JP2023524615A - 鋳造中の型のコーナーの加熱 - Google Patents

Abstract

システム及び方法は、鋳造（例えば、インゴット、ビレット、またはスラブの鋳造）している間に、鋳型のコーナー領域で溶融金属を加熱するために磁気ロータを利用することができる。磁気ロータは、型のコーナーに隣接して配置され、コーナー領域の溶融金属を加熱して、コーナーに隣接する溶融金属の温度を上昇させる。型のコーナーでの溶融金属の温度の上昇は、金属間化合物が溶融金属内に形成されるのを防ぐ、そうでなければそのような形成を減らすことができる。【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０２０年３月２０日に出願された「ＭＯＬＤ ＣＯＲＮＥＲ ＨＥＡＴＩＮＧ ＤＵＲＩＮＧ ＣＡＳＴＩＮＧ」と題された米国仮出願第６２／９９２，６１０号の利益及び優先権を主張するものであり、その内容は、参照により、その全体があらゆる目的のために本明細書に組み込まれる。

本開示は、概して冶金学に関し、より詳細には鋳造中の型のコーナーの加熱の改善に関する。

金属鋳造プロセスでは、溶融金属が型穴に送られる。一部のタイプの鋳造では、上げ底の、または移動する底のある型穴が使用される。溶融金属が型穴に入ると、通常は上から、偽の底は溶融金属の流量に関連した速度で低下する。側面近くで凝固した溶融金属は、溶融サンプ内に液体金属と部分的に液体である金属とを保持するために使用できる。金属は、９９．９％の固体（例えば、完全に固体）、１００％の液体、及びその間のいずれかにすることができる。溶融サンプは、溶融金属が冷えるにつれて固体領域の厚さが増すため、Ｖ字型、Ｕ字型、またはＷ字型をとることができる。固体金属と液体金属の間の界面は、凝固界面と呼ばれることもある。

直接チル鋳造では、型穴の上げ底が下がる際に金属が凝固して金属インゴットになるときに、水または他の冷却剤を使用して溶融金属を冷却する。冷却剤は、溶融金属に温度勾配を生じさせ得て、型の壁の近くの溶融金属は、型の中心近くの溶融金属よりも低い温度を有する。型の壁の近くのより冷たい溶融金属は、凝固する金属に微細構造を形成する可能性があり、それは、結果として生じる金属インゴットに残る可能性がある。これらの微細構造は、例えば、金属インゴットが圧延されるときに、インゴットに欠陥をもたらす可能性がある。金属インゴットからこれらの欠陥を取り除くことは、時間と材料の損失につながり得る。

実施形態という用語及び同様の用語は、広義には、本開示の主題のすべて及び以下の特許請求の範囲を指すものとする。これらの用語を含む記述は、本明細書に記載された主題を限定するものでもなく、以下の特許請求の範囲の意味または範囲を限定するものでもないと理解されるべきである。本明細書で網羅される本開示の実施形態は、この発明の概要ではなく、以下の特許請求の範囲によって定義される。この発明の概要は、開示の様々な態様の大まかな概要であり、以下の発明を実施するための形態の節でさらに説明される概念のいくつかを紹介する。この発明の概要は、特許請求される主題の重要なまたは本質的な特徴を特定することを意図しておらず、特許請求される主題の範囲を決定するために単独で使用されることも意図していない。この主題は、本開示の明細書全体、任意またはすべての図面、及び各請求項の適切な部分を参照することによって理解されるべきである。

本明細書の特定の例は、型の溶融金属に熱を発生させて、金属間化合物が溶融金属に形成されるのを防止または低減するためのシステム及び方法に対応する。様々な例が、溶融金属を受け入れて収容するために、複数の側壁によって形成された開口部を有する型を利用する。２つ以上の側壁が交わることによって形成されるコーナー領域において、１つ以上の磁気ロータを型の上に配置することができる。２つ以上の側壁が接触し、半径を伴って湾曲したコーナーを形成することができる。場合によっては、磁気ロータは、磁気ロータが型のコーナー半径の近くに配置されることを可能にする半径部を有してもよい。例えば、磁気ロータの曲率は、型のコーナー半径部での曲率と一致し得る。磁気ロータは、溶融金属に変化する磁場を誘導することによって、溶融金属に熱を発生させることができる。溶融金属内に磁場の変化を誘発すると、溶融金属内に流れと電流（渦電流など）が生成され、溶融金属が加熱される。１つまたは複数の磁気ロータは、コーナー領域の溶融金属の溶融金属を、金属間化合物が形成され得る温度よりも高い温度（例えば、３１０４合金では摂氏５１５度超、または他の合金で同様に溶融金属間化合物の形成を避けるのに望ましい温度）まで加熱するように構成することができる。型のコーナー半径部の近くに配置された磁気ロータは、溶融金属の加熱を、コーナー半径部で型の壁に直接隣接する領域に局在化することができる（例えば、コーナー半径部の内面から、コーナー半径部の内面からの約５０ｍｍに及ぶ領域で）。磁気ロータは、局所的な加熱が型の中心またはその近く、または型のコーナーから離れた溶融金属にほとんどまたはまったく影響を及ぼさないように、配置または構成することができる。金属間化合物が形成される温度を超える温度の上昇は、溶融金属、例えばコーナーの半径部に隣接する領域での金属間化合物の形成を防止する、または減少させることができる。

様々な例において、装置が提供される。装置は、型及び磁気ロータを含むことができる。型は、溶融金属を受け入れるための開口部を画定する型の壁を有し得る。型の壁は、開口部のコーナー領域を少なくとも部分的に画定し得る。磁気ロータは、溶融金属が開口部内部にあるときに、溶融金属上方の高さでコーナー領域に隣接して配置することができる。磁気ロータは、加熱、及びコーナー領域での溶融金属の金属間化合物の形成を防止またはそうでなければ低減するのに十分な、コーナー領域内の溶融金属の温度上昇を誘導することができる。

様々な例において、システムが提供される。システムは、型、モータ、及び磁気供給源を含むことができる。型は、溶融金属を受け入れるための開口部を画定する２つ以上の側壁を有することができる。２つ以上の側壁は、コーナー領域をさらに画定することができる。モータは、駆動軸に連結され、溶融金属の上方でコーナー領域に隣接して配置されてもよい。モータが駆動軸を回転させ得る。磁気供給源は、駆動軸に結合され、回転時にコーナー領域に隣接する溶融金属の加熱を誘導するように構成され得る。

