CN1064318A - 改进的精炼熔融铝的气体分散装置 - Google Patents

Abstract

在铝精炼操作过程中，在装在精炼室的旋转喷嘴 装置的转子下方，设置一个横跨精炼室的隔板装置， 可以显著地提高铝精炼的最高有效的速率。

Description

本发明涉及熔融铝的精炼。更具体地说，它涉及到熔融铝中的气体分散。

熔融铝大部分是从一些普通的原材料（如粗金属、废金属和重熔金属锭）中获得的，因此熔融铝在被浇注成锭、板或棒之前，通常必须加以提纯。使惰性气体，即氮或氩通过熔融铝就可以做到这一点。在某些实施例中，加入一种通常是氯气的卤素气体，即单独使用这种卤素气体就可以实现提纯的目的。这种型式的处理可以除去溶解在铝中的氢、如钠和锂之类的碱金属以及如氧化铝之类的细小固体颗粒。在这种处理方法中，减小熔融铝中的气泡的尺寸，从而增加了总的气体-金属的表面积，可以提高给定气体量的提纯效率。将上述气泡分散贯穿待处理的熔融铝体也可以提高气泡的提纯效率。产生小气泡和使其分散的一个十分有效的方法是采用一种安置在熔融铝体中的旋转喷嘴。对此应用来说，可以得到的工业装置包括联合碳化物工业气体公司的商标为SNIF的装置，其用于在线上精炼从容器流到铸造工位的金属。佩尔顿（Pelton）专利U.S.4，784，374公开和说明了一种上述SNIF装置的特定实施例。

通过增加其中所使用的工艺气流的速率可以提高这种旋转喷嘴装置的精炼速率。通常还必须增加该喷嘴的转速以便连续产生所要求的小气泡，并且使上述的小气泡分散贯穿在该装置精炼区中的熔融铝。气流速度和喷嘴转速的增加，通常伴随着加剧熔融铝表面的紊流。但是，给定精炼装置的最高精炼速率受到其中可以被允许的最大表面紊流或表面粗糙度的限制。

由于若干理由，过分的表面紊流在精炼装置中是不希望有的。于是，这种被产生而增加了的金属表面积导致同任何可能存在的反应气体有较高的反应速率。例如，同空气中的氧反应生成氧化铝膜，同空气中的水蒸气反应产生在该金属中的氢以及氧化物膜。而且，当精炼气泡将固体颗粒带到熔融金属表面上时，表面的紊流会影响固体颗粒同气泡所要求的分开，以及妨碍这些固体颗粒并入在熔融铝物体上所形成的浮动熔渣中。过分的紊流也可以引起浮动熔渣重新分散到熔融铝中。虽然过分的表面紊流的定量影响是很难测定的，但是那些精通铝精炼的技术人员通过经验仍然可以知道严重表面紊流是不希望有的，并且将努力把这种表面紊流限制到在实际工业操作中认为可以被接受的程度。

在本技术领域中，需要并且希望大大提高旋转喷嘴装置的精炼铝的速率。因此，希望增加气流速率和喷嘴转动的速度以便提高最高的有效的精炼速率，而没有目前在这类旋转喷嘴装置中所碰到的过分的表面紊流的缺陷。

因此，本发明的一个目的是提供一种改进的生产铝的精炼装置。

本发明的另一个目的是提供一种采用一个或多个旋转喷嘴、并且可在提高的精炼速率下进行操作的铝精炼装置。

本发明的又一个目的是提供一种旋转喷嘴的铝精炼装置，该装置可在较高的气流速率和喷嘴转动速度下进行操作，不致在熔融金属表面上相应增加紊流。

考虑到这些及其它的目的，下面对本发明进行详细的说明，尤其在附带的权利要求书中要指出本发明的一些新颖性的特征。

在旋转喷嘴装置的转子中心下方，横过精炼室的底部安装一个垂直隔板或肋条，可以提高旋转喷嘴型铝精炼装置的最高有效的精炼能力或速率。上述旋转喷嘴的转子通过采用独特的设计可以进一步提高能力。

下面根据附图对本发明进行描述，其中：

图1是前面谈到的SNIF装置中所采用的旋转喷嘴转子的平面图;

图2是所述旋转喷嘴转子和通常与其同时采用的定子的侧视图;

图3是另一种的无定子旋转喷嘴的平面图;

图4是图3所示旋转喷嘴的侧视图;

