JP2004530275A - 底部に誘導コイルを備えた炉 - Google Patents

Abstract

誘導炉１０は誘導炉内に配置された電気伝導性材料を溶融、加熱、及び（または）攪拌するために、底部に誘導コイル３０を備えている。誘導炉１０は好まれるものとして、アルミニウムやアルミニウム合金等の、比較的低い値の熱伝導率を持った電気伝導性材料に対する使用に適している。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は電気誘導（または、電磁誘導）による電気伝導性材料の溶融、加熱、及び攪拌に関し、特に、底部に誘導コイルを備えた誘導炉に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム等の、比較的低い熱伝導率を持った材料は化石燃料の燃焼を利用した反射炉（reverberatory furnace）内で溶融及び加熱することができる。図１には、化石燃料燃焼反射炉１００を概略的に表している図が示されている。坩堝１１０は浅い深さの溶融浴（molten bath）１２０で原料を収容するように構成されている。浴の表面の上側に配置された化石燃料バーナー１１５によって発生する熱は坩堝の蓋１２５、浴の表面、及び坩堝１１０の側壁によって囲まれた空間内で反射する。浴の深さが浅いので、熱は伝導によって最小の時間で溶融物全体に伝わる。浴の上部の領域から下部の領域への熱伝導を促進するために、（図１において、概略的に示されている）機械的な攪拌器１３０が浴を循環させるために使用される。溶融浴がアルミニウムの場合、浴全体は、通常６６１℃であるアルミニウムの溶融点より高い温度に維持されなければならない。材料の投入は蓋１２５を外し、坩堝内に材料を配置することによって行うことができる。また、坩堝内の溶融材料は選択的に開閉可能な排出口１６２から取り出すことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
化石燃料反射炉内でのアルミニウムの溶融及び加熱はエネルギー消費、時間、及び操作の容易性の点において効率的ではない。さらに、機械的な攪拌器は溶融浴内に浸水した状態で動作するので、故障が多く、保守が面倒である。本発明は磁場誘導加熱（magnetic field induction heating）によって効率的にアルミニウムの溶融、加熱、及び（または）攪拌をするための装置及び方法を提供することによって、これらの問題を解決する。本発明の装置及び方法はアルミニウム及びアルミニウム合金以外の金属や比較的低い熱伝導率を持った他の電気伝導性材料の溶融、加熱、及び（または）攪拌に対しても有用である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
１つの側面において、本発明は底部に誘導コイルを備えた誘導炉内の電気伝導性材料を溶融、加熱、及び（または）攪拌するための装置及び方法である。誘導コイルは底部の支持構造と磁束集中装置との間に配置され、それによって、コイルを通って流れる電流によってコイルの外部に発生する磁場は誘導炉の坩堝内の材料に向けられ、坩堝内の材料と磁気的に結合し（または、坩堝内の材料に浸透し）、材料を誘導的に加熱する。誘導コイルは複数の能動コイル部分（active coil section）と受動コイル部分（passive coil section）から構成されてもよい。能動コイル部分は交流電源の入力に対してインピーダンス整合され、受動コイル部分は誘導／容量共振回路（inductive/capacitive resonant circuit）を形成する。受動コイル部分と能動コイル部分内の電流によって発生する磁場との磁気結合は二次的な磁場を発生する。能動コイル部分及び受動コイル部分によって発生した磁場は誘導炉の坩堝内の材料を誘導的に加熱するために、坩堝内の材料に向けられる。本発明の上述の特徴及び他の特徴は以下の詳細な説明及び付随する請求の範囲により明らかになるだろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
