ES2620735T3

ES2620735T3 - Bomba de metal fundido

Info

Publication number: ES2620735T3
Application number: ES05769567.8T
Authority: ES
Inventors: Jorge A. Morando; Jon Tipton; George Mordue; Mark Bright; Lennard Lutes; Richard S. Henderson; Chris T. Vild
Original assignee: Pyrotek Inc
Current assignee: Pyrotek Inc
Priority date: 2004-07-07
Filing date: 2005-07-07
Publication date: 2017-06-29
Anticipated expiration: 2025-07-07
Also published as: EP1778986A4; EP1778986A2; JP5562282B2; CA2948335C; MX2007000047A; JP5941950B2; JP5684305B2; CA2573137A1; EP1778986B1; JP2014224541A; ES2857580T3; WO2006014517A2; JP4874243B2; US9951777B2; EP3181916A3; US20080253905A1; PL1778986T3; JP2011132964A; JP2008506067A; US11131309B2

Abstract

Una bomba (10) de metal fundido que comprende: un impulsor (16); una carcasa (18) de base de la bomba que envuelve al menos parcialmente el impulsor (16); un árbol (14) conectado al impulsor (16); un motor (12) conectado al árbol (14); una placa (34) de montaje del motor para soportar el motor (12); un poste (32) para conectar la placa (34) de montaje del motor a la carcasa (18) de base de la bomba, y un conector (60) que conecta el poste (32) a la placa (34) de montaje de la bomba; comprendiendo el conector (60): una pared (62) lateral; una pared (64) interna que se extiende desde la pared (62) lateral y que incluye una abertura (70) alineada axialmente, la pared (62) lateral y la pared (64) interna definen un receptáculo (98) inferior adaptado para recibir el poste (32), caracterizada porque la pared (62) lateral y la pared (64) interna definen un receptáculo superior adaptado para cooperar con una placa de montaje del motor o una estructura (74) conectada a la placa (34) de montaje del motor.

Description

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DESCRIPCION

Bomba de metal fundido Antecedentes

Durante el procesamiento de materiales fundidos, a menudo es necesario transferir los materiales fundidos de un recipiente a otro o hacer circular los materiales fundidos dentro de un recipiente. Normalmente para estos fines se utilizan bombas para el procesamiento de materiales fundidos. Las bombas tambien pueden utilizarse para otros fines, tales como para inyectar gases purificantes en los materiales fundidos que se bombean.

Esta invencion se refiere a una bomba de metal fundido que facilita la misma.

En la industria de los metales no ferrosos, el reciclaje de chatarra se ha convertido en una forma de vida economica. De hecho, mucho antes de que las preocupaciones ambientales y de conservacion comenzaran a impulsar los esfuerzos del reciclaje de chatarra, el reciclaje de aluminio, cobre, zinc, plomo y estano ocupaba un nicho firme en el mercado.

Se conoce proporcionar una parte de apoyo de un horno en el que se calienta un cuerpo de metal fundido dentro de un recinto en el que la combustion controlada inhibe la oxidacion del metal fundido. Se introducen solidos de metal en un pozo anexo a la parte de apoyo del horno y el metal fundido se transfiere entre la parte de apoyo y el pozo tanto para mantener la temperatura del metal en el pozo como para entregar el metal fresco a la parte de apoyo. Normalmente para hacer circular el metal se utiliza una bomba de metal fundido.

En particular, en la industria del reciclaje de aluminio, los procedimientos de refinado se complican enormemente por la potencia del aluminio para oxidarse con bastante facilidad. Por consiguiente, no es factible el refinado unicamente mediante reacciones de oxidacion, comun para otros metales no ferrosos. Del mismo modo, el aluminio tiene caractensticas de aleacion excepcionalmente fuertes con una variedad de otros metales, por lo tanto, durante el procesamiento debe extraerse frecuentemente una amplia gama de impurezas metalicas. En este sentido, la extraccion de magnesio se ha convertido en un foco particular dentro de la industria. La capacidad de extraer magnesio a partir de aluminio fundido se hace posible mediante una reaccion qmmica favorable entre el magnesio y el cloro. La reaccion del aluminio fundido con el cloro basicamente da lugar a la formacion de cloruro de magnesio que se recoge como una escoria en la superficie del aluminio fundido en el horno y puede espumarse. Aunque el aluminio humedecido debe tratarse, el objetivo ultimo en la nave de colada del aluminio es mantener y/o mejorar continuamente la calidad del producto al tiempo que aumenta la productividad.

En general, como se ha descrito anteriormente, la produccion secundaria de aleaciones de aluminio a menudo requiere el uso de un gas reactivo para reducir el contenido de magnesio y/o un gas inerte para eliminar inclusiones e hidrogeno. Por otra parte, para lograr una especificacion de magnesio final deseada para los materiales que se estan procesando, la extraccion de magnesio debe ocurrir durante el procedimiento de refinado en estado fundido. Hoy en dfa, en muchas operaciones las bombas de inyeccion de gas se consideran la herramienta mas eficaz para esta tarea. En las patentes de Estados Unidos N.° 4.052.199 y N.° 4.169.584 se representan bombas de inyeccion de gas de este tipo, incorporadas como referencia en el presente documento.

En el caso de que un material fundido se funda en un horno de reverbero, el horno normalmente esta provisto de un pozo externo en el que se dispone una bomba. Cuando se desea eliminar los materiales fundidos desde el recipiente, se utiliza una bomba de transferencia. Cuando se desea hacer circular los materiales fundidos dentro del recipiente, se utiliza una bomba de circulacion. Cuando se desea modificar los materiales fundidos dispuestos dentro del recipiente, se utiliza una bomba de inyeccion de gas.

En cada una de estas bombas, se dispone un impulsor giratorio dentro de una cavidad o carcasa de un miembro de base que se sumerge en un material fundido. Tras la rotacion del impulsor, el material fundido se bombea a traves de una abertura de salida o de descarga y se procesa de una manera que depende del tipo de bomba que se utilice. El impulsor en sf esta soportado para rotar en el miembro de base mediante un arbol giratorio. El arbol se hace girar mediante un motor provisto en el extremo superior del arbol. Varios postes de soporte se extienden desde una plataforma de soporte del motor al miembro de base para soportar y suspender el miembro de base dentro del material fundido. Ademas, las canalizaciones verticales pueden extenderse hacia arriba desde el miembro de base para proporcionar un camino o canal para que los materiales fundidos salgan.

Es preferible hacer que estos tipos de componentes, por ejemplo postes de soporte, canalizaciones verticales y arboles giratorios, incluyan un material metalico, tal como aleaciones a base de hierro o de acero, puesto que los materiales metalicos son considerablemente mas fuertes por kilo que el grafito. El problema con el uso de estos materiales es que el miembro de base y el impulsor normalmente se construyen de grafito (debido a sus caractensticas de desgaste) y es diffcil de mantener una conexion entre los componentes metalicos y los del grafito. Tal dificultad surge debido a las diferencias en la expansion termica experimentada por estos materiales. En consecuencia, los pernos y los elementos de fijacion convencionales generalmente no son mecanismos de conexion factibles.

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Los documentos US2004/080085, US2001/028846 y US 6.562.286 divulgan sistemas de bombas de metal fundido que comprenden un conector que tiene un receptaculo inferior adaptado para recibir un poste que se extiende desde una plataforma de soporte del motor a un miembro de base.