图5是熔融铝在线精炼装置的典型旋转喷嘴的侧视图，其包括在实施本发明时所采用的隔板装置;

图6是图5所示旋转喷嘴装置的平面图;

图7是在实施本发明时所使用的所述隔板的具体实施例的断面图;

图8是本发明旋转喷嘴精炼装置的一个具体实施例的侧视图，其中装有特定隔板装置的结构;

图9是在实施本发明时使用的具体铝精炼室的侧视图;

图10是图9所示铝精炼室的平面图;

图11是用于实施本发明的特别理想的转子的平面图;

图12是在本发明一个实施例中图11所示的转子同所使用的定子一起连接时的侧视图。

对本发明而言，一种旋转喷嘴包括圆柱形的转子，该转子具有凸出的叶片和一些使工艺气体引入叶片间空间的装置。图1和图2显示在前面所谈到的SNIF装置中所用的转子，而标号1代表所述的转子，它被安装在具有驱动装置（图中未示）的轴2上，该驱动装置用来转动所述的转子。图中所示转子具有理想叶片3，所述叶片在围绕所述转子1的圆周上按彼此相间的结构从转子体延伸出去。在各个叶片3之间的槽隙用标号4表示。图2示出装有叶片的所述转子1，同环绕在上述转子上方的轴2上的定子5在一起。向下通过轴2和定子5之间的环形间隙的工艺气体从转子1顶部和定子5底部之间的间隙6进入转子1。

在图3和4所示的实施例中，旋转喷嘴包括一个不带有定子的转子。在此实施例中，转子7被安装在轴8上，并且包括在圆周上相间隔开的叶片9，两相邻叶片9之间存在有槽隙10。轴8具有延伸孔11以便能使工艺气体在其中向下通过而进入到转子7。为了将气体引入叶片之间的间隙即槽隙10，转子7中包括有气体出口孔12，该出口孔从轴8的孔11向外延伸到叶片9之间的所述的槽隙10。

仅仅为了说明起见，用图5来说明一种典型的旋转喷嘴型的熔融铝的在线精炼装置，该装置具有如图1和2所示的转子-定子组件。在此装置中，用绝热耐火材料作衬里的精炼室13具有一个绝热盖14，在精炼室两相对侧面上分别安置了熔融铝入口15和精炼过的熔融铝出口16。在精炼过程中，使熔融铝维持在理想的熔融铝液面17的高度，通常用标号18代表旋转喷嘴组件，该组件被安置在熔融铝的液面17以下，同时封闭的定子19和轴20由此向上延伸通过绝热盖14。把转子21安置在所述定子19的下面以便减少出现在定子19和转子21之间的间隙22的气泡尺寸，并且使所述气泡分散贯穿熔融铝体，其中用标号23表示在铝精炼操作期间存在于精炼室13中的熔融铝体。

熔融铝通过入口15不断地进入精炼室13，操作旋转喷嘴18使熔融铝得到连续的精炼，因为旋转喷嘴扰动熔融铝23，使引入的气体通过所述旋转喷嘴分散成小的气泡并使所述的小气泡分散通过熔融铝。精炼过的熔融铝从精炼室13不断地通过出口16流出。扒去浮在熔融铝表面上的由于固体颗粒萃取引起的熔渣和来自熔融铝中的碱金属。由工艺气泡从熔融铝中带走的氢进入熔融铝操作液面17之上的气体空间24中，并且随废工艺气体一起从精炼室13中除去。

在本发明的实施中，在转子21的下面，横过精炼室13内部的底部安装有垂直的隔板装置25，以便提高旋转喷嘴型铝精炼装置的最高有效的精炼能力。如图6所示，在转子21中心的下方有利地安装了隔板25。隔板装置25可以是一个简单的耐火材料的矩形板，为了达到预计的目的，隔板应该是足够厚的以便具有相当的强度。图7示出了在一些实际操作装置中适合于所述隔板装置25用的方便形状，因此这种大致为三角形的横截面具有足够的强度来承受在精炼后清洁操作过程中引起的机械破坏，同时还提供了倾斜的表面，这样同具有垂直延伸壁的隔板装置（如图5实施例）相比，它比较容易清洁精炼室13的底部。

在图8实施例中，示出隔板装置25在转子21中心下方及其附近区域具有高度不变的部分26，还带有上升的端部27和28，所述的上升端部是朝着精炼室13的侧壁方向向上延伸的。业已发现，这种增加高度的隔板装置会稍微提高精炼效率，但这并不是本发明的主要特征。