本発明を説明するために、現在好まれる形式の実施例が以下に図示及び説明される。しかしながら、本発明が図示及び説明された実施例の厳密な構成及び部材に限定されないことは理解されなければならない。
【０００６】
図３、図４ａ及び図４ｂは本発明の誘導炉の１つの実施例を図示している。本発明の誘導炉１０内で加熱、溶融、及び(または)攪拌可能な典型的な材料はアルミニウムであるが、本発明は他の材料にも適用可能である。また、本願において使用される用語「アルミニウム」は純粋なアルミニウム及びアルミニウム合金の両方を意味する。路盤（または、グレード（grade））１４の下には炉の土台１２が備えられている。土台１２はコンクリート等の、適当な荷重に耐えられる適当な材料から形成される。
【０００７】
坩堝６０は適当な耐火性（または、耐熱性）の材料から形成される。坩堝には、通常（図３において、点線で示されている）ヒールライン（heel line）６４の上側に、坩堝の内部に開くプラグ式またはバルブ式の排出口６２が備えられる。残存溶融物（remnant melt）と呼ばれる、ヒールライン６４の下側の溶融アルミニウムは、ヒールラインより上部の溶融物が排出口６２から排出されたときに、誘導コイル３０を通って流れる電流によって発生する磁場に対する最小の誘導結合用負荷（または、誘導結合用材料）を与えるために坩堝内に残される。誘導コイルには、コイルに電流を供給するための適当な形式の交流電源（図示せず）が接続されている。
【０００８】
図３に示されているように、土台１２には磁束集中装置（magnetic flux concentrator）２０が配置されている。本発明のこの実施例において、磁束集中装置は中央部及び外周部に一段高くなった部分を備えた円形の形状を持つ。そして、中央部と外周部との間に形成された空間部には誘導コイル３０が渦巻状に巻かれる。（制限ではないが）好まれるものとして、磁束集中装置２０は合成エポキシ材料等の、非電気伝導性のマトリックス材料（または、母材）２４内に配置された、鋼鉄製のペレット（または、小球）等の、多数の分離した強磁性部材２２から形成される。本発明のこの実施例において、磁束集中装置２０は鋳造によって形成されてもよい。
【０００９】
図３に示されているように、誘導コイル３０は炉の下側で、且つ、磁束集中装置２０の上部に配置される。誘導コイル３０は基本的に、誘導コイル全体が実質的に同一平面状に配置される「パンケーキ」構造と呼ばれる、螺旋状または渦巻状に巻かれた誘導コイルによって形成される。コイル３０は選択的に、エポキシ合成物等の、非電気伝導性材料に埋め込まれた状態で配置されてもよいし、または、図３に示されているようにプレナム（または、空間部）５０に配置されてもよい。坩堝６０は底部支持構造４０によって支持されている。図４ａ及び図４ｂに示されているように、この実施例の底部支持構造４０は内側の中央リング部材４２、複数の横方向（または、放射方向）の支持部材４４、及び外側の周辺リング部材４６から構成されている。横方向支持部材４４は、例えば、一方の端が内側の中央リング部材４２に接続され、反対側のもう一方の端が外側の周辺リング部材４６に接続された、構造用鋼製のアイビーム（または、Ｉ形鋼）として構成されてもよい。
【００１０】
