CN101104888B - 熔融铝精炼设备 - Google Patents

Abstract

本发明是熔融铝精炼设备中的改进，所述设备包括：用于在精炼过程中保持熔融铝的容器；至少一个设置在该容器内的气体分配机构，所述分配机构包括通过圆柱形套管延伸的可旋转的轴，所述轴在其上端结合到驱动机构上，在其下端连接到转子上，以及限定将精炼气体输送到转子的通道的机构。根据本改进的一个方面，限定精炼气体通道的机构包括在其表面上形成槽的所述轴，所述槽限定出气体流路，所述气体流路的长度比轴的长度长，圆柱形套管的内表面进一步限定出所述精炼气体通道。当转子轴在其外周上形成限定精炼气体通道的至少一个螺旋槽和至少一个直槽时，提供一种很方便的结构，所述直槽平行于轴的轴线，并由两个平面形成。

Description

熔融铝精炼设备

技术领域

本发明是对精炼熔融铝用的设备的改进，所述熔融铝用于制造原始铝和再生铝或部分再生铝及其合金。

背景技术

来源于诸如原生金属、废料和再熔锭等最常见的来源的熔融铝，在被铸造成锭、薄板或者棒之前，通常必须提纯。这可以借助将惰性气体、即氮或者氩形成气泡，使其通过熔融形式的铝来进行。在某些实施例中，为了进行提纯，添加卤素气体，通常为氯气，或者可以只利用卤素气体。这种类型的处理可以除去溶解的氢，诸如钠、钾和锂等碱金属，诸如钙等碱土金属，以及如铝的氧化物和其它非金属内含物等的小的固体微粒。在这种处理中，通过降低熔融铝中的气泡的尺寸、并从而增大总的气体-金属表面的面积，增大给定体积的气体的效率。通过将所述气泡分散到被处理的熔融铝的整个体内，也会增大气泡的效率。制造小的气泡并且将其分散的一个非常有效的方法是，采用设置在熔融铝体内的旋转喷嘴(spinning nozzle)。可以获得用于这一目的的商业系统。可以通过增大这里所使用的生产气流的速度来增大这种旋转喷嘴的精炼速度。通常也必须增大喷嘴的旋转速度，以便持续制造所需的小气泡并且在系统的精炼区遍及整个熔融铝分散所述小气泡。这种气流和喷嘴旋转速度的增加，通常伴随着在熔融铝的表面上增大的涡流和紊流。但是，给定系统的最大精炼速度，受到其能够容忍的最大涡流和表面紊流或者粗糙度的限制。

基本上，相关的工艺牵涉到以极小的气泡的形式在整个熔体中分散喷射的气体。通过解吸到气泡中，将氢从熔体中除去，而其它非金属杂质则通过浮选被提升到浮渣层中。氢从熔体向惰性气体气泡内部的转移，由分压差驱动。氢在铝熔体中具有高扩散性，并且迁移反应基本上由界面控制。界面面积越大，达到给定的去气程度所需要的时间越短。另外，界面面积越大，气泡碰到和俘获内含物的机会也越高。因此，表面面积越大，精炼效率越高。喷射气体的分散，利用旋转的气体分配器来实现，所述分配器在熔体内产生大量的紊流。紊流使小的非金属微粒凝聚成大的微粒集合体，所述微粒集合体被气泡漂浮到熔体表面。紊流还导致小的气泡碰撞和长大。这种紊流在金属中还确保喷射气体与熔体充分的混合，并保持在容器的内部没有沉积物和氧化物的集结。从金属中漂浮出来的非金属杂质和浮渣一起从系统中取出，而从金属中被解吸的氢则和用过的喷射气体一起离开系统。

除了其它结构特征之外，旋转气体分配器具有一个轴和叶片式转子(接合到所述轴上)和叶片式定子，它们相互作用以便在熔体中提供所需的气泡形式。在操作时，该装置在金属中在该装置附近引起流型，使得所形成的气泡沿着所生成的流动矢量迁移，所述流动矢量沿着径向方向朝向外方，并具有相对于喷射构件的竖直轴向下的分量。这些流型具有几个有利的效果。首先，在熔体内提供基本上竖直的搅拌，藉此，沿着装置指向下方的气流与旋转的叶片相结合，导致将气体细分成小的分立的气泡。第二，从导入到熔体内的点处快速地将气泡运走，防止气泡聚结在气泡浓度最高的区域。第三，延长被很好地分散的气泡的气体在熔体内的停留时间，因为，在重力的影响下，气泡不会刚一形成就立即上升到表面上。

