CN214004749U - 金属制品制造装置 - Google Patents

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Abstract

一种金属制品制造装置，从包含杂质的非铁金属或其他的金属的熔融液中能够更高精度地除去杂质，得到更高纯度的熔融液，由该高纯度的熔融液能够得到高纯度的非金属制品或其他的金属制品。包括：筒状的容器主体部；上侧端板及下侧端板，将所述容器主体部的两端闭塞成密闭状态；上侧电极，以贯通的状态固定在所述上侧端板，且内侧端能够与所述熔融液电连接；及下侧电极，以贯通的状态固定在所述下侧端板，且内侧端能够与所述熔融液电连接，至少，所述上侧端板构成为相对于所述容器主体部能够拆装，所述上侧电极以将所述上侧端板沿厚度方向贯通的状态固定在所述上侧端板的大致中央部分，所述下侧电极以将所述下侧端板沿厚度方向贯通的状态固定在所述下侧端板的大致中央部分，所述上侧电极和所述下侧电极位于与上下方向大致垂直的一直线上。

Description

金属制品制造装置
技术领域
本实用新型涉及金属制品制造装置及金属制品制造方法。
背景技术
以往，由具有导电性(传导性)的金属的熔融液，即，非铁金属(例如， Al、Cu、Zn或Si、或者它们中的至少2个的合金、或者Mg合金等)的熔融液或所述非铁金属以外的其他的金属的熔融液，通过铸造来制作非铁金属制品或其他金属制品。作为其工序中的初期的工序，存在熔化及成分调整的工序。近年来，由于再循环技术的发展、环境保护意识的提高，碎料的再利用也逐渐盛行。然而，存在由碎料得到的金属包含杂质这样的问题。即，首先，在作为原料的碎料中包含原始杂质。而且，在碎料的熔化作业时会产生杂质，熔入到熔融液中。因此，对碎料再利用而得的金属熔融液中包含杂质的情况无法避免。如果由这样的熔融液制作非铁金属制品或其他的金属制品，则制品成为包含杂质的制品，会使制品的品质、性能下降。因此，从以碎料为原料的金属的熔融液中除去杂质的情况极其重要。因此，以往利用各种方法从熔融液中除去杂质。例如，使用过滤器对熔融液中的杂质进行过滤、除去。而且，也进行了向熔融液中投入熔剂或者吹入气体，使杂质变化成化合物，使该化合物上浮于熔融液的表面而将其除去的方法。此外，还进行从通过熔剂或气体除去了杂质之后的熔融液中进一步使用过滤器除去杂质的方法。
实用新型内容
实用新型要解决的技术问题
如上所述，以往，作为从金属的熔融液中除去杂质的手法，存在使用过滤器的方法。然而，过滤器会马上发生孔眼堵塞，不得不在短时间内更换为新的过滤器。而且，为了除去更细小的杂质，需要准备孔眼不同的多个过滤器，首先利用孔眼大的过滤器，接下来使用孔眼比其小的过滤器，分别除去杂质，通过孔眼顺次减小的过滤器对其反复进行多次杂质除去。然而，为了除去杂质而利用孔眼的大小不同的过滤器进行多次过滤作业的话，实际上，作业非常繁杂，需要较多的时间，会导致作业成本的增大。而且，在使过滤器的孔眼变细方面存在限度，仅能将孔眼减小一定程度。此外，过滤器自身造价非常高。由此，实际上进行利用过滤器的杂质除去的作业的话，存在是否能够除去杂质的问题及来自成本等方面的问题。
另外，通过上述的使用熔剂或气体的方法，从熔融液也能够除去一定程度的杂质。然而，通过该方法，同样无法充分地进行杂质的除去。而且，即便将使用熔剂或气体除去了杂质后的熔融液进一步利用过滤器进行过滤，也无法充分除去熔融液中的杂质。
