JP6953312B2 - Advanced overflow material transfer pump - Google Patents

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Description

この出願は、２０１５年２月２７日提出の米国仮出願第６２／１２１，８０５号の利益を請求し、その開示をここに組み込む。 This application claims the benefit of US Provisional Application No. 62 / 121,805 filed February 27, 2015, the disclosure of which is incorporated herein by reference.

本発明の実施形態は、溶融金属をポンプ送りするためのポンプに関し、特にそれを参照して記載される。本ポンプの実施形態は、溶融アルミニウム，亜鉛，鉛，および又はマグネシウムおよびその合金を扱う特別な用途を見いだす。しかしながら、本例示態様はまた他の同様な適用に従順できることを理解すべきである。 Embodiments of the present invention describe in particular with reference to a pump for pumping molten metal. Embodiments of this pump find special applications dealing with molten aluminum, zinc, lead, and / or magnesium and alloys thereof. However, it should be understood that this exemplary embodiment can also be subject to other similar applications.

溶融金属をポンプ送りするこめのポンプは、金属物品の生産の炉に使用される。現在、多くの金属ダイキャスティング設備は、大多数の溶融金属を収容する主炉床を採用する。固形金属棒が主炉床で周期的に溶かされる。移送ポンプが主炉床に隣接した別の井戸内に置かれる。移送ポンプは、該移送ポンプの存在する井戸から溶融金属を吸い込んで、それをとり湾又は導管へ移送し、そこから、金属物品を形成するダイキャスターに移送する。本発明は、溶融金属を炉からダイキャスティング機、インゴット型，ＤＣキャスターなどに移送するのにしようされるポンプに関する。本ポンプは、オンデマンド使用のためにおよび又は緊急くみ出し状況のために可搬型装置として簡単に使用される。 Pumps for pumping molten metal are used in furnaces for the production of metal articles. Currently, many metal die casting equipment employs a main hearth that houses the majority of molten metals. Solid metal rods are periodically melted in the main hearth. The transfer pump is placed in another well adjacent to the main hearth. The transfer pump draws molten metal from the well in which the transfer pump resides, takes it and transfers it to a bay or conduit, from which it is transferred to a die caster forming a metal article. The present invention relates to a pump used to transfer molten metal from a furnace to a die casting machine, an ingot type, a DC caster, or the like. The pump is easily used as a portable device for on-demand use and / or for emergency pumping situations.

本開示の種々の詳細は、基本的な理解を提供するために以下で要約される。この要約は、開示の完璧なあらましではなく、開示のある要素を特定するものではなくその範囲を明確に描写するものでもない。むしろ、この概要の主な目的は、以下に提示するもっと詳細な説明に先立って簡略形態で開示のある概念を提示することにある。 The various details of this disclosure are summarized below to provide a basic understanding. This summary is not a perfect overview of the disclosure, nor does it identify any element of the disclosure or delineate its scope. Rather, the main purpose of this overview is to present a simplified and disclosed concept prior to the more detailed description presented below.

本発明の１つの実施形態によれば、流入口を構成する基端および流出口を構成する上端を有する細長い管で構成された溶融金属ポンプを提供する。細長い管は、強化繊維材料で構成される。シャフトが管内に配置され、インペラーが、シャフトに固着され、基端近くに配置される。 According to one embodiment of the present invention, there is provided a molten metal pump composed of an elongated tube having a base end forming an inflow port and an upper end forming an outflow port. The elongated tube is composed of a reinforcing fiber material. The shaft is placed in the pipe and the impeller is anchored to the shaft and placed near the proximal end.

変形実施形態によれば、強化繊維材料の細長い本体で構成された溶融金属ポンプを提供する。本体は、渦領域直径を有する渦領域および流出口領域直径を有する流出口領域を含む。流出口領域の直径は、渦領域の直径よりも大きい。インペラーは、流入口合いに又はそれに隣接して配置される。強化繊維材料軸受けが流入口内に配置され、そしてインペラーに係合するように位置決めされる。シャフトは、流出口領域および渦領域を貫いて延び、そしてインペラーに係合する第１端部およびモータに係合するようになった第２端部を含む。 According to the modified embodiment, a molten metal pump composed of an elongated body of a reinforcing fiber material is provided. The body includes a vortex region with a vortex region diameter and an outlet region with an outlet region diameter. The diameter of the outlet region is larger than the diameter of the vortex region. Impellers are placed at or adjacent to the inlet. Reinforcing fiber material bearings are placed in the inlet and positioned to engage the impeller. The shaft includes a first end that extends through the outlet and vortex regions and engages the impeller and a second end that now engages the motor.

更なる実施形態によれば、基端および上端を有する細長い管を有する溶融金属ポンプを提供する。細長い管は、強化繊維材料で構成される。基端は、開口を構成する。シャフトが、管内に配置され、インペラーは、開口を少なくとも実質的に閉じるように位置決めされた前記シャフトで回転される。インペラーは、該インペラーの半径方向縁が管の内壁と動的シールを形成する用に又は管の基部縁がインペラーの上方に向いた面と動的シールを形成するように配置される。 According to a further embodiment, there is provided a molten metal pump having an elongated tube having a base end and an upper end. The elongated tube is composed of a reinforcing fiber material. The proximal end constitutes the opening. The shaft is placed in the pipe and the impeller is rotated by the shaft positioned so as to at least substantially close the opening. The impeller is arranged so that the radial edge of the impeller forms a dynamic seal with the inner wall of the tube or the base edge of the tube forms a dynamic seal with the upward facing surface of the impeller.

以下の説明および図面は、開示の種々の原理を遂行するいくつかの例示的な方法を示す、開示のある実例実行を詳細に記載する。しかしながら、図示した例は、開示の多くの可能な実施形態を網羅していない。開示の他の目的、利点および新規な特徴を、図面と関連して考慮される時、開示の以下の詳細な説明に記載する。 The following description and drawings describe in detail an exemplary practice with disclosure, showing some exemplary methods of carrying out the various principles of disclosure. However, the illustrated examples do not cover many possible embodiments of the disclosure. Other objectives, benefits and novel features of the disclosure will be described in the following detailed description of the disclosure when considered in connection with the drawings.

