JP2000258067A - 浮揚溶解装置とその鋳造方法 - Google Patents
浮揚溶解装置とその鋳造方法Info
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- JP2000258067A JP2000258067A JP11061215A JP6121599A JP2000258067A JP 2000258067 A JP2000258067 A JP 2000258067A JP 11061215 A JP11061215 A JP 11061215A JP 6121599 A JP6121599 A JP 6121599A JP 2000258067 A JP2000258067 A JP 2000258067A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】浮揚溶解装置において、真空容器の機密が保ち
易く、短時間で所望の真空度に到達し、電気的な絶縁破
壊の恐れを無くする。 【解決手段】銅るつぼ１の中に装着し、その下部から前
記流出口１ａを挿通して下方に延長した出湯筒１１ａを
有する耐火物製のるつぼ１１および、該耐火物製のるつ
ぼ１１の上縁に真空のシール材１３を介して、着脱可能
に密着取付された耐火物製の上蓋１２を設け、内部に鋳
型１０を装着し、真空のシール部１５を介して前記出湯
筒１１ａと連結する真空鋳込み槽１４を設けるととも
に、耐火物製のるつぼ１１内および真空鋳込み槽１４内
を真空雰囲気にする真空排気系７を設ける。
易く、短時間で所望の真空度に到達し、電気的な絶縁破
壊の恐れを無くする。 【解決手段】銅るつぼ１の中に装着し、その下部から前
記流出口１ａを挿通して下方に延長した出湯筒１１ａを
有する耐火物製のるつぼ１１および、該耐火物製のるつ
ぼ１１の上縁に真空のシール材１３を介して、着脱可能
に密着取付された耐火物製の上蓋１２を設け、内部に鋳
型１０を装着し、真空のシール部１５を介して前記出湯
筒１１ａと連結する真空鋳込み槽１４を設けるととも
に、耐火物製のるつぼ１１内および真空鋳込み槽１４内
を真空雰囲気にする真空排気系７を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、被溶解金属を真
空雰囲気で浮揚溶解して鋳造する浮揚溶解装置とその鋳
造方法に関する。
空雰囲気で浮揚溶解して鋳造する浮揚溶解装置とその鋳
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】浮揚溶解装置は、所定の分布になるよう
に生成された交番磁界中に溶解される材料を置き、電磁
誘導によって被溶解材料に流れる渦電流を利用して、被
溶解材料を誘導加熱して溶解する装置であり、図３
（ａ）のように銅るつぼに誘起する渦電流と被溶解材料
に流れる渦電流とは互いに対向する面では逆向きに流れ
るので双方の渦電流間にローレンツの力（電磁反発力）
が発生してそれにより溶湯に浮揚力が与えられて、材料
が浮いて、るつぼなど他の物に接触しない状態で溶解
し、溶解完了後に銅るつぼの底部の流出口から下方の鋳
型に注湯して、所定の材質と寸法の製品を得る装置であ
る。溶解時に他の物と接触しないために異物の混入が極
めて少ないこと、融点の高い材料でも溶解が可能である
こと、熱伝導損失が小さいこと、などの特徴があること
から、高融点でしかも高純度が要求される材料、例え
ば、チタン、シリコンなどの溶解処理に用いられる。
に生成された交番磁界中に溶解される材料を置き、電磁
誘導によって被溶解材料に流れる渦電流を利用して、被
溶解材料を誘導加熱して溶解する装置であり、図３
（ａ）のように銅るつぼに誘起する渦電流と被溶解材料
に流れる渦電流とは互いに対向する面では逆向きに流れ
るので双方の渦電流間にローレンツの力（電磁反発力）
が発生してそれにより溶湯に浮揚力が与えられて、材料
が浮いて、るつぼなど他の物に接触しない状態で溶解
し、溶解完了後に銅るつぼの底部の流出口から下方の鋳
型に注湯して、所定の材質と寸法の製品を得る装置であ
る。溶解時に他の物と接触しないために異物の混入が極
めて少ないこと、融点の高い材料でも溶解が可能である