这样，以往，即使从由碎料等得到的包含杂质的非铁金属或其他的金属的熔融液想要除去杂质，得到高纯度的熔融液在实际上也是非常难的。因此，从由碎料等得到的熔融液，实际上无法得到高纯度的金属制品。即，要求高纯度的金属制品无法从碎料等制作，仅能由从原本高纯度的原料得来的金属熔融液制作。因此，高纯度的非金属制品或其他的金属制品只能成为造价高的制品。因此，以往，本领域技术人员坚信为不可能从再循环的熔融液中充分除去杂质，从一开始就放弃了由再循环的熔融液制作高纯度的制品。然而，本发明者对此怀有疑问，决不放弃再循环等的金属的熔融液的使用，关于没有从再循环等的金属的熔融液中除去更多的杂质而得到高纯度的金属的熔融液的方法，继续独自地摸索进行了研究。
本实用新型是基于上述的本发明者的独自的课题意识而仅由本发明者独自作出的实用新型，其目的在于要提供一种用于从包含杂质的非铁金属或其他的金属的熔融液中能够更高精度地除去杂质而得到更高纯度的熔融液、并由该高纯度的熔融液能够得到高纯度的非金属制品或其他的金属制品的装置及方法。
需要说明的是，本发明者先在日本专利第5669504号及第5431438号中公开了与本实用新型不同的其他发明。上述的公报记载的技术思想是通过利用大的搅拌力尽可能快且可靠地驱动熔融液旋转而要提高制品的品质的思想，不是要从熔融液中除去杂质的思想。因此，本实用新型与所述公报的发明是技术思想截然不同的相互无关的另外的实用新型，不是从所述公报的发明能获得的实用新型。
用于解决技术问题的手段
本实用新型的实施方式涉及一种金属制品制造装置，其包括容器，该容器收纳具有导电性的金属的熔融液的容器，其中，所述金属制品制造装置具备：
筒状的容器主体部；
上侧端板及下侧端板，该上侧端板及下侧端板将所述容器主体部的两端闭塞成密闭状态；
上侧电极，以贯通的状态固定在所述上侧端板，且内侧端能够与所述熔融液电连接；及
下侧电极，以贯通的状态固定在所述下侧端板，且内侧端能够与所述熔融液电连接，
至少，所述上侧端板构成为相对于所述容器主体部能够拆装，
所述上侧电极以沿厚度方向贯通所述上侧端板的状态固定在所述上侧端板的大致中央部分，
所述下侧电极以沿厚度方向贯通所述下侧端板的状态固定在所述下侧端板的大致中央部分，
所述上侧电极和所述下侧电极位于与上下方向大致垂直的一直线上。
此外，本实用新型的实施方式涉及一种金属制品制造方法，该方法由具有导电性的金属的熔融液制造金属制品，其中，
准备容器，该容器包括：
筒状的容器主体部；
上侧端板及下侧端板，该上侧端板及下侧端板将所述容器主体部的两端闭塞成密闭状态；
上侧电极，以贯通的状态固定在所述上侧端板，且内侧端能够与所述熔融液电连接；及
下侧电极，以贯通的状态固定在所述下侧端板，且内侧端能够与所述熔融液电连接，
至少，所述上侧端板构成为相对于所述容器主体部能够拆装，
所述上侧电极以沿厚度方向贯通所述上侧端板的状态固定在所述上侧端板的大致中央部分，
所述下侧电极以沿厚度方向贯通所述下侧端板的状态固定在所述下侧端板的大致中央部分，
所述上侧电极和所述下侧电极沿上下方向位于一直线上，
在通过所述上侧端板及所述下侧端板将所述容器密闭的状态下，使收纳于所述容器的内部的导电性的金属成为熔融液的状态，
使所述一对电极的内侧端电连接于所述导电性的金属的熔融液，
在该状态下，使电流在所述一对电极间流动。
在上述金属制品制造方法，也可以为，使直流电流或交流电流在所述一对电极间流动。
在上述金属制品制造方法，也可以为，施加1Hz至10Hz的交流电流作为所述交流电流。
