JP2725640B2 - レビテーション溶解用ルツボ - Google Patents
レビテーション溶解用ルツボInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
- F27B3/10—Details, accessories, or equipment peculiar to hearth-type furnaces
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/22—Furnaces without an endless core
- H05B6/32—Arrangements for simultaneous levitation and heating
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B14/00—Crucible or pot furnaces
- F27B14/06—Crucible or pot furnaces heated electrically, e.g. induction crucible furnaces with or without any other source of heat
- F27B14/061—Induction furnaces
- F27B14/063—Skull melting type
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はレビテーション(磁気
浮揚)溶解用ルツボに関し、更に詳しくは、ルツボ内部
に装入した材料を非接触状態で溶解することにより、汚
染のない溶湯を得ることのできるレビテーション溶解に
使用されるルツボに関するものである。
浮揚)溶解用ルツボに関し、更に詳しくは、ルツボ内部
に装入した材料を非接触状態で溶解することにより、汚
染のない溶湯を得ることのできるレビテーション溶解に
使用されるルツボに関するものである。
【０００２】
【従来技術】各種金属の材料をルツボに装入して溶解す
るに際し、溶解された溶湯がルツボ内面に接触して生ず
る化学反応により汚染されるのを防止して品質向上を達
成する溶解法の一つとして、レビテーション溶解法が知
られている。このレビテーション溶解法は、ルツボの内
部で溶解した溶湯を電磁気力によってルツボ内面に対し
て非接触状態で浮揚させることにより、ルツボからの汚
染を防止するものである。
るに際し、溶解された溶湯がルツボ内面に接触して生ず
る化学反応により汚染されるのを防止して品質向上を達
成する溶解法の一つとして、レビテーション溶解法が知
られている。このレビテーション溶解法は、ルツボの内
部で溶解した溶湯を電磁気力によってルツボ内面に対し
て非接触状態で浮揚させることにより、ルツボからの汚
染を防止するものである。
【０００３】図８は、レビテーション溶解法に使用され
るルツボを示し、該ルツボ１０は、有底円筒形状に形成
された本体１２の周壁に、その周方向に所要間隔で複数
のスリット１４を形成することにより、各スリット１４
で分割された複数のセグメント１６を形成している。そ
して、各セグメント１６は、スリット１４の内部に充填
された耐火セラミック等の絶縁材料１８により相互に絶
縁状態を保持するよう構成されている。そして、ルツボ
１０の外側に巻回した誘導コイル２０に高周波電流を流
すことにより、ルツボ１０の内部に装入した材料２２を
溶解すると共に、ルツボ内に浸透する磁気力によって溶
解した溶湯２２ａをルツボ内面に対して非接触状態で浮
揚させるようになっている。なお、図中において符号１
１は、材料２２の凝固している部分を示す。
るルツボを示し、該ルツボ１０は、有底円筒形状に形成
された本体１２の周壁に、その周方向に所要間隔で複数
のスリット１４を形成することにより、各スリット１４
で分割された複数のセグメント１６を形成している。そ
して、各セグメント１６は、スリット１４の内部に充填
された耐火セラミック等の絶縁材料１８により相互に絶
縁状態を保持するよう構成されている。そして、ルツボ
１０の外側に巻回した誘導コイル２０に高周波電流を流
すことにより、ルツボ１０の内部に装入した材料２２を
溶解すると共に、ルツボ内に浸透する磁気力によって溶
解した溶湯２２ａをルツボ内面に対して非接触状態で浮
揚させるようになっている。なお、図中において符号１
１は、材料２２の凝固している部分を示す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述したレビテーショ
ン溶解用ルツボ１０では、該ルツボ１０内部への磁気の
浸透を良好にして溶湯２２ａの非接触状態での浮揚を確
実に行なうには、前記スリット１４の開口幅を広く設定
する方が有利である。しかし、スリット１４の開口幅を
広くすると、該スリット１４に充填されている絶縁材料
１８のルツボ内部における露出面積が大きくなるため、
チタン等の高融点活性金属を溶解する場合は、該活性金
属の溶湯と絶縁材料１８とが接触し易すくなって化学反
応による汚染の発生が増大するおそれがある。すなわ