様々な例において、方法が提供されている。この方法は、少なくとも１つのコーナー領域をさらに画定することができる２つ以上の型の壁によって画定される型開口部に溶融金属を堆積させることを含むことができる。コーナー領域に隣接して溶融金属の上方に配置された少なくとも１つの磁気ロータを作動させることによって、コーナー領域に隣接する溶融金属内に熱を発生させることができる。溶融金属の金属間化合物の形成を防止またはそうでなければ低減するのに十分である温度上昇が、コーナー領域に隣接する溶融金属で、誘導され得る。温度上昇は、少なくとも１つの磁気ロータを動作させることによって生成される少なくとも熱によって引き起こされ得る。

他の目的及び利点は、以下の非限定的実施例の詳細な説明から明らかとなるであろう。

本明細書は、以下の添付の図を参照しており、異なる図での同様の参照番号の使用は、同様のまたは類似の構成要素を例示することを意図している。

様々な実施形態による、垂直の配向の磁気ロータを備えた型を含む金属鋳造システムの部分的な切欠き図である。 磁気ロータのない既知の金属鋳造システムの上面図である。 図２の磁気ロータなしで既知の金属鋳造システムを使用して形成された金属インゴットの上面図である。 インゴットに対して処理技術が実行された後の図３の金属インゴットの上面図である。 インゴットに対して圧延技術が実行された後の図４の金属インゴットの上面図である。 様々な実施形態による、図１の型及び磁気ロータの上面図である。 様々な実施形態による、インゴットに対して圧延技術が実行された後、図１の金属鋳造システムを使用して形成された金属インゴットの上面図である。 図８Ａから図８Ｃは、様々な実施形態による、図１の型の溶融金属のプロファイルを示すグラフである。 様々な実施形態による、図１の金属鋳造システムを使用して溶融金属を加熱するプロセスを示すフローチャートである。

以下の例は、本発明をさらに説明するのに役立つが、しかし同時に、そのいかなる限定も構成しない。それどころか、本明細書の説明を読んだ後に、本発明の趣旨から逸脱することなく当業者にそれ自体を示唆し得る、様々な実施形態、それらの改変物及び均等物が用いられ得ると明らかに理解されるべきである。

本明細書において、「シリーズ」などの、ＡＡ番号及び他の関連する記号によって識別される合金に対する言及がなされる。アルミニウム及びその合金の命名及び識別において最も一般的に使用されている番号指定システムの理解に関しては、「Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ａｌｌｏｙ Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｌｉｍｉｔｓ ｆｏｒ Ｗｒｏｕｇｈｔ Ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｎｄ Ｗｒｏｕｇｈｔ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ａｌｌｏｙｓ」または「Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｒｅｃｏｒｄ ｏｆ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ａｌｌｏｙ Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ Ｌｉｍｉｔｓ ｆｏｒ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ａｌｌｏｙｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｆｏｒｍ ｏｆ Ｃａｓｔｉｎｇｓ ａｎｄ Ｉｎｇｏｔ」を参照されたい。いずれもアルミニウム協会によって発行されている。

金属インゴットを鋳造するための従来の鋳造技術では、溶融金属は、型開口部を介して型に堆積させることができる。溶融金属は、少なくとも部分的に型を満たし、冷却を開始して、金属インゴットを形成することができる。溶融金属は様々な速度で冷却できる。例えば、型の壁により近い溶融金属は、型の中心近くの溶融金属よりも速い速度で冷却できる。冷却速度の違いにより、金属酸化物層がインゴットの外層の中、上、または近く、例えば型のコーナーまたはその近くに形成される可能性がある。インゴットのさらなる処理操作、例えば、インゴットの掻き取り及び／または圧延の間に、金属酸化物層が成長及び／またはインゴットから分離し、追加の廃棄物及び／または処理が生じる可能性がある。

本明細書の実施形態では、型のコーナーの近くで溶融金属を加熱する１つまたは複数の磁気ロータに関連するシステム及び技術が説明されている。磁気ロータは、溶融金属より上方の高さで型のコーナー接合部の近くに配置できる。磁気ロータは回転し、型のコーナーの溶融金属内部に、移動性の磁場または時間変化性の磁場を誘導する可能性がある。変化する磁場は、溶融金属内に渦電流を発生させる可能性がある。渦電流は、型のコーナーに金属の流れを誘導することによって溶融金属を加熱し、コーナー接合部近くの溶融金属の温度を、溶融金属内に金属間化合物が形成できる温度よりも高い温度まで上昇させることができる。結果として、金属間化合物が形成されるのを防ぐことができ、さもなければ、金属間化合物の形成をインゴットのコーナーの近くで減らすことができる。金属間化合物が形成されるのを防ぐか、さもなければそのような形成を減らすことは、金属インゴットに対して実行される処理操作（例えば、掻き取り操作や圧延操作）の間での時間及び材料を節約することができる。いくつかの例では、磁気ロータは、局所的な加熱が型の中心またはその近く、または型のコーナーから離れた溶融金属にほとんどまたはまったく影響を及ぼさないように配置または構成することができる。

これより例示的な実施形態に目を向けると、図１は、垂直の配向の磁気ロータ１０４を備えた型１０２を含む金属鋳造システム１００の部分的な切欠き図である（例えば、磁気ロータ１０４の回転軸１３６は、型の上面に垂直である）。型１０２は、例えば、ローンダ１１２または他の溶融金属供給源から溶融金属１１０を受け入れるための型開口部１０８を形成または画定することができる。磁気ロータ１０４は、型１０２のコーナー接合部またはその近くに配置され、溶融金属１１０を加熱し、金属間化合物が形成され得る温度よりも型の溶融金属の温度を上昇させることができる。

型１０２は、型１０２の近くに配置することができるローンダ１１２から溶融金属１１０を受け入れることができる。例えば、ローンダ１１２は、型１０２の上方に配置され、供給管１２０を介して型開口部１０８に溶融金属を堆積させることができる。ローンダ１１２は、ローンダ１１２から型開口部１０８への溶融金属１１０の流量を調整するための流れ制御デバイス１２２を含み得る。

様々な実施形態では、型１０２は、溶融金属１１０を受け入れるための型開口部１０８を画定する型の壁１０６（例えば、側壁）を含むことができる。型開口部１０８は、溶融金属１１０を受け入れるための１つまたは複数の象限を有する長方形の開口部（例えば、直角に交わる２対の平行な側壁を有する形状）であり得る。しかしながら、型開口部１０８は、任意の適切な形状（例えば、円形または三角形）であり得る。様々な実施形態において、型開口部１０８は、それぞれが丸みを帯びた内面を有する、丸みを帯びた縁を有することができる。型の壁１０６は、溶融金属１１０への暴露に耐えることができ、溶融金属を様々な形状及び形態に形成することができる材料であり得るか、またはそれを含むことができる。底部ブロック１１６を型の壁１０６の近くに配置して、型開口部１０８を通過する溶融金属１１０を受け入れることができる。例えば、溶融金属１１０を型開口部１０８に堆積させる前に、底部ブロック１１６を上に上げて型の壁１０６に接触させることができる。溶融金属１１０は、型１０２内に堆積され、冷却を開始し、凝固金属１１４を形成することができる。凝固金属１１４が型１０２の内部に形成されるので、底部ブロック１１６は、例えば、アクチュエータ及び／または伸縮式油圧テーブルによって安定して下げることができる。凝固金属１１４は、溶融金属１１０の周りにケーシングを形成することができる。溶融金属１１０が型１０２の上部に追加されると、底部ブロック１１６は下降し続け、凝固金属１１４を連続的に長くすることができる。様々な実施形態において、型の壁１０６は、凝固金属１１４の形成を助長するための冷却要素を含み得る。例えば、型の壁１０６は、水またはグリコールまたは他の適切な冷却剤などの冷却剤１１８を含む中空の空間を画定することができる。冷却剤１１８は、型の壁１０６の１つまたは複数から出て、凝固金属１１４の側面を下って流れることができる（例えば、型１０２から底部ブロック１１６に向かって）。