Las conexiones conocidas entre los postes de soporte y la plataforma de soporte del motor no permiten un ajuste facil para facilitar la nivelacion de la plataforma de soporte del motor. Una plataforma de soporte del motor desnivelada puede causar tension en muchos de los componentes de la bomba de metal fundido

Breve descripcion de los dibujos

La figura 1 es una vista lateral en seccion transversal de una bomba de metal fundido;

la figura 2 es una vista lateral en seccion transversal de una parte superior de la bomba de metal fundido de la figura 1 que muestra la conexion entre un poste de soporte y un soporte del motor;

la figura 3 es una vista en perspectiva de una unidad de acoplamiento y un asiento para el poste de soporte para la bomba de metal fundido de la figura 1;

la figura 4 es una vista en seccion transversal de una parte de una bomba de metal fundido que muestra un poste de soporte y la unidad de acoplamiento;

la figura 5 es una vista en seccion transversal tomada a partir de la figura 1 que muestra la conexion entre un arbol impulsor y un motor para la bomba de metal fundido de la figura 1;

la figura 6 es una vista en planta de un conector de arbol para la bomba de metal fundido de la figura 1;

la figura 7 es una vista lateral en seccion transversal del conector de arbol mostrado en la figura 6;

la figura 8 es una vista lateral en seccion transversal de un conjunto de impulsor y arbol de la bomba de metal fundido de la figura 1;

la figura 9 es una vista en planta inferior del conjunto de arbol de la bomba de metal fundido de la figura 1;

la figura 10 es una vista en planta superior de una bota del conjunto de arbol de la bomba de metal fundido de la figura 1;

la figura 11 es una vista en perspectiva superior de un miembro de tapa para su uso con un impulsor de una bomba de metal fundido, tal como la bomba representada en la figura 1;

la figura 12 es una vista en perspectiva inferior del miembro de tapa de la figura 11;

la figura 13 es una vista en perspectiva de un tapon de tubo de gas para su uso con una bomba de inyeccion de gas de metal fundido;

la figura 14 es una vista en perspectiva lateral del tubo de inyeccion de gas en una salida de la bomba;

la figura 15 es una vista esquematica de una base de la bomba;

la figura 16 es una vista esquematica que representa la dimension de la altura de una salida representativa;

la figura 17 es una vista esquematica de una base de bomba representativa en la que el elemento difusor de

salida forma un componente separado fijado a la base;

la figura 18 representa una seccion transversal de la base de la bomba de la figura 17;

la figura 19 es una vista en perspectiva del elemento difusor de salida desde un extremo de entrada;

la figura 20 es una vista en perspectiva del elemento difusor de salida desde un extremo de salida;

la figura 21es una vista en perspectiva en seccion transversal del elemento difusor de salida; y

la figura 22 es una vista en perspectiva en seccion transversal profunda del elemento difusor de entrada;

la figura 23 es una vista en perspectiva de un tapon de tubo de gas alternativo;

la figura 24 es una vista en perspectiva de un mecanismo de ajuste del soporte del motor;

la figura 25 es una vista en perspectiva despiezada de un soporte del motor que incluye el mecanismo de ajuste de la figura 24; y,

la figura 26 es una vista en alzado lateral de una bomba de inyeccion de gas de metal fundido de la tecnica

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anterior;

la figura 27es una vista en perspectiva de una base impulsora; y la figura 28 es una vista en planta de la base impulsora de la figura 27. Sumario

La presente invencion proporciona una bomba de metal fundido mejorada que comprende las caractensticas de la reivindicacion 1. La bomba de metal fundido comprende un impulsor, una carcasa de base de la bomba que envuelve al menos parcialmente el impulsor, un arbol conectado al impulsor, un motor conectado al arbol, una placa de montaje del motor para soportar el motor, un poste para conectar la placa de montaje del motor a la carcasa de base de la bomba y un conector que conecta el poste a la placa de montaje del motor, el conector que comprende: una pared lateral, una pared interior que se extiende desde la pared lateral y que incluye una abertura alineada axialmente, la pared lateral y la pared interior que definen un receptaculo inferior adaptado para recibir el poste. La bomba de metal fundido se caracteriza porque la pared lateral y la pared interior definen un receptaculo superior adaptado para cooperar con la placa de montaje del motor o con una estructura conectada a la placa de montaje del motor. La bomba de metal fundido puede incluir un casquillo para conectar el arbol al motor. El arbol puede comprender un conjunto que incluye una varilla metalica alargada que tiene un primer extremo y un segundo extremo y un miembro de accionamiento metalico no circular unido al segundo extremo de la varilla metalica alargada. El impulsor puede incluir un miembro de tapa que tiene una pluralidad de aberturas de entrada que comunican con conductos internos del impulsor, cada abertura de entrada que tiene una pared interior y una pared exterior, siendo la pared exterior mas larga que la pared interior, cada abertura de entrada que incluye tambien una pared anterior y una pared posterior, la pared anterior y la pared posterior cada una que interconectan con la pared interior y con la pared exterior y que estan inclinadas cada una de tal manera que un borde superior de cada pared precede a un borde inferior de cada pared en una primera direccion de rotacion.

La bomba de metal fundido puede utilizarse como una bomba de inyeccion de gas. Un tapon de tubo de inyeccion de gas para su uso con la bomba de metal fundido incluye un cuerpo que tiene un canal a traves del que puede fluir el gas y un miembro de punta de ceramica situado dentro del cuerpo. Una parte del cuerpo esta adaptada para comunicarse con una fuente de inyeccion de gas para proporcionar gas al canal. El miembro de punta de ceramica incluye un conducto en comunicacion con el canal.

La bomba de metal fundido puede incluir una aleta dispuesta dentro del conducto de salida. La aleta incluye una primera parte ahusada aguas arriba y una segunda parte ahusada aguas abajo, estas posiciones conectadas por una parte generalmente mas gruesa en la que las paredes del conducto de salida divergen en sustancialmente el mismo grado de incremento que el estrechamiento del primer extremo de la aleta, y en la que un puerto de inyeccion de gas se extiende a traves de la aleta, saliendo de las paredes laterales de la misma.

La bomba de metal fundido puede tener una entrada, una salida y un medio para atraer el metal fundido en dicha entrada y para expulsar dicho metal fundido desde dicha salida. La salida comprende un canal que tiene una primera area de seccion transversal en una posicion aguas arriba y una segunda area de seccion transversal mas grande en una posicion terminal. Mas particularmente, el canal incluye una longitud L, una altura H y una anchura W, donde W aumenta generalmente de acuerdo con un angulo a mayor que 0 desde una posicion Wu aguas arriba a una posicion W1 terminal. Alternativamente, o ademas de ello, la bomba tiene una altura H generalmente creciente de acuerdo con un angulo desde una posicion Hu aguas arriba a una posicion Ht terminal. Preferentemente, a se encuentra entre aproximadamente 1,5 y 11 °, que p cae entre aproximadamente 1,0 y 10°. a y p pueden estar comprendidos de una dimension creciente de una pared o de la combinacion de una dimension creciente en paredes opuestas.

Puede proporcionarse una relacion deseada entre el flujo de metal en la bomba y las dimensiones de la salida difusora. Q es igual al flujo de metal (m3/s) y Q/240<(W, XH,)<Q/40. 0,026<1/2(W, - WJ<0,195, formula 0,017<1/2(H, - HJL <0,177.

Descripcion detallada

Haciendo referencia a la figura 1, una bomba 10 de metal fundido incluye un motor 12 que acciona un conjunto 14 de arbol impulsor conectado a un impulsor 16. La bomba 10 mueve el metal fundido mediante la rotacion del impulsor 16 situado en una camara 20 de bombeo de una carcasa 18 de base de la bomba para mover el metal fundido a traves de un conducto 22 de salida en la carcasa de base hacia un tubo 24 elevador que tiene un conducto 26 interno a traves del que se desplaza el metal fundido. La carcasa 18 de base se situa dentro de un bano 28 de metal fundido. Los conjuntos 32 de postes separan la carcasa 18 de base de una placa 34 de montaje del motor sobre la que esta montado el motor 12.

En la figura 1, el conjunto 32 de postes representado incluye una cubierta 36 protectora externa cilmdrica hueca que tiene un taladro 38 pasante longitudinal que recibe una varilla 42 cilmdrica alargada. La cubierta 36 protectora externa normalmente se fabrica de un material resistente al calor y no reactivo tal como un material refractario incluyendo grafito, ceramica y similares. La varilla 42 alargada normalmente se fabrica de un material que tenga una

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alta resistencia a la traccion tal como el acero, pero tambien pueden utilizarse otros materiales adecuados.