在铝精炼中所采用的旋转喷嘴通常被安装在如图6所示的矩形精炼室的中心。但是，应该注意到，如果由于某些方便上的原因，例如便于建造或进出，则该旋转喷嘴的位置可以偏离所述精炼室的中心。在任何情况下，本发明的隔板最好被安装在该旋转喷嘴的转子元件的中心下方。应该注意到，如果精炼室是矩形的，而且带有大致垂直的侧壁，则所述的隔板装置的安装，或者平行于短的侧壁（如图6的实施例），或者平行于该矩形的长的侧壁。但是一般来说，平行于短的侧壁效果最好。精炼室13也可以具有一种倾斜的壁，例如图9所示的在精炼室13一端，即在其一个侧壁处的壁29，这样便于清洁或腾空该精炼室。在这样的一些实施例中，隔板装置25的安装最好平行于倾斜壁29的底部。

不难理解，本发明的隔板装置的有效高度将取决于操作环境，它与任何特定的精炼操作有关，例如精炼室的大小以及所采用的旋转喷嘴的尺寸。目前使用的常规精炼装置的旋转喷嘴的尺寸范围为：直径大约7″到10″和高度大约2″到4″。常用的精炼室的宽度大约为20″到30″，长度大约为30″到40″，熔融金属深度大约为25″到35″。就上述尺寸的装置而言，本发明的隔板装置的常用高度大约为2″到8″或更高些，而隔板的最佳高度大约为3″到5″。

本发明隔板装置的顶部和旋转喷嘴转子的底部之间的距离可以从几分之一（例如约为1/2″）变化到大约4″或更长些。应该注意到，例如1/2″的非常小的间隙在较清洁的熔融铝中运转得很好。但是在实践中，来自上流方面的细而硬的耐火材料碎片会偶然出现在熔融铝中。上述的耐火材料碎片可以被卡住在本发明的隔板和转子之间，从而引起一般由石墨制成的转子或其轴的破损。因此从实际操作观点出发，一般希望在隔板装置顶部和转子底部之间留有大约2″到3″范围的间隙量。例如，在4″高的隔板上面约有2″间隙量会避免在操作SNIF铝精炼装置时一般所出现的各种以及不同大小的耐火材料碎片所引起的破损情况。

下面根据典型水力学模型试验的实例来说明本发明的实施。为此，精炼室和旋转喷嘴的模型均采用全尺寸。使水循环通过该模型，其体积流量相当于估计的铝金属流量。在一个分离室内吹入空气使氧溶于水中，并且测量进水和出水中所溶解的氧含量。进水中一般含有约7PPM的溶解氧。该旋转喷嘴采用氮作为工艺气体。该水力学模型的模似试验的喷嘴操作起到使氧从水中除去的作用，其方式相当于在实际铝精炼操作时把氢从熔融铝中除去。该装置的性能是在各种流体流速和喷嘴操作参数（即气流量、喷嘴的转速和构造、以及精炼装置的总体构造）情况下从除去氧量的大小而得到的。

因为在实际操作中铝精炼装置中的工艺气体被加热到700℃左右，所以该工艺气体膨胀到环境温度下原始体积的3倍。为了使水力学模型试验时所使用的水中气体容量和在精炼熔融铝实际操作中所用的一样多，将水力学模型中的气流量定在设计或模似试验气流量的3倍。就下面的实施例而言，其中提到的是模似试验的气流量，而不是实际使用量的3倍。

实施例1

用图9和10所示的精炼装置制造一种模型。如图10所示，该模型模似试验一种双喷嘴装置，其中精炼室30具有隔墙31，用来把操作空间分离成2个单独的精炼室，使熔融铝通过入口33经过第一室32，而精炼过的熔融铝通过第二室35的出口34从该装置中流出。隔墙31的跨越孔36能使熔融铝从第一室32通到第二室35。旋转喷嘴组件37被安装在所述的室32内，而第二个旋转喷嘴组件38被安装在所述的室35内。