横方向支持部材４４が構造用鋼（structural steel）または他の電気伝導性材料から構成される場合、横方向支持部材４４の幅は、横方向支持部材がコイル３０を流れる交流電流によって発生する磁場に対して影響を及ぼす程度の低磁気抵抗経路（low reluctance path）を形成しないように、最小化されなければなならない。さらに、支持部材４４が強磁性体である場合、横方向支持部材４４と外側の周辺リング部材４６との間に低磁気抵抗経路が形成されることを防ぐために、支持部材４４は、部材４４と部材４６との間のボルト接続（bolted connection）内に配置される電気絶縁パッド等の、非電気伝導性部材を介して周辺リング部材４６に接続されなければならない。ディスク状（または、円形）の底部支持構造４０の残りの空間は、坩堝６０に対する頑強な支持を与えるために、例えば、組み立てられた部材４２、４４及び４６をコンクリート合成物で鋳造することによって（または、組み立てられた部材４２、４４及び４６の空間部にコンクリート合成物を流し込むことによって）、非電気伝導性材料によって充填されてもよい。底部支持構造４０は、構造４０が坩堝に対して十分な構造上の支持を与え、坩堝内の溶融物との間に十分な程度の磁気結合を達成するために、コイル３０によって発生する磁場を十分に通過（または、透過）させることができれば、他の形状で構成されてもよい。
【００１１】
（図３において、点線で示されている）概略的な磁束線３２は、適当な電源からコイル３０に交流電流が供給されたときに、誘導炉１０の右側面の断面に対して発生する磁場を図示している。溶融アルミニウム内に誘導される渦電流は（機械的な）攪拌装置を必要とせずに、溶融アルミニウムを効果的に攪拌する電磁力を発生する。交流電流の周波数は、必要であれば、電磁的な攪拌を促進するために変化させられてもよい。
【００１２】
誘導コイル３０は水冷式の中空の導体から形成されてもよいし、空冷式の導体から形成されてもよい。空冷式の導体が使用される場合、導体はリッツ線（Litz wire）が使用されてもよい。また、他の応用例においては、断面が（円形ではなく）方形の導体や、銅等の可撓性で中実の（または、中身の詰まった）導体等の、他の形状または材質の導体（または、導線）が使用されてもよい。
【００１３】
誘導コイル３０は１つまたは複数の適当な電源に接続された１つまたは複数の、別個のコイル部分から構成されてもよい。誘導コイル３０はまた、適当な電源に接続された１つまたは複数のコイル部分（能動コイル）及び、共振誘導／容量（Ｌ−Ｃ）回路を形成するために容量性の部材に接続された、１つまたは複数の残りのコイル部分（受動コイル）を含む、２つまたはそれ以上の別個のコイル部分から構成されてもよい。１つまたは複数の能動コイル内を流れる電流によって発生する磁場は１つまたは複数の受動コイル内に二次的な（または、第２の）電流を誘導する。能動コイル部分及び受動コイル部分に流れる電流によって発生する磁場は坩堝に収容されている溶融物の方向に向けられ、溶融物を誘導的に加熱するために溶融物と磁気的に結合する（または、溶融物に浸透する）。
【００１４】
図５ａ及び図５ｂは能動コイル部分（active coil section）３０ａ及び受動コイル部分（passive coil section）３０ｂを備えた誘導コイル３０の例を図示している。電源７０から負荷整合コンデンサー（load matching capacitor）Ｃ₁を通ってコイル部分３０ａに流れる交流電流Ｉ₁は磁場を発生し、その磁場はＬ−Ｃ共振回路を形成するために共振コンデンサーＣ₂と直列に接続されているコイル部分３０ｂ内に電流Ｉ₂を誘導する。
【００１５】
図６ａ及び図６ｂの能動コイル部分３０ａ及び受動コイル部分３０ｂは、図５ａ及び図５ｂに示されているような互いの内側及び外側の空間を埋めるように平面状に配置された構成とは異なり、互いの巻線の間の空間を埋めるように平面状に配置されている。他の実施例においては、例えば、能動コイル部分が受動コイル部分に重なって配置される等の、他の形式の配置が利用されてもよい。