La carcasa 18 de base de la bomba incluye un taladro 44 vertical que esta dimensionado para recibir la varilla 42 alargada del conjunto 32 de postes. La varilla 42 alargada se extiende a traves del taladro 44 vertical en una cavidad 46. La varilla 42 incluye un extremo 48 roscado que coopera con una tuerca 52 u otro miembro de retencion, para retener el extremo 48 roscado de la varilla 42 alargada dentro y a la carcasa 18 de base. La tuerca 52 puede tener una cara inclinada que coopera con una pared inclinada en la carcasa 18 de base de la bomba que define una pared superior de la cavidad 46. En lmea con el taladro 44 vertical, la carcasa 18 de base tambien incluye un rebaje 54 circular que esta dimensionado para recibir la cubierta 36 externa. La cubierta 36 externa y el miembro 52 de retencion impiden que el metal fundido del bano 28 de metal fundido entre en contacto con la varilla 42 alargada.

La conexion entre el conjunto 32 de postes y la placa 34 de montaje del motor esta proporcionada por una unidad 60 de acoplamiento. Haciendo referencia a la figura 2, la unidad 60 de acoplamiento incluye una pared 62 al menos sustancialmente anular y una pared 64 interna que se extiende desde la pared anular en un plano que es normal a un eje 66 central de la unidad 60 de acoplamiento y la varilla 42 alargada. La pared 62 anular incluye aberturas 68 para permitir la fijacion de la pared 64 interna a la pared anular. La pared 62 anular y la pared 64 interna tambien pueden fabricarse como una pieza integral, por ejemplo fundidos como una sola pieza, que puede obviar la necesidad de las aberturas 68. La pared 64 interna incluye tambien una abertura 70 central alineada con el eje 66 central. La pared 64 interna y la pared 62 anular definen una cavidad 72 superior (figura 3) que esta configurada para cooperar con la placa 34 de montaje del motor y/o una estructura de montaje o asiento 74 que se conecta a la placa 34 de montaje del motor a traves de elementos 76 de fijacion.

Como se ve mas claramente en la figura 3, el asiento 74 incluye aberturas 78 de fijacion dimensionadas para recibir los elementos 76 de fijacion (figura 2) para unir el asiento 74 a la placa 34 de montaje del motor. El asiento 74 puede unirse a la placa 34 de montaje del motor de otras maneras convencionales, por ejemplo, con soldadura.

El asiento 74 incluye tambien una abertura 82 central que esta dimensionada para recibir la varilla 42 alargada. La abertura 82 central puede tener una configuracion poligonal, que en la figura 3 es hexagonal, para alojar un extremo 84 de forma poligonal correspondiente (figura 2) de la varilla 42 alargada. La abertura 82 central y el extremo 84 de la varilla 42 alargada pueden tomar otras configuraciones no circulares. La abertura 82 central esta alineada con el eje 66 central. Haciendo referencia de nuevo a la figura 2, la abertura 82 poligonal limita la rotacion del extremo 84 de forma poligonal de la varilla 42 alargada puesto que un elemento 86 de fijacion roscado se enrosca en una abertura 88 roscada en el extremo 84 para conectar el conjunto 32 de postes a la placa 34 de montaje del motor. Alternativamente, la abertura 70 central de la pared 64 interna puede tener una configuracion no circular y la abertura 82 en el asiento 74 puede ser circular. El asiento 74 tambien incluye una pared 90 lateral roscada externamente que coopera con roscas 92 internas formadas en la cavidad 72 superior. La conexion roscada entre el asiento 74 y la unidad 60 de acoplamiento permite el ajuste vertical de todo el conjunto 32 de postes. El asiento 74 tambien incluye una protuberancia 94 central superior que se recibe en una abertura 96 de forma correspondiente (figura 2) en la placa 34 de montaje del motor, las cuales estan alineadas con el eje 66 central. Para unir el conjunto 32 de arbol a la placa 34 de montaje del motor, la unidad 60 de acoplamiento se enrosca en el asiento 74 de montaje. Alternativamente, el asiento puede configurarse para recibir la pared 62 lateral. Por ejemplo, el asiento puede estar roscado internamente y la pared lateral puede estar roscada externamente.

Ademas de la cavidad 72 superior descrita anteriormente, la unidad 60 de acoplamiento define una cavidad 98 inferior (figura 2) por debajo de la pared 64 interna que esta configurada para recibir la cubierta 36 externa del conjunto 32 de postes. La cubierta 36 externa puede incluir un extremo ahusado que se recibe dentro de la cavidad 98 inferior. La cubierta 36 externa y la varilla 42 alargada se insertan en la cavidad 98 inferior de la unidad 60 de acoplamiento y el extremo 84 de forma poligonal de la varilla 42 alargada se extiende a traves de la abertura 70 central en la pared 66 interna y dentro de la abertura 82 central en el asiento 74. El elemento 86 de fijacion se inserta en la abertura 88 central roscada en el extremo 84 de forma poligonal de la varilla 42 alargada. El elemento 86 de fijacion se extiende a traves de un miembro 104 de empuje, por ejemplo, muelles Belleville que tienen arandelas dispuestas en los extremos opuestos y se enrosca en la abertura 88 roscada de la varilla 42 alargada. El miembro 104 de empuje coloca la varilla 42 en tension que comprime la cubierta 36 externa.

La unidad 60 de acoplamiento mantiene una conexion mas facil entre el conjunto 32 de arbol y la placa 34 de montaje del motor, en comparacion con los dispositivos conocidos. El acoplamiento entre el conjunto 32 de arbol y la placa 34 de montaje del motor tiene menos piezas que los conjuntos de acoplamiento conocidos. Cuando se proporciona una pluralidad de postes en una bomba de metal fundido, la unidad 60 de acoplamiento mantiene una configuracion de autonivelacion proporcionando el asiento 74 al que puede conectarse de forma ajustable la unidad de acoplamiento. Ademas, las dimensiones de la cubierta 36 externa no son tan cnticas como los dispositivos conocidos debido a la conexion ajustable, por ejemplo, roscada, entre la unidad 60 de acoplamiento y el asiento 74.

Haciendo referencia a la figura 4, se divulga una disposicion de acoplamiento alternativa entre un poste de grafito y la placa 34 de montaje del motor. Una unidad 112 de acoplamiento esta configurada de manera similar a la unidad 60 de acoplamiento divulgada en la figura 2. La unidad 112 de acoplamiento incluye una pared 114 anular y una pared 116 interna que esta unida a la pared 114 anular y reside en un plano que es al menos sustancialmente normal a un eje 118 central del poste 110 y a la unidad 112 de acoplamiento. La pared 116 interna incluye una

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abertura 122 central dimensionada para recibir un elemento de fijacion (no mostrado) similar al elemento 86 de fijacion representado en la figura 2. La pared 114 anular y la pared 116 interna definen una cavidad 124 superior que esta configurada para cooperar con la placa 34 de montaje del motor y/o con un asiento 126. El asiento 126 puede unirse a la placa 34 de montaje del motor de una manera similar a la del asiento 74 descrito en la figura 2. El asiento incluye una abertura 128 central que esta dimensionada para recibir un elemento de fijacion (no mostrado). El asiento 126 incluye tambien una protuberancia 132 piloto que se recibe dentro de una abertura 134 en la placa 34 de montaje del motor. La pared 114 anular se enrosca en el asiento 126 de una manera similar a la descrita en la figura 2.

El poste 110 de grafito incluye un taladro 140 horizontal que se extiende a traves del poste en una direccion perpendicular al eje 118 central. El taladro 140 esta configurado para recibir un manguito 142 roscado. La pared 114 anular de la unidad 112 de acoplamiento incluye aberturas 144 alineadas que tambien estan configuradas para recibir el manguito 142 roscado. El manguito 142 roscado incluye un orificio 146 roscado vertical que se alinea con el eje 118 central cuando el manguito 142 roscado esta posicionado correctamente dentro del taladro 140. El poste 110 incluye tambien un taladro 148 vertical que esta alineado con el eje 118 central y se extiende desde un extremo superior del poste 110 en el taladro 140 transversal.