炉湾に配置されたポンプを含む溶融金属移送システムを示す斜視図である（このシステムは、米国出願第１３／３７８，０７８号に開示されており、その開示をここに組み込む。）。FIG. 6 is a perspective view showing a molten metal transfer system including a pump located in a furnace bay (this system is disclosed in US Application 13 / 378,078, the disclosure of which is incorporated herein by reference). 図１に示すシステムの部分断面斜視図である。It is a partial cross-sectional perspective view of the system shown in FIG. 図１に示すシステムの側面断面図である。It is a side sectional view of the system shown in FIG. ポンプ室の趣旨図である。It is a diagram of the purpose of the pump room. ポンプ室の平面図である。It is a top view of a pump chamber. 図５の線Ａ−Ａに沿う図である。It is a figure which follows the line AA of FIG. 代表的なインペラー設計である。This is a typical impeller design. 図８（ａ）および図８（ｂ）は、それぞれ、断面斜視図および断面平面図から適当なポンプ室の底端部を示す。8 (a) and 8 (b) show the bottom end of a suitable pump chamber from a cross-sectional perspective view and a cross-sectional plan view, respectively. 変更ポンプ構成の概略断面図である。It is a schematic cross-sectional view of a modified pump configuration. さらに変更ポンプ構成の概略断面図である。Further, it is a schematic cross-sectional view of the modified pump configuration. 図１０のポンプの詳細な断面斜視図である。It is a detailed cross-sectional perspective view of the pump of FIG. 本ポンプの使用に適したインペラーを示す。An impeller suitable for use with this pump is shown. 本ポンプの使用に適したインペラーを示す。An impeller suitable for use with this pump is shown. 図１３（ａ）、図１３（ｂ）、図１３（ｃ）、図１３（ｄ）は、それぞれ、変更ポンプ構成の斜視図，渦室の詳細図，強化繊維材料ポンプ本体の斜視図，およびポンプ本体の端図である。13 (a), 13 (b), 13 (c), and 13 (d) are a perspective view of the modified pump configuration, a detailed view of the vortex chamber, a perspective view of the reinforcing fiber material pump body, and FIG. It is the end view of the pump body. 更なる代替ポンプ室構成の側立面（部分断面）である。It is a side elevation (partial cross section) of a further alternative pump chamber configuration. 図９のポンプ室の底面図である。It is a bottom view of the pump chamber of FIG. 本開示の移送ポンプを含むように構成された坩堝の斜視図である。It is a perspective view of the crucible configured to include the transfer pump of this disclosure.

例示的な実施態様が好ましい実施形態を参照して記載されている。変形および変更が、詳細な説明を読み、理解する時他人に思い浮かぶであろう。例示的実施形態は、添付の請求項又は均等の範囲内に入る限りにおいてかかる変形および変更をすべて含むものと解釈すべきである。 An exemplary embodiment is described with reference to a preferred embodiment. Transformations and changes will come to mind when reading and understanding the detailed description. The exemplary embodiment should be construed to include all such modifications and modifications to the extent that it falls within the appended claims or equality.

坩堝又は溶融／保持炉から溶融金属をやさしく移送するために設計される。本ポンプは、炉から坩堝への溶融金属の移送、坩堝を空にすること、および又は、鋳造機／坩堝への移送および炉から炉への移送など鋳物および鋳造店適用について特に有用である。ポンプは、それを比較的コンパクト（例えばボウルの金属侵入深さ：１１００又は８００mm、ボウルの直径：２７５（頂）から２３５mm（底））であるように製造することができるから、小さい坩堝を空にすることができる。 Designed for the gentle transfer of molten metal from a crucible or melting / holding furnace. The pump is particularly useful for casting and foundry applications such as transfer of molten metal from the furnace to the crucible, emptying the crucible, or transfer to the foundry / crucible and transfer from the furnace to the furnace. The pump can be manufactured to be relatively compact (eg, bowl metal penetration depth: 1100 or 800 mm, bowl diameter: 275 (top) to 235 mm (bottom)), thus emptying small crucibles. Can be.

加えて、強化繊維材料製造のレイアップ技術を利用することによって十打つ敵に一定な直径、例えば、１８５mm又はより小さい内径および又は２３５mm又はより小さい外径を有する細長いポンプ室を構成することが可能である。強化繊維材料の高い強度および熱衝撃抵抗であれば、比較的薄壁ポンプ室（例えば５０mm以下）を構成することが簡単に可能である。このように、狭い空間、例えば、直径が２５cm以下の空間への挿入を可能にするポンプが可能である。 In addition, by utilizing the layup technology of reinforcing fiber material manufacturing, it is possible to construct an elongated pump chamber having a constant diameter, for example, 185 mm or smaller inner diameter and / or 235 mm or smaller outer diameter, against the enemy who hits ten. Is. Given the high strength and thermal shock resistance of the reinforced fiber material, it is easily possible to construct a relatively thin wall pump chamber (eg 50 mm or less). Thus, a pump that allows insertion into a narrow space, eg, a space with a diameter of 25 cm or less, is possible.

ポンプは、有利には、タフで機械的酷使に強い複合セラミック材料で構成された主本体を有し、装置のボウルを非常に耐久性、剛性およびユーザーフレンドリーにする。これらの材料は、ここでは、強化繊維材料（ＲＦＭ）と称される。 The pump advantageously has a main body made of a composite ceramic material that is tough and resistant to mechanical abuse, making the bowl of the device extremely durable, rigid and user-friendly. These materials are referred to herein as reinforcing fiber materials (RFMs).

ポンプ室を強化繊維材料で構成することの利点は、改善された安全性を含み、湯出し口を傾け又は使用する、手で空にする手順を排除し、溶融金属の品質の改善、生産性の増大、および予熱の必要を最小にする。 The advantages of constructing the pump chamber with reinforced fiber material include improved safety, eliminating the procedure of tilting or using the hot water outlet, emptying by hand, improving the quality of molten metal, productivity. Increase and minimize the need for preheating.

強化繊維材料は、少なくとも次の追加の利点を提供する。
Ａ．システムは、軽量のため、溶融金属の取り出しが容易であり、溶融金属への挿入が容易である（システムは、恒久的に装着されるが、それは必要ではない）。
Ｂ．より薄い壁を設計できる（軽量および低熱質量に寄与する）。
Ｃ．良好な熱衝撃抵抗。
Ｄ．予熱不要−システムを（約１００℃以上に）予熱して耐火物中の残留水分がなくなった後、強化繊維材料は、予熱なしに溶融金属の中へ直接沈めることができる。
Ｅ．溶融金属を鋳物坩堝から他の容器に移すのに使用することができる。 Reinforcing fiber materials offer at least the following additional benefits:
A. System, for weight, it is easy to take out the molten metal, it is easy to insert into the molten metal (system is permanently attached, it is not necessary).
B. Thinner walls can be designed (contributing to lighter weight and lower thermal mass).
C. Good thermal shock resistance.
D. No preheating required-After preheating the system (above about 100 ° C.) to eliminate residual moisture in the refractory, the reinforcing fiber material can be submerged directly into the molten metal without preheating.
E. It can be used to transfer molten metal from a casting crucible to another container.

有利には、本ポンプの構造は、細長い管の４０％又はそれ以上を金属ラインより上に延ばせる。 Advantageously, the structure of the pump allows 40% or more of the elongated tube to extend above the metal line.