在上述金属制品制造方法，也可以为，准备磁场装置，所述磁场装置设为具有配置在所述容器的外侧的、隔着所述容器面对面的位置处的一对磁铁体，一所述磁铁体的N极与另一所述磁铁体的S极隔着所述容器相对，通过所述一所述磁铁体及所述另一所述磁铁体，向所述容器中的金属的熔融液沿横向施加朝向一方向的磁场，在该状态下，使电流在所述一对电极间流动。
在上述金属制品制造方法，也可以为，作为所述磁场装置，使用由永久磁铁构成的装置。
在上述金属制品制造方法，也可以为，作为所述磁场装置，使用由电磁铁构成的装置，将所述一对磁铁体的极性在1Hz至10Hz的范围内切换。
在上述金属制品制造方法，也可以为，施加60A至100A作为所述电流。
附图说明
图1是在本实用新型的实施中使用的金属制品制造装置的概略性整体构成图。
图1A是表示图1的装置的实际的使用状态的一个方式的概略说明图。
图2是图1的容器和磁场装置的俯视说明图。
图3是图1的沿着III-III线的剖视说明图。
图4是图1的磁场装置的俯视说明图。
图5是表示图4的变形例的俯视说明图。
图6是图1的容器的纵剖说明图。
图7是图1的容器的俯视说明图。
图8是图6的容器主体和端板的分离状态说明图。
图9是说明在一对电极间经由金属熔融液而流动的电流密度的说明图。
图10是说明图9的电流密度的说明图。
图11是说明在图9的情况下产生的磁场的说明图。
图12是说明在图9的情况下产生的洛伦兹力的说明图。
图13是说明在图9的情况下在金属熔融液中产生的压力梯度的说明图。
图14是表示在图9的情况下得到的制品的杂质的分布状态的横剖说明图。
图15是说明与图9的情况相反地使电流从下向上流动的情况的电流密度的说明图。
图16是说明图15中的电流密度的说明图。
图17是说明在图15的情况下产生的磁场的说明图。
图18是说明在图9的情况下产生的洛伦兹力的说明图。
图19是表示图1的使用的一个形态的说明图，是在施加了磁场的状态下使电流向下流动的情况的说明图。
图20是表示在图19的情况下产生的电磁力(洛伦兹力)的说明图。
图21是与图19的情况相反地使电流向上流动的情况的电磁力的说明图。
具体实施方式
如上所述，本实用新型是以本发明者独自想到的上述的技术课题、即由包含杂质的金属的熔融液要得到高品质的制品的课题的解决为目的而作出的实用新型。即，本实用新型是要解决该技术课题而基于本发明者独自反复进行了多次实验的结果的实用新型，是在这样的技术课题的解决中对于与本发明者相比不是积极面对且未独自进行多次实验的其他的技术者来说无论如何也得不到的实用新型。
更详细而言，如以下所述。
本发明者为了得到适合于制作更高品质的非金属制品或其他的金属制品的更高纯度的非铁金属或其他的铁金属的熔融液，夜以继日地进行了技术研究。在其过程中，对于从包含较多杂质的再循环的熔融液等中除去杂质自身这样的其他的技术者几乎未积极面对的技术课题的解决，独自充满热情。
基于此，长期研究的结果是具有了以下的技术思想。即，在所述研究的过程中，本发明者察觉到包含杂质的非铁金属或其他的铁金属的熔融液可以作为所谓混相流体来掌握这样的情况。即，想到了可以当作作为基体的非铁金属或其他的铁金属的熔融液与熔入其中的杂质的熔融液的混相流体来掌握。
此外，如果所述的混相流体是以阿基米德的电磁力(ArchimedesElectromagnetic Force)来说时的混相流体，则在理论上，应该能够当作作为基体的流体和熔入于该流体的杂质的流体(粒子)来掌握。如果包含杂质的非铁金属或其他的铁金属的熔融液是以阿基米德的电磁力来说时的混相流体，则通过利用阿基米德的电磁力向作为基体的非铁金属或其他的铁金属的熔融液施加压力梯度，能够使非铁金属或其他的铁金属的熔融液中的杂质按照该压力梯度移动，由此应该能够将基体与杂质分离。