様々な実施形態では、１つまたは複数の金属レベルセンサ１３２を型１０２上またはその周囲に配置して、型の溶融金属１１０及び／または凝固金属１１４の高さを測定することができる。場合によっては、金属レベルセンサ１３２の構造及び動作は従来のものである。金属レベルセンサ１３２の他の非限定的なオプションは、フロート及び変換器、レーザーセンサ、または溶融金属を収容するための所望の特性を有する別のタイプの固定または可動流体レベルセンサを含み得る。様々な実施形態では、金属レベルセンサ１３２は、１つまたは複数の熱電対及び／または１つまたは複数の赤外線検出デバイスと結合することができる。金属レベルセンサ１３２、熱電対、及び／または赤外線検出デバイスを使用して、不均衡な熱の状態を検出する、及び／またはそれに対して反応するための閉ループ自動化システムを作成することができる。

１つまたは複数の磁気ロータ１０４は、型の壁１０６の近く、例えば、型１０２のコーナーの近くに配置することができる。磁気ロータ１０４は、型１０２に受け入れられた溶融金属１１０を加熱するように配置することができる。例えば、磁気ロータ１０４を型１０２のコーナー領域に配置して、溶融金属１１０をコーナー領域内及び／またはコーナー領域の近くで加熱することができる。磁気ロータ１０４は、熱を発生させて溶融金属において流れを誘導する渦電流を生成することによって、溶融金属１１０において熱を発生させることができる。磁気ロータ１０４は、型１０２のコーナーに対してまたは隣接して配置することができるようなサイズ及び形状にすることができる。例えば、型１０２のコーナーが丸みを帯びている場合、磁気ロータ１０４は、型１０２のコーナーの半径と一致する半径を有する円形の断面を有することができる。型１０２の丸みを帯びているコーナーに隣接して配置された磁気ロータ１０４の円形の断面は、効果が全体的または部分的にコーナーの領域内に含まれるように、溶融金属１１０に対する磁気ロータの効果を局所化することができる。

磁気ロータ１０４は、磁気ロータ１０４に近接する溶融金属１１０内に変化する磁場１３４（移動または時間変化性の磁場）を誘導することによって、溶融金属１１０を加熱することができる。変化する磁場１３４は、溶融金属１１０の内部に渦電流を生成し、それが熱を発生させ、溶融金属の型のコーナーへの流れを誘導する（図６に示されている）。渦電流及び誘導された流れは、金属間化合物が溶融金属内に形成されるのを防止またはそうでなければ低減する温度で加熱及び／または維持する（例えば、溶融金属１１０の熱の状態のバランスをとる）ことができる。溶融金属１１０の熱の状態は、ペクレ数とビオ数のバランスがとれるようにバランスをとることができる（例えば、コーナーで型１０２によって抽出されるのと同じ量の熱が溶融金属に供給される）。溶融金属１１０は、金属間化合物が溶融金属において形成されるのを防止するか、さもなければ低減する、及び／または凝固金属１１４が型の壁１０６から引き離される（例えば、固まる）のを防止する温度に加熱及び／または維持することができる。例えば、溶融金属１１０が３１０４合金であるとき、渦電流は、溶融金属を、摂氏５１５度を超える温度に加熱及び／または維持することができる。金属間化合物形成温度を超える溶融金属１１０の加熱及び維持は、金属間化合物が凝固金属１１４において形成されるのを防ぎ、及び／または凝固金属１１４が型１０２から引き離されて応力の集中を引き起こすのを防ぐことができる。磁気ロータ１０４は、溶融金属１１０を摂氏約５１５度から摂氏１０００度の範囲（例えば、５１５度、６００度、７００度、８００度、１０００度、または間の任意の値）の温度に加熱及び／または維持することができる。

磁気ロータ１０４は、溶融金属１１０の渦電流（及び誘導された流れ）を局所化するように配置及び／または配向することができる。例えば、磁気ロータ１０４は、型１０２のコーナー領域に渦電流を生成するように配置され得、これは、熱を生成し、溶融金属において流れを誘導して、高温の溶融金属が（例えば、金属間化合物の形成温度より高い温度で）型１０２のコーナーに流れ込むのを引き起こす。

磁気ロータ１０４は、型１０２のコーナーで溶融金属１１０の上方に配置され、溶融金属に接触することなく溶融金属を加熱することができる磁気ロータ（例えば、非接触磁気ロータ）であるか、またはそれを含むことができる。しかしながら、磁気ロータ１０４は、溶融金属１１０の表面に接触する磁気ロータ（例えば、接触磁気ロータ）、及び／または溶融金属の表面の下に配置される少なくとも一部分を有する磁気ロータ（例えば、浸漬可能な磁気ロータ）であり得るか、またはそれを含み得る。磁気ロータ１０４は、追加的または代替的に、電磁石、加熱要素、及び／または溶融金属１１０を加熱するのに適した任意のデバイスを含み得る。

磁気ロータ１０４は、ワイヤ、チェーン、または他の適切なデバイスの１つまたは複数を使用して、型１０２の上方に吊るすことができる。様々な実施形態では、磁気ロータ１０４は、型１０２の上に配置された及び／または型１０２自体に結合されているローンダ１１２に結合することができる。磁気ロータ１０４は、型１０２の上方に吊るして、磁気ロータの一部分を、溶融金属１１０の表面から０．５ｍｍから２０ｍｍの範囲で上方に配置することができる。