各个室的底部，宽度为24″，长为30″。各个室的前墙29倾斜一个20°的角度以便于精炼室的腾空和清洁。在操作过程中，液体深度约为30″。喷嘴37和38均以24″的方向来找中心。各个所述的喷嘴被安装在离后墙大约12″处以便从模型前面可进行清洁。在各个室内所使用的转子和定子均属于图1和2所示的类型，该转子的外径为7 1/2 ″，高为2 7/16 ″。将该转子加工成形出8个叶片，各个叶片长为1 1/4 ″和宽为1″。该转子底部的位置是在各个室的精炼室底部上方4 1/2 ″处。在某个铸铝车间操作这样一个装置时，通常把最高的精炼速率定在每个喷嘴的氩流量为4 1/2 立方英尺/分，喷嘴的转速约为500rpm。在这些条件下，该金属表面产生的紊流为大多数实际工业操作所不允许的。采用只有3立方英尺/分的氩流量和450rpm喷嘴速度进行操作可以得到十分光滑和理想得多的表面状态。虽然在精炼速率如水力学模型试验所测定的那样被降低到大约为75%最大气流量的精炼速率，以及在如上所示的喷嘴速度的情况下，上述的这些条件在通常的实践中是经常被采用的。在水力学模型试验中，模拟试验了二种操作条件，曾发现所产生的表面紊流同在实际精炼装置操作中所碰到而观察到的紊流是十分一致的。

根据本发明，将3 1/2 ″高和 3/4 ″厚的隔板置于喷嘴37和38的转子中心下方，并且平行于倾斜的前墙29和精炼室30的后墙。于是，当这种改进装置在610rpm和5立方英尺/分的模拟试验的气流量的情况下进行操作时，该表面是良好的即没有过分的紊流，与当改进装置没有隔板39，在500rpm和4 1/2 立方英尺/分的情况下进行操作时的情况一样，但是精炼速率可有利地提高50%以上。当该改进装置在450rpm和3立方英尺/分模拟试验速率的情况下进行操作时，液体表面是同下面的试验情况一样理想的光滑，即在该装置中没有装入隔板39，并在所述的450rpm和3立方英尺/分的情况下进行操作，但是该精炼速率则可提高约35%。

实施例2

把图3和4所示类型的转子放在24″×30″矩形精炼室的中心，精炼室壁全是垂直型壁。在操作过程中液体深度保持为约30″。转子7的直径为10″，高为4″，具有大约1 1/4 ″长的8个叶片。工艺气体通过叶片9之间的转子出口孔12喷入所述叶片之间的槽隙10。转子7的底部在该精炼室底部上方3″处。为了得到相当光滑表面的最大极限操作条件是3立方英尺/分的模拟试验气流量和200rpm的转子速度。在上述的条件下，偶尔有从液面向上喷发的不良物体，这是由于存在不太理想的大气泡的缘故。

然后，把喷嘴升高2″以形成5″的底部间隙，并且将本发明3 1/2 ″高和 3/4 ″厚的隔板放在转子中心下方，其方向平行于较短的精炼室壁。在实施本发明的这个实施例中，可以在5立方英尺/分气流量的模拟试验速率和250rpm速度的情况下操作该喷嘴，该液体表面光滑程度同在一般实施的较低的最大极限操作条件下所得到的表面光滑程度一样。事实上，在本发明的这次实施中，该液体表面的光滑程度优于以前的光滑程度，不存在不良的向上喷发物。而且，该精炼速率增加70%。

在本发明的一个最佳实施例中，通过同时使用特殊的转子和本发明的隔板装置，在一定的表面粗糙度的情况下，可以得到更加高的精炼速率。图11表示了这种转子的平面图，图12同时给出了该转子和理想的定子形状的侧视图。该特殊转子和如图1和2所示的装有叶片的普通转子之间的基本差别是，从转子底部进入的液体受到局部限流，而从该转子顶部进入的液体没有受到如此限流。该特殊转子的设计还涉及把液体流从它的底部引入该转子槽隙的底面，并且基本上沿着向上的方向。此外，这种特殊转子的构形，在其较低的外边缘上显示出一种连续的环形形状。这种形状不容易受到外来的硬固体碎片物的破坏，这些外来物是在工业操作过程中被汲上和进入转子的。

由标号40代表的、并且安装在图11所示的转子驱动轴41上的特殊转子，具有转绕该转子外周安置的叶片42，在相邻叶片之间有槽隙43。如图12所示，与图1-4中的转子不同，槽隙43并不在相邻叶片42的整个高度上延续，而是只在其槽隙部分44上延续。限制部分45保持在所述槽隙部分44的下方，并且与相邻叶片42一起形成转子40的圆柱形底部46，这可以在图11中清楚地看到。为了对熔融铝提供从转子下面区域到槽隙部分44的通道，在每个所述的限制部分45中形成有开口或孔穴47。所述开口47最好基本上设置在限制部分45的最里端，并且为熔融铝流到每个槽隙43的槽隙部分44提供进入通道，最好朝着其最里面的部分以便提高熔融液体流动的效力。