図１−３を参照すると、本発明の溶融金属ポンプ３０が炉８と関連して示されている。ポンプ３０は、炉湾３４の壁に位置した金属枠組み３２を介して吊り下げられ、（支持枠組みを要求しない移動可能な変形例を図１３（ｃ）−（ｄ）に示す）。モータ３５が（例えば、グラファイト又はセラミックで構成された）シャフト３６及び付加したインペラー３８を回転させる。強化繊維材料（ＲＦＭ）本体４０が全体的に細長い円筒形ポンプ室又は管４１を形成する。ポンプ室及び管は、ここでは、円筒形として示されているが、他の形状も予想されることを特に言及する。例えば、円筒形は、楕円形シリンダ、放物線シリンダ及び双曲線シリンダなどの形状を含む。その上、ポンプは、長方形又は正方形のような横断面形状の室で機能することができることが予見される。加えて、横断面形状はポンプ室の長さ全体にわたって変化してもよいことが予見される。 With reference to FIG. 1-3, the molten metal pump 30 of the present invention is shown in association with the furnace 8. The pump 30 is suspended via a metal framework 32 located on the wall of the furnace bay 34 (a movable variant that does not require a support framework is shown in FIGS. 13 (c)-(d)). The motor 35 rotates the shaft 36 (eg, made of graphite or ceramic) and the added impeller 38. The reinforcing fiber material (RFM) body 40 forms an elongated cylindrical pump chamber or tube 41 as a whole. The pump chamber and tubing are shown here as cylindrical, but it is specifically mentioned that other shapes are also expected. For example, the cylindrical shape includes shapes such as elliptical cylinders, parabolic cylinders and hyperbolic cylinders. Moreover, it is foreseen that the pump can function in a chamber with a cross-sectional shape such as a rectangle or a square. In addition, it is foreseen that the cross-sectional shape may vary over the length of the pump chamber.

本体４０は、インペラー３８を受け入れる流入口４３を含む。インペラー３８の均一な摩損及び回転を容易にするため軸受けリング４４を設けるのがよい。
操作中、溶融金属は流入口からインペラーへ吸い込まれ（矢印）、強制（平衡）渦の形で管４１内で押し上げられる。管４１の頂きには、インペラーの回転によって発生される溶融金属渦をトラフの中へ外方に差し向ける渦形室４２が設けられている。トラフ４４は、溶融金属を、当業者に知られているように、鋳造装置、とりべ、又は他の機構などの、その所望場所に差し向ける追加のトラフ部材又は管と接合され／連結される。 The body 40 includes an inflow port 43 that receives the impeller 38. A bearing ring 44 may be provided to facilitate uniform wear and rotation of the impeller 38.
During the operation, the molten metal is sucked into the impeller from the inlet (arrow) and pushed up in the tube 41 in the form of a forced (equilibrium) vortex. A vortex chamber 42 is provided at the top of the pipe 41 to direct the molten metal vortex generated by the rotation of the impeller outward into the trough. The trough 44 is joined / connected to an additional trough member or pipe that directs the molten metal to its desired location, such as a casting machine, tub, or other mechanism, as is known to those skilled in the art. ..

渦キャビィティとして示したけれども、回転する溶融金属渦をトラフに差し向けるために代替機構を利用してもよい。事実、大きさの等しい、そして管４１と同心の円筒渦から延びる接線流出口は、溶融金属の接線流れを達成することができる。しかしながら、流れパターンの中へ延びるウイング又は、溶融金属をトラフへ差し向ける他の要素などのダイバーターは有益である。 Although shown as vortex cavities, alternative mechanisms may be used to direct the rotating molten metal vortices to the trough. In fact, tangential outlets of equal size and extending from a cylindrical vortex concentric with the tube 41 can achieve tangential flow of molten metal. However, diverters such as wings that extend into the flow pattern or other elements that direct molten metal to the trough are beneficial.

加えて、ある環境では、管の基部を平坦以外の、ほぼベル形状に形成することが望ましい。この設計によりより深い渦を生じ、装置はスクラップ潜水ユニットとして進歩した機能を有する。 In addition, in some environments it is desirable to form the base of the tube in a nearly bell shape other than flat. This design creates a deeper vortex and the device has advanced features as a scrap diving unit.

ポンプ３０は、強化繊維材料管４１の頂部分（流出口室）を取り囲む金属フレーム１０８を含み、かつポンプ３０に固着されるモータ取付台１０２を含む。スチールフレームと耐火ボウルとの間に、熱膨張率の変化に順応する圧縮可能な繊維ブランク（図示せず）を配置するのがよい。その上、流出口室は、トラフ４４を塞ぐ下流障害の場合に溶融金属を炉に安全に戻すオーバーフロー切欠き１２３を備える。オーバーフロー切欠き１２３は、トラフ４４よりも浅い深さを有する。 The pump 30 includes a metal frame 108 that surrounds the top portion (outlet chamber) of the reinforcing fiber material pipe 41, and also includes a motor mount 102 that is fixed to the pump 30. A compressible fiber blank (not shown) that adapts to changes in the coefficient of thermal expansion should be placed between the steel frame and the refractory bowl. Moreover, the outlet chamber is provided with an overflow notch 123 that safely returns the molten metal to the furnace in the event of a downstream obstruction blocking the trough 44. The overflow notch 123 has a shallower depth than the trough 44.

今図４−６に戻ると、本体４０がより詳細に示されている。図４は、強化繊維材料本体の斜視図を示す。図５は、うず設計の上面図を示し、図６は、細長いほぼ円筒形のポンプ室の断面図を示す。これらの図は、一般的な設計パラメータを示し、ポンプ室４１は、直径がインペラーの直径よりも少なくとも１．１倍大きく、好ましくは、少なくとも約１．５倍、最も好ましくは、少なくとも約２．０倍大きい。しかしながら、亜鉛のようなより大きい密度の金属では、ポンプ室の直径に対するインペラーの直径は、１．１乃至１．３の低い範囲にあるべきであることが望ましい。加えて、ポンプ室４１は、長さすなわち高さがインペラーよりも著しく大きいことがわかる。好ましくは、ポンプ室の長さ（高さ）は、少なくとも９１．４４cm（３フィート）又は少なくとも１５２．４０cm（５フィート）又は少なくとも２１３．３６cm（７フィート）である。流入口から流出口までのポンプの高さは、６０９．６cm（２０フィート）よりも小さく又は４２６．７２cm（１４フィート）よりも小さくてもよい。理論に縛られることなく、これらの寸法は、図６に線４７で示すように、溶融金属の望ましい強制（平衡）渦の形成を容易にすると考えられる。 Now returning to FIG. 4-6, the body 40 is shown in more detail. FIG. 4 shows a perspective view of the reinforcing fiber material main body. FIG. 5 shows a top view of the vortex design and FIG. 6 shows a cross-sectional view of an elongated, nearly cylindrical pump chamber. These figures show general design parameters, where the pump chamber 41 is at least 1.1 times larger in diameter than the diameter of the impeller, preferably at least about 1.5 times, most preferably at least about 2. 0 times larger. However, for higher density metals such as zinc, it is desirable that the diameter of the impeller relative to the diameter of the pump chamber should be in the low range of 1.1 to 1.3. In addition, it can be seen that the pump chamber 41 is significantly larger in length, i.e., height than the impeller. Preferably, the length (height) of the pump chamber is at least 91.44 cm (3 ft) or at least 152.40 cm (5 ft) or at least 213.36 cm (7 ft). The height of the pump from the inlet to the outlet may be less than 609.6 cm (20 ft) or less than 426.72 cm (14 ft). Without being bound by theory, these dimensions are believed to facilitate the formation of the desired forced (equilibrium) vortices of the molten metal, as shown by line 47 in FIG.

