JP2005121278A - Induction heating melting furnace - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、誘導加熱の原理により溶解材料を溶融する誘導加熱溶解炉に係り、特に、溶融中においても、供給電力を低減することなく、溶解材料を安定して溶湯に添加できるようにした誘導加熱溶解炉の改良に関する。 The present invention relates to an induction heating melting furnace that melts a melting material by the principle of induction heating, and more particularly, an induction that can stably add a melting material to a molten metal without reducing power supply even during melting. The present invention relates to improvement of a heating and melting furnace.
先ず、従来の誘導加熱溶解炉について、複数のセグメントに分割された溶解るつぼを有するコールドクルーシブル誘導加熱溶解炉について、図3を用いて説明する。 First, regarding a conventional induction heating melting furnace, a cold crucible induction heating melting furnace having a melting crucible divided into a plurality of segments will be described with reference to FIG.
図3は、特許文献1に開示された、従来のコールドクルーシブル誘導加熱溶解炉の構成を示す、縦断側面図である。
従来の誘導加熱溶解炉100は、主要構成として、互いに電気的に絶縁された縦割り状の導電性セグメント112を円周方向に配列することにより形成された容器状の溶解るつぼ110と、この溶解るつぼ110の周囲に配置された誘導加熱コイル120とを備えている。
FIG. 3 is a longitudinal side view showing the configuration of a conventional cold-crucible induction heating melting furnace disclosed in Patent Document 1. As shown in FIG.
A conventional induction
そして、溶解るつぼ110は、冷却水により効率良く冷却されるように、導電性セグメント112の内部に冷却水路(図示せず)が形成されていると共に、大きな熱伝導率の純銅により形成されている。
The
塊状或いは粉状等の被溶融金属である溶解材料を溶解るつぼ110に投入した後、誘導加熱コイル120に交流電力を供給することにより、溶解るつぼ110の溶解材料を交番磁場によって誘導加熱し溶融する。
A molten material that is a metal to be melted such as a lump or powder is put into a
溶融状態では、図3に示すように、溶湯130が盛り上がったドーム状に形成されており、溶解るつぼ110を冷却水により冷却することにより、溶解るつぼ110内底部及び溶解るつぼ110内壁底部側には、溶融金属の凝固物(スカル)140が形成されている。
In the molten state, as shown in FIG. 3, the
ところで、上述した従来の誘導加熱溶解炉では、単一の金属を溶解し、鋳造する場合以外に、任意の組成の合金を溶製する場合がある。
このときは、合金とするための添加物を溶解開始前に、溶解るつぼ内に装入しておくか、或いは、溶解中に添加することがある。
By the way, in the conventional induction heating melting furnace mentioned above, the alloy of arbitrary compositions may be melted other than the case where a single metal is melted and cast.
At this time, an additive for making an alloy may be charged in the melting crucible before starting melting or may be added during melting.
また、添加物が少量の場合は、溶融初期におけるスカル形成時に、少量の添加物がスカルに取り込まれ、合金の組成が変化するのを避けるために、溶融中に添加作業が行われる。 Further, when the additive is in a small amount, an addition operation is performed during melting in order to avoid a small amount of additive being taken into the skull and changing the composition of the alloy during skull formation at the initial stage of melting.
この溶融開始後に添加物を投入する際に発生する問題について、図4及び図5を用いて説明する。
図4及び図5は、従来の誘導加熱溶解炉の問題を説明するための側面図である。
A problem that occurs when an additive is added after the start of melting will be described with reference to FIGS.
4 and 5 are side views for explaining the problems of the conventional induction heating melting furnace.
図4に示すように、溶解中に、シューター150から溶解材料である添加物160を投入すると、誘導加熱コイル120からの磁場の影響を受けて、添加物160が飛散するために、図5に示すように、溶解電力を下げて、電磁力による添加物160の飛び散りを防いで投入するようにしている。
As shown in FIG. 4, when the
しかし、誘導加熱コイル120への供給電力を下げることにより、図5に示すように、スカル140が増大するか、凝固してしまうという新たな弊害が発生する。
通常、添加作業終了後、再度溶融状態とするために、供給電力を増加する操作を行い、元の溶融状態にするが、場合によっては、増大したスカル140がそのままになるという事態もある。
However, lowering the power supplied to the
Usually, after completion of the addition operation, an operation of increasing the supplied power is performed to bring the molten state into a molten state again, and the original molten state is obtained. However, in some cases, the increased
本発明は、上記課題(問題点)を解決し、誘導加熱コイルへの供給電力を下げることなく、溶融状態の供給電力で、安定して溶解材料を添加できる誘導加熱溶解炉を提供することを目的とする。 This invention solves the said subject (problem), and provides the induction heating melting furnace which can add a melting material stably with the supply power of a molten state, without lowering the supply power to an induction heating coil. Objective.
本発明の誘導加熱溶解炉は、請求項1に記載のものでは、溶解るつぼと、前記溶解るつぼの周囲に巻回された誘導コイルを備えた誘導加熱溶解炉において、前記溶解るつぼの溶解材料添加口を、前記誘導コイルからの磁場をシールドする構造とした。 In the induction heating melting furnace according to the first aspect of the present invention, in the induction heating melting furnace including a melting crucible and an induction coil wound around the melting crucible, the melting material addition of the melting crucible The mouth is structured to shield the magnetic field from the induction coil.