在应用本发明时，最理想的是工艺气体要连续、均匀地进入转子的所有的转子槽隙内。但是当液体的紊流运动从上方接近该转子时会对转子产生不均匀的气流量。例如，如果液体一瞬间较快地从其一边流向该转子时，则它会切断在那一边存在的气体，以及增加流向该转子其他部分的气流量。这种倾向可以通过下面的方法得到减少，即在转子40的顶部和定子48的底部之间制出一个非常小的间隙49以便在那里产生一个相当大的压降。但是，为了实现上述的目的，就大多数实施例而言，必须把此间隙减小到约0.020″或更小。因为这种间隙是在要求的设备现场，在转子-定子装置进行组装时设定的，要获得这种非常小的间隙，就要取决于装配这种转子-定子装置时所用的技术和细心程度。此外，由于温度变化等原因，在操时该间隙是可以变化的。因此，在实际的工业应用中，为了达到上述气流量的控制，就要求一种更合适的装置。

如图12所示，通过简单地将一个定子的凸起部分和相应转子的凹进部分相结合就可以获得一种气流量达到理想控制的最佳装置。于是，在定子48的底端构成凸起部分50，并且它适合于同转子40顶部的凹进部分51相配合。在凸起部分50的外径和凹进部分51靠近转子槽隙44这一侧的内径之间的径向间隙52可以提供符合要求的小间隙通道，以便产生更均匀分布的气体贯穿该转子。这种间隙52可以在制造场所内加以控制，并且不象在转子顶部和定子底部之间设有小间隙的常规情况那样，要取决于在装配该转子-定子装置时的技术和细心程度。虽然根据该装置和精炼室的总体结构以及该装置被使用的用途的情况不同，也可以采用稍微大些或小些的间隙，但是小径向间隙52通常被控制在约0.025″。在此最佳实施例中，在普通的情况下，定子凸起部分50和转子凹进部分51两者均可为约 1/4 ″高或深。在定子48的底部和转子40的顶部之间，以及在定子凸起部分50的底部和转子凹进部分51的顶部之间的垂直间隙49可以定为具有较大的容隙，例如约为 1/16 ″，这种精确的设定对达到理想气流量控制的目的并不是关键性的。如图12实施例所示，工艺气体向下通过邻近转子轴-定子轴承54的气体进口通道53，并且通过气体通道55流到定子-转子间隙49，其包括流到用于理想气流量控制的小径向间隙52。该气体从定子-转子间隙49流出而连续均匀地进入转子槽隙44。定子外径的制造最好稍大于转子的根部直径，即在叶片基底处的直径，以使工艺气体或喷射气体由于向下流的熔融铝而被向下通入该转子槽隙，并且没让所述的工艺气体向上逃逸和避免掉该转子对其的分散。当不采用定子时，把工艺气体经过如图3和4所示的通往转子叶片间间隙的孔引入该转子。在没有定子的情况下，最好是使用一种圆柱形的支座以便基本上起到该定子使工艺气体向下流动的同样作用。

在转子底部的限制部分45内的孔47的面积和总孔面积的比例关系，如果不加限制的话，一般大约在25%到75%的范围内，大约为50%是最理想的。转子40的限制部分45的高度一般大约应该在转子总高度的20%到40%范围内，大约为30%转子总高度的限制部分的高度对使用于常规尺寸的精炼室装置来说是最理想的。

如图11所示的转子在叶片的基底处具有圆角，并且在该转子下面的熔融铝的入口也具有圆的边缘。虽然这些半径对于转子的性能并不是重要的，但是它们是用简单方法加工该转子得到的，用垂直方向的端铣刀来切削出槽孔和入口。

实施例3

如实施例1所述的装置被用于进一步试验使用本发明的隔板装置，只是上面所述的特殊转子结构和最佳尺寸的定子一起使用。除了在转子底部的限制部分45以外，该转子和实施例1所使用的转子具有同样一般的尺寸。此限制部分的高为 3/4 ″，孔47和角部半径都是用0.75″的端铣刀加工成的。孔47的尺寸为：长1.24″和宽0.75″。定子的外径为5″，从而形成一个覆盖槽隙基底超出 1/4 ″的外边缘。