然而，以往，对于包含杂质的熔融液通过阿基米德的电磁力将非铁金属或其他的铁金属的基体与其包含的杂质分离这样的在先技术无论是任何方式都完全没有公开。这是因为，以往，本领域技术人员通常不会将包含杂质的非铁金属或其他的铁金属的熔融液与以阿基米德的电磁力来说时的混相流体联系在一起。即，本领域技术人员认为包含杂质的非铁金属或其他的铁金属的熔融液不是以阿基米德的电磁力来说时的混相流体。即，本领域技术人员未想到向包含杂质的非铁金属或其他的铁金属的熔融液施加阿基米德的电磁力而能够将基体与杂质分离的情况。实际上，不仅是公开了如果向包含杂质的非铁金属或其他的铁金属的熔融液施加阿基米德的电磁力则能够将作为基体的金属的熔融液与杂质分离这样的情况的在先技术不存在，而且对此进行了暗示的在先技术也完全不存在。
本发明者为了确认上述的情况，以摸索状态反复进行了多次各种实验。这些实验为了得到更高纯度的制品，在制作非铁金属或其他的铁金属的圆棒或方棒的情况下，不是一般的技术者考虑的使杂质上下分离，而是为了使追加进行的杂质的除去加工容易而以使杂质存在于圆棒或方棒的周围的情况为目标来进行。
这样，能够使杂质不是集中于制品的上下而是集中于周边，因此追加进行的杂质的除去加工能够一边观察端面，一边视觉性地确认杂质的除去作业并进行，或者能够预先在视觉上确认而知晓了杂质的场所之后进行，由此，能够容易可靠地从制品除去杂质。
需要说明的是，用于得到这些制品的技术思想也能够适用于铝以外的非铁金属或其他的金属的情况在技术上明确可知。
这样，本发明者通过自己独自进行了多次的实验，发现了通过阿基米德的电磁力能够从包含杂质的非铁金属或其他的金属中将杂质集中于周边的情况。
如上所述，本实用新型是基于本发明者通过独自进行的实验而得到的发现所作出的实用新型，是仅有进行了所述实验的本发明者能作出的实用新型，是未进行所述实验的其他的本领域技术人员绝无法作出的实用新型。特别是将杂质不是集中于制品的上下而是集中于周围的情况仅有本发明者能作出。
以下，参照附图，说明本实用新型的实施方式。
首先，参照附图，说明本实用新型的金属制品制造装置100的概略。需要说明的是，各附图是用于说明本实用新型的概略性的附图，各图中的尺寸的比例尺不相同，且各图中的各构件的横竖比除了图示以外可以自由选择。
如图1所示，金属制品制造装置100具备容器1、磁场装置2、电源装置3。容器1是用于收纳例如从再循环的、包含杂质的具有导电性的非铁金属或其他的金属得到的熔融液的容器。所述非铁金属或其他的金属是Al、Cu、Zn或它们中的至少2个的合金、或者Mg合金等传导体(导电体)的非铁金属、或者所述非铁金属以外的其他的金属。所述容器1从所述装置100能够自由拆装。而且，所述磁场装置2也与所述容器1相互独立地从装置100能够自由拆装。
特别是从图6可知，容器1具有都由耐火材料制作的、圆筒状的容器主体 5、将容器主体5的上下两端闭塞的端板6、7。端板6、7以能够将容器主体5 的内部密闭的方式具有耐压性地安装于容器主体5。即，从图8可知，所述端板6、7的至少一方(在图示的实施方式中为上侧的端板6)相对于容器主体5 能够拆装。使容器主体5与端板6、7之间具有所述耐压性是为了即使在容器1 的内部成为了高压的情况下也能够维持内部的高压状态。
