直到到達最高上液面位置和最低下液面位置為止;然後，要縮短上述的時間，得到一個達到剛好低於上述最高上液面和剛好高於上述最低下液面位置的時間間隔，在該段時間間隔後，重複操作程序，以便使蓄液室內部裝盛金屬液達到最佳狀態。
24.攪拌熔爐室內金屬液的攪拌裝置，該裝置包括一個與爐室分開的蓄液室;一個連接爐室內部和蓄液室內部的噴嘴部分，金屬液通過它在爐室內部和蓄液室內部之間流動;與蓄液室內部連接的產生真空/壓力的機構，用來在其內連續而交替地產生真空和正壓力，真空把金屬液從爐內抽到蓄液室內部，正壓力則以攪動噴射的方式將金屬液排回爐內;其特徵在於，噴嘴部分使條屬液水平地進入爐內，其方位是在鄰近一端壁的一側壁，或在鄰近一側壁的一端壁，以同上述的一端壁的平面成10°～45°之間的一個角度，對著另一側壁。
25.攪拌爐室內金屬液的攪拌裝置，該裝置包括一個與爐室分開的蓄液室;一個連接爐室內部和蓄液室內部的噴嘴部分，金屬液通過它在爐室內部和蓄液室內部之間流動;連接在蓄液室內部的產生真空/壓力的機構，用來連續而交替地在其內產生真空和正壓力，真空把金屬液從爐內抽到蓄液室內部，正壓力則以攪動噴射的方式將金屬液排回爐內;其特徵在於，上述的產生真空/壓力的機構有一個噴射器，該噴射器帶有同蓄液室內部連接的低壓入口和同高壓空氣源連接的高壓入口;上述的噴射器在其出口有一控制閥，打開該控制閥，就通過低壓入口使蓄液室產生真空，關閉該控制閥，就通過高壓入口對蓄液室通入高壓空氣。
26.根據權利要求25的攪拌裝置，其特徵在於，當控制閥打開，蓄液室內部產生真空時，施加在上述噴射器的高壓入口的高壓空氣的壓力增加到較高的值，當控制閥關閉、對蓄液室內部加壓時，該壓力降低至一個較低的值。
27.攪拌熔爐室內金屬液的攪拌裝置，該裝置包括一個與爐室分開的蓄液室;一個連接爐室內部和蓄液室內部的噴嘴部分，金屬液通過它在爐室內部與蓄液室內部之間流動;當蓄液室內部連接的產生真空/壓力的機構，用來在其內連續而交替地產生真空和正壓力，真空把金屬液從爐內抽到蓄液室內部，正壓力則以攪動噴射的方式將金屬液排回爐內;其特徵在於，上述的產生真空/壓力的機構有一個帶有入口和出口的吹風機，並有將其入口和出口交替地連接到蓄液室內部以便分別地對蓄液室產生真空和施加壓力的裝置。
28.根據權利要求27的攪拌裝置，其特徵在於，上述吹風機與上述蓄液室內部用一管道連接起來，該管道內部的容積至少應等於上、下液面之間泵出的氣體的體積，以便讓真空循環過程中從蓄液室內部出來的氣體存留在該管道內，並在加壓循環過程中往回蓄液室內部。
29.根據權利要求28的攪拌裝置，包括將一種惰性氣體噴入蓄液室內部以轉換其中的空氣的裝置。
全文摘要
一種攪拌爐內金屬液的裝置，具有一個與爐子分開的有較大水平橫截面積和容積的蓄液室，可抽真空或加壓經噴嘴把金屬液從熔爐中抽出或噴入熔爐中。蓄液室包括下部的靜止部分(其中噴嘴以切嚮導入熔爐中)和易拆卸的頂蓋，頂蓋裝有為減少蓄熱室內的積渣而設置的加熱元件，還有液面控制電極、觀察孔、入口等。與蓄液室內部連接的壓力擾動監控器用來監控下液面位置及壓力轉換。
文檔編號F27D27/00GK1039106SQ8910341
公開日1990年1月24日 申請日期1989年5月19日 優先權日1988年5月20日
發明者馬克·安德裡, 安德裡·根德羅恩, 布魯諾·加裡彼, 馬克·奧格 申請人:阿爾肯國際有限公司