【００１６】
能動コイル部分と受動コイル部分とを利用した構成の長所は図８に示されているベクトル図からより明らかになるだろう。図８において、能動コイル回路によって形成された回路に対し、ベクトルＯＶは図５ａ、図５ｂ、図６ａ、及び図６ｂに図示されているような、能動コイル部分Ｌ_30a内の電流Ｉ₁を表している。ベクトルＯＡは能動コイルの電圧（または、能動コイルの両端に印加される電圧）の抵抗性成分Ｉ₁Ｒ_30aを表している（Ｒ_30aは図５及び図６中に図示せず）。ベクトルＡＢは能動コイルの電圧の誘導性成分ωＬ_30aＩ₁を表している（ここで、ωは電源７０の動作周波数ｆの２π倍に等しい）。ベクトルＢＣは受動コイル部分Ｌ_30bによって能動コイル部分Ｌ_30aに誘導される電圧ωＭＩ₂を表している。ベクトルＣＤは電源７０の出力と能動コイル部分Ｌ_30aとの間に接続されている直列コンデンサーＣ₁の電圧Ｉ₁／ωＣ₁を表している。ベクトルＯＤは電源７０の出力電圧Ｖ_psを表している。
【００１７】
受動コイル回路によって形成された回路に対し、ベクトルＯＷは電流Ｉ₁によって発生する磁場によって誘導される、受動コイル部分Ｌ_30bの電流を表している。ベクトルＯＦは受動コイルの電圧の抵抗性成分Ｉ₂Ｒ_30bを表している（Ｒ_30bは図示せず）。ベクトルＦＥは受動コイルの電圧の誘導性成分ωＬ₃₀ｂＩ₂を表している。ベクトルＥＧは能動コイル部分Ｌ_30aによって受動コイル部分Ｌ_30bに誘導される電圧ωＭＩ₂を表している。ベクトルＧＯは受動コイル部分Ｌ_30bの両端に接続されているコンデンサーＣ₂の電圧Ｉ₂／ωＣ₂を表している。
【００１８】
能動コイルの電流は電圧源Ｖ_psによって駆動されるが、受動コイルのループは能動的なエネルギー源に接続されていない。能動コイル及び受動コイルは相互に結合するので、ベクトルＢＣは受動容量性コイル回路が存在しない場合に能動コイル部分の両端に存在する電圧（Ｖ'_furn）を表すベクトルＯＢに足され、結果として、受動容量性コイル回路を備えた場合の、能動コイル部分の両端の電圧（Ｖ_furn）を表すベクトルＯＣとなる。結果として生ずる誘導炉の電圧Ｖ_furnは（点線で表されている）ベクトルＯＢによって表されている従来の誘導炉の電圧より小さい遅れ力率角度（lagging power factor angle）φ（ｘ軸とベクトルＯＣとの間の反時計方向の角度）を有する。すなわち、図８に図示されているように、力率角度（power factor angle）の改善Δφがもたらされる。
【００１９】
能動コイル部分と受動コイル部分との構成により、受動コイルの誘導性インピーダンスは容量性インピーダンスによって実質的に補償される（または、埋め合わされる）（すなわち、ωＬ_30b≒１／ωＣ₂）。受動コイル回路内の補償されない抵抗性成分Ｒ_30bは能動コイル回路と受動コイル回路の２つの回路の間の相互インダクタンスによって能動コイル回路内に反映され、能動コイル回路の実質的な抵抗（または、実効抵抗）が増大し、結果的に、力率角度またはコイルシステムの効率が改善される。
【００２０】
さらに、電源の出力に対する力率角度ψは図示されているように、ベクトルＯＪ（すなわち、受動コイル回路が存在しない場合の抵抗性成分ベクトルＯＡと容量性成分ベクトルＡＪとの合成によるベクトルＶ'_ps）とベクトルＯＤ（すなわち、受動コイル回路が存在する場合の抵抗性成分ベクトルＯＨと容量性成分ベクトルＨＤとの合成によるベクトルＶ_ps）との間の角度Δψだけ増大する。
【００２１】
図３に示されているように、磁束集中装置２０と底部支持構造４０とに囲まれたプレナム（または、空間部）５０は誘導コイル３０によって発生する熱を排除するために、空冷式の機械的なシステム（図示せず）によって供給される（通常、空気である）冷却気体を通すための、送風用の空洞部を与える。