上述类型的设备，一般包括设有用于铝的入口和用于熔融金属的出口的容器，以及至少一个设置在所述容器内的旋转气体分配机构。尽管具有很多变形，所述气体分配机构一般包括可旋转的轴，在其上端接合到驱动机构上，在其下端连接到叶片式的圆形转子上。从而安装转子用于旋转，并且紧邻定子旋转，在转子与定子之间提供一个小的间隙。设置一个向转子输送精炼气体用的通道。经由转子与定子之间的小的间隙将精炼气体排放到铝的熔体内。在足够的压力下将精炼气体供应到通道的上端，以便喷射到容器内。这种类型的装置在下面的美国专利中进行过描述和说明，这些专利所揭示的相关内容，通过引用，在这里加以结合，用于更详细地说明本发明的背景。

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U.S.Pat.No.Inventor(s)  Date

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3,743,262    Szekely    07/03/1973

4,040,610    Szekely    08/09/1997

5,158,737    Stein      10/27/1992

4,203,581    Pelton     05/20/1980

4,290,588    Pelton     09/22/1981

5,234,202    Pelton     08/10/1993

5,846,481    Tilak      12/08/1998

由于某些原因，在精炼系统中，过分的表面紊流是不符合要求的。引起金属表面面积增大，从而导致与可能存在的任何一种活性气体的更高的反应速度。例如，来自于空气的氧气将会发生反应形成氧化铝薄膜，来自于空气的水蒸气将会发生反应，在金属中形成氢和氧化物薄膜。进而，当固体微粒被精炼气泡携带到熔融金属的表面上时，表面紊流会干扰它们从气泡中所希望的分离以及向形成在铝熔融体上的漂浮的浮渣层中结合。过分的紊流还会导致漂浮的浮渣重新分散到熔融的铝中。除了表面紊流之外，在反应容器内，表面和表面下的涡流也是不符合需要的。涡流的存在，特别是沿着中心竖直轴的涡流，倾向于将浮渣和炉渣俘获将吸取回到熔体内，从而内在地增大加到精炼设备上的负荷。这种问题是很严重的，特别是对于具有高的金属流速的“直列”式处理系统而言，这种系统提供在反应容器内小于5分钟的标称金属停留时间。尽管很难测量过分的表面涡流和紊流的定量的作用，但是众所周知并且普遍公认，高的涡流和表面紊流是不符合需要的，熟悉本领域的人员试图限制这种表面涡流和紊流。

增大熔融金属体内的旋转速度和/或增大现有技术的精炼设备中的气体流速的一个结果是，在熔融铝体内，通常只有一部分熔融铝形成很好地被限定的环流，留下铝熔体的相当大的一部分未被搅拌并且基本上未被处理。环流的形成在Szekely的美国专利U.S.Pat.No.3,743,263中进行过讨论和描述。在现有技术的装置中，环流的形成总是倾向于引起铝的向下流动，从而引起紧靠定子附近的炉渣或浮渣的向下的流动。因此，由于实际上杂质会被引入或者被再次引入到熔融铝中，设备在一定的程度上，至少会自我挫败。涡流和环流的综合作用只会导致限制在现有技术的装置中的精炼效率。在所有的现有技术的装置中，唯一能够降低涡流和环流的有害作用的手段，是降低转子的旋转速度。但是，在较低的转子速度，将气流破碎成气泡不是最佳的，因此，利用大的表面面积不能达到微细的气泡的分散。

由前面所述和通过对现有技术的研究可以清楚地看出，需要改进熔融铝精炼设备，以便将气体的精炼反应最大化，并且防止形成在顶部炉渣或浮渣引入或再次引入杂质。这种需要以前在USPatentNo.5,946,481中被Tilak所提出过，但是，由于金属合金不断地变得更加尖端，所以，改进熔融加上的提纯系统的效率的要求非常强烈。