磁気ロータ１０４は、回転機構１２６及び１つまたは複数の磁石１２４であり得るか、またはそれらを含み得る。磁気ロータ１０４は、様々な速度で、例えば、毎分６０回転（ＲＰＭ）から６００ＲＰＭの間の範囲の速度で回転させることができる。様々な実施形態において、磁気ロータ１０４は、コーナー領域における溶融金属１１０の加熱を最大化する速度で回転させることができる。例えば、磁気ロータ１０４は、１８０ＲＰＭ（３Ｈｚ）で回転させることができる。磁石は、永久磁石、電磁石、または任意の適切な磁気デバイスであるか、またはそれらを含むことができる。回転機構１２６は、磁石１２３と結合して、磁石１２４の回転を引き起こすことができる。回転機構１２６は、空気などの冷却流体を使用して磁石１２４を回転させる流体モータであるかそれを含むことができ、同じ流体が、回転機構を冷却することと、例えばタービンまたはインペラで、磁気供給源の回転を引き起こすこととの両方を可能にする。回転機構１２６は、追加的または代替的に、電気モータ、流体モータ（例えば、油圧または空気圧モータ）、隣接する磁場（例えば、追加の磁気供給源を使用して磁気供給源の磁石の回転を誘導する）、または適切な回転機構であるか、またはそれらを含み得る。

様々な実施形態において、磁気ロータ１０４は、回転機構１２６を磁石１２４と接続するアクスル１２８を含むことができる。磁石１２４は、アクスル１２８に回転式に固定することができる（例えば、永久磁石がアクスルと同じ速度で回転する）か、または永久磁石は、アクスル１２８に対して自由に回転することができる（例えば、永久磁石は、中心のアクスルの周りを回転することができる）。磁気ロータ１０４は、追加的または代替的に、回転軸１３６の周りを回転することができる。回転軸１３６は、一般に、型１０２の上面に垂直であり得る（例えば、磁気ロータ１０４は、垂直方向に向けられている）。しかしながら、磁石１２４は、任意の適切な向きで回転させることができる（例えば、永久磁石は、型１０２に対して任意の適切な角度で配置される回転軸１３６の周りで回転する、例えばそのため磁気ロータ１０４が水平方向に向けられることを含む）。いくつかの実施形態では、アクスル１２８は、回転軸１３６として機能することができる。

図２に目を向けると、磁気ロータ１０４のない既知の金属鋳造システム２００における溶融金属２０４の温度プロファイルの上面図が示されている。型２０２のコーナーの近くに配置された溶融金属２０４は、型の中心の近くに配置された溶融金属よりも低い温度を有する（例えば、異なるタイプの陰影によって図２に絵で示されている）。例えば、型の壁の近くに位置する溶融金属は、摂氏５１５度を下回る温度であり得、型２０２の中心近くに位置する溶融金属の温度は、摂氏５９０度を超える温度であり得る。コーナーでの溶融金属２０４のより低い温度（例えば、摂氏５１５度を下回る）は、コーナーを形成する２つの壁によって溶融金属から熱が抽出されることによって引き起こされ得る。溶融金属２０４からの熱の抽出は、ビオット数とペクレ数のバランスを乱し（すなわち、供給されるよりも多くの熱が抽出される）、コーナーでの溶融金属２０４の温度を低下させ得る。コーナーの溶融金属２０４がより低い温度であることは、金属間化合物層が溶融金属２０４内に形成されること、及び／または溶融金属の一部を凝固させ、型２０２から引き離すことを可能にし得る。より具体的には、溶融金属２０４のメニスカスは、コーナーから後退して、固まり得、金属レベルが上昇すると、表面張力が崩壊し、金属が事前に固まったコーナー領域を回転し、応力の集中が発生するまで、メニスカスがさらに構築される。金属間化合物及び／または応力の集中は、例えば、酸化物層の下で、金属鋳造システム２００によって形成された金属インゴットにとどまることができる。

図３から図６は、磁気ロータ１０４なしで金属鋳造システム２００を使用して形成された既知の金属インゴット２０６の図である。図３から図６は、金属インゴット２０６の単一の面を示しているが、金属インゴットは、任意の数の面を含むことができる。例えば、金属インゴット２０６は、６つの面を有する長方形のプリズムであり得る。図３は、酸化物層２０８を有する金属インゴット２０６の一面を示している。酸化物層２０８を有する金属インゴット２０６の１つの面のみが示されているが、酸化物層は、インゴットの面のいくつかまたはすべてを覆うことができる。

図４に示されるように、酸化物層２０８の一部または全部は、例えば、インゴットを掻き取るかまたはスカルピングすることによって、金属インゴット２０６から除去することができる。掻き取りまたはスカルピングによって酸化物層２０８を除去すると、金属インゴット面の２つ以上が接触する金属インゴット２０６の縁にいくらかの酸化物層が残る可能性がある。鋳造プロセス中に形成された金属間化合物は、金属インゴット２０６の縁部のそのままの酸化物層の下の金属インゴット２０６内に配置することができる。

酸化物層２０８の除去後、様々な圧延操作（例えば、熱間圧延または冷間圧延）を金属インゴット２０６で実行することができる。圧延操作の温度は、金属インゴット２０６の温度で実行されるか、または金属インゴット２０６の温度を金属間化合物の溶融温度より高く上昇させ、かつ金属インゴット２０６の溶融温度より低くし、酸化物層２０８の下に位置する金属間化合物が金属インゴットの残りの部分がそのままで留まっている間に溶融することを引き起こすことができる。たとえば、金属間化合物の溶融温度が５１５℃、熱間圧延温度が摂氏５５０℃であり得、金属インゴットの金属間化合物は溶融するが、インゴットの他の金属は、摂氏５７５℃の対応する融点を超えないために固体の状態を維持する。

図５に示されるように、金属間化合物の溶融は、酸化物層２０８の一部を金属インゴット２０６から分離させ、金属インゴットの縁から面に移動させることができる。例えば、酸化物層２０８は、圧延操作の間に、金属インゴット２０６の縁から金属インゴットの面に押しやることができる。図５に示されるように、酸化物層２０８の一部は、面の縁から面の中心に向かって移動し、インゴットの面にスライバー２０９と呼ばれるものを形成することができる。金属インゴット２０６の面の酸化物層２０８は、金属インゴットに対する追加の処理操作（例えば、追加のスカルピング及び／または掻き取り操作）が実行され得、このことが追加の処理時間及び／または追加の材料廃棄物を生じさせる可能性がある。

ここで図６に目を向けると、様々な実施形態による、図１の型１０２及び磁気ロータ１０４の上面図が示されている。示されるように、型の壁１０６の外部は長方形の断面を有することができ、型の壁１０６の内部は４つの丸みを帯びているコーナーを有する略長方形の断面を形成することができる。コーナーはそれぞれ、コーナー領域の上方に配置された１つまたは複数の磁気ロータ１０４を備えたコーナー領域６００を有することができる。しかしながら、型１０２は、任意の適切な断面を形成する任意の数の型の壁１０６及び／または型の周りに配置された任意の数の磁気ロータ１０４を有することができる。