在端板6、7的中心部分(大致中央部分)，以将所述端板6、7沿厚度方向贯通的状态，将由导电体(石墨等导电性陶瓷等)制作的一对电极(上侧电极、下侧电极)8、9大致垂直地植设成固定状态。即，上侧电极8与下侧电极 9位于与上下方向大致垂直的一直线上，以最短距离相对。由此，在容器1收纳有熔融液M的状态下，内部的熔融液M与电极8、9电导通。所述电极8、9 对于所述端板6、7能够拆装。由此，电极8、9在消耗时可以更换为另外的电极。
所述容器主体5以容易取出其中熔融液M固化而成的制品P的方式设为各种结构。例如，也可以设为对开。而且，也可以设为内部为锥状的结构。
特别是从图1和作为装置100的俯视图的图2等可知，在所述容器主体5 的外周位置配置由永久磁铁构成的环状的磁场装置2。从图4可知，该磁场装置2中，一磁铁(磁铁体)2a的N极与另一磁铁(磁铁体)2b沿横向相对。当然，也可以与之相反，一磁铁2a的S极与另一磁铁2b的N极相对。所述磁场装置2也可以由电磁铁构成。
容器1和磁场装置2这两方能够从金属制品制造装置100相对性地相互独立拆装。由此，例如，对于设置成固定状态的磁场装置2，能够将容器1拆装成图1所示的状态。或者，也可以对于设为固定状态的容器1，将磁场装置2 以可拆装状态装入。
另外，也可以取代图4的一体的环状的磁场装置2，如图5所示，使用由一对磁铁片2a1、2b1构成的磁场装置2A。所述磁场装置2A也可以由电磁铁构成。在该情况下，也可以将一对磁铁片2a1、2b1的极性以所希望的周期，例如1Hz-10Hz切换，从而磁力线ML能够在图5的图中在从右向左走行的状态与从左向右走行的状态间切换。
从图1可知，所述容器主体5的所述电极8、9通过配线11、12连接于电源装置3。该配线11、12对于电极8、9能够连接、切离。该电源装置3构成作为能使直流电流及交流电流流动。而且，例如前述那样，容器1对于磁场装置2能够相对性地拆装。由此，例如，容器1可以采取如图1那样装入于装置 100的状态和如图1A那样从装置拆卸的状态。当然，如上所述，磁场装置2也对于装置100能够拆装。
接下来，说明上述的装置100的动作的原理。
在金属制品制造装置100中，如追加地详细说明那样，从图1及图4等可知，金属制品制造装置100具有磁场装置2。因此，在磁场装置2的运转状态下，在电流I向熔融液M流动的情况下，第一洛伦兹力(电磁力)和第二洛伦兹力(电磁力)同时发挥作用。但是，如后所述，在磁场装置2不存在的情况下或非运转状态的情况下，仅第一洛伦兹力发挥作用。
即，第一洛伦兹力是电流I与基于该电流I的磁场的交叉产生的电磁力。第二洛伦兹力是电流I与从外部施加的磁场的交叉产生的电磁力。所述第一洛伦兹力成为朝向熔融液M的中心的力，由此在熔融液M中产生压力梯度，阿基米德的电磁力作用于熔融液M中的杂质而杂质向熔融液M的周边移动。所述第二洛伦兹力朝着沿横向驱动熔融液M的方向施加于熔融液M。即，在熔融液M中流动的电流I与来自磁场装置2的磁场交叉而产生第二洛伦兹力，该第二洛伦兹力向熔融液M施加。
以下，更详细地说明上述金属制品制造装置100的原理。
目前，从图6可知，在容器1内收纳非铁金属或铁金属的熔融液M，在该状态下，电流I从上方的电极8经由熔融液M向下方的电极9沿图9中的向下方向流动。对于此时的电流I的密度分布，在图9中概略性地示出侧视图，在图10中概略性地示出俯视图。该电流分布是从本发明者基于长期处理本实用新型的技术领域的技术的经验而得到的见解所得到的。这样，在熔融液M中，电极8、9附近的电流密度高，在从电极8、9远离的位置处，电流密度降低。需要说明的是，在上述的图9、图10中，为了在视觉上容易掌握，将经由熔融液 M在一对电极8、9间流动的电流I作为多个单位电流Iu的集合而虚拟地以疏密状态图示。