本发明的目的是提供一种用于精炼熔融铝的设备，该设备对于“分批式”和“连续直列式”的装置，将公知的气体喷射精炼法的精炼效率最大化，并消除浮渣或炉渣中的杂质向铝熔体中的引入。

发明内容

本发明是熔融铝精炼设备中的改进，所述设备包括：用于在精炼过程中保持熔融铝的容器；至少一个设置在该容器内的气体分配机构，所述分配机构包括通过圆柱形套管延伸的可旋转的轴，所述轴在其上端结合到驱动机构上，在其下端连接到转子上，以及限定将精炼气体输送到转子的通道的机构。根据本改进的一个方面，限定精炼气体通道的机构包括在其表面上形成槽的所述轴，所述槽限定出气体流路，所述气体流路的长度比轴的长度长，圆柱形套管的内表面进一步限定出所述精炼气体通道。当转子轴在其外周上形成限定精炼气体通道的至少一个螺旋槽和至少一个直槽时，提供一种很方便的结构，所述直槽平行于轴的轴线，并由两个平面形成，其中，一个平面与另一个平面形成一个角度。该角优选地在70°至120°的范围内。平面之一优选地具有在约0mm至3.0mm的宽度，更优选地，在0.8mm至2.6mm的范围内，最优选地在1.0mm至1.5mm的范围内。另外一个平面的宽度优选地比所述的一个面的宽度大至少15倍。优选地，在轴上形成两个所述直槽。

另一方面，本发明是对上面所述类型的熔融铝精炼设备的改进，其中，所述改进包括围绕套管并占据熔融铝的表面的一部分的倒截头圆锥形的定子，其中，该定子的直径至少是套管的直径的两倍。方便地和优选地，当转子不运动时，定子漂浮在铝上，氮转子运动时，定子在套管上达到一个平衡的悬浮位置。定子的平衡位置位于施加到定子上的向上的浮力与液体铝的涡流和环流产生的施加到定子上的向下的力相匹配的平衡点上，所述两个力都影响指向下方的金属速度矢量。

在再一个方面，对设备的改进包括这样一个配置，其中，容器具有底板和壁，其中，至少部分地容器的壁面从底面上竖直向上地发散。优选地，容器的壁向上的净发散角从约5或6度到约16度，最好是约10-11度。

附图说明

图1是本发明的设备的垂直剖面的概略的示意图，用于说明本发明的特征及其优点。图中没有清楚地表示出用于保持熔融铝的温度的加热器，但是如果需要的话，可以包括在设备中；但是，这些加热器不是本发明的一部分。

图2本设备的容器的底面和一个壁的示意图，用于说明底面与壁之间存在的角度关系。

图3是本发明的改进的气体分散机构的改进的气体供应结构的放大的垂直剖面图。

图4是本发明的改进的气体分散机构的改进的气体供应结构的水平剖面图，表示气体流路的平行的槽。

具体实施方式

参照图1，熔炉的外部20典型地由钢制成。在壁20的内部，是低热传导率保温块和熔融铝不能透过的可铸矾土的耐火容器22。当然也可以使用其它的耐火材料，但是典型的可铸矾土为60％的Al₂O₃，0.2％的Fe₂O₃，余量为其它材料。容器22的耐火壁全部是低热传导率的，并提供隔热，这种隔热将向容器内的铝加热的需要最小化或者消除这种需要。外部结构用炉盖或炉顶24以及支承气体分配器和电动机26的上部结构(未示出)构成。精炼操作从通过入口30进入容器的熔融金属开始，所述入口可以镶嵌有碳化硅块或其它耐火材料。

铝熔体利用通过一般用50表示的旋转气体分配器的精炼气体用力地搅拌和喷射。分配器的转子52逆时针旋转；但是，被分配器在熔体中引起的环流型具有垂直分量。典型地，在现有技术中，通过偏移工作区域的对称性，一般在容器的中心导致涡流的形成。将涡流的形成降低到最小限度的努力中，也采用过挡板。