Un elemento de fijacion (no mostrado) similar al elemento 86 de fijacion descrito en la figura 2, se inserta en la abertura 128 central del asiento 126, en la abertura 122 central de la pared 116 interna, en el taladro 148 vertical del poste 110 y en el orificio 146 roscado del manguito 140 roscado. El elemento 86 de fijacion puede cooperar con una miembro de empuje similar al mostrado en la figura 2. El elemento de fijacion se aprieta tirando del manguito 140 roscado hacia arriba que proporciona una fuerza de compresion sobre el poste 110 y puede poner el elemento de fijacion en tension. Componentes del conjunto de acoplamiento descrito en la figura 4 tambien pueden utilizarse con el conjunto de acoplamiento descrito en las figuras 2 y 3.

Haciendo referencia a la figura 5, se divulga la conexion entre el motor 12 y el conjunto 14 de arbol impulsor. Un arbol 160 de accionamiento se extiende desde el motor 12 y se conecta a un casquillo 162 que recibe el conjunto 14 de arbol impulsor. El conjunto 14 de arbol impulsor incluye un manguito 164 exterior hueco generalmente cilmdrico que esta fabricado de un material refractario tal como grafito, ceramica o similares. El manguito 164 exterior incluye un taladro 166 pasante vertical central que esta alineado con un eje 168 central del conjunto 14 de arbol. El taladro 166 central recibe una varilla 172 alargada que esta fabricada de un metal resistente al calor, tal como un acero resistente al calor que es conocido en la tecnica.

El manguito 164 exterior incluye un resalte 174 radial situado cerca de un extremo superior del manguito exterior. El casquillo 162 incluye una cavidad escalonada que define una cavidad 176 inferior, una cavidad 178 central y una cavidad 182 superior. La cavidad 176 inferior esta dimensionada adecuadamente para recibir el resalte 174 del manguito 164 exterior. El casquillo 162 incluye aberturas 184 que reciben pasadores 186 que estan dispuestos justo por debajo del resalte 174 del manguito 164 exterior cuando el conjunto 14 de arbol se inserta en la cavidad del casquillo. Los pasadores 186 pueden retener verticalmente el conjunto 14 de arbol dentro del casquillo 162. La cavidad 178 central esta dimensionada para recibir una parte superior del manguito 164 exterior que esta dispuesta por encima del resalte 174. La cavidad 182 superior del casquillo 162 esta dimensionada apropiadamente para recibir de forma coincidente un conector 188 de arbol coincidente, que se describe en mas detalle a continuacion.

Haciendo referencia a las figuras 6 y 7, el conector 188 de arbol esta fabricado de un acero resistente al calor. La periferia de la cavidad 182 superior del casquillo 162 (figura 5), que no es circular, esta conformado para coincidir con la periferia del conector 188 de arbol. Asf, cuando el conector 188 de arbol esta conectado a la varilla 172 alargada (figura 5) y recibido dentro de la cavidad 185 superior conformada complementaria del casquillo 162, la rotacion del casquillo 162 da lugar a la rotacion de la varilla 172 alargada.

Como se representa en las figuras 6 y 7, el conector 188 de arbol es simetrico tanto en un primer eje o eje 192 mayor y en un segundo eje o eje 194 menor. El eje 192 mayor y el eje 194 menor son los dos perpendiculares entre sf y perpendiculares al eje 168 central (figura 5). El conector 188 de arbol incluye extremos 196 longitudinales circulares opuestos y caras 198 laterales opuestas que interconectan con los extremos 196 longitudinales. El conector 188 de arbol incluye una abertura 202 conica con llave que incluye una ranura 204 de chaveta que se extiende en el conector 188 de arbol de la abertura conica 202.

Haciendo referencia a la figura 8, la varilla 172 alargada incluye una parte 206 ahusada de forma conica que se recibe dentro de la abertura 202 central del conector 188 de arbol. La parte 206 ahusada esta conformada para adaptarse de forma coincidente con la abertura 202 central del conector 188 de arbol. La parte 206 ahusada incluye una ranura 208 de chaveta cortada verticalmente en la superficie exterior de la parte 206 ahusada que se alinea con la ranura 204 de chaveta del conector 188 de arbol. Las ranuras 204 y 208 de chaveta reciben una llave 212 para bloquear el conector 188 de arbol a la varilla 172 alargada. El conector 188 de arbol proporciona un conector de metal a metal entre el casquillo 162 y la varilla 172 alargada proporcionando asf una fuerte conexion entre el arbol 160 del motor y el conjunto 14 de arbol impulsor. Una tuerca 214 y una arandela 216 pueden unirse a un extremo 218 superior roscado de la varilla 172 alargada para asegurar la llave 212 verticalmente en su lugar. Se recibe una chaveta 222 en un taladro pasante transversal adyacente al extremo superior de la varilla 172 alargada.

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Haciendo referencia a la figura 8, un extremo inferior del conjunto 14 de arbol impulsor se une al impulsor 16. El impulsor 16 incluye una estructura 240 superior que se une a una estructura 242 inferior usando una llave 244. La estructura 240 superior y la estructura 242 inferior definen las paletas 246 a traves de las que se bombea el metal fundido. La estructura 242 inferior tambien incluye una entrada 248 en la que el metal fundido entra en el impulsor. El impulsor 16 representado es un impulsor de entrada inferior; sin embargo, el impulsor puede tomar otras configuraciones, tales como un impulsor de entrada superior.

La estructura 240 superior del impulsor 16 incluye una protuberancia 252 hueca que se extiende hacia arriba que define una cavidad 254 que recibe el extremo inferior del conjunto 14 de arbol. Una placa 256 oblonga se une a un extremo inferior de la varilla 172 alargada. Como se ve mas claramente en la figura 9, que es una vista en planta inferior del conjunto 14 de arbol, la placa 256 incluye bordes 258 longitudinales redondeados opuestos y bordes 262 laterales aplanados. La cavidad 254 del impulsor 16 tiene la forma apropiada para coincidir con la periferia de la placa 256 inferior de manera que la rotacion de la varilla 172 alargada da lugar a la rotacion del impulsor 16.

Haciendo referencia de nuevo a la figura 8, una bota 270 hueca que tiene un taladro 272 pasante vertical recibe un extremo inferior de la proteccion 164 exterior. La proteccion 164 exterior incluye una parte 274 ahusada que transita en una parte inferior que se recibe dentro de la bota 270. Como se ve mas claramente en la figura 10, que es una vista en planta superior de la bota 270, la bota incluye una parte 276 superior anular que se extiende hacia arriba desde una parte 278 oblonga inferior que coincide con la configuracion de la placa 256 inferior. En consecuencia, la base 278 oblonga de la bota 270 incluye extremos 286 longitudinales redondeados y extremos 288 laterales aplanados. La bota 270 esta fabricada de un material refractario tal como grafito, ceramica u otro material similar. Haciendo referencia de nuevo a la figura 8, se interpone un material 282 de relleno entre una superficie inferior de la base 278 de la bota 270 y una superficie superior de la placa 256 inferior. Asimismo, el material 284 de relleno se interpone entre la varilla 172 alargada y el manguito 164 exterior. El material de relleno puede comprender grafito granular y otros materiales resistentes al calor.

La configuracion de la bota 270 proporciona una gran superficie de apoyo (es decir, superficies 288 aplanadas), para acoplarse a superficies cooperantes de la cavidad 254 del impulsor 16 de modo que el impulsor 16 pueda girar junto con el conjunto 14 de arbol. Se proporcionan taladros 290 pasantes horizontales en la estructura 240 superior del impulsor 16 y se alinean con los taladros 292 pasantes horizontales 292 en la bota 270. Puede inyectarse cemento a traves de los taladros 290 y 292 para unir aun mas la bota 270 al impulsor 16.

Haciendo referencia de nuevo a la figura 1, el impulsor 16 se aloja en la camara 20 de bombeo definida en la carcasa 18 de base de la bomba. Un anillo 294 de cojinete anular que tiene un taladro 296 central recibe la bota 270. El anillo 294 de cojinete se apoya contra un anillo 298 de cojinete estacionario que esta unido a la carcasa 18 de base de la bomba.