請求項2に記載の誘導加熱溶解炉は、複数のセグメントに分割された溶解るつぼと、前記溶解るつぼの周囲に巻回される誘導コイルを備え、前記溶解るつぼの上方から溶解材料を添加する方式の誘導加熱溶解炉において、前記溶解るつぼの上方の溶解材料添加口を、前記誘導コイルからの磁場をシールドする構造とした。
The induction heating melting furnace according to
請求項3に記載の誘導加熱コイルは、上記溶解るつぼの溶解材料添加口の磁場をシールドする構造として、前記溶解材料添加口に短絡部を設けるか、又は、前記溶解材料添加口に溶解材料を透過する中空部を有する短絡環、若しくは、短絡板を取り付けるようにした。 The induction heating coil according to claim 3 has a structure in which a magnetic field at the melting material addition port of the melting crucible is shielded, and a short-circuit portion is provided at the melting material addition port, or a melting material is added to the melting material addition port. A short-circuit ring or a short-circuit plate having a transparent hollow portion was attached.
本発明の誘導加熱溶解炉は、上記のように構成したために、以下のような優れた効果を有する。
(1)請求項1に記載したように構成すると、誘導コイルからの磁場をシールドできるために、誘導加熱コイルへの供給電力を下げることなく、溶融状態の供給電力で、安定して溶解材料を添加できる。
Since the induction heating melting furnace of the present invention is configured as described above, it has the following excellent effects.
(1) Since it can shield the magnetic field from an induction coil if comprised as described in Claim 1, it can melt | dissolve a melted material stably with the supply power of a molten state, without reducing the supply power to an induction heating coil. Can be added.
(2)請求項2に記載したように構成すると、誘導コイルからの磁場をシールドできるために、溶解るつぼ上方の磁束密度を低減でき、誘導加熱コイルへの供給電力を下げることなく、溶融状態の供給電力で、安定して溶解材料を添加できる。
(2) Since the magnetic field from the induction coil can be shielded when configured as described in
(3)請求項3に記載したように構成すると、簡単な構造で、誘導コイルからの磁場をシールドでき、誘導加熱コイルへの供給電力を下げることなく、溶融状態の供給電力で、安定して溶解材料を添加できる。 (3) With the configuration as described in claim 3, the magnetic field from the induction coil can be shielded with a simple structure, and the molten power can be stably supplied without lowering the power supplied to the induction heating coil. Dissolved material can be added.
本発明の誘導加熱溶解炉の一実施の形態について、図1を用いて説明する。
図1(a)は、本発明の誘導加熱溶解炉の一実施の形態を示す概略構成側面図で、同図(b)は、本実施の形態に用いる短絡板の形状を示す斜視図である。
An embodiment of the induction heating melting furnace of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 1 (a) is a schematic side view showing an embodiment of the induction heating melting furnace of the present invention, and FIG. 1 (b) is a perspective view showing the shape of a short-circuit plate used in this embodiment. .
図1(a)に示すように、本実施の形態の誘導加熱溶解炉10は、図3に示す従来の誘導加熱溶解炉100と同様に、主要構成として、容器状の溶解るつぼ20と、この溶解るつぼ20の周囲に配置された誘導加熱コイル30とを備えている。
As shown in FIG. 1 (a), an induction
一方、本実施の形態の誘導加熱溶解炉10は、溶解材料添加口22である溶解炉るつぼ20の上方開口部に、図1(b)に示す誘導加熱コイル30からの磁場をシールドする、溶解材料を透過する中空部40aを備えた電磁的短絡環又は短絡板(図示のものは短絡板)40を取り付けるようにした。
On the other hand, the induction
このように構成すると、図1に示すように、誘導加熱溶解炉10の溶解中に、シューター150から溶解材料160を添加しても、溶解材料添加口22近辺では、誘導加熱コイル30からの磁場が遮蔽されるか、或いは大幅に減衰して、電磁力の影響がほとんどなくなるため、溶解材料160の飛び散りが無くなり、供給電力を下げずに、安定して、溶解るつぼ20への材料添加が行えるようになる。
With this configuration, as shown in FIG. 1, even if the
また、本実施の形態の変形例としては、図2に示すように、溶解材料添加口22である溶解炉本体の上方開口部に、誘導加熱コイル30からの磁場をシールドする、短絡部50を設けても同様の効果が得られる。
As a modification of the present embodiment, as shown in FIG. 2, a short-
10:誘導加熱溶解炉
20:溶解るつぼ
22:溶解材料添加口
30:誘導コイル
40a:中空部
40:短絡板
50:短絡部
10: induction heating melting furnace 20: melting crucible 22: melting material addition port 30:
Claims (3)
前記溶解るつぼの溶解材料添加口を、前記誘導コイルからの磁場をシールドする構造としたことを特徴とする誘導加熱溶解炉。 In an induction heating melting furnace comprising a melting crucible and an induction coil wound around the melting crucible,
An induction heating melting furnace characterized in that the melting material addition port of the melting crucible is structured to shield a magnetic field from the induction coil.
前記溶解るつぼの上方の溶解材料添加口を、前記誘導コイルからの磁場をシールドする構造としたことを特徴とする誘導加熱溶解炉。 In an induction heating melting furnace comprising a melting crucible divided into a plurality of segments and an induction coil wound around the melting crucible and adding a melting material from above the melting crucible,
An induction heating melting furnace characterized in that a melting material addition port above the melting crucible is structured to shield a magnetic field from the induction coil.
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