精炼过的金属进入图1左侧示意地表示的出口管40，并导入到出口室42内。室42被石墨块和/或碳化硅块的耐火壁与容器22内的铝的主体分离。炉底可以镶嵌有石墨板。

漂浮在金属上的浮渣d被起着挡板和撇渣器作用的刮刀或块32捕获并集中到靠近入口30的熔体的表面上，从该处可以很容易地将其除去。用过的喷射气体通过入口30离开系统。通过将诸如氩气等惰性气体经由入口管或者和喷射气体一起引入，相对于熔体提供对顶部空间的保护。

以任何一种传统的或者通常的方式向熔炉提供热量。典型地将镍-铬电阻加热元件插入到双重功能(衬里+加热)石墨块内，该石墨块被保持在与熔融铝接触的位置上。

炉顶24将熔炉的其余的部分完全密闭，并且借助几层隔热材料用于隔热。所使用的这种隔热材料例子是加上硅酸铝纤维衬里的铝箔。

在图1中表示出马达26。和该马达一起，设置温度控制器，变压器以及其它传统的设备，以便驱动分配器和操作所述设备，如通过引用在这里加压结合的现有技术中所相当详细的描述的那样。入口和出口的密封，管道系统以及保护一个封闭系统的完整性的其它设备，也是传统设备，在图中没有示出。

尽管在所描述的设备中表示出一个旋转气体分配机构50，但是，只要设备成比例地增大，也可以使用两个或更多个气体分配机构。所示气体分配器或者气体喷射装置，包括具有叶片54和叶片之间的通道56的转子52。转子52借助马达26通过连接于其上的轴60旋转。利用中空套管56和所述套管固定于其上的中空定子58将轴60与熔体隔离开。定子的58的外表面可以是光滑的或者是有叶片的。在转子52和定子58之间具有足够的间隙，以便允许转子52自由旋转并且许生产气体自由向外流动。装置的内部设计，使之具有一个螺旋通道62，所述螺旋通道被形成在轴60的外表面上的一个或多个螺旋槽和套管56的内表面所限定，通过该螺旋通道，可以将气体导入或者压出到转子52和定子58之间的间隙内。如图4所示，除了螺旋通道62之外，增强的设计沿着轴60的长度方向设有两个直槽120。每一个槽由至少两个在轴60的外周面上加工的成角度的平面(120a、120b)形成。两个平面(120a、120b)形成的角度优选地在70°至120°的范围内。一个平面(120a)优选地具有0mm至3.0mm范围内的宽度，更优选地具有0.8mm至2.6mm的范围内的宽度，最优选地具有1.0mm至1.5mm的范围内的宽度。另外一个平面(120b)的宽度优选地至少比所述一个平面的宽度大15倍。直槽120的数目并不局限于两个。轴60也可以设有一个槽或多于两个的槽。轴60和套管56和定子58具有相同的轴线，从而两个通道均围绕该轴线。轴60和转子具有和定子及套管的轴向同轴的轴线。设置用于在足够的压力下向通道的上端供应气体并喷射到容器和熔体内的任何一种传统的机构，但图中未示出。随着气体沿着转子的长度向下运动，气体分子与套管的内表面紧密接触。由于所牵涉到的温度典型地超过600摄氏度，套管的热量通过强烈的紊流对流并且通过辐射传递给气体分子。因此，当气体向转子流动时，通过与套管接触而倍加热，使得当喷射到熔体内时，气体的温度非常接近于熔体的温度。如后面将要描述的，这是本发明的非常重要的特征之一。

典型的容器可以形成从约4英尺到约6英尺的直径和深度。典型的气体喷射机构可以从约4至8英寸的直径，在转子与套管之间带有或者不带有锥度。对于转子而言，典型的速度为400至600转数/每分钟，具有每分钟2至5标准立方英尺的气体通过量。