在使用特殊转子的水力学模型试验中，曾发现，用600rpm和5立方英尺/分模拟试验的气流量进行操作作可以给出相同于以前仅在3立方英尺/分模拟试验的气流量和450rpm情况下得到的理想光滑的液面。当在光滑表面的条件下操作时，本实施例中达到的精炼速率，比用普通转子结构在不装有本发明隔板装置的精炼室中以上述光滑表面的条件操作时所达到的精炼速率大100%。

本发明的实施在铝精炼技术方面提供了有益的进步。其中把所述的隔板装置引用到精炼室中可以用来改变熔融铝在该室内的流动方式，致使可采用大的气流量和/或喷嘴转运速度，以获得高的铝精炼速率，而不致遇到熔融铝的过分的表面紊流，否则的话，这种过分的表面紊流限制着气流量和喷嘴转动速度理想的提高。可以认为，本发明的隔板装置减少了沿着精炼室底部的气流的转动，在相反的情况下，这种转动气流会阻止熔融铝理想平稳地向上流入转子，并且限制向下和向上流入转子的熔融铝达到适当和稳定的平衡。业已发现，本发明使用了上述特殊转子结构的实施例特别有利，控制熔融铝的向上流动，使得可以采用特别提高的气体流量和喷嘴的转动速度，而无过分的表面紊流出现。

不言而喻，按照本发明的说明可以作出各种不同的变更和改型，而没有超出如附属的权利要求书所提出的发明范围。因此，一般说来，虽然在此提到的是铝的精炼，但是就铝或铝的各种合金而言，本发明是可以被实施的。本发明可以在具有一个或多个精炼室或精炼段的精炼装置中加以实施，其中每个精炼室适宜于在铝精炼时安装一个旋转喷嘴装置。在一个典型的二段式精炼装置中，熔融铝一般进入第一精炼段的进口，从第二精炼段的出口排走。用适宜于使熔融铝从第一精炼段流到第二精炼段的隔板把精炼装置隔离成多个独立室。像这样的其他装置可以包括二个以上的这样的精炼段。本发明的底部隔板装置将被理想地使用在各个精炼室中。上述的隔板装置可以用任何适宜的耐火材料来制造，只要这种耐火材料适宜于引入该精炼室。为此，碳化硅一般是最好的建筑材料，尽管还可以使用如石墨等的其他耐火材料。虽然根据精炼室中旋转喷嘴装置的部位，最好把隔板装置安装在转子部分的中心下方，但是在其他的情况下，该隔板装置还可以被安装在上述转子部分的下面，但不应该超出该转子的周边。

于是，由于本发明能使精炼室中的最高有效的精炼速率被显著地提高而超过一般的惯例，因此可以看到，本发明在铝精炼技术方面是提供了十分理想和有益的进步。

Claims (30)

1、一种用于铝精炼的衬有绝热耐火材料的精炼室，适于在其中安装旋转喷嘴装置，以便把喷射气体注入在铝精炼过程中存在于该室中的熔融铝中，其特征在于包括安装在所述精炼室的底部上并横过该精炼室的垂直的耐火材料隔板装置，在将所述旋转喷嘴装置安装在铝精炼操作的精炼室中时，使该隔板装置位于所述旋转喷嘴装置的转子部分的下方，因此当所述隔板装置用于精炼操作时，改变精炼室内熔融铝的流动方式，致使可以采用较大的气流量和/或较高的喷嘴转动速度，不致使所述熔融铝产生过分的表面紊流，从而在所述精炼室中可达到高的精炼速率。