型の壁１０６の丸みを帯びたコーナーの１つまたは複数は、型１０２の中心に向けられた丸みを帯びた内面６０２を有することができる。丸みを帯びた内面６０２は、半径６１２を有することができる。半径６１２は、磁気ロータ１０４を受け入れるようなサイズ及び形状にすることができる。例えば、磁気ロータ１０４のうちの少なくとも１つは、型１０２のコーナーの半径６１２の１つまたは複数に一致する半径６１４を有する円形の断面を有することができる。半径６１４及び対応する半径６１２は、溶融金属１１０の上方に配置されたまま、磁気ロータ１０４を型の壁１０６の可能な限り近くに配置することを可能にすることができる。例えば、丸みを帯びた内面６０２及び磁気ロータ１０４は、同軸にすることができる。磁気ロータ１０４の位置は、例えば、コーナー領域における加熱及び／または流れの効果を局所化することによって、コーナー領域６００における溶融金属１１０に対する磁気ロータの効果を増大させることができる。

コーナー領域６００は、１つの型の壁１０６から別の型の壁まで延びることができる。例えば、コーナー領域６００は、第１の型の壁１０６Ａから第２の型の壁１０６Ｂに弧を描くことができる。コーナー領域６００は、磁気ロータ１０４の断面の面積よりも大きい面積を有することができる。しかしながら、コーナー領域６００は、溶融金属１１０の隣に配置された磁気ロータ１０４の断面の面積よりも小さい面積を有し得る。

いくつかの実施形態では、コーナー領域６００は、接触領域６１６を含むことができる。接触領域６１６は、型の壁１０６の１つまたは複数と接触している溶融金属１１０であり得る。磁気ロータ１０４のない従来の型では、接触領域６１６は、金属間化合物が形成される領域であり得る。

磁気ロータ１０４は、コーナー領域６００及び／または接触領域６１６でまたはその近くで溶融金属１１０の加熱を局所化するように配置及び操作することができる。磁気ロータ１０４は、コーナー領域６００の溶融金属の温度を摂氏５５０度超に上昇または維持することができる。例えば、磁気ロータ１０４は、回転して、より高温の溶融金属１１０（例えば、金属間化合物の形成温度を超える温度の溶融金属）の流れ６０８をコーナー領域６００に作り出すことができる。

磁気ロータ１０４は、コーナー領域６００で磁気ロータの効果を部分的または全体的に局所化するように最適化することができる。例えば、磁気ロータ１０４は、溶融金属に渦電流を生成する磁場を誘導することによって、コーナー領域６００の溶融金属１１０の温度を上昇または維持することができる。渦電流は熱を発生させ、溶融金属に流れを引き起こし、溶融金属をコーナー領域に流入させ得る。様々な実施形態で、磁気ロータ１０４の効果は、全体的または部分的に接触領域６１６の内部にあるようにさらに局所化することができる。例えば、磁気ロータ１０４は、コーナー領域６００内の溶融金属の温度を５１５度またはコーナー領域６００において金属間化合物が形成されるのを妨げる他の温度を超えるよう上昇または維持することができる。

様々な実施形態において、磁気ロータ１０４は、型１０２の溶融金属１１０上方の様々な位置に移動することができる。例えば、単一の磁気ロータ１０４を各コーナーに移動させて、すべてのコーナーの温度を金属間化合物が形成される温度（例えば、摂氏約５１５度）より高く保つことができる。さらなる実施形態では、磁気ロータ１０４は、ロータが型の壁１０６の外側に配置されるように、型１０２の外側の位置に移動することができる。磁気ロータ１０４は、追加的または代替的に、溶融金属１１０上方の位置と、型の壁の上の位置を含むがこれに限定されない型の壁１０６の外側の位置との間で移動することができる。

いくつかの実施形態では、磁気ロータは、型１０２に対して磁気ロータ１０４を上下させるために使用することができる高さ調整機構１３０（図１、左）に結合することができる。アクスル１２８は、追加的または代替的に、高さ調整機構１３０であり得るか、またはそれを含み得る。鋳造プロセスの間、磁石１２４と溶融金属１１０の上面との間の距離を一定に維持することが望ましい場合がある。高さ調整機構１３０は、溶融金属１１０の上昇または下降に応答して磁石１２４の高さを調整することができる。例えば、高さ調整機構１３０は、金属レベルセンサ１３２に接続及び／または結合して、溶融金属１１０の高さを受信し、受信した高さに基づいて磁石１２４の高さを調整することができる。高さ調整機構１３０は、磁石１２４と溶融金属１１０の上面との間の距離を調整するのに適した任意の機構、例えば、アクチュエータであり得る。

磁気ロータ１０４は、回転軸１３６の周りで１つまたは複数の磁石１２４を回転させて変化する磁場１３４を生成することによって、溶融金属１１０を加熱することができる。変化する磁場１３４は、溶融金属１１０に電流６１０を誘導することができる。誘導された電流６１０は、熱を発生させ、溶融金属１１０に流れを誘導することができる。１つまたは複数の磁石１２４は、溶融金属１１０の表面から０．５ｍｍから２０ｍｍの範囲で配置することができる。磁気ロータ１０４は、型１０２の上面に概ね垂直である回転軸または回転軸１３６の周りで磁石１２４を回転させることができる（例えば、磁気ロータ１０４は、垂直方向に向けられている）。垂直配向に配向された磁気ロータ１０４によって回転される磁石は、上記のように、コーナー領域６００及び／または接触領域６１６に磁気ロータの加熱効果を集中させることができる。例えば、垂直配向では、磁気ロータ１０４は、発熱を局所化して、コーナー領域６００の外側の溶融金属への温度の上昇が最小限であるか、または一切ない状態で、コーナー領域６００及び／または接触領域６１６の溶融金属１１０の温度を摂氏５１５度（または、金属間化合物の形成を避けるための他の適切な温度）より高くすることができる。

誘導された電流６１０及び結果として生じる流れ６０８及び溶融金属１１０における発熱は、磁石１２４を様々な方向及び／または様々な速度（例えば、大きさ及び／または方向または回転が調整可能）で回転させるように磁気ロータ１０４を制御することによって制御することができる。例えば、磁気ロータは、時計回りの方向６０４または反時計回りの方向６０６に回転させることができる。磁気ロータ１０４はすべて同じ方向に回転することができ（例えば、磁気ロータは時計回りに回転することができる６０４）、または磁気ロータは複数の方向に回転することができる（例えば、第１の磁気ロータは時計回りの方向６０４に回転することができ、また第２の磁気ロータは反時計回りの方向６０６に回転することができる）。