现回到图1，将会注意到，容器的壁从底面起向外方呈锥形。这也是本发明的一个重要概念和特征。

现有技术的严重的限制之一是由于在它们被喷射到铝的熔体内之后，气泡聚结造成的。随着气泡向表面上升，聚结导致较少和更大的气泡。大的气泡增大在熔融铝和浮渣层之间的界面处的紊流，引起一些回流或者将浮渣的杂质引回到铝中。达到铝的顶部的较小的气泡将这种污染源降低到最低限度。更重要的是，当气泡聚结成更大的气泡时，气体-熔融金属的表面面积被大大降低。这导致精炼反应速度的非常显著的降低，因为反应只发生在气体-熔体界面上。如前面所述，通过从熔体内被解吸到气泡内，将氢除去，而其它非金属杂质通过浮选被提升到浮渣层内。氢从熔体向惰性气体气泡内部的迁移，被分压压差驱动。氢在铝熔体内具有高的扩散率，迁移反应主要由界面控制。界面面积越大，到达给定程度的去气所需的时间越短。而且，界面面积越大，被气泡碰到和内含物被俘获的机会也越大。因此，表面面积越大，精炼效率越高。进而，当气泡的数目减少时，给定的杂质区域被气泡接触并且粘附到气泡上或者与气泡反应的几率会迅速降低，在气体和金属之间的界面面积减少。

在本发明的整个概念中，包括两种机构，用于降低和显著消除这种气体的聚结和由此所产生的问题。

首先，如前面所述，在将其喷射到熔融金属中之前，将精炼气体预热。尽管可以采用其它的加热器槽结构，但是，采用前面所述的螺旋气流流路作为生产气体的预热装置是很有利的。根据这一概念，这种气流流路被轴的外表面和套管的内表面限定，并限定出一个其长度比轴的长度长的气流流路。当冷的气体作为稀薄的气体被喷射到熔融金属中时，气体立即近似于如前面所述的理想气体定律进行膨胀，形成较大的气泡。从室温到典型的熔融铝的1325华氏度的温度，在相同的压力下，气体膨胀到其初始的室温的体积的三倍。如果气体与熔体的温度相同，则可以避免这种膨胀，可以将大量的气体引入到熔体内，而不会由于大的气泡的存在而使熔体或熔体的上表面恶化。

第二，如图1所示，容器的壁，或者至少容器的壁面的一部分，从底面起竖直向上以图3所示的角度α发散。为了更容易说明本发明的概念起见，在图1所示的例示的实施例中所表示的底面是平的和水平的，但是，底面的形状并不是很关键的。关键的是，存在着一个所述壁从底面起竖直向上的净发散。从概念上讲，可以简单地将容器描述成一个倒截头锥体；但是，所述壁不需要是弓形的。如前面所述，尽管壁的任何明显的发散都将会改进铝的处理，但是，所述壁或者至某些壁的从底面起的最佳发散角大约为11±0.5度。

在理论上，壁离开容器底面的向上的发散角，应当为10.5度；但是，人们相信，利用所述壁从底面向上的净发散角大约为7到8度的容器可以获得接近最佳的结果。这里，“所述壁的净的向上的角”用来描述这样一种容器，在该容器中，并不是所有的壁都从通过容器的中心的假想的竖直轴发散，或者并不相等地发散，但是，其中，至少某些壁足够地发散，以便提供放大的上表面，所述上表面的大小与带有具有向上的净发散角的一个发散的壁或者相等的发散的壁的相同的体积的容器的上表面的大小基本上相同。因此，具有某些向上发散的壁，并且与带有向上发散的角度为10度的倒截头锥体形容器具有相同的体积和相同的上表面面积相对于底面面积之比的矩形容器，将具有10度的向上的净发散角。

容器壁的向上的净发散角是很重要的，因为，随着气泡在熔体内向上移动，施加到各个气泡上的金属静压力降低，它允许气泡膨胀。在现有技术中，在熔体的上部的较小的压力下气泡膨胀，由于它们增大的尺寸，气泡被迫靠拢。气泡越是靠拢，在气泡之间的熔融铝流越少，两个或多个气泡聚结变成更大的气泡的可能性越大，由此造成如前面所述的问题。

通过提供所描述的类型的铝精炼设备，即，精炼容器，用于铝的入口，用于熔融铝的出口，用于将气泡流喷射到容器中的熔体内的气体导入机构，其中容器壁具有净的向上的发散，气泡倾向于向上和向外移动，从而减少气泡聚结的可能性。