于是，在各单位电流Iu的四周分别产生遵照毕奥-萨伐尔定律的大小的磁场(magnetic field)。由此，通过某单位电流Iu产生的磁场与其他的单位电流 Iu交叉。例如，在图10中，通过某单位电流Iu(1)产生的磁场与其他的单位电流Iu(2)交叉。这对于全部的单位电流Iu而言可以说比较普遍。通过这样的交叉，如追加详细叙述那样，产生图12所示的洛伦兹力f(第一洛伦兹力)。
需要说明的是，从其他的看法来说，将各单位电流Iu的全部的磁场合成，如图11所示，生成具有磁力线ML的合成磁场。从图11也可知，该合成磁场的磁场朝向从上方观察下成为顺时针。该磁场的密度在从上方观察下，如图11 所示，中心部为高密度，越靠周边越成为低密度。如前所述，该磁场与所述电流I(各单位电流Iu)交叉。通过该交叉，如图12所示，在作为基体的非铁金属或电流密度金属的熔融液M分别产生朝向中心的洛伦兹力f(第一洛伦兹力)。该洛伦兹力成为要将非铁金属或其他的金属向中心部压入的力。即，在非铁金属的熔融液M或其他的金属的熔融液M产生中心侧高且周围侧低的压力梯度。该压力梯度的一例如图13所示。从图13可知，压力P成为中央C比周边P高的压力。通过该压力梯度，将非铁金属或其他的金属的熔融液中包含的杂质向周围推开。其结果是，杂质如图14所示成为向周边部分PP移动、集聚的状态，内侧部分IP的杂质的浓度显著下降而成为高纯度的非铁金属或其他的金属。在此，只要以所希望的方法除去周边部分PP的杂质浓度高的非铁金属或其他的金属，就能得到高纯度的非铁金属的制品或其他的金属的制品。
需要说明的是，在以上的说明中，在图9中，设想了图中电流I从上方朝向下方流动的情况，但是反之也可以如图15所示，电流I从下方向上方流动。该情况也与所述的情况同样，压力梯度成为中心侧高且周围低的压力梯度。由此，杂质与图14同样地集中于制品的周边部分。需要说明的是，图16-图18 是与图10-图12对应的说明图。
另外，也可以使交流电流在一对电极8、9间流动。在该情况下，从上述可知，向杂质施加的阿基米德的电磁力与使直流电流沿任意的方向流动的情况相比没有改变，杂质通过阿基米德的电磁力而集中于制品的周边部分。
另外，如果使电流I在一对电极8、9间流动，则该电流I与来自磁场装置 2的磁场交叉。由此，产生所述第二洛伦兹力。
即，参照图19及图20，当前如图19那样，电流I向图中下方流动。由此，电流I与来自磁场装置2的磁力线ML交叉，产生第二洛伦兹力(F11、F21) (图20)。而且，在图19中，电流I从下向上流动。在该情况下，也与从上向下流动的情况同样，产生第二洛伦兹力(F12、F22)，但是其朝向相反。而且，在交流电流作为电流I流动的情况下，电流I与来自磁场装置2的磁场的交叉产生的洛伦兹力(第二洛伦兹力)根据交流电流的周期而反转。即，图20所示那样的朝向的洛伦兹力(第二洛伦兹力)F11、F22与图21所示那样的朝向的洛伦兹力(第二洛伦兹力)12、F22交替地施加于熔融液M。
该情况参照图19-图21更详细地说明。在图19中，考虑电流I向图中下方流动的情况。在该情况下，如图19所示，磁力线ML在图中从右朝左。由此，电流I(各单位电流Iu)与磁力线ML交叉，如图20所示，产生电磁力(第二洛伦兹力)F11、F21。而且，在图19中施加了从下朝上的电流作为电流I的情况下，如图21所示，产生电磁力(第二洛伦兹力)F12、F22。由此，在施加了交流电流(例如，1-10Hz等)作为电流I的情况下，向熔融液施加根据施加的电流I的周期而交替地朝向相反方向的电磁力F11、F21、电磁力F11、F21。由此，熔融液M进行微小的振动。该微小的振动施加于熔融液M，由此，在由于冷却而熔融液从液相状态向固相状态变化的过程中，能够促进杂质通过阿基米德的电磁力如图14那样向制品的周边部分PP集聚的情况，最终能得到图14 那样的制品P。