こと、熱伝導損失が小さいこと、などの特徴があること
から、高融点でしかも高純度が要求される材料、例え
ば、チタン、シリコンなどの溶解処理に用いられる。
【０００３】上述のチタンの他にニオブなど雰囲気ガス
と反応し易い金属や、ガス成分が極めて少ない金属で
は、真空中で溶解するか、アルゴンガス中で溶解するこ
とが不可欠である。
と反応し易い金属や、ガス成分が極めて少ない金属で
は、真空中で溶解するか、アルゴンガス中で溶解するこ
とが不可欠である。
【０００４】図２は従来例の構成図を示す。この図２に
おいて、１は有底の円筒状に形成されその底部に形成さ
れた溶湯を出す流出口１ｂ、および円筒状部に放射状に
略等間隔で設けられた縦長のスリットを有する水冷式の
銅るつぼ、１ａは銅るつぼ１内で被溶解材料が溶解され
た溶湯、２は被溶解材に、電磁誘導によって流れる渦電
流を利用して主に誘導加熱エネルギを与える、数１０ｋ
Ｈｚの運転周波数で運転される上誘導コイル、３は溶湯
１ａに主に電磁力による浮揚力を与える数ＫＨｚの運転
周波数で運転される誘導コイル、４，５は誘導コイル
２、３に電流を供給する交流電源、６は浮揚溶解装置お
よび後述の鋳型を内部に装着した真空容器、７は溶解お
よび脱ガス、鋳造を真空雰囲気にするための真空排気
系、８は溶解および鋳造を不活性ガス雰囲気にするため
の不活性ガス導入系、９は真空排気系、または不活性ガ
ス導入系を開閉する弁、１０は溶湯１ａを鋳込む鋳型を
示す。
おいて、１は有底の円筒状に形成されその底部に形成さ
れた溶湯を出す流出口１ｂ、および円筒状部に放射状に
略等間隔で設けられた縦長のスリットを有する水冷式の
銅るつぼ、１ａは銅るつぼ１内で被溶解材料が溶解され
た溶湯、２は被溶解材に、電磁誘導によって流れる渦電
流を利用して主に誘導加熱エネルギを与える、数１０ｋ
Ｈｚの運転周波数で運転される上誘導コイル、３は溶湯
１ａに主に電磁力による浮揚力を与える数ＫＨｚの運転
周波数で運転される誘導コイル、４，５は誘導コイル
２、３に電流を供給する交流電源、６は浮揚溶解装置お
よび後述の鋳型を内部に装着した真空容器、７は溶解お
よび脱ガス、鋳造を真空雰囲気にするための真空排気
系、８は溶解および鋳造を不活性ガス雰囲気にするため
の不活性ガス導入系、９は真空排気系、または不活性ガ
ス導入系を開閉する弁、１０は溶湯１ａを鋳込む鋳型を
示す。
【０００５】この図２において、銅るつぼ１と誘導コイ
ル２，３とで構成される浮揚溶解装置、および溶解後の
溶湯を鋳込む鋳型は真空容器６に収納されており、銅る
つぼ１には被溶解材料が入れられた後、弁９の開放と真
空排気系７とにより真空引きして、弁９の開放と不活性
ガス導入系８とにより不活性ガス雰囲気に置換して、さ
らに真空引きした減圧状態を保ち、交流電源４，５から
誘導コイル２、３に電流を供給すると、誘導コイル２，
３により発生した磁束はスリットの隙間から銅るつぼ１
内に侵入して被溶解材料と鎖交して被溶解材料に渦電流
を誘起する。銅るつぼ１はスリットで仕切られ、かつ電
気的に絶縁された複数のセグメントで構成されており
（図３（ｂ）参照）、各セグメントは誘導コイル２，３
により励磁されて渦電流が発生する。該渦電流によりセ
グメントが過熱されないように水冷されている。このセ
グメントに誘起する渦電流と被溶解材料に誘起した渦電
流とは対向する面では互いに方向が逆向きなので磁気的
に反発力（ローレンツの力）を生じ、るつぼ１は固定さ
れているので被溶解材料には浮揚力が生じる。この浮揚
力が被溶解材料の重量より大きければ被溶解材料は銅る
つぼ１から離れて浮揚し、渦電流による抵抗損により加
熱し続ける。このために被溶解材料は浮揚状態で溶解す
る。この銅るつぼ１で溶解された溶湯１ａは、溶解時に
他の物と接触しないために異物の混入が極めて少ないこ
と、融点の高い材料でも溶解が可能であること、熱伝導
損失が小さいこと、などの特徴があることから、高融点
でしかも高純度が要求される材料、例えば、チタン、シ
リコン等の溶解に用いられる。
ル２，３とで構成される浮揚溶解装置、および溶解後の
溶湯を鋳込む鋳型は真空容器６に収納されており、銅る
つぼ１には被溶解材料が入れられた後、弁９の開放と真
空排気系７とにより真空引きして、弁９の開放と不活性