磁気ロータ１０４は、約１００毎分回転数（ＲＰＭ）から約４００ＲＰＭの範囲の速度で回転することができ、これは、約１．６７Ｈｚから約６．６７Ｈｚに相当する。しかしながら、磁気ロータ１０４は、１０から１０００ＲＰＭの範囲の適切な速度で回転することができる（例えば、１０ＲＰＭ、２５ＲＰＭ、５０ＲＰＭ、１００ＲＰＭ、２００ＲＰＭ、３００ＲＰＭ、４００ＲＰＭ、５００ＲＰＭ、７５０ＲＰＭ、１０００ＲＰＭ、またはその間の任意の値）。いくつかの実施形態では、磁気ロータ１０４の回転速度を最適化して、コーナー領域での溶融金属１１０の効果を局所化することができる。例えば、磁気ロータ１０４は、１８０ＲＰＭまたはその周りで回転して、金属間化合物が形成される温度（例えば、いくつかの合金では５１５℃）を超えてコーナー領域６６０内の溶融金属１１０を維持または加熱することができる。図８Ａから図８Ｃを参照してさらに論じるように、磁気ロータ１０４の回転速度は、コーナーにどれだけの金属間化合物が形成できるかということに影響を与え得る。

図１及び図６の金属鋳造システム１００は、金属インゴット７００（例えば、図７）を製造するために使用することができる。金属インゴット７００は、図３に示される酸化物層２０８と同様または同じ酸化物層７０２を有することができる。金属インゴット７００は、図４に示される金属インゴット２０６を掻き取りまたはスカルピングするために使用されるプロセスと同様または同じプロセスを使用して、酸化物層７０２を掻き取るかまたはスカルピングすることができる。金属インゴット７００は、図５に示される金属インゴット２０６の圧延と同様または同じように圧延（例えば、熱間または冷間圧延）することができる。しかしながら、図５とは異なり、図７の金属インゴット７００の縁部の酸化物層７０２は、壊れてインゴットの面に押し付けられておらず、またスライバー２０９を形成していない。磁気ロータ１０４を使用して、金属間化合物を金属インゴット７００内で減らす（または形成を防止する）ことができ、圧延操作の間に酸化物層７０２を金属インゴットのコーナーに付着したままにすることを可能にする及び／または圧延操作の間スライバー２０９の形成の回避を可能にすることができる。

図８Ａから８Ｃに目を向けると、プロファイル８００、８２０、及び８４０がそれぞれ示されている。プロファイル８００、８２０、８４０は、磁気ロータ１０４の異なる回転速度に依存し得るが、プロファイルは、追加的または代替的に、回転軸１３６の角度、磁気ロータの数、磁石１２４の強度、永久磁石の数、またはこれらまたは他の要因の組み合わせに依存し得る。

図８Ａは、磁気ロータ１０４のない溶融金属システムのプロファイル８００の例を示す。一般に、プロファイル８００は、示差走査熱量計スキャンの二次導関数（例えば、Ｗ／ｇ℃２）を表す縦軸と、温度（℃）を表す横軸とに対して相対的に示される。プロファイル８００には、５９０℃と５１５℃の２つのピーク８０２、８０４を含めることができる。ピークは、析出または溶解している粒子のタイプとサイズ（例えば、ピークでの温度によって示される）、及び析出または溶解の量（例えば、ピークの下の面積）を示すことができる。

図８Ｂは、１００から２００ＲＰＭの範囲の回転速度で回転する磁気ロータ１０４を有する溶融金属システムのプロファイル８２０の例を示し、図８Ｃは、２５０から３５０ＲＰＭの範囲の回転速度で回転する磁気ロータ１０４を有する溶融金属システムのプロファイル８２０の例を示す。図８Ａを図８Ｂ及び図８Ｃと比較することによって理解され得るように、図８Ｂのプロファイル８２０は、図８Ａのプロファイル８００のものよりも大きい大きさのピーク８０６、８０８を有することができるが、図８Ｃのプロファイル８４０は、図８Ａの対応するピーク８０４よりも大きい単一のピーク８１０を有することができる。したがって、磁気ロータ１０４の回転速度を変更することは、ピークの大きさに影響を与える可能性がある。特定の回転速度で回転する磁気ロータ１０４は、ピークの大きさを増加させることができ（例えば、ピーク８０６、８０８、及び８１０）、またはピークの大きさを減少させることができる（例えば、ピークの１つが削除された図８Ｃに示すように）。ピークのサイズの変化は、ピークの面積の変化による析出または溶解の量の変化を示し得る。同様に、変化するピークは、変化するピークでの温度により、析出または溶解している粒子のサイズとタイプが変化し得ることを示し得る。

図９に目を向けると、様々な実施形態による、図１の金属鋳造システム１００を使用して溶融金属１１０を処理するプロセス９００を示すフローチャートが示されている。プロセス９００の様々なブロックが、図１及び図６に示される構成要素を参照することによって説明されているが、追加または代替の構成要素をプロセスと共に使用することができる。

ブロック９０２におけるプロセス９００は、溶融金属（例えば、溶融金属１１０）を型（例えば、型１０２）に堆積することを含むことができる。溶融金属１１０は、型開口部１０８を通して型１０２に堆積することができる。型１０２の底部ブロック１１６は、溶融金属１１０を受けるための型１０２の底部を形成する位置にあり得る。溶融金属１１０は、型の上方に配置されたローンダ１１２または他の構造から型１０２の中へ堆積させることができる。

ブロック９０４におけるプロセス９００は、型１０２のコーナー領域６００で溶融金属１１０に熱を発生させることを含むことができる。熱は、コーナー領域６００の溶融金属１１０の上方に配置された磁気ロータ（例えば、磁気ロータ１０４）を使用して発生させることができる。磁気ロータ１０４は、溶融金属１１０に変化する磁場１３４を発生することができる。変化する磁場は、順次、溶融金属１１０に電流６１０（例えば、渦電流）を誘導することができる。電流６１０は、コーナー領域６００及び／または接触領域６１６において、熱を生成し、溶融金属の流れを誘導することができる。発生した熱と誘導された流れは、溶融金属１１０を、金属間化合物が形成できる温度（例えば、特定の合金では摂氏５１５度）よりも高い温度まで加熱することができる。磁気ロータ１０４の効果は、コーナー領域６００及び／または接触領域６１６に局在化することができる。例えば、磁気ロータ１０４は、コーナー領域６００及び／または接触領域６１６の溶融金属１１０の温度を、コーナー領域６００及び／または接触領域６１６の外側の溶融金属に最小限の影響で、または全く影響を与えずに上昇させることができる。