Haciendo referencia a la figura 11, se muestra un miembro 300 de tapa para un impulsor de entrada superior que puede unirse adhiera al conjunto 14 de arbol impulsor. El miembro 300 de tapa tambien puede unirse en la parte inferior de un impulsor para formar un impulsor de entrada inferior. En los dos impulsores mencionados anteriormente, se proporcionan paletas, similares a las paletas 246 (figura 8) de modo que el impulsor pueda mover el metal fundido. El miembro 300 de tapa divulgado en las figuras 11 y 12 aumenta la cantidad de metal fundido que puede bombearse en una cantidad de tiempo particular, en comparacion con impulsores conocidos. El miembro 300 se describira como un miembro de tapa, sin embargo, se entiende que el miembro puede unirse a la parte superior o inferior de un impulsor.

Haciendo referencia de nuevo a la figura 11, el miembro 300 de tapa incluye una superficie 302 superior y una superficie 304 inferior (figura 12). Se forman una pluralidad de aberturas 306 de entrada a traves del miembro 300 de tapa. Cada abertura 306 de entrada se comunicara con los conductos internos de un impulsor, tal como los conductos 246 de la figura 8. El miembro 300 de tapa esta destinado a girar en sentido horario como se muestra por la flecha A. Cada abertura 306 de entrada esta definida por una pared 308 radial anterior, una pared 312 radial posterior, una pared 314 circunferencial interior y una pared 316 circunferencial exterior. Las paredes 314 y 316 interior y exterior interconectan con las paredes 308 y 312 anterior y posterior. Las paredes 314 y 316 circunferenciales interior y exterior generalmente pueden ser concentricas con un eje de rotacion central de la cara 300. La interseccion entre las paredes adyacentes da lugar a esquinas redondeadas.

La pared 308 radial anterior y la pared 312 radial posterior estan inclinadas con respecto al eje de rotacion de la cara 300 de manera que el metal fundido se desplaza hacia abajo a lo largo de las paredes planas anterior y posterior al interior del impulsor. En otras palabras, un borde superior de cada pared 308 anterior y de cada pared 311 posterior precede a un borde inferior de cada pared 308 anterior y de cada pared 312 posterior puesto que el impulsor gira en sentido horario. El angulo de inclinacion esta aproximadamente a unos grados de cada una de las paredes. Las paredes pueden ser paralelas entre sf; sin embargo, las paredes pueden estar situadas de forma que no sean paralelas entre sf Las paredes inclinadas fomentan que entre mas metal fundido en los conductos del impulsor, en comparacion con las paredes de entrada orientadas verticalmente. Ademas, la pared 314 interior y la pared 316 exterior generalmente concentricas proporcionan una abertura de entrada mayor en comparacion con las aberturas de entrada circulares o rectangulares en las que solo los radios 318 inclinados de tipo barra que estan definidos por las aberturas 306 de entrada interrumpen el flujo de metal fundido dentro del impulsor. Incluso cuando la pared 314

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interior y la pared 316 exterior son lineales, la abertura tiene una forma generalmente trapezoidal para proporcionar una abertura mayor. Por consiguiente, se proporciona mas area de superficie de abertura de entrada para recibir mas metal fundido.

El miembro 300 de tapa incluye una abertura 322 central para alojar un arbol impulsor, tal como el conjunto 14 de arbol impulsor de la figura 1. A pesar de que la abertura central se representa como circular, puede conformarse para alojar una parte no circular del conjunto 14 de arbol impulsor. Como se representa en las figuras 11 y 12, el miembro 300 de tapa tambien incluye una pared 324 periferica que depende de la superficie 304 inferior del miembro de tapa. La pared 324 periferica puede unirse a una parte inferior de un impulsor, tal como la estructura 242 inferior representada en la figura 1.

La bomba de metal fundido representada en la figura 1 se refiere a una bomba de transferencia puesto que el metal fundido se transfiere a otra ubicacion a traves del conducto 26 en el tubo 24 elevador. La bomba de metal fundido puede utilizarse en otros ambientes como una bomba de inyeccion de gas en la que la salida 22 y la base 18 se dispondnan sustancialmente horizontales para comunicarse con un dispositivo 330 de descarga 330 mostrado en la figura 14.

El miembro 300 de tapa tambien puede unirse a un miembro 900 de base, que se representa en las figuras 27 y 28. El miembro 900 de base incluye una abertura 902 central formada en una protuberancia 904 central elevada. La abertura 902 central se alinea con la abertura 322 central del miembro 300 de tapa para alojar el conjunto 14 de arbol impulsor (figura 1). Una pluralidad de paredes 906 radiales o alabes del impulsor, se extienden radialmente desde la protuberancia 904 central. Cada pared 906 radial incluye una muesca 908 formada en un extremo superior exterior de la pared radial. La muesca 908 aloja la pared 324 periferica del miembro 300 de tapa (figura 12).

Cada pared 906 radial incluye una primera superficie 912 y una segunda superficie 914. Cuando el miembro 900 de base gira en sentido horario, la primera superficie 912 puede denominarse superficie anterior y la segunda superficie 914 puede denominarse superficie posterior. Cuando el miembro 900 de base gira en sentido antihorario, la primera superficie 912 puede denominarse superficie posterior y la segunda superficie 914 puede denominarse superficie anterior. Las superficies primera y segunda definen un conducto 916 de salida, que generalmente es horizontal.

Cada pared 906 radial incluye un extremo 918 periferico biselado que se extiende hacia dentro del conducto 916 de salida. En consecuencia, la primera superficie 912 esta inclinada en su borde periferico hacia la segunda superficie 914 de una pared 906 radial adyacente que define el conducto 916 de salida definido por la primera superficie del tema y la segunda superficie del tema. El extremo 918 periferico biselado actua como una especie de inductor de salida y puede aumentar aun mas la velocidad del metal fundido que pasa a traves del impulsor.

El miembro 300 de tapa se une al miembro 900 de base de tal manera que los radios 318 del miembro de tapa se alinean con las paredes 906 radiales del miembro de base. El miembro 300 de tapa puede cementarse al miembro 900 de base. Todo el impulsor puede tener una altura de aproximadamente de 17,78 cm, que es menos que los impulsores conocidos. Si se desea, puede unirse un anillo de apoyo (no mostrado en las figuras 27 y 28) a una parte inferior del miembro 900 de base.

Para una bomba de inyeccion de gas, el metal fundido se bombea a traves de un conducto 332 de salida formado en el dispositivo 330 de descarga que esta en comunicacion con la camara 20 de bombeo (figura 1). Un gas, tal como el cloro, se introduce en el conducto 332 de descarga a traves de un conducto 334 formado en un tubo 336 de inyeccion de gas. Un tapon 338 de tubo se monta en el dispositivo 330 de descarga dentro de una abertura 342. El tapon de tubo incluye una abertura 344 contorneada que recibe un extremo inferior del tubo 336 de descarga de gas para permitir la comunicacion entre el conducto 334 en el tubo 336 de descarga de gas y el conducto 332 de salida de descarga.

En los dispositivos conocidos que bombean aluminio fundido, el cloruro de magnesio tiende a acumularse cerca del lugar donde se introduce el cloro en la corriente de descarga, por ejemplo, la corriente de metal fundido que pasa a traves del conducto 332 de descarga. La acumulacion de cloruro de magnesio puede dar lugar a una gran dificultad para retirar el tubo de descarga del tapon del tubo. Un flujo suficientemente grande de metal fundido a traves del conducto 332 de descarga da como resultado un vacfo que se crea donde se introduce el cloro en la corriente de descarga. En consecuencia, la acumulacion de cloruro de magnesio puede reducirse o eliminarse en gran medida. Al utilizar el miembro 300 de tapa (figuras 11 y 12) en un impulsor de una bomba, el flujo a traves del conducto 332 de descarga puede aumentarse en gran medida, en comparacion con los impulsores conocidos que funcionan a las mismas rpm.