在该制品P中，只要通过所希望的手法除去周边部分PP的杂质IM，就能得到高精度的金属制品。如前所述，该杂质的除去作业由于杂质向制品P的周围集聚且在视觉上容易掌握，因此能够容易可靠地进行，从而能够可靠地得到更高精度的非铁金属或其他的金属的制品P。
从以上的说明可知，作为本实用新型的金属制品制造装置100，可以采用各种结构及使用形态。例如，可以采用下述那样的形态。
(a)在图1中，拆卸永久磁铁制的磁场装置2，或者使电磁铁制的磁场装置2成为非运转状态，在该状态下，使直流电流或交流电流作为电流I在一对电极8、9间流动。
(b)在图1中，预先设置永久磁铁制的磁场装置2，或者使电磁铁制的磁场装置2成为运转状态，在该状态下，使直流电流或交流电流作为电流I在一对电极8、9间流动。从上述的情况可知，在交流电流流动的情况下，如图20 和图21那样，施加于熔融液M的电磁力以短周期切换为相反方向，成为使熔融液M振动的同样的状态，因此能够更大幅地得到阿基米德的电磁力产生的杂质的分离效果。需要说明的是，在该情况下，虽然也取决于实际的装置，但是在交流电流流动时，在确认到杂质IM向制品P的周边部分PP的集聚的效果弱的情况之际，也可以将磁场装置2拆卸或使其为非运转状态。这是由于以下的理由。通过交流电流产生的磁场的N、S方向变化。另一方面，外部磁场为静磁场。由此，静磁场与外部磁场相抵。由此，在交流电流流动的情况下，优选去除外部磁场。而且，在追加说明的本发明者进行的实验中，在施加了磁场装置2产生的磁场的状态下，直流电流流动。
接下来，说明使用了上述的装置100的本实用新型的实施方式。在此，说明使磁场装置2为运转状态且直流电流流动的情况。
首先，在图1中，从金属制品制造装置100拆卸容器1，成为图1A的状态。接下来，在拆卸后的容器1中，如图8所示，将上侧的端板6拆卸，在容器1 中收纳作为原料的固体的包含杂质的非铁金属或其他的金属。接下来，将上侧的端板6向容器主体5安装成密闭状态。作为所述原料，例如可以使用从碎料等中挑选的包含杂质的非铁金属或其他的金属。而且，所述原料的量选定为在追加熔化而成为熔融液时与一对电极8、9电导通的量。
接下来，将容器1放入电气炉等加热炉(未图示)进行加热，使容器1中的所述原料即非铁金属或其他的金属熔化而成为熔融液M。
然后，从熔化炉取出容器1，将其如图1那样装入到装置100中。由此，成为通过一对电极8、9而电流I在容器1中的熔融液M内流动，并且通过磁场装置2向所述熔融液M施加磁场的状态。
然后，例如上述(a)或(b)那样在本金属制品制造装置100中以直流电流I流动的状态进行冷却。
在冷却后从容器1取出固化的非铁金属或其他的金属的制品P。
这样得到的坯料状的制品P的端面例如图14所示。即，制品P在其周边部分PP包含较多杂质，在内侧部分IP几乎不包含杂质。然后，通过所希望的手段，将制品P的周边部分PP除去，成为最终制品。
为了量产制品P，只要设置多个金属制品制造装置100即可。
另外，使用基于电磁铁的结构作为磁场装置2，在图19中，以规定的周期 (1Hz-10Hz等)切换磁极，如图19那样，也能够切换磁力线ML从右向左走行的状态与从左向右走行的状态。在该情况下，只要使直流电流作为电流I流动即可。