図７は、溶融金属誘導流を供給するベーン６５（又は通路）及びシャフト３６と合うためのハブ５０を有する頂部分６８を含むインペラー３８を示す。流入口案内部分７０は中空中央部分５４を構成する。軸受けリング５６は、本体４０内でインペラーの円滑な回転をもたらすために設けられるのがよい。インペラーはグラファイト又はセラミックのような適当な耐熱材料で構成される。底流入口及び側面流出口を有する伝統的な溶融金属インペラー設計は、本オーバーフロー渦移送システムにおいて機能することが考えられる。 FIG. 7 shows an impeller 38 including a vane 65 (or passage) for supplying a molten metal guided stream and a top portion 68 having a hub 50 to fit the shaft 36. The inflow guide portion 70 constitutes a hollow central portion 54. The bearing ring 56 is preferably provided in the main body 40 to provide smooth rotation of the impeller. The impeller is constructed of a suitable refractory material such as graphite or ceramic. Traditional molten metal impeller designs with bottom and side outlets are expected to work in this overflow vortex transfer system.

図８（ａ）及び８（ｂ）は、ポンプ室４１の１つの例の基端部の詳細図を提供する。これらの図において、基端部８０は、側壁８２、底壁８４、及び強化繊維材料軸受けリング８６（以前の図では示さず）を含む。底壁８４及び軸受けリング８６には、溶融金属を受け入れるインペラー受け入れ流入口８８が形成されている。 8 (a) and 8 (b) provide a detailed view of the proximal end of one example of the pump chamber 41. In these figures, the proximal end 80 includes a side wall 82, a bottom wall 84, and a reinforcing fiber material bearing ring 86 (not shown in previous figures). The bottom wall 84 and the bearing ring 86 are formed with an impeller receiving inlet 88 for receiving the molten metal.

本体４０を含む選択されたポンプ構成部品に使用される強化繊維材料は、繊維フィーラ材料とのセラミックマトリックス材料を含む。セラミックマトリックス材料は、例えば、ウォラストナイトとコロイドシリカの混合物であるのがよい。例示の繊維フィーラ材料はガラス繊維である。これらの材料は、一緒に混合されてスラリーを形成する。 Reinforcing fiber materials used in selected pump components including body 40 include ceramic matrix materials with fiber feeler materials. The ceramic matrix material may be, for example, a mixture of wollastonite and colloidal silica. The illustrated fiber feeler material is glass fiber. These materials are mixed together to form a slurry.

本体は、プリカット等級の織布をマンドレルの上に置き、スラリーを加え、織布の完全な湿りを確保するようにスラリーを織布に入り込ませことによって、一連の層に構成されるのがよい。これは、所望厚さガ達成されるまで、繰り返されて織布及びマトリックス材料の連続層を作り上げる。 The body should be composed of a series of layers by placing a pre-cut grade woven fabric on the mandrel, adding the slurry and allowing the slurry to penetrate the woven fabric to ensure complete moistness of the woven fabric. .. This is repeated to create a continuous layer of woven fabric and matrix material until the desired thickness is achieved.

製品が所望厚さを達成したら、製品は、生（焼かれていない）形態で機械加工されて管状本体の外面を成形する。次いで管状本体は、マンドレルから取り外され、炉の中に置かれて乾燥する。例えば、窒化硼素の非粘着コーティングが塗られる。 Once the product has achieved the desired thickness, the product is machined in its raw (unbaked) form to form the outer surface of the tubular body. The tubular body is then removed from the mandrel and placed in a furnace to dry. For example, a non-adhesive coating of boron nitride is applied.

本ポンプは鋳物市場に特に適したポータブルオーバーフローポンプとして構成されるのがよい。ポンプは、溶融金属を小さな坩堝又は溶融炉若しくは保持炉から静かに引き揚げて移送するように設計されるのがよい。ポンプは、金属を炉から坩堝にポンプ送りし、坩堝を空にし、金属を鋳造機に移送し、金属を一方の炉から他方の炉に移動させるような、鋳物及び鋳造店適用に使用することができる。 The pump should be configured as a portable overflow pump particularly suitable for the casting market. The pump should be designed to gently lift and transfer molten metal from a small crucible or melting or holding furnace. The pump shall be used for casting and foundry applications, such as pumping metal from a furnace to a crucible, emptying the crucible, transferring metal to a foundry, and moving metal from one furnace to the other. Can be done.

ポンプのコンパクトな大きさは、ポンプを一方の容器から他方の容器に容易に輸送し、その強化繊維材料構造は、予熱の要求を最小にすることにより、迅速な金属挿入を可能にする。ポンプの設計は、溶融金属を効率的に引き揚げて移送し、伝統的な移送法よりもドロスを少なくする。ポンプは、手で空にし、傾け又は湯出しポートを使用するのに作業者を必要とする伝統的な移送法よりも使用するのに安全である。 The compact size of the pump makes it easy to transport the pump from one container to the other, and its reinforced fibrous material structure allows for rapid metal insertion by minimizing preheating requirements. The pump design efficiently lifts and transfers the molten metal and reduces dross compared to traditional transfer methods. Pumps are safer to use than traditional transfer methods that require workers to empty by hand and use tilting or hot water ports.

強化繊維材料ポンプの設計利点は、移送工程中ドロスの形成の減少及び一定な金属流量を含む。ポンプは、小さい直径の設置面積を有するが、その設計により、ポンプは、約１分よりも短い間に約５００kg（１１００ポンド）の小さい坩堝を巧く空にする。 Design advantages of reinforced fiber material pumps include reduced dross formation during the transfer process and constant metal flow. The pump has a small diameter footprint, but due to its design, the pump skillfully emptys a small crucible of about 500 kg (1100 lbs) in less than about 1 minute.