上面所述的从靠近定子的浮渣或炉渣层再次导入杂质的问题，如图1所示，借助浮动定子70来解决。浮动定子可以、并且方便地与转子具有大约相同的直径以及和浸入的定子58大约相同的高度，或者它也可以很大。定子的比重比熔融铝的比重足够低，以便即使在前面所述的朝下的矢量存在时，也提供浮力。其总密度优选地这样选择，使得定子漂浮在静止的熔融铝上，并且，由于所讨论的向下的矢量的原因，当转子处于操作的旋转速度时，定子悬浮在熔融铝中。对于给定的容器通过简单的实验可以很容易确定最佳密度。一般地，定子的密度总的将在2.0至2.5gm/cm3的范围内。必须提供用于收集上表面上的浮渣和除去喷射的气体的足够的表面面积，但是，可以利用比较大的浮动定子，例如，其直径为浸入的定子和转子的直径的2到5倍。浮动定子70阻碍作为前面所述的在熔体中铝的环形循环的结果固有地形成的涡流，从而，消除在现有技术中从靠近定子的浮渣层被引入到熔体中的小的杂质流。

上面所描述的三种结构，气体预热器，带有向上净发散的壁的容器，以及浮动定子，实质上消除了上面所描述的并通过参考结合到本发明中的现有技术的器件的使用者所面对的最严重的问题。

由于对于熔融金属的纯度和熔融铝及其合金的内部结构的坚固性的复杂的要求，带有上述问题的目前的装置，缺乏铝的精炼能力，特别是，对于例如铝箔，航天和防务级别的铸铝和挤压光亮的阳极氧化处理的铝板，汽车工业中的铝发动机组等最终的铝的应用而言。来自于铝的最终用户对铝的生产者的质量要求和压力，连同很容易获得用于检测金属的不纯度的仪器一起，保证本发明很快地得到商业上的开发。

工业上的应用

本发明用于冶金工业，更具体地说，用于铸造和浇铸原生铝和再生铝及器合金。

例子1：当在铝合金AA6063上试验这里所描述的本发明的设备时，观察到对于去气效率显著的改进。对于每小时11.3百万吨的熔融金属的流速，720摄氏度的平均熔融金属的温度，以及每100克合金0.39cc的氢输入浓度；测量的输出每100克合金0.09cc的氢输出浓度。这代表显著的高达76.9％的去气效率，这在现有技术中是没有听说过的。

例子2：类似地，对于合金AA7075的处理，测量到非常高的去气效率数值。除去气效率被改进之外，本发明的设备还增大了内含物的除去效率和碱金属和碱土金属的除去效率。并观察到，当利用制造有螺旋槽以及平的加工表面的轴进行铸造时，熔融金属将会很容易通过非常细的60PPI级的陶瓷泡沫过滤器，而不会产生穿过过滤器的任何压头水平(head level)的损失。这直接证明了利用优选的实施例的设备处理的熔融金属的极为精炼和纯净的条件。在对另外一种合金AA2024进行的试验中，铸造的和均质的坯料样品的超声波测试的结果显示，在被检查的金属中非常低的背景噪音，表明金属的高纯度和更纯净的内部结构。

Claims (21)

1.一种熔融铝精炼设备，包括：用于在精炼过程中保持熔融铝的容器；至少一个设置在容器内的气体分配机构，所述分配机构包括延伸通过圆柱形套管的可旋转的轴，所述轴在其上端结合到驱动机构上，在其下端连接到转子上；以及限定向转子输送精炼气体的通道的机构，其中，限定出精炼气体通道的机构包括在其表面上形成槽的所述轴，所述槽限定出气体流路，该气体流路的长度大于轴的长度，圆柱形套管的内表面进一步限定出所述精炼气体通道，这样配置并制造所述转子和套管，即：使之限定出所述通道，用于当气体流向转子时通过与套管接触将气体加热到接近熔体的温度；

进一步包括围绕套管的倒截头锥体状的定子，该定子具有至少为套管直径两倍的直径，并占据熔融铝的表面的一部分；以及

其中，这样配置和制造该容器，即：使之限定出底面和侧壁，所述侧壁以5度到16度的角度向上发散，以便允许气泡膨胀，不会随着气泡在熔体内向上移动降低金属静压力而明显地聚结，