ガス導入系８とにより不活性ガス雰囲気に置換して、さ
らに真空引きした減圧状態を保ち、交流電源４，５から
誘導コイル２、３に電流を供給すると、誘導コイル２，
３により発生した磁束はスリットの隙間から銅るつぼ１
内に侵入して被溶解材料と鎖交して被溶解材料に渦電流
を誘起する。銅るつぼ１はスリットで仕切られ、かつ電
気的に絶縁された複数のセグメントで構成されており
（図３（ｂ）参照）、各セグメントは誘導コイル２，３
により励磁されて渦電流が発生する。該渦電流によりセ
グメントが過熱されないように水冷されている。このセ
グメントに誘起する渦電流と被溶解材料に誘起した渦電
流とは対向する面では互いに方向が逆向きなので磁気的
に反発力（ローレンツの力）を生じ、るつぼ１は固定さ
れているので被溶解材料には浮揚力が生じる。この浮揚
力が被溶解材料の重量より大きければ被溶解材料は銅る
つぼ１から離れて浮揚し、渦電流による抵抗損により加
熱し続ける。このために被溶解材料は浮揚状態で溶解す
る。この銅るつぼ１で溶解された溶湯１ａは、溶解時に
他の物と接触しないために異物の混入が極めて少ないこ
と、融点の高い材料でも溶解が可能であること、熱伝導
損失が小さいこと、などの特徴があることから、高融点
でしかも高純度が要求される材料、例えば、チタン、シ
リコン等の溶解に用いられる。
【０００６】溶解完了後は、誘導コイルの電流を調整す
るなどして電磁力を弱めて、溶湯を流出口１ｂを通して
真空容器６内の浮揚溶解装置の下方に設置された鋳型１
０に出湯する。また、出湯時は、湯と流出口１ｂとは互
いに反発する力が作用するために非接触で出湯すること
が可能である。従って浮揚溶解した金属をこの方式にて
出湯すれば非接触のまま溶解、出湯できる。
るなどして電磁力を弱めて、溶湯を流出口１ｂを通して
真空容器６内の浮揚溶解装置の下方に設置された鋳型１
０に出湯する。また、出湯時は、湯と流出口１ｂとは互
いに反発する力が作用するために非接触で出湯すること
が可能である。従って浮揚溶解した金属をこの方式にて
出湯すれば非接触のまま溶解、出湯できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで従来の構成で
は、銅るつぼ、上下誘導コイル、鋳型等が真空容器内に
装着されており、主回路電気配線、冷却水配管などの真
空容器を貫通しなければならない部分が存在するので機
密漏れが生じる恐れがある。さらに、真空容器そのもの
が大型になり所望の真空度にするために真空排気系の容
量を大きくしたり、長時間排気したりする必要が生じ
る。また、誘導コイルが真空容器内に有るために電気的
な絶縁破壊を招く恐れがある。
は、銅るつぼ、上下誘導コイル、鋳型等が真空容器内に
装着されており、主回路電気配線、冷却水配管などの真
空容器を貫通しなければならない部分が存在するので機
密漏れが生じる恐れがある。さらに、真空容器そのもの
が大型になり所望の真空度にするために真空排気系の容
量を大きくしたり、長時間排気したりする必要が生じ
る。また、誘導コイルが真空容器内に有るために電気的
な絶縁破壊を招く恐れがある。
【０００８】この発明は上記課題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは機密が保ち易く、
短時間で所望の真空度に到達し、電気的な絶縁破壊の恐
れが少ない浮揚溶解装置とその鋳造方法を提供すること
にある。
れたもので、その目的とするところは機密が保ち易く、
短時間で所望の真空度に到達し、電気的な絶縁破壊の恐
れが少ない浮揚溶解装置とその鋳造方法を提供すること
にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１記載の発明は、有底の円筒状に形成され、そ
の底部に形成された溶湯の流出口および円筒状部に放射
状に略等間隔で設けられた縦長のスリットを有する水冷
式の銅るつぼと、銅るつぼの外径側を囲むように設置し
た誘導コイルとを備えた浮揚溶解装置において、銅るつ
ぼの内側に、その下部から前記流出口を挿通して下方に
延長した出湯筒を有する耐火物製のるつぼを配備し、該
耐火物製のるつぼの上部にシール材を介して、着脱可能
に密着取付された耐火物製の上蓋を設けることを特徴と
