RU2016115269A

RU2016115269A - Лопастное колесо двойного назначения для роторного инжектора

Info

Publication number: RU2016115269A
Application number: RU2016115269A
Authority: RU
Inventors: Джозеф ЛАНГЛЕ; Питер Дональд УЭЙТ; Франсис БРЕТОН; Серж МУНЖЕР; Мартен Больё
Original assignee: Рио Тинто Алкан Интернешенл Лимитед
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2014-09-26
Publication date: 2017-11-01
Also published as: AR101624A1; US20160238319A1; EP3049745A1; CN105765331A; WO2015042712A1; CA2924572C; EP3049745B1; CA2924572A1; EP3049745A4; BR112016006329A2; US10465987B2; AU2014328440B2; ZA201601611B; WO2015042712A8

Claims

1. Лопастное колесо двойного назначения, предназначенное для вращения в расплавленном металле в некотором направлении вращения, являющееся частью роторного инжектора и содержащее:

корпус, имеющий ось и центральную траекторию впрыска, проходящую вдоль указанной оси,

набор радиальных лопастных частей, расположенных по окружности вокруг указанной оси на расстоянии друг от друга вблизи указанной траектории впрыска, при этом каждая из указанных радиальных лопастных частей содержит переднюю грань радиальной лопасти, обращенную в направлении вращения, при этом указанные передние грани радиальных лопастей совместно обеспечивают формирование радиального компонента потока при указанном вращении,

множество каналов, каждый из которых проходит между соответствующей парой соседних радиальных лопастных частей,

набор радиальных поверхностей, расположенных по окружности вокруг указанной оси на расстоянии друг от друга, при этом каждая из указанных радиальных поверхностей образует границу в осевом направлении для соответствующего канала, и

набор осевых лопастных частей, расположенных по окружности вокруг указанной оси на расстоянии друг от друга, радиально снаружи от указанного набора радиальных лопастных частей, при этом каждая из них имеет переднюю грань, обращенную в направлении вращения, и при этом указанные передние грани осевых лопастных частей имеют наклон относительно радиальной плоскости и совместно обеспечивают формирование осевого компонента потока, направленного в осевом направлении от роторного инжектора при указанном вращении.

2. Лопастное колесо двойного назначения по п. 1, в котором указанные передние грани осевых лопастей являются продолжением соответствующих передних граней радиальных лопастей.

3. Лопастное колесо двойного назначения по п. 1, в котором каждая из указанных радиальных лопастных частей расположена рядом с соответствующей одной из указанных осевых лопастных частей и при указанном вращении обеспечивает направление расплавленного металла непосредственно к соответствующей осевой лопастной части.

4. Лопастное колесо двойного назначения по п. 1, в котором указанные радиальные лопастные части имеют радиальную длину, которая соответствует значениям между 30 и 70% общей радиальной длины, включающей указанную радиальную лопастную часть и осевую лопастную часть, предпочтительно - между 40 и 60%.

5. Лопастное колесо двойного назначения по п. 1, в котором угол наклона указанных передних граней осевых лопастей относительно соответствующих радиальных плоскостей составляет между 30 и 60°, предпочтительно - между 40 и 50° и наиболее предпочтительно - примерно 45°.

6. Лопастное колесо двойного назначения по п. 1, в котором указанный набор радиальных поверхностей образует часть дискообразного элемента.

7. Лопастное колесо двойного назначения по п. 6, в котором указанный дискообразный элемент имеет ближнюю поверхность, которая расположена по другую сторону от указанных радиальных лопастных частей и обращена к валу роторного инжектора, при этом указанная ближняя поверхность не содержит лопастные части и окружает соединительную втулку корпуса.

8. Лопастное колесо двойного назначения по п. 6, в котором указанный дискообразный элемент имеет дальнюю кольцеобразную поверхность, которая проходит радиально между центральной траекторией впрыска и внутренним в радиальном направлении концом указанных радиальных лопастных частей, при этом на указанной дальней кольцеобразной поверхности расположен указанный набор радиальных поверхностей.

9. Лопастное колесо двойного назначения по п. 6, в котором по меньшей мере часть указанных осевых лопастных частей выполнена в виде радиальных выступов из указанного дискообразного элемента.