ポンプは、軽量であり、優れた機械的強度を有し、溶融アルミニウムの滲み込みがなく、より良い熱の保持及び鋳鉄、繊維積層ボード材及び他のプレキャストセラミック材料と比較してより良い使用寿命を有する。強化繊維材料は、下流の酸化物及び介在物を減じ、ドロスの発生を防止するのを助け、より低い炉保持温度に寄与し、より高い品質の鋳造物を得ることができる。それはまた、複雑な設計に形成することができ、プレート熱交換器衝撃によく耐える。 The pump is lightweight, has excellent mechanical strength, does not seep in molten aluminum, has better heat retention and better service life compared to cast iron, fiber laminated board materials and other precast ceramic materials. Has. Reinforcing fiber materials reduce downstream oxides and inclusions, help prevent the formation of dross, contribute to lower furnace holding temperatures, and result in higher quality castings. It can also be formed into complex designs and withstands plate heat exchanger impacts well.

マトリックス（強化繊維材料）を作るのに使用される無機材料は、その中に埋設される繊維と混合しても化学反応を起こさない、成形又は熱成形することができ、剛性で強く、溶融金属を扱うのに十分耐熱性であり、溶融金属温度で剛性のままである、ことを条件にどんなタイプのものでもよい。 The inorganic material used to make the matrix (reinforcing fiber material) is a rigid, strong, molten metal that can be molded or thermoformed without causing a chemical reaction when mixed with the fibers embedded therein. Any type may be used provided that it is sufficiently heat resistant to handle and remains rigid at the molten metal temperature.

無機材料は、ユニフラックスによって商標ＱＦ−１５０及び１８０のもとに販売されているもののようなコロイドシリカで作られた膠であるのがよい。無機材料はまたナトリウム又はカリウムシリカスラリー、若しくはパイロテックス社によって商標ＥＺ４００のもとに販売されているもののようなジルコン湾スコーティングでもよい。 The inorganic material is preferably glue made of colloidal silica, such as those sold by Uniflux under the trademarks QF-150 and 180. The inorganic material may also be a sodium or potassium silica slurry, or a zircon bay coating such as that sold under the trademark EZ400 by Pyrotex.

一例では、強化繊維材料は、バーミキュライトとの反応によって中和された５０％までの一次酸性作用で４０乃至８５％の範囲の燐酸の濃度を有する８乃至２５重量％の水性燐酸溶液を含むのがよい。それはまた、珪灰石含有混合物又は異なる等級の珪灰石の混合物の７５乃至９２重量％及びシグマ−アルドリッチによって商標ＬＵＤＯＸ ＨＳ−４０のもとに販売されているもののような、コロイドシリカの２０乃至４０％を含有する水性懸濁液を包含する。混合物中の珪灰石に対する水性懸濁液の重量比は、０．５乃至１．２の範囲であるのがよい。 In one example, the reinforcing fiber material comprises an 8-25% by weight aqueous phosphoric acid solution having a concentration of phosphoric acid in the range of 40-85% with a primary acidity of up to 50% neutralized by reaction with vermiculite. good. It also contains 75-92% by weight of wollastonite-containing mixtures or mixtures of different grades of wollastonite and 20-40% of colloidal silica, such as those sold under the trademark LUDOX HS-40 by Sigma-Aldrich. Includes aqueous suspensions containing. The weight ratio of the aqueous suspension to wollastonite in the mixture is preferably in the range of 0.5 to 1.2.

管を準備するために、選択された教科繊維材料のスラリーを準備し、目の荒い織布に、直塗りか侵漬のいずれかでスラリーをしみ込ませる。次いでできた製品を、マトリックスが硬化するまで予め選択された形状の型の中に入れる。周囲温度で１０時間乾燥段階に続いて高温（３７５℃のような）で７時間の焼成が有利であるとしても、乾燥及び又は加熱段階の必要なしに、２時間以下で剛性管を型から外すことができる。 To prepare the tube, a slurry of selected subject fiber material is prepared and the coarse woven fabric is impregnated with either direct coating or soaking. The resulting product is then placed in a mold of a preselected shape until the matrix cures. Detach the rigid tube from the mold in less than 2 hours without the need for a drying and / or heating step, even if it is advantageous to bake at an ambient temperature for 10 hours followed by a high temperature (such as 375 ° C.) for 7 hours. be able to.

図２−８（ｂ）（第１実施形態）に示すポンプ及びインペラー設計は、炉から溶融金属の移送を達成するのに極めて効果的であるが、その実用性は、溶融金属が、例えば、７６０℃（１４００°Ｆ）以上の高温である炉環境で最も効果的である。溶融金属の温度が例えば、移送される金属の融点以上の１０℃（５０°Ｆ）より低い環境では、代替設計が望ましいかもしれない。その上、比較的低温の溶融金属環境では、第１実施形態の比較的高い質量基部及びインペラー部品がポンプ本体内に溶融金属温度の減少を引き起し、その結果、金属の硬化及びポンプアセンブリーに潜在的な損傷をもたらす。 The pump and impeller design shown in FIG. 2-8 (b) (first embodiment) is extremely effective in achieving the transfer of molten metal from the furnace, but its practicality is that the molten metal, for example, is used. It is most effective in a furnace environment with a high temperature of 760 ° C (1400 ° F) or higher. Alternative designs may be desirable in environments where the temperature of the molten metal is, for example, below 10 ° C (50 ° F) above the melting point of the metal being transferred. Moreover, in a relatively cold molten metal environment, the relatively high mass base and impeller components of the first embodiment cause a decrease in molten metal temperature within the pump body, resulting in metal hardening and pump assembly. Causes potential damage to.

例えば、基部領域に内外熱伝対を備えた第１ポンプ実施形態を使用して試験を行なった。ポンプを７３２℃（１３５０°Ｆ）の温度の溶融金属の中へ沈めた。下の表は、沈めた箇所からの記録温度を要約する。

Figure 0006953312
For example, the test was performed using a first pump embodiment with internal and external heat transfer in the base region. The pump was submerged in molten metal at a temperature of 732 ° C. (1350 ° F.). The table below summarizes the recorded temperatures from the submerged area.
Figure 0006953312

当業者が識別するように、溶融金属へのポンプの最初の挿入は、ポンプ室の内側の溶融金属温度の著しい低下を引き起こすことがある。この温度低下は、インペラーの存在によって高められる。移送される溶融金属が関連した炉によって、金属ナトリウム温度に比較的近い温度に維持されるならば、ポンプの凍結があり得る。 As will be appreciated by those skilled in the art, the first insertion of the pump into the molten metal can cause a significant drop in the temperature of the molten metal inside the pump chamber. This temperature drop is enhanced by the presence of the impeller. Pump freezing is possible if the molten metal being transferred is maintained at a temperature relatively close to the metallic sodium temperature by the associated furnace.