Cuando se alcanza un flujo suficientemente grande, el tubo 334 de inyeccion de gas puede recibirse dentro de la abertura 344 formada en el tapon 338 del tubo sin la necesidad de cemento para asegurar el tubo 336 al tapon 338. El tubo 336 de inyeccion de gas incluye un extremo 358 ahusado que tiene una forma complementaria a la abertura 344 con forma conica en el tapon 338. El tapon 338 incluye una abertura 366 inclinada 366. Un tubo ceramico se recibe dentro y se extiende desde la abertura 366.

El tapon 338 de tubo incluye una parte 372 intermedia con forma generalmente elfptica que se extiende desde una parte 362 cilmdrica. La parte 372 intermedia transita en una aleta 374 distal que tiene un borde 376 ahusado. La

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parte 372 con forma eUptica y la aleta 374 pueden extenderse en la abertura 332 de descarga del dispositivo 330 de descarga de gas. El flujo de metal fundido puede estar en la direccion desde el extremo vertical de la aleta 374 hacia el borde 376 ahusado, o viceversa, que se muestra en la figura 14. El miembro 368 de punta ceramica puede extenderse en la corriente de metal fundido que fluye a traves de la abertura 332 de descarga. La profundidad que el miembro 368 de punta ceramica se extiende en la corriente fundida puede variar desde la parte superior de la corriente de metal fundido hasta cerca de la parte inferior de la corriente de metal fundido. En un diseno alternativo, es factible que todo el elemento 374 de aleta o incluso todo el tapon 338 de tubo esten compuestos de ceramica.

El hecho de que la punta 368 ceramica se extienda en la corriente de metal fundido prolonga la vida util del sistema, en comparacion con los sistemas conocidos que solo utilizan grafito para fabricar los componentes del sistema de inyeccion de gas. La punta 368 ceramica puede extenderse en la corriente de metal fundido de modo que el gas que se inyecta en la corriente se inyecta en una parte inferior de la corriente.

En contraste con los sistemas de inyeccion de gas conocidos, el tubo 336 de inyeccion de gas puede asentarse en la abertura 344 del tapon 338 de tubo sin cementar el tubo al tapon, en la que el flujo de metal fundido a traves de la salida 332 de descarga es tal que se crea un vado adecuado. La forma de la aleta 374 y de la region 372 elfptica intermedia es tal que el flujo de metal fundido no se impide en gran medida. La forma del conducto de descarga tambien puede hacerse para minimizar el efecto de impedimento de flujo del tapon 364 de tubo, por ejemplo mediante el ensanchamiento del conducto de descarga en el area que es adyacente al tapon 338 de tubo.

Haciendo referencia ahora a la figura 26, se representa una bomba 400 de inyeccion de gas normal. Particularmente, la bomba 400 incluye un conjunto 402 de suspension usado para levantar y colocar la bomba segun sea necesario dentro de un horno (no mostrado). Un motor 403 esta soportado mediante un soporte 404 del motor, soportada por si misma mediante una placa 406 de soporte. El motor 403 esta conectado a traves de un conjunto 408 de acoplamiento a un arbol 410 giratorio fijado a un impulsor 412.

Un conjunto 414 de base descansa sobre el suelo de un horno refractario y forma una base para la placa 406 de soporte y para el soporte 404 del motor mediante una pluralidad de postes 416. El impulsor 412 puede girar dentro de una camara 418 de bombeo y su rotacion extrae el metal 419 fundido en la camara 418 de bombeo a traves de una entrada 420 y descarga el metal fundido a traves de un conducto 422 de salida.

Se proporciona un gas reactivo a un tubo 424 de inyeccion de gas soportado por un mecanismo 426 de sujecion unido a la placa 406 de soporte 406. El extremo sumergido del tubo 424 de inyeccion de gas esta conectado a traves de un tapon 428 de tubo al conducto 422 de salida. Adyacente a la abertura 430 de descarga del conducto 422 de salida hay una boquilla 425 convergente. Particularmente, la salida "sufre un estriccion" para formar un punto de inyeccion de area 432 de restriccion (una "zona de convergencia"). Lamentablemente, este diseno aumenta la velocidad del metal en la salida y restringe el flujo dando lugar a un mayor impacto con el metal fundido relativamente estacionario en el pozo de carga.

En contraste con este diseno, se incluye un tipo de ventilador divergente de salida. Por lo demas, las bombas pueden ser similares.

Haciendo referencia ahora a la figura 15, se representa una base 560 de una bomba de metal fundido centnfuga. Dentro de la base 560, se proporciona una camara 562 de bombeo de voluta que aloja un impulsor 564. Tras la rotacion del impulsor 564, el metal fundido entra en la entrada 566 del impulsor a traves de la entrada de la base 560 de la bomba (no mostrada) y sale en la camara 562 de voluta a traves de multiples conductos 568. En consecuencia, el metal fundido se expulsa por la fuerza de la camara 562 de voluta en el conducto 570 de salida. El conducto 570 de salida incluye una entrada 572 de inyeccion de gas y una seccion 574 de difusion del ventilador. Preferentemente, la entrada 572 de inyeccion de gas esta situada aguas abajo de la lmea 576 que esta situada generalmente perpendicular al agua de corte de la camara de voluta y aguas arriba de la seccion 574 de difusion del ventilador. El impulsor 564 de la bomba tiene una pared radial que se dispone generalmente tangencial a una lmea imaginaria extendida desde la pared 578 proxima del conducto 570 de salida.

La seccion 574 de difusion del ventilador puede caracterizarse por una anchura aguas arriba (WJ) y una anchura terminal (Wt). Wt excede a la de Wu como resultado de la naturaleza divergente de las paredes laterales en la direccion de la anchura. En este caso, se muestra el aumento de anchura mediante una dimension creciente del angulo a de cada pared. Sin embargo, el aumento no se produce necesariamente en cada pared, sino que podna expresarse en una unica pared. Esta disposicion se muestra particularmente en la figura 16 en la que se representa el aspecto altura de la seccion 574 de difusion del ventilador. Mas particularmente, la seccion 574 de difusion del ventilador aumenta en su altura de acuerdo con el angulo p que proporciona una dimension de altura de terminal H1- mayor que una dimension de altura aguas arribaH1J.

Haciendo referencia ahora a la figura 17, el diseno se muestra en una forma alternativa, en la que la seccion 580 de difusion del ventilador comprende un componente separado de la base 582. La seccion 580 de difusion del ventilador puede estar unida a la base 582 mediante cualquier medio disponible para el trabajador cualificado, incluyendo una combinacion 584 taco/cemento, una conexion roscada, cemento solo o cualquier otra tecnica adecuada.

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Haciendo referencia ahora a la figura 18, se representa el uso de un sistema de inyeccion de gas alternativo en el que las entradas 590 de inyeccion de gas se dispersan a cada pared del conducto 592 de salida. La entrada 590 de inyeccion de gas puede alimentarse a traves de lmeas de gas independientes o a traves de una unica lmea de gas en combinacion con un mecanismo de division. En cualquier caso, se cree que este diseno ayuda a la dispersion de gas.

De este modo, se reducen las pulsaciones de presion de flujo de salida que dan lugar a una reduccion similar en las fracturas de la base de la bomba. Ademas, se ha determinado que se establece un incremento en la penetracion de metal fundido en el pozo de carga. Como un trabajador cualificado reconocera, la importancia principal de utilizar una bomba de metal fundido para la circulacion es proporcionar los julios deseados en la forma de metal fundido desde el horno al pozo de carga. Si la penetracion del metal fundido en el pozo de carga es demasiado baja, se proporciona energfa insuficiente para la fusion de la carga de chatarra en el mismo. Si la velocidad del metal fundido en el pozo de carga es demasiado alta, la disrupcion no deseada de la superficie del metal fundido en el pozo de carga da lugar a una oxidacion no deseada. Mas particularmente, el metal de la bomba se difundina hacia fuera en un angulo igual a 2a aumentando el area de barrido de los pozos de carga. En resumen, el metal introducido moja un area mas significativa del pozo de carga.