10. Лопастное колесо двойного назначения по п. 9, в котором по меньшей мере часть указанных осевых лопастных частей, которые выполнены в виде радиальных выступов из указанного дискообразного элемента, выступают в направлении, противоположном валу роторного инжектора, который ведет к лопастному колесу, и совпадает с выходным направлением центральной траектории впрыска.

11. Способ обработки расплавленного металла с использованием роторного инжектора, имеющего лопастное колесо и осевое выходное отверстие, при этом указанный способ содержит одновременно следующее:

генерируют как осевой, так и радиальный компонент потока в расплавленном металле путем вращения лопастного колеса,

впрыскивают через лопастное колесо по меньшей мере один из измельченных материалов и/или газ, и

обеспечивают сдвиг слоев, впрыснутого по меньшей мере одного из измельченных материалов и/или газа за счет динамики вращающегося лопастного колеса.

12. Способ по п. 11, в котором вращение лопастного колеса осуществляют в расплавленном металле на глубине, меньшей, чем диаметр указанного лопастного колеса.

13. Лопастное колесо двойного назначения, предназначенное для вращения в расплавленном металле в некотором направлении вращения, являющееся частью роторного инжектора и содержащее корпус, который имеет ось, множество лопастей расположенных по окружности вокруг оси на расстоянии друг от друга, и отверстие, совпадающее с осью, при этом указанные лопасти имеют, как радиальную часть, обращенную в направлении вращения и совместно предназначенные для формирования радиального компонента потока при указанном вращении, так и наклонную часть, также обращенную в направлении вращения, имеющую наклон относительно радиальной плоскости и совместно предназначенные для формирования осевого компонента потока, направленного от роторного инжектора при указанном вращении.

14. Лопастное колесо двойного назначения по п. 13, в котором каждая из указанных радиальных лопастных частей выполнена примыкающей к соответствующей, одной из указанных осевых лопастных частей, образуя ее продолжение, и обеспечивает направление расплавленного металла непосредственно к соответствующей осевой лопастной части при указанном вращении.

15. Лопастное колесо двойного назначения по п. 13, в котором указанные радиальные лопастные части имеют радиальную длину, которая соответствует значениям между 30 и 70% общей радиальной длины, включающей указанную радиальную лопастную часть и осевую лопастную часть, предпочтительно - между 40 и 60%.

16. Лопастное колесо двойного назначения по п. 13, в котором угол наклона указанных наклонных частей относительно соответствующих радиальных плоскостей составляет между 30 и 60°, предпочтительно - между 40 и 50°, и наиболее предпочтительно - примерно 45°.

17. Лопастное колесо двойного назначения по п. 13, отличающееся тем, что содержит также множество каналов, каждый из которых проходит между соответствующей парой соседних радиальных лопастных частей; и набор радиальных поверхностей, расположенных по окружности вокруг оси на расстоянии друг от друга, при этом каждая из указанных радиальных поверхностей образует границу в осевом направлении для одного из соответствующих каналов.

18. Лопастное колесо двойного назначения по п. 13, в котором указанный набор радиальных поверхностей образует часть дискообразного элемента.

19. Лопастное колесо двойного назначения по п. 18, в котором указанный дискообразный элемент имеет ближнюю поверхность, которая расположена по другую сторону от указанных радиальных лопастных частей и обращена к валу роторного инжектора, при этом указанная ближняя поверхность не содержит лопастных частей и окружает соединительную втулку корпуса.

20. Лопастное колесо двойного назначения по п. 18, в котором указанный дискообразный элемент имеет дальнюю кольцеобразную поверхность, которая проходит радиально между указанной центральной траекторией впрыска и внутренним в радиальном направлении концом указанных радиальных лопастных частей, при этом на указанной дальней кольцеобразной поверхности расположен указанный набор радиальных поверхностей.

21. Лопастное колесо двойного назначения по п. 18, в котором по меньшей мере часть указанных осевых лопастных частей выполнена в виде радиальных выступов из указанного дискообразного элемента.

22. Лопастное колесо двойного назначения по п. 21, в котором по меньшей мере часть указанных осевых лопастных частей, которые выполнены в виде радиальных выступов из указанного дискообразного элемента, выступают в направлении, противоположном валу роторного инжектора, который ведет к указанному лопастному колесу, и совпадает с выходным направлением указанной центральной траектории впрыска.