第２の実施形態によれば、強化繊維材料底壁８４（図８（ａ）及び（ｂ）参照）が取り除かれている。強化繊維材料軸受けリング８６も取り除かれ、インペラーの質量が減少された。 According to the second embodiment, the reinforcing fiber material bottom wall 84 (see FIGS. 8A and 8B) has been removed. The reinforcing fiber material bearing ring 86 was also removed to reduce the mass of the impeller.

特に図９を参照すると、ポンプ室１００の基部領域はインペラー１０２を受け入れる。インペラーと細長い管の底壁との間に界面を形成しないで、動的シール１０４がインペラー主本体１０８の上面１０６と管本体１１２の底縁１１０との間に形成される。 Particularly with reference to FIG. 9, the base region of the pump chamber 100 receives the impeller 102. A dynamic seal 104 is formed between the top surface 106 of the impeller main body 108 and the bottom edge 110 of the tube body 112 without forming an interface between the impeller and the bottom wall of the elongated pipe.

インペラー１０２はシャフト１１６を受け入れるハブ１１４を含むのがよい。湾ン１１８が上面１０５上でハブから延びる。底面１２２には流入口１２０が設けられ流入口の通路（図示せず）は、金属をポンプの外側からポンプ室１００に移送するために主本体１０８を貫いて延びる。 The impeller 102 may include a hub 114 that receives the shaft 116. The bay 118 extends from the hub on the top surface 105. An inflow port 120 is provided on the bottom surface 122, and an inflow port passage (not shown) extends through the main body 108 in order to transfer metal from the outside of the pump to the pump chamber 100.

ここに利用されるように、用語「動的シール」は、回転するインペラーと管本体との間に形成されるシールを表す。動的シールは、インペラーと管本体との間に潤滑用溶融金属フィルムが形成されるが、運転中、それを通して実質的に溶融金属流れが起こらない、実質的に絶対から、計測可能な量の溶融金属がインペラーと管本体との間を通ることができる状況までの流動密着性を含むものである。しかしながら、動的シールを通してポンプ室に入る溶融金属の最大量は、インペラー流入口から入る量よりは少ないことが望ましい。その上、管本体がインペラーの回転中軸受け面として作用することが最も望ましい。 As used herein, the term "dynamic seal" refers to a seal formed between a rotating impeller and a tube body. In the dynamic seal, a molten metal film for lubrication is formed between the impeller and the tube body, but there is virtually no molten metal flow through it during operation, from virtually absolute to measurable amounts. It includes flow adhesion to the point where the molten metal can pass between the impeller and the tube body. However, it is desirable that the maximum amount of molten metal entering the pump chamber through the dynamic seal is less than the amount entering through the impeller inlet. Moreover, it is most desirable for the tube body to act as the rotating mid-bearing surface of the impeller.

図１０及び１１に目を向けると、代替形態が図示されており、この形態では、インペラー１０２の半径方向縁１５２と管本体１１２の内壁１５６との間に縁部の動的シール１５０が形成される。いずれの実施形態でも、インペラーは、半径方向軸受けリング１５８を含むがこのような軸受けリングは、特にインペラーがセラミック材料で構成されるならば、任意であると考えられる。また、インペラーの底に面したコーナーで動的シールを形成するように構成された管本体の僅かな下受け（例えば、「ｊ」形ターミナル部分）が考えられるが、図示されない。 Turning to FIGS. 10 and 11, an alternative form is illustrated, in which a dynamic seal 150 at the edge is formed between the radial edge 152 of the impeller 102 and the inner wall 156 of the tube body 112. NS. In any embodiment, the impeller includes a radial bearing ring 158, such bearing rings are considered optional, especially if the impeller is constructed of a ceramic material. Also, a slight underlay (eg, a "j" -shaped terminal portion) of the tube body configured to form a dynamic seal at the corner facing the bottom of the impeller is conceivable, but not shown.

今、図１２（ａ）及び１２（ｂ）に目を向けると、軸受けリング（例えば、炭化珪素で構成された）を付けてないインペラー１７５（例えば、黒鉛又はセラミックで構成された）が示されている。インペラー１７５は、円板形本体１７７を含み、その上面１７９には複数のベーン１８１が配置されている。ベーン１８１は、シャフト（図示せず）を受け入れることができるハブ１８３から延びる。ハブ１８３は、シャフト（図示せず）を受け入れることができる界面を提供するダボを受け入れるための凹部１８５を含むように構成されるのがよい。インペラー１７５は、更に、底面１８８に、複数の通路１８９と流体連通する流入口１８７を含み、溶融金属は、これらの通路を介して円板形本体１７７を貫通し、上面に隣接して流出する。ここで溶融金属は、ベーン１８１によって作用されて、所望な半径方向流になり、高い位置の流出口での最後の流出を可能にするために溶融金属を管内で上方に持ち上げる渦を引き起こす。 Now looking at FIGS. 12 (a) and 12 (b), an impeller 175 (eg, made of graphite or ceramic) without bearing rings (eg, made of silicon carbide) is shown. ing. The impeller 175 includes a disc-shaped main body 177, and a plurality of vanes 181 are arranged on the upper surface 179 of the impeller 175. The vane 181 extends from a hub 183 that can accept a shaft (not shown). The hub 183 may be configured to include a recess 185 for receiving a dowel that provides an interface capable of receiving a shaft (not shown). The impeller 175 further includes an inflow port 187 with a plurality of passages 189 and fluid communication on the bottom surface 188, and the molten metal penetrates the disc-shaped main body 177 through these passages and flows out adjacent to the upper surface. .. Here the molten metal is acted upon by the vane 181 to create the desired radial flow, causing a vortex that lifts the molten metal upward in the tube to allow the final outflow at the higher outlet.

図７のインペラーと図１２（ａ）及び（ｂ）のインペラーの視覚的比較が教えるように、頂解放湾ン構造及び内方に窪んだ流入口とすることによってインペラー質量の著しい量が除去された。ある例では、インペラーに隣接した強化繊維材料管が約１５cm乃至３０cmの内径を有し、インペラーが、約５００乃至１５００立方cmの体積を有するのが望ましい。一例として、この関係を、約３：１以下のようなインペラーの体積と管の断面積との比として特徴付けることが望ましいかもしれない。その上、インペラーに隣接した強化繊維材料管の壁は、幅が１．２７乃至３．８１cmの範囲にあることが望ましい。加えて、ベーン内に内在する溶融金属の量を増大させるために、ベーンを、ポンプ管壁から、動的シールを形成するインペラーの部分よりも大きい程度に離隔させたインペラーを提供することが望ましいかもしれない。例えば、ベーンは、ハブと円板形本体の半径方向縁部との間の距離の７５％程延びる。 As the visual comparison of the impeller of FIG. 7 and the impellers of FIGS. 12 (a) and 12 (b) teaches, a significant amount of impeller mass is removed by the apex open bay structure and the inwardly recessed inflow port. rice field. In some examples, it is desirable that the reinforcing fiber material tube adjacent to the impeller have an inner diameter of about 15 cm to 30 cm and the impeller have a volume of about 500 to 1500 cubic cm. As an example, it may be desirable to characterize this relationship as a ratio of impeller volume to tube cross-sectional area, such as about 3: 1 or less. Moreover, the wall of the reinforcing fiber material tube adjacent to the impeller should be in the range of 1.27 to 3.81 cm in width. In addition, in order to increase the amount of molten metal contained in the vane, it is desirable to provide an impeller that separates the vane from the pump tube wall to a greater extent than the portion of the impeller that forms the dynamic seal. Maybe. For example, the vane extends about 75% of the distance between the hub and the radial edge of the disc-shaped body.