ち、溶湯の汚染防止の観点からは、スリット１４の開口
幅を狭く設定する方が有利である。なお、スリット１４
の開口幅を狭く設定した場合は、絶縁材料１８の充填作
業が困難となり、作業能率が低下する問題を招く。
ン溶解用ルツボ１０では、該ルツボ１０内部への磁気の
浸透を良好にして溶湯２２ａの非接触状態での浮揚を確
実に行なうには、前記スリット１４の開口幅を広く設定
する方が有利である。しかし、スリット１４の開口幅を
広くすると、該スリット１４に充填されている絶縁材料
１８のルツボ内部における露出面積が大きくなるため、
チタン等の高融点活性金属を溶解する場合は、該活性金
属の溶湯と絶縁材料１８とが接触し易すくなって化学反
応による汚染の発生が増大するおそれがある。すなわ
ち、溶湯の汚染防止の観点からは、スリット１４の開口
幅を狭く設定する方が有利である。なお、スリット１４
の開口幅を狭く設定した場合は、絶縁材料１８の充填作
業が困難となり、作業能率が低下する問題を招く。
【０００５】このように、ルツボ内部への磁気の浸透の
向上と、溶湯の汚染防止との両方を充分に満足させるに
は、相反する条件を克服する必要があるが、従来のルツ
ボは前記条件を克服しているとは言い難く、何れか一方
の条件を犠牲にしているのが現状である。
向上と、溶湯の汚染防止との両方を充分に満足させるに
は、相反する条件を克服する必要があるが、従来のルツ
ボは前記条件を克服しているとは言い難く、何れか一方
の条件を犠牲にしているのが現状である。
【０００６】
【発明の目的】この発明は、前述したレビテーション溶
解用ルツボに内在している前記欠点に鑑み、これを好適
に解決するべく提案されたものであって、ルツボ内部へ
の磁気の良好な浸透を達成すると共に、スリットに充填
されている絶縁材料との接触による溶湯の汚染を防止す
ることができ、併せて絶縁材料のスリットへの充填作業
性を向上させ得るレビテーション溶解用ルツボを提供す
ることを目的とする。
解用ルツボに内在している前記欠点に鑑み、これを好適
に解決するべく提案されたものであって、ルツボ内部へ
の磁気の良好な浸透を達成すると共に、スリットに充填
されている絶縁材料との接触による溶湯の汚染を防止す
ることができ、併せて絶縁材料のスリットへの充填作業
性を向上させ得るレビテーション溶解用ルツボを提供す
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前述の課題を克服し、所
期の目的を達成するため本発明は、有底筒状に形成され
た本体の周壁に、その周方向に所定間隔で内外方向に開
放する複数のスリットを形成し、各スリットに絶縁材料
を充填したレビテーション溶解用ルツボであって、前記
スリットは、その径方向内側の開口幅を、径方向外側の
開口幅より小さくなるよう設定したことを特徴とする。
期の目的を達成するため本発明は、有底筒状に形成され
た本体の周壁に、その周方向に所定間隔で内外方向に開
放する複数のスリットを形成し、各スリットに絶縁材料
を充填したレビテーション溶解用ルツボであって、前記
スリットは、その径方向内側の開口幅を、径方向外側の
開口幅より小さくなるよう設定したことを特徴とする。
【０００８】
【実施例】次に、本発明に係るレビテーション溶解用ル
ツボにつき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照し
ながら以下詳細に説明する。なお、図８を参照して従来
技術の項で説明した既出の部材と同一の部材について
は、同じ符号で指示するものとする。
ツボにつき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照し
ながら以下詳細に説明する。なお、図８を参照して従来
技術の項で説明した既出の部材と同一の部材について
は、同じ符号で指示するものとする。
【０００９】図１は、実施例に係るレビテーション溶解
用ルツボの概略構成を示す斜視図であって、該ルツボ１
０は、例えば銅を材質として有底円筒形状に形成された
本体１２の周壁に、その周方向に所要間隔で複数のスリ
ット１４が形成されている。各スリット１４は、本体１
２における径方向の内外方向に開放すると共に軸方向に
所要長さで延在して、該スリット１４の形成部位におい
て本体１２は周方向に分割された複数のセグメント１６
により構成されている(図２参照)。また各スリット１４
には、耐火セラミック等の絶縁材料１８が充填されてお
り、これにより各セグメント１６は相互に絶縁状態を保
持するようになっている。
用ルツボの概略構成を示す斜視図であって、該ルツボ１
０は、例えば銅を材質として有底円筒形状に形成された
本体１２の周壁に、その周方向に所要間隔で複数のスリ
ット１４が形成されている。各スリット１４は、本体１
２における径方向の内外方向に開放すると共に軸方向に
所要長さで延在して、該スリット１４の形成部位におい
て本体１２は周方向に分割された複数のセグメント１６
により構成されている(図２参照)。また各スリット１４
には、耐火セラミック等の絶縁材料１８が充填されてお