する。
に請求項１記載の発明は、有底の円筒状に形成され、そ
の底部に形成された溶湯の流出口および円筒状部に放射
状に略等間隔で設けられた縦長のスリットを有する水冷
式の銅るつぼと、銅るつぼの外径側を囲むように設置し
た誘導コイルとを備えた浮揚溶解装置において、銅るつ
ぼの内側に、その下部から前記流出口を挿通して下方に
延長した出湯筒を有する耐火物製のるつぼを配備し、該
耐火物製のるつぼの上部にシール材を介して、着脱可能
に密着取付された耐火物製の上蓋を設けることを特徴と
する。
【００１０】また、上記の耐火物製のるつぼの下部の出
湯筒には、請求項２の発明のように内部に鋳型を装着
し、真空のシール部を介して前記出湯筒と連結する真空
鋳込み槽を設けるとともに、耐火物製のるつぼ内および
真空鋳込み槽内を真空雰囲気にする真空排気系を設ける
ことができる。
湯筒には、請求項２の発明のように内部に鋳型を装着
し、真空のシール部を介して前記出湯筒と連結する真空
鋳込み槽を設けるとともに、耐火物製のるつぼ内および
真空鋳込み槽内を真空雰囲気にする真空排気系を設ける
ことができる。
【００１１】また、上記の耐火物製のるつぼ、および上
蓋は、請求項３記載の発明のように、透明の石英製とす
ることができる。さらに、請求項４記載の発明のよう
に、耐火物製のるつぼ、および真空鋳込み槽内を不活性
ガスで置換する不活性ガス導入系を設けることができ
る。
蓋は、請求項３記載の発明のように、透明の石英製とす
ることができる。さらに、請求項４記載の発明のよう
に、耐火物製のるつぼ、および真空鋳込み槽内を不活性
ガスで置換する不活性ガス導入系を設けることができ
る。
【００１２】上記構成により真空引きする容器は耐火物
製のるつぼ内および真空鋳込み槽内のみとなり、真空排
気容量を小さくできるとともに、主回路電気配線、冷却
水配管などは真空容器外に配備できるのでその分真空容
器の機密漏洩を未然に防ぐことが可能になる。また、耐
火物製のるつぼを透明な石英製とすることによりるつぼ
内を目視で監視することが可能になる。
製のるつぼ内および真空鋳込み槽内のみとなり、真空排
気容量を小さくできるとともに、主回路電気配線、冷却
水配管などは真空容器外に配備できるのでその分真空容
器の機密漏洩を未然に防ぐことが可能になる。また、耐
火物製のるつぼを透明な石英製とすることによりるつぼ
内を目視で監視することが可能になる。
【００１３】さらに、不活性ガス導入系を設けることに
より、用途に応じて、不活性ガスに置換してから真空引
きしてより高度の真空雰囲気にして溶解、脱ガスした
り、不活性ガス雰囲気で溶解したりすることが可能にな
る。
より、用途に応じて、不活性ガスに置換してから真空引
きしてより高度の真空雰囲気にして溶解、脱ガスした
り、不活性ガス雰囲気で溶解したりすることが可能にな
る。
【００１４】また、請求項５記載の発明によれば、有底
の円筒状に形成され、その底部に形成された溶湯の流出
口および円筒状部に放射状に略等間隔で設けられた縦長
のスリットを有する水冷式の銅るつぼと、銅るつぼの外
径側を囲むように設置した誘導コイルとを備えた浮揚溶
解装置において、銅るつぼの内側に、その下部から前記
流出口を挿通して下方に延長した出湯筒を有する耐火物
製のるつぼを配備し、該耐火物製のるつぼの上部にシー
ル材を介して、着脱可能に密着取付された耐火物製の上
蓋を設け、内部に鋳型を装着し、真空のシール部を介し
て前記出湯筒と連結する真空鋳込み槽を設けるととも
に、耐火物製のるつぼ内および真空鋳込み槽内を真空雰
囲気にする真空排気系を設け、耐火物製のるつぼ内に被
溶解金属を投入した後、所望の真空度に真空引きして、
前記被溶解金属を浮揚溶解して、溶解完了後に電源出力
を調整して、浮揚溶解した溶湯を出湯筒から真空鋳込み
槽内の鋳型に注湯することを特徴とする。上記構成によ
り真空または不活性ガス雰囲気で浮揚溶解と、脱ガス処
理とを行い真空または不活性ガス雰囲気で鋳型に鋳込む
ことが可能になる。
の円筒状に形成され、その底部に形成された溶湯の流出
口および円筒状部に放射状に略等間隔で設けられた縦長
のスリットを有する水冷式の銅るつぼと、銅るつぼの外
径側を囲むように設置した誘導コイルとを備えた浮揚溶