今、図１３（ａ），（ｂ）、（ｃ）に目を向けると、強化繊維材料管を利用する利点は、容易に明らかである。特に、図示した設計では、ポンプ２００は、溶融金属を揚げて移送することを要求する場所間で選択的に移動できるように構成される。特に、管２０１は、強化繊維材料の高い強度及び構造一体性により、例えば、約１８乃至５０mmの比較的薄い壁で構成されるのがよい。その上、管は、その長さ全体にわたって少なくとも実質的に均一な直径の円筒形状を有するように構成されるのがよい。これは、ポンプの、隙間のない空間への挿入にとって有利である。図示した実施形態では、モータ取付台０３は、渦室２０５の上に位置し、ポスト２０７がモータ取付台を、渦室の上縁に結合された金属板２０９に固着する。モータ２１１は、モータ取付台２０３に固着される。シャフト２１２が、モータと基部領域２１４に配置されたインペラー（図示せず）との間に延びる。モータ取付台２０３には、ポンプ２００の所望場所間の移動を容易にするため、つり上げアイ２１３が３個設けられている。その上、ポンプ２００は、フォークリフト又は天井ホイストを使用して合い２１３を介してつり上げ、そして溶融金属の取り出しのための坩堝又は炉に運ばれる。ポンプ２００は、所望量の溶融金属が取り出されたとき、空にされかつ取り出される装置の中に、リフト機構によって一時的に置かれるのがよい。 Now, looking at FIGS. 13 (a), 13 (b) and 13 (c), the advantages of using reinforced fiber material tubes are easily clear. In particular, in the illustrated design, the pump 200 is configured to be selectively movable between locations requiring the lifting and transfer of molten metal. In particular, the tube 201 is preferably composed of a relatively thin wall of, for example, about 18 to 50 mm, due to the high strength and structural integrity of the reinforcing fiber material. Moreover, the tube should be configured to have a cylindrical shape with at least a substantially uniform diameter over its entire length. This is advantageous for inserting the pump into a tight space. In the illustrated embodiment, the motor mount 03 is located above the vortex chamber 205 and the post 207 secures the motor mount to the metal plate 209 coupled to the upper edge of the vortex chamber. The motor 211 is fixed to the motor mount 203. The shaft 212 extends between the motor and an impeller (not shown) located in the base region 214. The motor mount 203 is provided with three lifting eyes 213 in order to facilitate movement of the pump 200 between desired locations. Moreover, the pump 200 is lifted via a mating 213 using a forklift or ceiling hoist and carried to a crucible or furnace for removal of molten metal. The pump 200 may be temporarily placed by a lift mechanism in a device that is emptied and removed when the desired amount of molten metal has been removed.

図１３（ｃ）および（ｄ）を参照すると、ポンプ本体は、基部領域２１４に流入口２２０を示す。流入口２２０は、強化繊維材料リング２２１を含む。ポンプ本体は、３つの脚部２２３を更に含み、これら脚部により、ポンプ２００を、過剰な量の固形物の吸い込みを回避するために、流入口を床より上に位置させながら炉／坩堝の床の上における。ポンプの渦端部２５も図示され、この渦端部は、渦室２２７および流出口２２９を含む。オーバーフロー路２３１も図示されている。 With reference to FIGS. 13 (c) and 13 (d), the pump body shows an inflow port 220 in the base region 214. The inflow port 220 includes a reinforcing fiber material ring 221. The pump body further includes three legs 223, which allow the pump 200 to position the inlet above the floor to avoid inhaling excessive amounts of solids in the furnace / crucible. On the floor. The vortex end 25 of the pump is also shown, which includes the vortex chamber 227 and the outlet 229. The overflow path 231 is also shown.

操作中、動力モータ２１１はシャフト２１２および設けられたインペラーを回転させ、インペラーの回転は、流入口２２０から溶融金属を吸い込む。インペラーは、管２０１内で溶融金属を半径方向に噴射する（管の内径は、インペラー出口でインペラーの外径よりも大きい）。半径方向に噴射された溶融金属は、溶融金属の回転渦を形成し、回転渦は、管の壁を登り、渦室２２７に達する、溶融金属は、流出口２２９から水平方向外方に差し向けられる。 During operation, the power motor 211 rotates the shaft 212 and the impeller provided, and the rotation of the impeller sucks the molten metal from the inflow port 220. The impeller injects molten metal in the pipe 201 in the radial direction (the inner diameter of the pipe is larger than the outer diameter of the impeller at the outlet of the impeller). The molten metal injected in the radial direction forms a rotating vortex of the molten metal, the rotating vortex climbs the wall of the tube and reaches the vortex chamber 227, the molten metal is directed horizontally outward from the outlet 229. Be done.

次ぎに、図１４および１５に目を向けると、ポンプ室の代替構造が示されている。特に、ポンプ室３００は、強化繊維材料で構成され、３つの脚部３０１を含み、これら脚部は、室３００を溶融金属の入った容器の床より上に持ち上げるのに利用することができ、これは詰まり傾向を減少させると見られてきた。加えて、この実施形態では、室３００は、インペラー（図示せず）の軸受けリングと合うように位置決めされた強化繊維材料軸受けリング３０７を保持するために設けられたボルト３０５を受け入れるように向けられた複数の穴３０３を備えている。 Next, looking at FIGS. 14 and 15, alternative structures for the pump chamber are shown. In particular, the pump chamber 300 is made of a reinforcing fiber material and includes three legs 301, which can be used to lift the chamber 300 above the floor of the container containing the molten metal. This has been seen to reduce the tendency for clogging. In addition, in this embodiment, the chamber 300 is directed to accept a bolt 305 provided to hold a reinforced fiber material bearing ring 307 positioned to fit an impeller (not shown) bearing ring. It is provided with a plurality of holes 303.