り、これにより各セグメント１６は相互に絶縁状態を保
持するようになっている。
【００１０】前記各セグメント１６の内部には、図３に
示す如く、冷却水用の通路２４がスリット１４と平行に
形成され、スリット１４を挟んで隣接する各組のセグメ
ント１６,１６の両通路２４,２４が、本体１２における
スリット１４が形成されていない上部連結部２６に形成
した連結通路２６ａを介して連通接続されている。ま
た、各組をなす一方のセグメント１６に形成した通路２
４は、図示しない冷却水の供給源に連通接続されてお
り、両通路２４,２４に冷却水を循環供給してルツボ１
０を冷却するよう構成してある。
示す如く、冷却水用の通路２４がスリット１４と平行に
形成され、スリット１４を挟んで隣接する各組のセグメ
ント１６,１６の両通路２４,２４が、本体１２における
スリット１４が形成されていない上部連結部２６に形成
した連結通路２６ａを介して連通接続されている。ま
た、各組をなす一方のセグメント１６に形成した通路２
４は、図示しない冷却水の供給源に連通接続されてお
り、両通路２４,２４に冷却水を循環供給してルツボ１
０を冷却するよう構成してある。
【００１１】前記スリット１４は、図４に示す如く、横
断面において径方向の内側から外側に向かうにつれて開
口幅が増大する楔形状に形成されている。すなわち、ス
リット１４における径方向内側の開口幅Ａと径方向外側
の開口幅Ｂとは、Ａ＜Ｂの関係となっている。なお、ル
ツボ１０の内部への磁気の浸透の向上と、溶湯２２ａの
汚染防止との両方を充分に満足させるために、開口幅Ａ
と開口幅Ｂとを、Ａ＜２mmでかつ１.５Ａ＜Ｂの関係と
なるよう設定することが推奨される。
断面において径方向の内側から外側に向かうにつれて開
口幅が増大する楔形状に形成されている。すなわち、ス
リット１４における径方向内側の開口幅Ａと径方向外側
の開口幅Ｂとは、Ａ＜Ｂの関係となっている。なお、ル
ツボ１０の内部への磁気の浸透の向上と、溶湯２２ａの
汚染防止との両方を充分に満足させるために、開口幅Ａ
と開口幅Ｂとを、Ａ＜２mmでかつ１.５Ａ＜Ｂの関係と
なるよう設定することが推奨される。
【００１２】前述したように寸法設定したスリット１４
を形成したルツボ１０では、該スリット１４の外側の開
口幅Ｂは、磁気のルツボ内部への浸透を良好に行ない得
るに充分な広さを確保している。しかも、スリット１４
の外側の開口幅Ｂが広いから、絶縁材料１８の外側から
の充填作業を簡単に行なうことができ、作業性を向上し
得る。また、スリット１４における内側の開口幅Ａは狭
いので、ルツボ１０の内面における絶縁材料１８の露出
面積は小さくなり、ルツボ内部での溶湯２２ａと絶縁材
料１８との接触による汚染の発生を抑制することができ
る。
を形成したルツボ１０では、該スリット１４の外側の開
口幅Ｂは、磁気のルツボ内部への浸透を良好に行ない得
るに充分な広さを確保している。しかも、スリット１４
の外側の開口幅Ｂが広いから、絶縁材料１８の外側から
の充填作業を簡単に行なうことができ、作業性を向上し
得る。また、スリット１４における内側の開口幅Ａは狭
いので、ルツボ１０の内面における絶縁材料１８の露出
面積は小さくなり、ルツボ内部での溶湯２２ａと絶縁材
料１８との接触による汚染の発生を抑制することができ
る。
【００１３】
【変形例について】図５〜図７は、前記ルツボ１０にお
けるスリット１４の変形例を示すものであって、図５に
示す例では、開口幅Ａで径方向に延在して内側に開放す
る第１開口部１４ａと、該第１開口部１４ａと連通する
と共に開口幅Ｂで径方向に延在して外側に開放する第２
開口部１４ｂとからスリット１４が構成されている。こ
の場合において、開口幅Ａと開口幅Ｂとは、Ａ＜Ｂの関
係となるよう設定される。また、ルツボ本体１２におけ
るセグメント１６の径方向の厚みＴに対して、第１開口
部１４ａの長さＬを、Ｌ＜２／３Ｔの関係となるよう設
定することが推奨される。
けるスリット１４の変形例を示すものであって、図５に
示す例では、開口幅Ａで径方向に延在して内側に開放す
る第１開口部１４ａと、該第１開口部１４ａと連通する
と共に開口幅Ｂで径方向に延在して外側に開放する第２
開口部１４ｂとからスリット１４が構成されている。こ
の場合において、開口幅Ａと開口幅Ｂとは、Ａ＜Ｂの関
係となるよう設定される。また、ルツボ本体１２におけ
るセグメント１６の径方向の厚みＴに対して、第１開口
部１４ａの長さＬを、Ｌ＜２／３Ｔの関係となるよう設
定することが推奨される。
【００１４】また図６に示す例では、スリット１４は、
径方向の内側から外側に向かうにつれて開口幅が増大す
るよう設定されるものであって、その対向する両側面が
弧状に形成されている。更に図７に示す例では、開口幅
Ａで径方向に延在して内側に開放する第１開口部１４ａ
と、開口幅Ｂで径方向に延在して外側に開放する第２開
口部１４ｂとを、テーパ部１４ｃで連通することにより
スリット１４が形成されている。この例においても、開
口幅Ａと開口幅Ｂとは、Ａ＜Ｂの関係となるよう設定さ
れる。このように構成した変形例では、何れもルツボ内
部への磁気の浸透が良好になされると共に、溶湯の汚染