解装置において、銅るつぼの内側に、その下部から前記
流出口を挿通して下方に延長した出湯筒を有する耐火物
製のるつぼを配備し、該耐火物製のるつぼの上部にシー
ル材を介して、着脱可能に密着取付された耐火物製の上
蓋を設け、内部に鋳型を装着し、真空のシール部を介し
て前記出湯筒と連結する真空鋳込み槽を設けるととも
に、耐火物製のるつぼ内および真空鋳込み槽内を真空雰
囲気にする真空排気系を設け、耐火物製のるつぼ内に被
溶解金属を投入した後、所望の真空度に真空引きして、
前記被溶解金属を浮揚溶解して、溶解完了後に電源出力
を調整して、浮揚溶解した溶湯を出湯筒から真空鋳込み
槽内の鋳型に注湯することを特徴とする。上記構成によ
り真空または不活性ガス雰囲気で浮揚溶解と、脱ガス処
理とを行い真空または不活性ガス雰囲気で鋳型に鋳込む
ことが可能になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１はこの発明の実施の形態の主
要部の構成図を示す。この図１において、従来例と同一
の符号を付けた部材はおおよそ同一の機能を有するので
その説明は省略する。この図１において、１は有底の円
筒状に形成されその底部に形成された溶湯を出す流出口
１ｂ、および円筒状部に放射状に略等間隔で設けられた
縦長のスリットを有する水冷式の銅るつぼ、１ａは銅る
つぼ１内で被溶解材料が溶解された溶湯、２は被溶解材
に、電磁誘導によって流れる渦電流を利用して主に誘導
加熱エネルギを与える、数１０ＫＨｚの運転周波数で運
転される上誘導コイル、３は溶湯１ａに主に電磁力によ
る浮揚力を与える数ＫＨｚの運転周波数で運転される誘
導コイル、４，５は誘導コイル２、３に電流を供給する
交流電源、７は溶解および脱ガス、鋳造を真空雰囲気に
するための真空排気系、８は溶解および鋳造を不活性ガ
ス雰囲気にするための不活性ガス導入系、９は真空排気
系、または不活性ガス導入系８を開閉する弁、１０は溶
湯１ａを鋳込む鋳型、１１は下部に出湯筒１１ａを有
し、銅るつぼ１内に装着する耐火物製のるつぼ、１２は
るつぼ１１をシール材１３を介して密封する上蓋、１４
は出湯筒１１ａとのシール部１５を有し、鋳型１０を装
着した真空鋳込み槽を示す。
要部の構成図を示す。この図１において、従来例と同一
の符号を付けた部材はおおよそ同一の機能を有するので
その説明は省略する。この図１において、１は有底の円
筒状に形成されその底部に形成された溶湯を出す流出口
１ｂ、および円筒状部に放射状に略等間隔で設けられた
縦長のスリットを有する水冷式の銅るつぼ、１ａは銅る
つぼ１内で被溶解材料が溶解された溶湯、２は被溶解材
に、電磁誘導によって流れる渦電流を利用して主に誘導
加熱エネルギを与える、数１０ＫＨｚの運転周波数で運
転される上誘導コイル、３は溶湯１ａに主に電磁力によ
る浮揚力を与える数ＫＨｚの運転周波数で運転される誘
導コイル、４，５は誘導コイル２、３に電流を供給する
交流電源、７は溶解および脱ガス、鋳造を真空雰囲気に
するための真空排気系、８は溶解および鋳造を不活性ガ
ス雰囲気にするための不活性ガス導入系、９は真空排気
系、または不活性ガス導入系８を開閉する弁、１０は溶
湯１ａを鋳込む鋳型、１１は下部に出湯筒１１ａを有
し、銅るつぼ１内に装着する耐火物製のるつぼ、１２は
るつぼ１１をシール材１３を介して密封する上蓋、１４
は出湯筒１１ａとのシール部１５を有し、鋳型１０を装
着した真空鋳込み槽を示す。
【００１６】この図１において、真空雰囲気で溶解する
場合、耐火物製のるつぼ１１に被溶解材料を投入し、上
蓋１２とシール材１３とでるつぼ１１上部を密閉し、る
つぼ１１の下部の出湯筒１１ａを真空鋳込み槽１４のシ
ール部１５でシールして密閉した後、真空排気系を開閉
する弁９を開放して、真空排気系７で真空引きしてるつ
ぼ１１内と、真空鋳込み槽内１４とを所望の真空雰囲気
にした後、交流電源４，５から誘導コイル２、３に電流
を供給する。そして、誘導コイル２，３により発生した
磁束はスリットの隙間から銅るつぼ１内に侵入して耐火
物製のるつぼ１１内の被溶解材料と鎖交して被溶解材料
に渦電流を誘起する。銅るつぼ１はスリットで仕切ら
れ、かつ電気的に絶縁された複数のセグメントで構成さ
れており、各セグメントは誘導コイル２，３により励磁