所述熔融铝精炼设备，其特征在于：

所述轴在其表面上进一步设置至少一个直槽，该直槽与所述轴的轴线平行，并且由两个平的表面形成，其中，一个平面与另一个平面成角度地设置。

2.如权利要求1所述的设备，其中，所述轴至少在其中形成一个限定出精炼气体通道的螺旋槽。

3.如权利要求2所述的设备，其中，所述定子漂浮在静止的熔融铝上，并且当转子处于操作旋转速度时，所述定子悬浮在熔融铝内。

4.如权利要求3所述的设备，其中，容器的壁以11度的向上的净发散角向上发散。

5.如权利要求2所述的设备，其中，容器的壁以11度的向上的净发散角向上发散。

6.如权利要求1所述的设备，其中，定子漂浮在静止的熔融铝上，并且当转子处于操作旋转速度时，所述定子悬浮在熔融铝内。

7.如权利要求6所述的设备，其中，容器的壁以11度的向上的净发散角向上发散。

8.如权利要求1所述的设备，其中，容器的壁以11度的向上的净发散角向上发散。

9.如权利要求1所述的设备，其中，所述角在70°至120°的范围内。

10.如权利要求9所述的设备，其中，一个平面具有0mm至3.0mm范围内的宽度，另一个平面的宽度至少比所述一个平面的宽度大15倍。

11.如权利要求10所述的设备，其中，所述平面之一具有0.8mm至2.6mm的范围内的宽度。

12.如权利要求10所述的设备，其中，所述平面之一具有1mm至1.5mm的范围内的宽度。

13.如权利要求1、9-12中任何一项所述的设备，其中，在所述轴的表面上设置两个所述的直槽。

14.一种熔融铝精炼设备，包括：用于在精炼过程中保持熔融铝的容器；至少一个设置在容器内的气体分配机构，所述分配机构包括延伸通过圆柱形套管的可旋转的轴，所述轴在其上端结合到驱动机构上，在其下端连接到转子上，所述分配机构还包括限定向转子输送精炼气体的通道的机构，其中，限定出精炼气体通道的机构包括在其表面上形成槽的所述轴，所述槽限定出气体流路，该气体流路的长度大于轴的长度，圆柱形套管的内表面进一步限定出所述精炼气体通道，该通道的结构为，使处理气体和圆柱形套管相互暴露更大的表面面积，从而允许更大的热传递，这样配置并制造所述转子和套管，即：使之限定出所述通道，用于当气体流向转子时通过与套管接触而将气体加热到接近熔体的温度；以及，带有凹槽、可自由移动的倒截头锥体状的浮动定子，该定子具有至少为套管直径两倍的直径，并占据熔融铝的表面的一部分，

所述熔融铝精炼设备，其特征在于，

所述轴在其表面上进一步设置至少一个直槽，该直槽与所述轴的轴线平行，并且由两个平的表面形成，其中，一个平面与另一个平面成角度地设置。

15.如权利要求14所述的设备，其中，定子漂浮在静止的熔融铝上，并且当转子处于操作旋转速度时，所述定子悬浮在熔融铝内。

16.如权利要求14所述的设备，其中，这样配置和制造该容器，即：使之限定出底面和侧壁，所述侧壁以11度的角度向上发散，以便允许气泡膨胀，而不会随着气泡在熔体内向上移动降低金属静压力而明显地聚结。

17.如权利要求14所述的设备，其中，所述角在70°至120°的范围内。

18.如权利要求14所述的设备，其中，一个平面具有0mm至3.0mm范围内的宽度，另一个平面的宽度至少比所述一个平面的宽度大15倍。

19.如权利要求18所述的设备，其中，所述平面之一具有0.8mm至2.6mm的范围内的宽度。

20.如权利要求18所述的设备，其中，所述平面之一具有1mm至1.5mm的范围内的宽度。

21.如权利要求14、17-20中任何一项所述的设备，其中，在所述轴的表面上设置两个所述的直槽。

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