2、根据权利要求1所述的精炼室，其特征在于在精炼室中安装旋转喷嘴装置时，将所述的隔板装置安装在旋转喷嘴装置的转子部分的中心下方。

3、根据权利要求1所述的精炼室，其特征在于所述的隔板装置是由碳化硅构成的。

4、根据权利要求1所述的精炼室，其特征在于所述的隔板装置在所述转子以下的部分的高度约为2″到8″。

5、根据权利要求4所述的精炼室，其特征在于所述的隔板装置在所述精炼室壁的附近具有升高的端部。

6、根据权利要求1所述的精炼室，其特征在于所述隔板装置的顶部和所述转子底部之间的距离大约在1/2″到4″的范围内。

7、根据权利要求1所述的精炼室，其特征在于所述精炼室是矩形形状。

8、根据权利要求7所述的精炼室，其特征在于所述垂直的隔板装置被安装成平行于其中一个侧壁。

9、根据权利要求1所述的精炼室，其特征在于所述的室包括至少二个精炼室，所述垂直的隔板装置被安装在至少一个精炼室中。

10、根据权利要求1所述的精炼室，其特征在于所述的垂直隔板装置具有矩形的横截面。

11、根据权利要求1所述的精炼室，其特征在于所述的垂直隔板装置具有大致三角形的横截面。

12、根据权利要求1所述的精炼室，其特征在于包括一个旋转喷嘴装置，其中装有转子部分。

13、根据权利要求12所述的精炼室，其特征在于旋转喷的所述转子部分是一个带叶片的转子，围绕该转子圆周含有交替的叶片和槽隙。

14、根据权利要求13所述的精炼室，其特征在于所述槽隙从在其下面有限制部分的转子顶部向下仅延伸一部分长度，所述的限制部分含有熔融铝经过的通道孔。

15、根据权利要求14所述的精炼室，其特征在于所述限制部分的高度在该转子叶片总高度的约20%到约40%的范围内。

16、根据权利要求15所述的精炼室，其特征在于所述的限制部分的高度为该转子叶片总高度的约30%。

17、根据权利要求14所述的精炼室，其特征在于在所述限制部分内的孔面积与整个孔的面积成比例，如果不加以限制的话，则约在25%到75%的范围内。

18、根据权利要求17所述的精炼室，其特征在于所述限制部分的高度约为转子叶片总高度的20%到40%，所述隔板装置的高度约为2″到8″，在所述隔板装置的顶部和该转子的底部之间的距离约在1/2″到4″范围内。

19、根据权利要求14所述的精炼室，其特征在于所述的旋转喷嘴装置包括一个安装在所述转子部分上方的定子部分。

20、根据权利要求19所述的精炼室，其特征在于所述的定子直径稍大于所述装有叶片的转子的根部直径。

21、一种改进的用于装在旋转喷嘴装置中的装有叶片的转子，所述的装有叶片的转子适合于使喷射气体在铝精炼操作时注入存在于精炼室中的熔融铝，所述装有叶片的转子围绕其圆周含有交替设置的叶片和槽隙，所述槽隙从该转子的顶部向下延伸仅一部分长度，在其下面有限制部分，其限制部分中含有在所述转子用于铝精炼操时熔融铝经过的通道孔，因此，其中所述转子的限制部分和孔为控制熔融铝在精炼室中向上流动提供条件，特别和安装在精炼室底部的在所述喷嘴下方横过所述精炼室的垂直隔板装置一起为上述的控制创造了条件，以便可以采用较大的气流量和/或较高的喷嘴转动速度，而不致使被精炼熔融铝产生过分的表面紊流。

22、根据权利要求21所述的装有叶片的转子，其特征在于所述的孔被设置在所述槽隙的最里面的部分。

23、根据权利要求21所述的装有叶片的转子，其特征在于所述限制部分的高度约在转子叶片总高度的20%到40%的范围内。

24、根据权利要求21所述的装有叶片的转子，其特征在于所述限制部分内的孔的面积与整个孔的面积成比例，如果不加以限制的话，则约在25%到75%的范围内。

25、根据权利要求21所述的装有叶片的转子，其特征在于还包括适合于喷射气体通过的定子装置，以便气体从该定子装置流出后到达所述装有叶片的转子。

26、根据权利要求25所述的装有叶片的转子，其特征在于所述的定子直径稍大于所述装有叶片的转子的根部直径。

27、根据权利要求25所述的装有叶片的转子，其特征在于在转子顶部和定子底部之间的垂直间隙被设定在大约为0.02″的非常小的距离，以提供压降从而可使基本均匀的工艺气体通过其中而流到该转子。

28、根据权利要求25所述的装有叶片的转子，其特征在于还包括所述定子的凸起部分和所述转子的相应的凹进部分，以便在所述凸起部分的外径和所述凹进部分的内径之间形成小的径向间隙，提供压降从而可使基本均匀的工艺气体通过其中而流到该转子。

29、根据权利要求28所述的装有叶片的转子，其特征在于所述的径向间隙大约为0.025″。

30、根据权利要求29所述的装有叶片的转子，其特征在于在转子顶部和定子底部之间的垂直间隙约为1/16″。

Images