次ぎに図１６に目を向けると、この開示内に含まれる発明のポンプ概念は、設定された坩堝に適用される。その上、設けられる坩堝４００は、側壁４０３に隣接して管状コラム４０１を含む。管状コラム４０１は、坩堝の主溶融金属収容領域４０４と流体連通した流入口４０２を含む。坩堝および又は管状コラムは強化繊維材料で構成される。管状コラム４０１は、坩堝から放出口を経て溶融金属の排出を容易にする渦頂部分４０５を備えている。 Next, turning to FIG. 16, the pump concept of the invention contained in this disclosure applies to a crucible set. Moreover, the crucible 400 provided includes a tubular column 401 adjacent to the side wall 403. The tubular column 401 includes an inflow port 402 that communicates with the main molten metal accommodating area 404 of the crucible. The crucible and / or tubular column is made of reinforcing fiber material. The tubular column 401 includes a vortex apex portion 405 that facilitates the discharge of molten metal from the crucible through the outlet.

選択的に取り外し可能なモータ４０９、モータ取付台４１０、シャフト４１１およびインペラー４１２、ひとまとめにしてアッセンブリー４１３は、管状コラム４０１に導入することができ、モータによるインペラーの回転で、管状コラム４０１内に溶融金属の渦を生じさせ、溶融金属を渦頂部分４０５まで上昇させ、ついには放出口４０７を経て排出させる。 The selectively removable motor 409, motor mount 410, shaft 411 and impeller 412, collectively assembly 413, can be introduced into the tubular column 401 and melted into the tubular column 401 by rotation of the impeller by the motor. A metal vortex is generated, the molten metal is raised to the vortex top portion 405, and finally discharged through the discharge port 407.

坩堝の側壁４０３は、モータ取付台４１０を受け、モータ取付台と解放可能に合うように構成されたポスト４１５を備えるのがよい。この方法で、アッセンブリー４１３は、溶融金属の取り出しのため坩堝と選択的に関連させ、次いで、希望通り、取り外すことができる。有利には、アッセンブリーは、多数の坩堝を使用するのに利用することができる。 The side wall 403 of the crucible is preferably provided with a post 415 configured to receive the motor mount 410 and be releasably fitted to the motor mount. In this way, the assembly 413 can be selectively associated with the crucible for removal of the molten metal and then removed as desired. Advantageously, the assembly can be used to use a large number of crucibles.

本発明は、その設計が強化繊維材料の低いインペラーで平衡渦を生じさせ、空気を吸い込まないしなやかな平滑面を生じさせる点で多くの利点を有する。したがって、渦は激しくなく、ドロスを殆ど又は全く生じさせない。その上、本ポンプは、回転する溶融金属の円柱が乱れの全くない固形体として回転するように一定角速度を有する強制渦を生じさせる。 The present invention has many advantages in that its design creates an equilibrium vortex with a low impeller of reinforced fiber material, which does not suck in air and produces a supple smooth surface. Therefore, the vortices are not violent and produce little or no dross. Moreover, the pump produces a forced vortex with a constant angular velocity so that the rotating molten metal cylinder rotates as a solid body with no turbulence.

他の利点は、脆弱で、詰まりやすく損傷しやすい、伝統的な溶融金属ポンプでのライザー構成部品の除去を含む。加えて、設計は、伝統的な移送ポンプ基部に対して大変小さい設置面積を提供しかつインペラーを湾底に大変近くに設置する能力を有し、大変低い金属水位降下を可能にする。小さい設置面積の結果、装置は、現在の耐火炉設計に適しており、それに著しい変更を必要としない。 Other advantages include removal of riser components with traditional molten metal pumps, which are fragile, easily clogged and easily damaged. In addition, the design provides a very small footprint for the traditional transfer pump base and has the ability to install the impeller very close to the bottom of the bay, allowing for very low metal water level drops. As a result of the small footprint, the equipment is suitable for current refractory furnace designs and does not require significant changes to it.

ポンプは、優れた流れ調子能力を有し、そのオープン設計構造は、簡単かつ容易に清掃するアクセスに備える。有利には、シャフトおよびインペラー交換部品だけが一般的に要求される。事実、一般的には自己清掃である、すなわち、金属面が高いので、ライザー内のドロス形成は排除される。一般的には、エアモータのような低トルクモータが、経験される低トルクのために十分である。 The pump has excellent flow conditioning capacity and its open design construction provides easy and easy cleaning access. Advantageously, only shaft and impeller replacement parts are generally required. In fact, it is generally self-cleaning, i.e. the high metal surface eliminates dross formation in the riser. In general, low torque motors such as air motors are sufficient for the low torque experienced.

設計に対する任意の追加は、ポンプ室の流入口の基部に、フィルターの設置を含む。更に、ポンプは、大変長い引き（例えば１４フィート）を要求する溶融亜鉛環境での用途に適している。このような設計は、モータとインペラーとの中間の、回転シャフトの位置に軸受け機構を設置することを含む。その上、亜鉛に適用する場合には、ポンプ室管および随意に、シャフトとインを含む、構造全体が、スチール又はステンレススチールなどの金属で製造されるのがよい。 Any additions to the design include the installation of a filter at the base of the inlet of the pump chamber. In addition, the pump is suitable for applications in hot dip galvanized environments that require very long pulls (eg 14 feet). Such a design involves installing a bearing mechanism at the position of the rotating shaft, between the motor and the impeller. Moreover, when applied to zinc, the entire structure, including the pump chamber tube and optionally the shaft and inn, may be made of metal such as steel or stainless steel.

Claims (3)

基端および上端を有し、強化繊維材料で構成された細長い管と、前記管内に配置されたシャフトと、前記シャフトによって回転できるインペラーと、を含み、インペラーは、前記基端近くに配置され、前記基端は、流入口を含み、前記上端は、流出口を含み、
強化繊維材料で構成され、前記細長い管に取り付けられて前記流入口に配置される軸受けリングを更に含み、
前記細長い管は、複数の層から構成され、各層は、スラリーを入り込ませた織布を乾燥させることによって形成されており、前記スラリーは、ウォラストナイト、コロイドシリカ、及びガラス繊維の混合物である、溶融金属ポンプ。 An elongated tube having a proximal end and an upper end and made of a reinforcing fiber material, a shaft disposed within the tube, and an impeller rotatable by the shaft, the impeller being disposed near the proximal end. The base end includes an inlet and the upper end includes an outlet.
It further comprises a bearing ring made of a reinforcing fiber material, attached to the elongated tube and placed at the inlet.
Said elongated tube includes a plurality of layers, each layer, the slurry is allowed woven fabric is that the thus formed drying to enter the slurry, wollastonite, colloidal silica, and a mixture of glass fibers There is a molten metal pump. 基端から突出する少なくとも３つの脚部を含む、請求項１の溶融金属ポンプ。 The molten metal pump of claim 1, comprising at least three legs protruding from the proximal end. 前記軸受けリングを取り付けるために構成された少なくとも３つの穴を前記細長い管に更に含む、請求項１の溶融金属ポンプ。 The molten metal pump of claim 1, further comprising at least three holes in the elongated tube configured to attach the bearing ring.
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