Ademas, el aumento de la presion de salida del metal fundido, da lugar a una penetracion mas profunda y mas suave penetracion en el tanque metalico estacionario del pozo de carga. Historicamente, la introduccion de un flujo de metal a alta velocidad de la salida a un tanque estacionario del pozo de carga da lugar a vibraciones de impacto significativo que a menudo causan el agrietamiento de los componentes de la bomba de metal fundido, en particular de la base. Al reducir la velocidad de flujo y aumentar la presion de flujo utilizando la salida difusora del ventilador, se reducen las vibraciones de impacto. Ventajosamente, esto tambien permite que la bomba funcione a velocidades de rotacion mas elevadas y/o velocidades tangenciales.

Cabe senalar que la bomba representada es de un tipo de inyeccion de gas, pero que cualquier tipo de bomba de circulacion o electromagnetica, y de hecho, cualquier tipo de bomba que transporte metal fundido puede beneficiarse de la inclusion del presente diseno de salida difusora de ventilador.

Haciendo referencia de nuevo a la figura 15, la entrada de inyeccion de gas se situa en la base ligeramente aguas abajo de la lmea 576 y ligeramente aguas arriba de la seccion 574 de difusion de salida del ventilador. La ubicacion aguas arriba de la entrada de inyeccion de gas esta limitada por el deseo de evitar que el gas circule dentro de la camara 562 de bombeo de voluta. La inyeccion de gas aguas arriba del elemento difusor del ventilador es para permitir la introduccion de gas en un lugar de presion relativamente menor. Por supuesto, los orificios de inyeccion de gas podnan ser multiples y estar situados en cualquier lugar, incluyendo la parte superior, los laterales o la parte inferior de la salida, siempre que sean concentricos, o si se utiliza inyeccion multiple, que es simetrica al acceso de salida. Ventajosamente, la introduccion del gas en este lugar con la zona de alta presion de la seccion de difusion del ventilador aguas abajo reduce la tendencia de las burbujas a unirse en una burbuja mas grande, que es mas diffcil de mantenerse dispersa en el metal fundido.

En general, se proporciona una mayor permanencia del gas, una formacion de burbujas de coalescencia mas lenta, una alta dispersion de gas en el metal proporcional a la velocidad periferica y al flujo de metal, una penetracion de gas mas profunda en el metal estacionario, que no haya reflujo de gas fuera de la entrada de la bomba, flujos de metal mas altos a flujos de gas similares de disenos anteriores, que no haya reduccion de la velocidad del flujo de la bomba, que no haya fluctuaciones de presion del flujo de salida resultantes de grandes cambios en la velocidad y la vibracion limitada y la fatiga del material, debidas a la alta tension de resonancia y a las ondas hidraulicas.

Haciendo referencia ahora a las figuras 19-22, se representa un adaptador de inyeccion de gas. Es importante destacar que, mientras que el adaptador 600 se representa en el presente documento como un componente independiente de la base de metal fundido, el adaptador tambien puede construirse como un componente integral del material que forma la base.

El adaptador 600 se compone de un cuerpo 601 de grafito, ceramica u otro cuerpo resistente al metal fundido que tiene un extremo 602 de entrada y un extremo 604 de salida. El cuerpo 601 define un conducto 606 dentro del que se situa la aleta 608 de bifurcacion. La aleta 108 se representa como alineada a lo largo de un eje L longitudinal del adaptador 600; sin embargo, la aleta puede situarse en otro lugar o puede ser curva si se desea. La aleta 608 de bifurcacion incluye un borde 610 anterior ahusado, que tiene preferentemente un incremento angular de entre aproximadamente 5 grados y 15 grados con respecto a un eje L longitudinal del adaptador 100 y un borde 612 posterior ahusado, que tiene preferentemente una disminucion angular de entre aproximadamente 2 grados y 8 grados con respecto al eje longitudinal del adaptador. El borde 608 anterior ahusado y el borde 610 posterior ahusado estan unidos por una seccion 614 central que tiene dos paredes 616 laterales generalmente planas que son paralelas entre sf. El borde 610 anterior de la aleta 608 es mas corto, teniendo asf un angulo creciente mayor, en comparacion con el borde 612 posterior mas largo.

Las paredes internas de conducto 606 se forman de manera que sus dimensiones reflejan sustancialmente las de los bordes anterior y posterior y la de la region central de la aleta 608. Ademas, las paredes de conducto 606 se aliviaran en estas areas consistentes con el area del conducto eliminado por la aleta 608. Tal configuracion reduce el

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impacto en el flujo de metal fundido a traves del adaptador, proporcionando un area de flujo constante o creciente (un area tomada en una seccion transversal perpendicular al eje L longitudinal) a lo largo del adaptador. En consecuencia, las paredes 618 interiores en la region 620 aumentan a una velocidad angular de entre aproximadamente 5 grados y 15 grados coincidiendo generalmente con la dimension exterior del borde 610 anterior. Las paredes 621 interiores adyacentes a la region 622 central puede ser relativamente plana. Las paredes 624 interiores adyacentes a la region 626 trasera pueden permanecer planas o de hecho, continuar divergiendo para proporcionar el aparato con los beneficios del ventilador difusor descrito anteriormente. De esta forma, no se introduce la turbulencia en la corriente de metal fundido a un nivel influyente.

El adaptador 600 de salida incluye una zona 628 de recepcion de tubo de inyeccion de gas empotrada que tiene bordes 629 achaflanados para facilitar el asentamiento de un tubo de inyeccion de gas (no mostrado). El asiento 628 incluye al menos un puerto 630 de inyeccion de gas que se extiende en la aleta 608 y que incluye dos puertos 632 de salida, proporcionando acceso de gas al metal fundido que fluye pasada la aleta 608. Por supuesto, son factibles muchas ubicaciones de los puertos de salida. Por ejemplo, los puertos pueden moverse hacia delante-hacia atras y de arriba-abajo mayor menor que los mostrados. Del mismo modo, el angulo en el que la pieza se dirige hacia la corriente de metal fundido es ajustable. Por lo tanto, el diseno de la aleta permite que el gas se inyecte en un punto de aspiracion maxima. Cuanto mayor sea la succion, mas gas puede inyectarse y mas metal puede tratarse. El adaptador 600 incluye orificios 634 de pared lateral previstos para facilitar el mecanizado de los puertos 632.

La salida de la bomba bifurcada permite ventajosamente que el gas inyectado este en el centro de carga para una permanencia maxima, una velocidad de flujo maxima y una penetracion de corriente maxima. Una ventaja significativa es que no se crea ninguna constriccion de area de voluta. Ademas, existe una expansion gradual del area de descarga de la voluta para minimizar la coalescencia de burbujas. Del mismo modo, se produce la coalescencia dual del flujo de metal para que la maxima retencion de gas se produzca sin turbulencia de velocidad.

Ademas, mediante la seleccion del diseno del ahusamiento de las paredes laterales en el punto aguas abajo, la velocidad existente permite que la velocidad de penetracion metal a metal sea de entre 1,22 a 6,090 m/s.

Haciendo referencia ahora a la figura 23, se muestra un tubo 700 de inyeccion de gas alternativo. A diferencia de un puerto de entrada de gas simple o doble (ej. figuras 13-14 y 19-22) una pluralidad de puertos 703 de salida. Preferentemente, cada puerto individual tendra una dimension de abertura no mayor que 5 % del area total de salida de descarga de gas.

Haciendo referencia ahora a las figuras 24 y 25, se representa un mecanismo de nivelacion alternativo. Mas particularmente, se muestra un conjunto 800 de montaje del motor que incluye, entre otros elementos, una placa 803 principal de soporte a la que pueden asegurarse los postes de la bomba. Cuatro elementos 805 de esparrago roscados se fijan a la placa 803. Un anillo 807 de montaje se coloca sobre los elementos 805 de esparrago y el motor (no mostrado) fijado al mismo. La placa 803 intermedia y el anillo 807 de montaje 807, posicionado sobre los esparragos 805, son elementos 809 de ajuste. Los elementos 809 de ajuste estan construidos del elemento 811 de tubo, la tapa 813 de ajuste roscado y el anillo 815 de bloqueo. La tapa 813 de ajuste incluye una superficie 817 exterior roscada adecuada para acoplarse con el anillo 815 de bloqueo. El taladro interno de la tapa 813 de bloqueo esta roscado para acoplarse con los esparragos 805. El diseno representado en el presente documento facilita el ajuste del anillo 807 del motor y, por tanto, un motor montado en el mismo. Ventajosamente, un ligero ajuste de los elementos 809 facilita la orientacion adecuada del arbol y de los elementos del impulsor descritos anteriormente.