【００２２】
通常、炉１０の上部には溶融物の熱の損失を防止するための蓋（図示せず）が備えられる。蓋は炉に付加的な原料を導入することを可能にするために、機械的な操作システム等によって取り外し可能に構成される。
【００２３】
以下に、本発明の誘導炉１０の２つの実施例を示す。両方の実施例とも、誘導炉１０は、アルミニウムの容量１２５千トン（ＭＴ）、最小残存溶融物２０〜２５ＭＴ、及び生産率１０ＭＴ／ｈｒを持つ。溶融アルミニウムに対して２,３７０ｋｇ／ｍ³の密度、及び３２０ｋＷ−ｈｒｓ／ｔｏｎのエネルギー消費が使用された。両方の実施例の構成を図７に概略的に示し、コイル３０のパラメーターを以下の表１に記す。
【００２４】
【表１】

【００２５】
両方の実施例において、コイル３０は６０Ｈｚ及び、後で示される電圧及び電流での使用に適した円形の、絶縁電力ケーブルである。両方の実施例において、磁束集中装置２０は約４の比透磁率（relative magnetic permeability）を持つ。
【００２６】
両方の実施例において、坩堝６０の内側の円筒形の形状に近い形状を持った溶融金属負荷（または、溶融金属材料）は以下の表２のパラメーターによって表される。
【００２７】
【表２】

この実施例の負荷のパラメーターは約５.５：１（７,２００ ｍｍ／１,３００ｍｍ）の、高さに対する径の比を有する内部負荷容量を持った坩堝を表している。この構成は比較的低い熱低効率（thermal resistivity）及び高い電気抵抗率（electrical resistivity）を持った金属負荷（または、金属材料）に対して、十分に浅い溶融物の深さを与える。図２に図示されているように、電気抵抗率（ρ）はアルミニウムの融点及び融点より高い温度において著しく上昇する。坩堝は径対高さの比が約３：１から６：１の範囲の内部の負荷容量を持つことが望ましい。
【００２８】
第１の実施例においては、坩堝の下部の負荷領域（または、材料領域）に溶融アルミニウムを維持しながら、（約６μΩ・ｃｍの平均低効率を持った）固体のアルミニウムを溶かすために十分な熱が、磁気誘導によって溶融アルミニウム負荷（または、溶融アルミニウム材料）に供給される。第１の実施例において、誘導炉１０はアルミニウム溶融炉として機能する。以下の表３に記されている出力特性を達成するために、１つまたは複数の適当な電源から６０Ｈｚの電力が供給される。
【００２９】
【表３】

【００３０】
第１の実施例において、上記の６０Ｈｚの電力をコイル３０に供給したときの、コイルの動作パラメーターを以下の表４に記す。
【００３１】
【表４】

また、溶融アルミニウム負荷（または、溶融アルミニウム材料）に供給される電力を以下の表５に記す。
【００３２】
【表５】

【００３３】
第２の実施例においては、上部及び下部の負荷領域（または、材料領域）に溶融アルミニウムを維持するために十分な熱が、磁気誘導によって、（約２４.５μΩ・ｃｍの平均低効率を持った）溶融金属アルミニウム負荷に供給される。第２の実施例において、誘導炉１０は溶融アルミニウム加熱炉として機能する。以下の表６に記されている出力特性を達成するために、１つまたは複数の適当な電源から６０Ｈｚの電力が供給される。
【００３４】
【表６】

【００３５】
第２の実施例において、上記の６０Ｈｚの電力をコイル３０に供給したときの、コイルの動作パラメーターを以下の表７に記す。
【００３６】
【表７】

また、溶融アルミニウム負荷に供給される電力を以下の表８に記す。
【００３７】
【表８】

【００３８】