されて渦電流が発生する。該渦電流によりセグメントが
過熱されないように水冷されている。このセグメントに
誘起する渦電流と被溶解材料に誘起した渦電流とは対向
する面では互いに方向が逆向きなので磁気的に反発力
（ローレンツの力）を生じ、るつぼ１は固定されている
ので被溶解材料には浮揚力が生じる。この浮揚力が被溶
解材料の重量より大きければ被溶解材料は耐火物製のる
つぼ１１から離れて浮揚し、渦電流による抵抗損により
加熱し続ける。このために被溶解材料は浮揚状態で溶解
する。この耐火物製のるつぼ１１内で溶解された溶湯１
ａは、真空雰囲気で、かつ溶解時に他の物と接触しない
ために異物の混入が極めて少ないこと、融点の高い材料
でも溶解が可能であること、熱伝導損失が小さいこと、
などの特徴があることから、高融点でしかも高純度が要
求される材料、および雰囲気中のガスと反応し易い材
料、ガス成分の極めて少ない材料、例えば、チタン、ニ
オブ等の溶解に用いられる。
場合、耐火物製のるつぼ１１に被溶解材料を投入し、上
蓋１２とシール材１３とでるつぼ１１上部を密閉し、る
つぼ１１の下部の出湯筒１１ａを真空鋳込み槽１４のシ
ール部１５でシールして密閉した後、真空排気系を開閉
する弁９を開放して、真空排気系７で真空引きしてるつ
ぼ１１内と、真空鋳込み槽内１４とを所望の真空雰囲気
にした後、交流電源４，５から誘導コイル２、３に電流
を供給する。そして、誘導コイル２，３により発生した
磁束はスリットの隙間から銅るつぼ１内に侵入して耐火
物製のるつぼ１１内の被溶解材料と鎖交して被溶解材料
に渦電流を誘起する。銅るつぼ１はスリットで仕切ら
れ、かつ電気的に絶縁された複数のセグメントで構成さ
れており、各セグメントは誘導コイル２，３により励磁
されて渦電流が発生する。該渦電流によりセグメントが
過熱されないように水冷されている。このセグメントに
誘起する渦電流と被溶解材料に誘起した渦電流とは対向
する面では互いに方向が逆向きなので磁気的に反発力
（ローレンツの力）を生じ、るつぼ１は固定されている
ので被溶解材料には浮揚力が生じる。この浮揚力が被溶
解材料の重量より大きければ被溶解材料は耐火物製のる
つぼ１１から離れて浮揚し、渦電流による抵抗損により
加熱し続ける。このために被溶解材料は浮揚状態で溶解
する。この耐火物製のるつぼ１１内で溶解された溶湯１
ａは、真空雰囲気で、かつ溶解時に他の物と接触しない
ために異物の混入が極めて少ないこと、融点の高い材料
でも溶解が可能であること、熱伝導損失が小さいこと、
などの特徴があることから、高融点でしかも高純度が要
求される材料、および雰囲気中のガスと反応し易い材
料、ガス成分の極めて少ない材料、例えば、チタン、ニ
オブ等の溶解に用いられる。
【００１７】上記るつぼ１１と、真空鋳込み槽１４とは
真空排気系７により真空引きした後、不活性ガス導入系
８により不活性ガス雰囲気に置換して、さらに真空引き
しするとより高度の減圧下で溶解脱ガス処理が可能にな
る。次に不活性ガス雰囲気で溶解する場合は前記のよう
に被溶解材料を耐火物製のるつぼ１１に投入し、上蓋１
２とシール材１３とでるつぼ１１上部を密閉し、るつぼ
１１の下部の出湯筒１１ａを真空鋳込み槽１４のシール
部１５でシールして密閉した後、真空排気形を開閉する
弁９を開放して、真空排気系７で真空引きしてるつぼ１
１内と、真空鋳込み槽内１４とを所望の真空雰囲気にし
た後、不活性ガス導入系８を開閉する弁９を開放してア
ルゴンガスを導入して不活性ガス雰囲気中で溶解する。
真空排気系７により真空引きした後、不活性ガス導入系
８により不活性ガス雰囲気に置換して、さらに真空引き
しするとより高度の減圧下で溶解脱ガス処理が可能にな
る。次に不活性ガス雰囲気で溶解する場合は前記のよう
に被溶解材料を耐火物製のるつぼ１１に投入し、上蓋１
２とシール材１３とでるつぼ１１上部を密閉し、るつぼ
１１の下部の出湯筒１１ａを真空鋳込み槽１４のシール
部１５でシールして密閉した後、真空排気形を開閉する
弁９を開放して、真空排気系７で真空引きしてるつぼ１
１内と、真空鋳込み槽内１４とを所望の真空雰囲気にし
た後、不活性ガス導入系８を開閉する弁９を開放してア
ルゴンガスを導入して不活性ガス雰囲気中で溶解する。