を防止することができる。
径方向の内側から外側に向かうにつれて開口幅が増大す
るよう設定されるものであって、その対向する両側面が
弧状に形成されている。更に図７に示す例では、開口幅
Ａで径方向に延在して内側に開放する第１開口部１４ａ
と、開口幅Ｂで径方向に延在して外側に開放する第２開
口部１４ｂとを、テーパ部１４ｃで連通することにより
スリット１４が形成されている。この例においても、開
口幅Ａと開口幅Ｂとは、Ａ＜Ｂの関係となるよう設定さ
れる。このように構成した変形例では、何れもルツボ内
部への磁気の浸透が良好になされると共に、溶湯の汚染
を防止することができる。
【００１５】なお、実施例のレビテーション溶解用ルツ
ボ１０では、本体１２を円筒形状としたが、多角形の角
筒形状としてもよい。またスリット１４の間隔や数は、
ルツボ１０で溶解する材料の容量に応じて任意に選択し
得るものである。
ボ１０では、本体１２を円筒形状としたが、多角形の角
筒形状としてもよい。またスリット１４の間隔や数は、
ルツボ１０で溶解する材料の容量に応じて任意に選択し
得るものである。
【００１６】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係るレビテ
ーション溶解用ルツボによれば、スリットの径方向内側
の開口幅を、径方向外側の開口幅より小さく設定したこ
とにより、外部からルツボ内部への磁気の良好な浸透を
達成し得ると共に、ルツボ内部における溶湯と絶縁材料
との接触による汚染の発生を有効に防止することができ
る。また、スリットにおける外側の開口幅を広くしたこ
とにより、絶縁材料のスリットへの充填作業を簡単に行
なうことができ、作業能率を向上させ得る、等の利点が
ある。
ーション溶解用ルツボによれば、スリットの径方向内側
の開口幅を、径方向外側の開口幅より小さく設定したこ
とにより、外部からルツボ内部への磁気の良好な浸透を
達成し得ると共に、ルツボ内部における溶湯と絶縁材料
との接触による汚染の発生を有効に防止することができ
る。また、スリットにおける外側の開口幅を広くしたこ
とにより、絶縁材料のスリットへの充填作業を簡単に行
なうことができ、作業能率を向上させ得る、等の利点が
ある。
【図１】本発明の好適な実施例に係るレビテーション溶
解用ルツボの概略斜視図である。
解用ルツボの概略斜視図である。
【図２】実施例に係るレビテーション溶解用ルツボの横
断面図である。
断面図である。
【図３】実施例に係るレビテーション溶解用ルツボの縦
断面図である。
断面図である。
【図４】実施例に係るレビテーション溶解用ルツボの要
部横断面図である。
部横断面図である。
【図５】実施例に係るレビテーション溶解用ルツボにお
けるスリットの変形例を示す要部横断面図である。
けるスリットの変形例を示す要部横断面図である。
【図６】実施例に係るレビテーション溶解用ルツボにお
けるスリットの変形例を示す要部横断面図である。
けるスリットの変形例を示す要部横断面図である。
【図７】実施例に係るレビテーション溶解用ルツボにお
けるスリットの変形例を示す要部横断面図である。
けるスリットの変形例を示す要部横断面図である。
【図８】従来技術に係るレビテーション溶解用ルツボの
縦断面図である。
縦断面図である。
１２ 本体 １４ スリット １８ 絶縁材料 Ａ スリットの内側の開口幅 Ｂ スリットの外側の開口幅
Claims (2)
- 【請求項１】 有底筒状に形成された本体(12)の周壁
に、その周方向に所定間隔で内外方向に開放する複数の
スリット(14)を形成し、各スリット(14)に絶縁材料(18)
を充填したレビテーション溶解用ルツボであって、 前記スリット(14)は、その径方向内側の開口幅を、径方
向外側の開口幅より小さくなるよう設定したことを特徴
とするレビテーション溶解用ルツボ。 - 【請求項２】 前記スリット(14)における径方向内側の
開口幅Ａと径方向外側の開口幅Ｂとを、１.５Ａ＜Ｂの
関係となるよう設定した請求項１記載のレビテーション
溶解用ルツボ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7145538A JP2725640B2 (ja) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | レビテーション溶解用ルツボ |
| TW085104418A TW300919B (ja) | 1995-05-19 | 1996-04-13 | |
| US08/641,519 US5636241A (en) | 1995-05-19 | 1996-05-01 | Levitation melting crucibles |
| EP96106970A EP0743806A2 (en) | 1995-05-19 | 1996-05-03 | Levitation melting crucibles |
| KR1019960015864A KR960041992A (ko) | 1995-05-19 | 1996-05-14 | 레비테이션 용해용 도가니 |