ブロック９０６におけるプロセス９００は、コーナー領域６００に隣接する溶融金属１１０の温度の上昇を誘導することを含むことができる。ブロック９０６での温度の上昇は、ブロック９０４で発生した熱に起因し得る。例えば、温度の上昇は、発生した熱と、磁気ロータ１０４によって誘導された電流６１０によって誘導された流れによって引き起こされ得る。様々な実施形態において、温度の上昇は、コーナー領域６００及び／または接触領域６１６に局在化することができる。温度の上昇により、コーナー領域６００及び／または接触領域６１６の溶融金属を、金属間化合物の形成を防止する温度まで、加熱し得る。例えば、コーナー領域６００及び／または接触領域６１６の温度は、鋳造される合金に応じて、摂氏５１５度以上の温度または他の適切な温度まで上昇させることができる。

本明細書で使用される場合、「発明（ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」、「発明（ｔｈｅ ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」、「本発明（ｔｈｉｓ ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」及び「本発明（ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」という用語は、本特許出願のすべての主題及び以下の特許請求の範囲を広く指すことを意図している。これらの用語を含有する記述は、本明細書に記載の主題を限定しない、または以下の特許請求の範囲の意味もしくは範囲を限定しないことが理解されるべきである。本発明の実施形態の主題は、法定要件を満たすために特異性をもって本明細書に説明されているが、この説明は、必ずしも特許請求の範囲を限定することを意図していない。特許請求された主題は、他の方法で具現化され得、異なる要素またはステップを含み得、他の既存のまたは将来の技術と併せて使用され得る。この説明は、個々のステップの順序または要素の配置が明示的に記述されている場合を除き、多様なステップまたは要素の中のまたはそれらの間の特定の順序または配置を暗示するとして解釈されるべきではない。本明細書で使用される場合、「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」の意味は、別段文脈により明確に指示されない限り、単数形及び複数形の言及を含む。

本開示の特定の態様は、金属などの任意のタイプの材料での使用に適している可能性があるが、本開示の特定の態様は、アルミニウムでの使用に特に適している可能性がある。

本明細書に開示されているすべての範囲には、それらに含まれるあらゆる部分範囲が包まれると理解されたい。例えば、記述された範囲「１から１０」は、１の最小値及び１０の最大値の間の（及び端点を含む）ありとあらゆる部分範囲を含むと考えられるべきである。つまり、すべての部分範囲は、１以上の最小値、例えば、１から６．１から始まり、１０以下の最大値、例えば、５．５から１０で終わる。

実例となる態様
上で引用されているすべての特許、出版物、及び要約は、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。実施形態の例示的な態様を含む実施形態の前述の説明は、例示及び説明の目的のためにのみ提示されており、網羅的であること、または開示された正確な形態に限定することを意図するものではない。多数の修正、改作、及びそれらの使用は、当業者らには明らかであろう。

態様１は、装置であって、溶融金属を受け入れるための開口部を画定する型の壁を含む型であって、前記型の壁の交差が前記開口部のコーナー領域を少なくとも部分的に画定する、前記型、前記コーナー領域に隣接する磁気ロータであって、前記型の上面に垂直な回転軸を中心に１つまたは複数の永久磁石を回転させるように方向付けられ、前記溶融金属が前記型によって画定された前記開口部の内部にあるときに前記溶融金属の上方の高さに配置され、前記コーナー領域内部の前記溶融金属に電流を誘導して、前記コーナー領域内部の前記溶融金属を、金属間化合物の形成を抑止する温度に加熱するように構成されている、前記磁気ロータ、を含む、前記装置である。

態様２は、前記温度が摂氏５１５度を超える、態様（複数可）１（または、個別にまたは組み合わせたいずれかの他の先行または後続の態様）の装置である。

態様３は、前記型の壁の前記交差が丸みを帯びた内面を画定し、前記コーナー領域内部の前記溶融金属の加熱が、前記丸みを帯びた内面と、前記丸みを帯びた内面から５０ｍｍとの間の領域に局所化される、態様（複数可）１（または、個別にまたは組み合わせたいずれかの他の先行または後続の態様）の装置である。

態様４は、前記磁気ロータは、第１の半径を有する円形の断面を有し、前記型の壁の前記交差は、前記第１の半径より大きいかそれと等しい第２の半径である内面を有する、態様（複数可）１（または、個別にまたは組み合わせたいずれかの他の先行または後続の態様）の装置である。

態様５は、前記磁気ロータは、１００毎分回転数（ＲＰＭ）から４００ＲＰＭの範囲の速度で回転軸の周りに１つまたは複数の永久磁石を回転させるように動作可能である、態様（複数可）１（または、個別にまたは組み合わせたいずれかの他の先行または後続の態様）の装置である。

態様６は、前記磁気ロータは、１つまたは複数の永久磁石を回転軸の周りで１８０ＲＰＭの速度で回転させるように動作可能である、態様（複数可）５（または、個別にまたは組み合わせたいずれかの他の先行または後続の態様）の装置である。

態様７は、前記磁気ロータが第１の磁気ロータであり、前記コーナー領域が第１のコーナー領域であり、前記高さが前記第１の高さであり、前記装置が、前記溶融金属の上方の第２の高さで第２のコーナー領域に隣接する第２の磁気ロータをさらに備える、態様（複数可）１（または、個別にまたは組み合わせたいずれかの他の先行または後続の態様）の装置である。

態様８は、前記溶融金属の加熱が、前記コーナー領域に限定され、前記型の中心近くの前記溶融金属を加熱しない、態様（複数可）１（または、個別にまたは組み合わせたいずれかの他の先行または後続の態様）の装置である。

態様９は、システムであって、溶融金属を受け入れるための開口部を画定する２つ以上の側壁を備え、前記２つ以上の側壁のうちの２つがコーナー領域をさらに画定する型と、駆動軸に連結され、前記溶融金属の上方に前記コーナー領域に隣接して配置されたモータであって、前記駆動軸を回転させるように構成された前記モータと、前記駆動軸と結合され、前記コーナー領域の前記溶融金属に電流を発生させて前記コーナー領域の前記溶融金属を金属間化合物の形成を抑止する温度まで加熱するように構成された磁気供給源であって、前記コーナー領域において前記溶融金属に対して局所的に加熱し、前記型の中央の前記溶融金属を加熱しないように構成される、前記磁気供給源と、を含む、前記システムである。

態様１０は、前記温度が摂氏５１５度を超える、態様（複数可）９（または、個別にまたは組み合わせたいずれかの他の先行または後続の態様）のシステムである。

態様１１は、前記磁気供給源が、前記型の上面に垂直で、前記駆動軸によって画定される回転軸の周りで回転可能な１つまたは複数の永久磁石を含む、態様（複数可）９（または、個別にまたは組み合わせたいずれかの他の先行または後続の態様）のシステムである。

態様１２は、前記１つまたは複数の永久磁石の少なくとも１つが、前記駆動軸に固定的に取り付けられるか、または前記駆動軸に自由に回転するよう取り付けられる、態様（複数可）１１（または、個別にまたは組み合わせたいずれかの他の先行または後続の態様）のシステムである。