【００１８】溶解、脱ガス処理が完了した後は、誘導コ
イルの電流を調整するなどして電磁力を弱めて、耐火物
製のるつぼ１１から出湯筒１１ａを通して真空鋳込み槽
１４内に装着された鋳型１０へ出湯する。
イルの電流を調整するなどして電磁力を弱めて、耐火物
製のるつぼ１１から出湯筒１１ａを通して真空鋳込み槽
１４内に装着された鋳型１０へ出湯する。
【００１９】
【発明の効果】この発明によれば、耐火物製のるつぼ内
および、真空鋳込み槽内を真空または不活性ガス雰囲気
にするだけなので、真空排気容量が小さくなり、短時間
で所望の雰囲気に到達できるとともに、浮揚溶解装置全
体を真空容器に装着する場合に比べて真空排気系の設備
費を安価にする効果がある。また、誘導コイルが大気中
にあるのでパッシェンの法則によるコイルの対アース間
電圧に対する制限が無いのでコイル設計の自由度が増大
する効果がある。
および、真空鋳込み槽内を真空または不活性ガス雰囲気
にするだけなので、真空排気容量が小さくなり、短時間
で所望の雰囲気に到達できるとともに、浮揚溶解装置全
体を真空容器に装着する場合に比べて真空排気系の設備
費を安価にする効果がある。また、誘導コイルが大気中
にあるのでパッシェンの法則によるコイルの対アース間
電圧に対する制限が無いのでコイル設計の自由度が増大
する効果がある。
【図１】この発明の実施の形態の主要部分の構成図
【図２】従来例の構成図
【図３】（ａ）は浮揚の原理図、（ｂ）は銅るつぼの構
造図
造図
１１ 耐火物製のるつぼ １１ａ 出湯筒 １２ 上蓋 １３ シール材 １４ 真空鋳込み槽 １５ シール部
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 6/32 Ｈ０５Ｂ 6/32
Claims (5)
- 【請求項１】有底の円筒状に形成され、その底部に形成
された溶湯の流出口および円筒状部に放射状に略等間隔
で設けられた縦長のスリットを有する水冷式の銅るつぼ
と、銅るつぼの外径側を囲むように設置した誘導コイル
とを備えた浮揚溶解装置において、銅るつぼの内側に、
その下部から前記流出口を挿通して下方に延長した出湯
筒を有する耐火物製のるつぼを配備し、該耐火物製のる
つぼの上部にシール材を介して、着脱可能に密着取付さ
れた耐火物製の上蓋を設けることを特徴とする浮揚溶解
装置。 - 【請求項２】請求項１記載の浮揚溶解装置において、内
部に鋳型を装着し、真空のシール部を介して前記出湯筒
と連結する真空鋳込み槽を設けるとともに、耐火物製の
るつぼ内および真空鋳込み槽内を真空雰囲気にする真空
排気系を設けることを特徴とする浮揚溶解装置。 - 【請求項３】請求項１または請求項２に記載の浮揚溶解
装置において、耐火物製のるつぼ、および上蓋は透明の
石英製であることを特徴とする浮揚溶解装置。 - 【請求項４】請求項１まいし３のいずれかに記載の浮揚
溶解装置において、耐火物製のるつぼ、および真空鋳込
み槽内を不活性ガスで置換できるようにしたことを特徴
とする浮揚溶解装置。 - 【請求項５】有底の円筒状に形成され、その底部に形成
された溶湯の流出口および円筒状部に放射状に略等間隔
で設けられた縦長のスリットを有する水冷式の銅るつぼ
と、銅るつぼの外径側を囲むように設置した誘導コイル
とを備えた浮揚溶解装置において、銅るつぼの内側に、
その下部から前記流出口を挿通して下方に延長した出湯
筒を有する耐火物製のるつぼを配備し、該耐火物製のる
つぼの上部にシール材を介して、着脱可能に密着取付さ
れた耐火物製の上蓋を設け、内部に鋳型を装着し、真空
のシール部を介して前記出湯筒と連結する真空鋳込み槽
を設けるとともに、耐火物製のるつぼ内および真空鋳込
み槽内を真空雰囲気にする真空排気系を設け、耐火物製
のるつぼ内に被溶解金属を投入した後、所望の真空度に
真空引きして、前記被溶解金属を浮揚溶解して、溶解完
了後に電源出力を調整して、浮揚溶解した溶湯を出湯筒
から真空鋳込み槽内の鋳型に注湯することを特徴とする