| RU96109194A RU2121121C1 (ru) | 1995-05-19 | 1996-05-17 | Тигель для плавки во взвешенном состоянии |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7145538A JP2725640B2 (ja) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | レビテーション溶解用ルツボ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08313164A JPH08313164A (ja) | 1996-11-29 |
| JP2725640B2 true JP2725640B2 (ja) | 1998-03-11 |
Family
ID=15387516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7145538A Expired - Fee Related JP2725640B2 (ja) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | レビテーション溶解用ルツボ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5636241A (ja) |
| EP (1) | EP0743806A2 (ja) |
| JP (1) | JP2725640B2 (ja) |
| KR (1) | KR960041992A (ja) |
| RU (1) | RU2121121C1 (ja) |
| TW (1) | TW300919B (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19811816A1 (de) * | 1997-03-24 | 1998-10-01 | Fuji Electric Co Ltd | Verfahren zur Herstellung eines Elektrodenmaterials für Vakuum-Leistungsschalter |
| JP4892785B2 (ja) * | 2001-03-28 | 2012-03-07 | シンフォニアテクノロジー株式会社 | 誘導加熱溶解炉 |
| US6741632B1 (en) * | 2003-06-18 | 2004-05-25 | Michael P. Dunn | Ultra high temperature rapid cycle induction furnace |
| US9039835B2 (en) * | 2009-07-20 | 2015-05-26 | Solin Development B.V. | Apparatus for producing multicrystalline silicon ingots by induction method |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3775091A (en) * | 1969-02-27 | 1973-11-27 | Interior | Induction melting of metals in cold, self-lined crucibles |
| GB1269762A (en) * | 1970-01-09 | 1972-04-06 | David Ainsworth Hukin | Improvements in or relating to crucibles |
| FR2647196B1 (fr) * | 1989-05-19 | 1991-06-28 | Cezus Co Europ Zirconium | Creuset froid a vidange par le fond |
| EP0410026A1 (de) * | 1989-07-24 | 1991-01-30 | Vsesojuzny Nauchno-Issledovatelsky Proektno-Konstruktorsky I Tekhnologichesky Inst. Elektrotermicheskogo Oborudovania Vniieto | Induktionsschmelzofen |
| JP2967092B2 (ja) * | 1991-12-20 | 1999-10-25 | 科学技術庁金属材料技術研究所長 | 浮上溶解装置 |
-
1995
- 1995-05-19 JP JP7145538A patent/JP2725640B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-04-13 TW TW085104418A patent/TW300919B/zh active
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