需要说明的是，在以上说明的本实用新型的实施方式中，例示了将容器1 设为圆筒状的容器而得到坯料作为制品P的情况，但是也可以将容器1设为方筒状的容器而得到扁坯作为制品P。
(实施例)
接下来，说明本发明者实际进行的实施例。
使用了由莫来石管制作的结构作为容器主体5。在其中，收纳有Φ18mm×长度50mm的Al-10mass％Fe作为包含作为原料的杂质的非铁金属。一对电极8、 9使用了石墨电极。
将其放入电气炉而使原料熔化。
将含有熔化的约1000℃的熔融液的容器1装入金属制品制造装置100，通过磁场装置2施加磁场(0.54T)，使各种值的直流电流作为电流I在一对电极 8、9间流动并进行了冷却。作为电流I的值，从20A-100A的范围适当选择。需要说明的是，此时施加的电压只要以电流成为所期望的值的方式调整即可。
由此得到的制品P(试制品)如下进行了验证。即，将得到的制品P的端面利用公知的手段进行粗磨，接下来进行了抛光。进行了该端面的宏观组织的观察和基于光学显微镜的组织观察。
从上述的结果可知，能够使杂质Al3Fe集聚在制品P的周边部分PP。而且，可知在上述的本实验的条件下，流动有100A以下的电流时，Al3Fe更能向周边部分PP集聚。对其进行考察，当电流大时，电磁力F11、F21、F12、F22过大，推测为在基体中产生Al3Fe的分散。由此，可认为磁场装置2的磁场的强度、及电流的大小的值存在最优值。可认为该最优值有时依赖于各种参数，即，作为原料的非铁金属或其他的金属的种类(熔融液的种类)、各种尺寸、温度、磁场的强度、电流的值等值。需要说明的是，在本发明者先前提出的发明(日本专利第5669504号及日本第5431438号)中，无法得到杂质集聚于周围的制品。其理由可认为是，熔融液被更强力地搅拌，通过阿基米德的电磁力要向周围集中的杂质分布于熔融液中的缘故。需要说明的是，从上述的实施例可知，电流密度设定为10-40A/cm2左右为好。由此，只要根据制品P的直径来改变流动的电流量即可。

Claims (4)

1.一种金属制品制造装置，包括容器，该容器收纳具有导电性的金属的熔融液，其特征在于，所述金属制品制造装置包括：
筒状的容器主体部；
上侧端板及下侧端板，该上侧端板及下侧端板将所述容器主体部的两端闭塞成密闭状态；
上侧电极，以贯通的状态固定在所述上侧端板，且内侧端能够与所述熔融液电连接；及
下侧电极，以贯通的状态固定在所述下侧端板，且内侧端能够与所述熔融液电连接，
至少，所述上侧端板构成为相对于所述容器主体部能够拆装，
所述上侧电极以沿厚度方向贯通所述上侧端板的状态固定在所述上侧端板的中央部分，
所述下侧电极以沿厚度方向贯通所述下侧端板的状态固定在所述下侧端板的中央部分，
所述上侧电极和所述下侧电极位于与上下方向垂直的一直线上。
2.根据权利要求1所述的金属制品制造装置，其特征在于，
所述上侧电极及所述下侧电极分别相对于所述上侧端板及所述下侧端板能够拆装。
3.根据权利要求1或2所述的金属制品制造装置，其特征在于，
能够使直流电流或交流电流流动的电源装置对于所述上侧电极及所述下侧电极能够连接及切离。
4.根据权利要求1或2所述的金属制品制造装置，其特征在于，
所述金属制品制造装置还包括磁场装置，所述磁场装置具有配置在所述容器的外侧的、隔着所述容器面对面的位置处的一对磁铁体，一所述磁铁体的N极与另一所述磁铁体的S极隔着所述容器相对。
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