両方の実施例とも、コイル３０を冷却するために、プレナム５０を介して冷却気体の流れが使用される。コイル３０の周囲の３０℃に等しい冷却空気の温度上昇Δｔに対する冷却空気の流量は、第１の実施例に対して９７０ｍ³／ｍｉｎであり、第２の実施例に対して９７３ｍ³／ｍｉｎである。両方の実施例とも、本発明の誘導炉１０が水冷式ではなく、空冷式の冷却を利用することができる程度に十分に低い誘導コイルの損失で、８０パーセント以上の効率を達成できることを示している。
【００３９】
さらに、坩堝の下部の負荷領域に固体のアルミニウムが配置される、誘導炉の初期状態の始動時においても、誘導炉１０は従来の化石燃料式炉よりも速く固体のアルミニウムを溶融することができるだろう。
【００４０】
ここまで、本発明は実施例とともに説明されてきたが、本発明の範囲が実施例に限定されないことは理解されなければならない。すなわち、本発明の範囲は付随する請求の範囲によって規定される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】従来の典型的な化石燃料燃焼反射炉の断面図である。
【図２】アルミニウムの温度に対する電気抵抗率を図示しているグラフである。
【図３】本発明の誘導炉の１つの実施例の断面図である。
【図４ａ】本発明の誘導炉で使用される底部支持構造の１つの実施例の正面図である。
【図４ｂ】図４ａの底部支持構造の、図４ａの線分Ａ−Ａによって示されている部分の断面図である。
【図５ａ】能動コイル部分及び受動コイル部分から成る、本発明の誘導炉で使用される誘導コイルの１つの配置の概略図である。
【図５ｂ】能動コイル部分及び受動コイル部分から成る、本発明の誘導炉で使用される誘導コイルのもう１つの配置の概略図である。
【図６ａ】能動コイル部分及び受動コイル部分から成る、本発明の誘導炉で使用される誘導コイルのもう１つの配置の概略図である。
【図６ｂ】能動コイル部分及び受動コイル部分から成る、本発明の誘導炉で使用される誘導コイルのもう１つの配置の概略図である。
【図７】本発明の誘導炉の１つの実施例の断面図である。
【図８】本発明の誘導炉で使用される、能動コイル部分及び受動コイル部分を備えた誘導コイルの長所を図示するためのベクトル図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０ 誘導炉
１２ 土台
２０ 磁束集中装置
２２ 強磁性体部材
２４ 非磁性体のマトリックス材料
３０ 誘導コイル
３０ａ 能動コイル部分
３０ｂ 受動コイル部分
３２ 磁束線
４０ 底部支持構造
４２ 内側の中央リング部材
４４ 横方向支持部材
４６ 外側の周辺リング部材
５０ プレナム（空間部）
６０ 坩堝
６２ 排出口
６４ ヒールライン
７０ 電源
１００ 化石燃料燃焼反射炉（従来技術）
１１０ 坩堝
１１５ 化石燃料バーナー
１２５ 蓋
１３０ 攪拌器
１６２ 排出口

Claims (13)

1. 電気伝導性材料を加熱するための誘導炉であって：
   電気伝導性材料を収容するための坩堝；
   前記坩堝の底部を支持するための底部支持構造；
   前記底部支持構造の下に配置された磁束集中装置；及び、
   前記底部支持構造と前記磁束集中装置との間に配置された少なくとも１つの誘導コイルであって、前記少なくとも１つの誘導コイルを通る交流電流の流れによって発生する磁場が前記電気伝導性材料を加熱する前記電気伝導性材料内の渦電流を誘導するために、前記電気伝導性材料を通過することを特徴とする誘導コイル、
   から成る誘導炉。
2. 前記磁束集中装置が非電気伝導性材料内に配置された複数の分離した強磁性部材から構成される、請求項１に記載の誘導炉。
3. 前記坩堝が円形の底部を持ち、前記磁束集中装置が内側の中央リング部材、外側の周辺リング部材、及び複数の横方向支持部材から構成され、前記磁場が少なくとも前記複数の横方向支持部材の間の空間を貫通するように、前記複数の横方向支持部材が前記内側の中央リング部材と前記外側の周辺リング部材とを放射状に接続する、請求項１に記載の誘導炉。