態様１３は、前記２つ以上の側壁が、第１の半径を有する丸みを帯びた内面を形成し、前記磁気供給源は、前記第１の半径より小さいかそれと等しい第２の半径を有する円形の断面を有し、前記磁気供給源は、前記丸みを帯びた内面に隣接し、前記開口部の内部に配置されている、態様（複数可）９（または、個別にまたは組み合わせたいずれかの他の先行または後続の態様）のシステムである。

態様１４は、前記２つ以上の側壁が静止しており、前記型が、凝固インゴットに凝固するときに前記溶融金属を支えるために下降可能な底部ブロックをさらに含む、態様（複数可）９（または、個別にまたは組み合わせたいずれかの他の先行または後続の態様）のシステムである。

態様１５は、少なくとも１つのコーナー領域をさらに画定する２つ以上の型の壁によって画定される型開口部に溶融金属を堆積させること、及び前記型の上面に垂直な軸の周りに少なくとも１つの磁気ロータを回転させることによって、前記コーナー領域の前記溶融金属を加熱するために、前記コーナー領域の前記溶融金属に電流を発生させることであって、前記少なくとも１つの磁気ロータは、前記コーナー領域に隣接して前記溶融金属の上方に配置され、前記コーナー領域内部の前記溶融金属は、金属間化合物の形成を抑止する温度まで加熱される、前記発生させること、を含む方法である。

態様１６は、前記少なくとも１つの磁気ロータを動作させることが、回転軸の周りで１つまたは複数の永久磁石を回転させることを含む、態様（複数可）１５（または、個別にまたは組み合わせたいずれかの他の先行または後続の態様）の方法である。

態様１７は、前記１つまたは複数の永久磁石を回転させることは、１００毎分回転数（ＲＰＭ）から４００ＲＰＭの範囲の速度で回転軸の周りに前記永久磁石を回転させることを含む、態様（複数可）１６（または、個別にまたは組み合わせたいずれかの他の先行または後続の態様）の方法である。

態様１８は、前記電流が、前記１つまたは複数の永久磁石を回転させることによって、前記コーナー領域の前記溶融金属に誘導される磁場を変化させることによって引き起こされる、態様（複数可）１６（または、個別にまたは組み合わせたいずれかの他の先行または後続の態様）の方法である。

態様１９は、金属間化合物の形成を抑止する前記温度が摂氏５１５度を超える、態様（複数可）１５（または、個別にまたは組み合わせたいずれかの他の先行または後続の態様）の方法である。

態様２０は、前記少なくとも１つの磁気ロータが、前記コーナー領域の外側を最低限加熱して、前記コーナー領域に局所的に加熱を引き起こすように配置されている、態様（複数可）１５（または、個別にまたは組み合わせたいずれかの他の先行または後続の態様）の方法である。

Claims (15)

1. 装置であって、
   溶融金属を受け入れるための開口部を画定する型の壁を含む型であって、前記型の壁の交差が前記開口部のコーナー領域を少なくとも部分的に画定する、前記型、
   前記コーナー領域に隣接する磁気ロータであって、
   前記型の上面に垂直な回転軸を中心に１つまたは複数の永久磁石を回転させるように方向付けられ、
   前記溶融金属が前記型によって画定された前記開口部の内部にあるときに前記溶融金属の上方の高さに配置され、
   前記コーナー領域内部の前記溶融金属に電流を誘導して、前記コーナー領域内部の前記溶融金属を、金属間化合物の形成を抑止する温度に加熱するように構成されている、前記磁気ロータ、
   を含む、前記装置。
2. 前記磁気ロータが第１の磁気ロータであり、前記コーナー領域が第１のコーナー領域であり、前記高さが前記第１の高さであり、前記装置が、前記溶融金属の上方の第２の高さで第２のコーナー領域に隣接する第２の磁気ロータをさらに備える、請求項１に記載の装置。
3. 前記型の壁の前記交差が丸みを帯びた内面を画定し、前記コーナー領域内部の前記溶融金属の加熱が、前記丸みを帯びた内面と、前記丸みを帯びた内面から５０ｍｍとの間の領域に局所化される、請求項１に記載の装置。
4. 前記磁気ロータは、第１の半径を有する円形の断面を有し、前記型の壁の前記交差は、前記第１の半径より大きいかそれと等しい第２の半径である内面を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記磁気ロータは、１００毎分回転数（ＲＰＭ）から４００ＲＰＭの範囲の速度で回転軸の周りに１つまたは複数の永久磁石を回転させるように動作可能である、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記磁気ロータは、１つまたは複数の永久磁石を回転軸の周りで１８０ＲＰＭの速度で回転させるように動作可能である、請求項５に記載の装置。
7. 前記溶融金属の加熱が、前記コーナー領域に限定され、前記型の中心近くの前記溶融金属を加熱しない、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記温度が摂氏５１５度を超える、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
9. 請求項１に記載の装置を含むシステムであって、
   前記磁気ロータと結合され、前記回転軸の周りに前記１つまたは複数の永久磁石を回転させるように構成された駆動軸、及び
   前記駆動軸に結合されたモータであって、前記駆動軸を使用して前記磁気ロータを回転させて前記コーナー領域内部の前記溶融金属に前記電流を誘導するように構成された、前記モータを含む、前記システム。
10. 前記型の壁の２つ以上が、第１の半径を有する丸みを帯びた内面を形成し、前記磁気ロータは、前記第１の半径より小さいかそれと等しい第２の半径を有する円形の断面を有し、前記磁気ロータは、前記丸みを帯びた内面に隣接し、前記開口部の内部に配置されている、請求項９に記載のシステム。
11. 前記型の壁が固定されており、前記型が、凝固インゴットに凝固するときに前記溶融金属を支えるために下降可能な底部ブロックをさらに備える、請求項９に記載のシステム。
12. 前記磁気ロータは、前記駆動軸に固定的に取り付けられた、または前記駆動軸に自由に回転するよう取り付けられる１つまたは複数の永久磁石を備える、請求項９から１１に記載のシステム。
13. 請求項１に記載の装置を使用する方法であって、
    前記型開口部の中に前記溶融金属を堆積させること、及び
    前記コーナー領域の前記溶融金属に前記電流を発生させ、前記回転軸を中心に前記磁気ロータを回転させることにより、前記コーナー領域の前記溶融金属を前記金属間化合物の形成を抑止する前記温度まで加熱することを含む、前記方法。
14. 前記電流は、前記１つまたは複数の永久磁石を回転させることによって、前記コーナー領域の前記溶融金属に誘導される磁場を変化させることによって引き起こされる、請求項１３に記載の方法。
15. 前記磁気ロータが、前記コーナー領域の外側を最低限加熱して、前記コーナー領域に局所的に加熱を引き起こすように配置されている、請求項１３または１４に記載の方法。

Images