Una bomba de metal fundido y los componentes que constituyen la bomba de metal fundido se han descrito anteriormente en detalle suficiente para que un experto en la materia pueda fabricar y usar el dispositivo.Los terminos direccionales tales como "superior", "inferior", "vertical", "horizontal" y similares se han utilizado para describir las figuras y no se utilizan para limitar la ubicacion de ciertos componentes. Un numero de alternativas de los ejemplos descritos anteriormente puede producirse por los expertos en la materia al leer la descripcion precedente, que entran dentro del alcance de la invencion como se define por las reivindicaciones adjuntas.

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REIVINDICACIONES

1. Una bomba (10) de metal fundido que comprende:

un impulsor (16);

una carcasa (18) de base de la bomba que envuelve al menos parcialmente el impulsor (16); un arbol (14) conectado al impulsor (16); un motor (12) conectado al arbol (14);

una placa (34) de montaje del motor para soportar el motor (12);

un poste (32) para conectar la placa (34) de montaje del motor a la carcasa (18) de base de la bomba, y un conector (60) que conecta el poste (32) a la placa (34) de montaje de la bomba;

comprendiendo el conector (60): una pared (62) lateral;

una pared (64) interna que se extiende desde la pared (62) lateral y que incluye una abertura (70) alineada axialmente, la pared (62) lateral y la pared (64) interna definen un receptaculo (98) inferior adaptado para recibir el poste (32),

caracterizada porque la pared (62) lateral y la pared (64) interna definen un receptaculo superior adaptado para cooperar con una placa de montaje del motor o una estructura (74) conectada a la placa (34) de montaje del motor.
2. La bomba de la reivindicacion 1, en la que la abertura (70) de la pared (64) interna esta adaptada para recibir una varilla (42) alargada que es un componente del conjunto (14) de postes.
3. La bomba de la reivindicacion 1 o 2, que comprende ademas una estructura (74) de montaje adaptada para conectarse al soporte (34) del motor de la bomba de metal fundido asociada y recibirse dentro del receptaculo (72) superior.
4. La bomba de la reivindicacion 3, en la que la estructura (74) de montaje incluye roscas (90) externas y la pared (62) lateral incluye roscas (92) internas, en el receptaculo (72) superior.
5. La bomba de la reivindicacion 3, en la que la estructura (74) de montaje incluye una abertura (82) alineada con la abertura (70) en la pared (64) interna, en la que al menos una de las aberturas tiene una periferia no circular.
6. La bomba de una de las reivindicaciones anteriores, en la que la pared (62) lateral incluye aberturas (68) adyacentes a la pared (64) interna.
7. La bomba de una de las reivindicaciones anteriores, en la que la pared lateral (62) incluye al menos una abertura separada de la pared interna y que conduce al receptaculo (98) inferior.
8. La bomba de la reivindicacion 7, que comprende ademas un manguito (142) roscado dimensionado para recibirse en al menos una abertura (140), el manguito roscado que incluye una abertura (146) roscada que esta adaptada para alinearse con la abertura de la pared (116) interna.
9. La bomba de la reivindicacion 1, que comprende ademas un dispositivo para proporcionar una conexion ajustable entre el poste (32) y la placa (34) de montaje del motor que comprende:

una pared (62) lateral que define un receptaculo (98) dimensionado para recibir un poste (32) de una bomba de metal fundido asociada; y

una parte (72) superior que esta adaptada para montarse de forma ajustable a un soporte del motor o a una estructura que esta conectada al soporte del motor de la bomba (10) de metal fundido asociada para permitir el ajuste del dispositivo en un eje definido por el eje longitudinal del poste de la bomba de metal fundido asociada.
10. La bomba de la reivindicacion 9, en el que la parte (72) superior del dispositivo esta roscada.
11. La bomba de una de las reivindicaciones anteriores, que comprende ademas un dispositivo para conectar un arbol (14) impulsor a un motor (12), el dispositivo que comprende:

un casquillo (162) adaptado para conectarse a un arbol (160) de accionamiento de un motor (12) de una bomba de metal fundido asociada, incluyendo el casquillo una cavidad escalonada que define una cavidad (182) superior y una cavidad (176) inferior, teniendo la cavidad superior una configuracion no circular en una seccion transversal tomada perpendicularmente a un eje central del casquillo, y la cavidad inferior que esta adaptada para recibir un conjunto (14) de arbol impulsor de la bomba de metal fundido asociada.

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12. La bomba de la reivindicacion 11, que comprende ademas un conector (188) de arbol que tiene una abertura (202) central para recibir una varilla (172) alargada del conjunto de arbol impulsor y una periferia conformada de modo que la bomba del arbol se recibe de forma coincidente mediante la cavidad (182) superior, de modo que la rotacion del casquillo (162) da lugar a la rotacion de la bomba de arbol.
13. El dispositivo de las reivindicaciones 11 o 12, que comprende ademas una llave para bloquear el conector (188) de arbol a la varilla alargada (172).
14. La bomba de una de las reivindicaciones anteriores, en la que el impulsor (16) comprende: un cuerpo de forma generalmente cilmdrica que tiene un eje de rotacion; y

un miembro (300) de tapa unido al cuerpo y que tiene una pluralidad de aberturas (306) de entrada que comunican con los conductos internos del cuerpo, cada abertura de entrada que tiene una pared (314) interior y una pared (316) exterior, siendo la pared exterior mas larga que la pared interior, incluyendo cada abertura de entrada tambien una pared anterior y una pared posterior, la pared (308) anterior y la pared (312) posterior, cada una que interconecta con la pared interior y con la pared exterior y cada una esta inclinada de tal manera que un borde superior de cada pared precede a un borde inferior de cada pared en una primera direccion de rotacion.
15. La bomba de la reivindicacion 14, en la que las aberturas (306) de entrada definen una de una pluralidad de radios radiales de tipo barra, radios curvos o radios de compensacion radiales.
16. La bomba de las reivindicaciones 14 o 15, en la que la pared (314) interior de cada abertura (306) de entrada generalmente es paralela a la pared (316) exterior.
17. La bomba de la reivindicacion 14, 15 o 16, en la que la pared (308) anterior y la pared (312) posterior son planas o concavas.
18. La bomba de una de las reivindicaciones precedentes, que incluye un tapon (338) de tubo de inyeccion de gas que comprende:

un cuerpo que tiene un canal a traves del cual puede fluir gas, una parte del cuerpo que esta adaptada para comunicar con una fuente de inyeccion de gas para proporcionar gas al canal; y

un miembro (368) de punta ceramica dispuesto dentro del cuerpo, incluyendo el miembro de punta ceramica un conducto en comunicacion con el canal.
19. La bomba de la reivindicacion 18, en la que el cuerpo comprende una parte (274) en forma de aleta adaptada para disponerse en una corriente de metal fundido, en la que el miembro (386) de punta ceramica se extiende desde la parte en forma de aleta.
20. La bomba de la reivindicacion 18, en la que la forma del conducto (332) de salida es tal que el conducto de salida se ensancha en un area que recibe la parte en forma de aleta.
21. La bomba de una de las reivindicaciones precedentes, que incluye un adaptador (600) de salida que comprende un cuerpo que forma un conducto en el que se dispone una aleta (608) dentro de dicho conducto de salida, teniendo dicha aleta un primer extremo ahusado aguas arriba y un segundo extremo ahusado aguas abajo conectados por una region generalmente mas gruesa en la que las paredes de dicho conducto de salida divergen sustancialmente el mismo grado de aumento que el ahusamiento del primer extremo de dicha aleta, y en la que un puerto de inyeccion de gas se extiende a traves de dicha aleta, saliendo de al menos una pared lateral del mismo.