4. 前記少なくとも１つの誘導コイルが：
   各々が交流電源に接続された、少なくとも１つの能動誘導コイル部分；及び、
   共振回路を形成するためにコンデンサーに接続された少なくとも１つの受動誘導コイル部分であって、前記電気伝導性材料を加熱するための前記電気伝導性材料内の渦電流を誘導する、前記電気伝導性材料を貫通する二次的な磁場を発生するために前記少なくとも１つの受動誘導コイル部分を通る二次的な電流の流れを誘導するために、前記少なくとも１つの能動誘導コイル部分によって発生する磁場が前記少なくとも１つの受動誘導コイル部分と磁気的に結合することを特徴とする受動誘導コイル部分、
   から成る、請求項１に記載の誘導炉。
5. 前記少なくとも１つの能動誘導コイル部分及び前記少なくとも１つの受動誘導コイル部分が互いの内側及び外側に配置されている、請求項４に記載の誘導炉。
6. 前記少なくとも１つの能動誘導コイル部分及び前記少なくとも１つの受動誘導コイル部分が互いの巻線の間の空間を埋めるように配置されている、請求項４に記載の誘導炉。
7. 前記少なくとも１つの誘導コイルを冷却する冷却媒体を流すために、前記磁束集中装置と前記底部支持構造との間に配置されたプレナム（または、空間部）をさらに備える、請求項１に記載の誘導炉。
8. 前記坩堝が前記電気伝導性材料を収容するために、径と高さの比が約３：１から６：１の範囲である、実質的に円筒形の容積を形成する、請求項１に記載の誘導炉。
9. 電気伝導性材料を加熱するための誘導炉であって：
   電気伝導性材料を収容するための坩堝；
   前記坩堝の底部を支持し、電磁場の透過のための通路を備えた底部支持構造；
   前記底部支持構造の下に配置された磁束集中装置；及び、
   前記底部支持構造と前記磁束集中装置との間に配置された、少なくとも１つの能動コイル部分及び少なくとも１つの受動コイル部分から形成される少なくとも１つの誘導コイルであって、前記少なくとも１つの誘導コイルを通る交流電流の流れによって発生する磁場が前記電気伝導性材料を加熱する前記電気伝導性材料内の渦電流を誘導するために、前記電気伝導性材料を通過することを特徴とする誘導コイル、
   から成る誘導炉。
10. 電気伝導性材料を加熱するための方法であって：
    底部支持構造上に坩堝を支持すること；
    前記坩堝内に電気伝導性材料を配置すること；
    前記底部支持構造の下に配置された少なくとも１つの誘導コイルを通る電流の流れにより磁場を発生すること；
    前記磁場を前記坩堝の底部の方向に向けること；
    前記電気伝導性材料を誘導的に加熱するために、前記磁場を前記坩堝内の前記電気伝導性材料と磁気結合させること、
    のステップから成る方法。
11. 前記磁場を前記坩堝の底部に向ける前記ステップが前記少なくとも１つの誘導コイルの下に磁束集中装置を配置することを含む、請求項１０に記載の方法。
12. 前記電流の周波数が前記電気伝導性材料を電磁的に攪拌するために調整されている、請求項１０に記載の方法。
13. 前記少なくとも１つの誘導コイルの少なくとも１つの受動コイル部分を少なくとも１つの交流電流源に接続されている能動コイル部分に磁気的に結合させることによって、前記少なくとも１つの誘導コイルの前記少なくとも１つの受動コイル内に、前記少なくとも１つの受動コイル部分の外部の二次的な磁場を生成する二次的な電流を誘導すること；及び、
    前記電気伝導性材料を誘導的に加熱するために、前記二次的な磁場を前記坩堝内の前記電気伝導性材料に磁気的に結合させること、
    のステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。