鋳造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11061215A JP2000258067A (ja) | 1999-03-09 | 1999-03-09 | 浮揚溶解装置とその鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11061215A JP2000258067A (ja) | 1999-03-09 | 1999-03-09 | 浮揚溶解装置とその鋳造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000258067A true JP2000258067A (ja) | 2000-09-22 |
Family
ID=13164765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11061215A Pending JP2000258067A (ja) | 1999-03-09 | 1999-03-09 | 浮揚溶解装置とその鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000258067A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103372744A (zh) * | 2012-04-23 | 2013-10-30 | 通用电气公司 | 远程熔体结合方法和远程熔体结合系统 |
| US8767794B2 (en) | 2012-02-14 | 2014-07-01 | Korea Hydro & Nuclear Power Co., Ltd. | Low temperature melting furnace and metal sector using an external cooling passage |
| CN104870134A (zh) * | 2012-09-28 | 2015-08-26 | 通用电气公司 | 用于结合材料的方法和系统 |
| CN105902133A (zh) * | 2015-09-02 | 2016-08-31 | 王晓东 | 一种真空果汁机的自动密封接汁容器 |
| KR20190122009A (ko) * | 2018-04-19 | 2019-10-29 | 주식회사 포스코 | 개폐장치 |
-
1999
- 1999-03-09 JP JP11061215A patent/JP2000258067A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8767794B2 (en) | 2012-02-14 | 2014-07-01 | Korea Hydro & Nuclear Power Co., Ltd. | Low temperature melting furnace and metal sector using an external cooling passage |
| CN103372744A (zh) * | 2012-04-23 | 2013-10-30 | 通用电气公司 | 远程熔体结合方法和远程熔体结合系统 |
| CN104870134A (zh) * | 2012-09-28 | 2015-08-26 | 通用电气公司 | 用于结合材料的方法和系统 |
| JP2015533948A (ja) * | 2012-09-28 | 2015-11-26 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 材料を結合するための方法およびシステム |
| CN105902133A (zh) * | 2015-09-02 | 2016-08-31 | 王晓东 | 一种真空果汁机的自动密封接汁容器 |
| CN105902133B (zh) * | 2015-09-02 | 2018-03-13 | 王晓东 | 一种真空果汁机的自动密封接汁容器 |
| KR20190122009A (ko) * | 2018-04-19 | 2019-10-29 | 주식회사 포스코 | 개폐장치 |
| KR102088447B1 (ko) | 2018-04-19 | 2020-03-12 | 주식회사 포스코 | 개폐장치 |
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