JP3109072B2 - Continuous metal production equipment - Google Patents

Continuous metal production equipment

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JP3109072B2
JP3109072B2 JP01127490A JP12749089A JP3109072B2 JP 3109072 B2 JP3109072 B2 JP 3109072B2 JP 01127490 A JP01127490 A JP 01127490A JP 12749089 A JP12749089 A JP 12749089A JP 3109072 B2 JP3109072 B2 JP 3109072B2
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metal
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cooling
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本発明は、反応性に富む高融点金属を可及的に製品に
近い形で連続的に鋳造する装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for continuously casting a highly reactive high melting point metal as close to a product as possible.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

チタン、ジルコニア等の高融点でかつ反応性に富む金
属を溶融する手段としては、従来、セラミック性るつ
ぼを用いた誘導加熱、低温壁を持つるつぼ内でのアー
ク溶解、誘導−スラグるつぼ、等の方法が採用されて
いる。
Means for melting high-melting and highly reactive metals such as titanium and zirconia are conventionally known as induction heating using a ceramic crucible, arc melting in a crucible having a low-temperature wall, induction-slag crucible, and the like. The method has been adopted.

【0003】 例えばの誘導−スラグるつぼ法の詳細は、文献D.J.
Chronister,S.W.Scott,D.R.Stickle,D.Eylon and F.H.F
roes,JOURNAL OF METALS・September 1986,P51に記載さ
れている。
[0003] For example, for details of the induction-slag crucible method, see the document DJ.
Chronister, SWScott, DRStickle, D.Eylon and FHF
roes, JOURNAL OF METALS, September 1986, P51.

【0004】 すなわち、第4図に示すように、全体で円筒状を成
す、その内部に通水孔1を有する4分割された銅製のセ
グメント2の底部に、同じくその内部に冷却水が通過可
能な通水孔3を有する銅製の底板4が銀ろう溶接されて
いる。そして、前記4分割された銅製のるつぼの分割部
の間隙には耐熱セメントが充填されており、るつぼの周
囲に円形の通電コイル5を配置した装置全体が真空容器
内に設置されたものである。
That is, as shown in FIG. 4, cooling water can pass through the bottom of a four-part copper segment 2 which has a cylindrical shape as a whole and has a water passage hole 1 inside. A copper bottom plate 4 having a large water passage hole 3 is welded by silver brazing. The gap between the divided portions of the copper crucible divided into four is filled with heat-resistant cement, and the entire apparatus in which a circular energizing coil 5 is arranged around the crucible is installed in a vacuum vessel. .

【0005】 しかして、チタン等を溶解する場合には、まず原料を
るつぼ内に入れた後、粒状のフッ化カルシウムを装入す
るのである。溶融フッ化カルシウムは溶融チタンとるつ
ぼの間に侵入し、電気絶縁体としての役割と、るつぼの
消耗を防ぐ役割を果たす。
[0005] However, when dissolving titanium or the like, first, the raw material is put in a crucible, and then granular calcium fluoride is charged. The molten calcium fluoride penetrates between the molten titanium and the crucible and plays a role as an electrical insulator and a role in preventing the crucible from being consumed.

【0006】 その後、容器内を真空雰囲気にすると共にアルゴンガ
スを充填し、通電コイル5に高周波電流を供給する。す
ると、まず最初にチタン等の原料が昇温して溶解し、そ
れに続いてフッ化カルシウムが溶解する。そして原料が
溶解するにつれて溶融フッ化カルシウムはるつぼの内壁
近くに押し出されて上方に移動し、るつぼの内面を被覆
する。一方、水冷るつぼによって直ちに溶融チタンの外
側は冷却され、アーク溶解の場合と類似のチタンの曝首
を形成する。曝首はるつぼの下から連続的に引き出され
てチタンが製造される。
After that, the inside of the container is evacuated and filled with argon gas, and a high-frequency current is supplied to the energizing coil 5. Then, first, the raw material such as titanium is heated and dissolved, and subsequently calcium fluoride is dissolved. Then, as the raw material dissolves, the molten calcium fluoride is extruded near the inner wall of the crucible and moves upward, covering the inner surface of the crucible. On the other hand, the outside of the molten titanium is immediately cooled by the water-cooled crucible, forming a titanium neck similar to that of arc melting. The neck is continuously withdrawn from under the crucible to produce titanium.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、上記した製造方法では主に2つの問題
がある。 その第1は、高融点金属の純度が低下するという問題
である。すなわち、溶融チタン等の高融点・高反応性金
属は溶融フッ化カルシウムの薄いスラグの膜を介してる
つぼの壁と反応する可能性が高く、その結果高融点金属
の純度が低下する問題が発生する。
However, the above-described manufacturing method has two main problems. The first problem is that the purity of the refractory metal is reduced. In other words, high melting point and highly reactive metals such as molten titanium are likely to react with the crucible wall through a thin slag film of molten calcium fluoride, resulting in a problem that the purity of the high melting point metal is reduced. I do.

【0008】 第2は、製品に近い形状の金属を連続的に製造するこ
とが困難であるという点である。すなわち、上記した製
造方法ではスラグはるつぼと接触してるつぼ近傍では固
体状になっている。そのため、入口と出口の形状が異な
るるつぼを用いて鋳造を行った場合、特に出口の面積が
入口の面積より小さい場合は製品をるつぼの外に取出す
ことができないという問題が発生する。
Second, it is difficult to continuously produce a metal having a shape close to a product. That is, in the above-described manufacturing method, the slag is in a solid state near the crucible in contact with the crucible. For this reason, when casting is performed using a crucible having different shapes of the inlet and the outlet, a problem arises that the product cannot be taken out of the crucible, particularly when the area of the outlet is smaller than the area of the inlet.

【0009】 本発明は、かかる問題点に鑑みて成されたものであ
り、従来の誘導−スラグるつぼ法を改良して、特に、
高融点・高反応性金属の純度を高め、かつ、製品に近
い形状の高融点・高反応性金属を連続的に製造する装置
を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of such a problem, and is an improvement over the conventional induction-slag crucible method.
It is an object of the present invention to provide an apparatus for increasing the purity of a high melting point / highly reactive metal and continuously producing a high melting point / highly reactive metal having a shape close to a product.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

低温るつぼ内に反応性に富む高融点金属を装入し、る
つぼの内壁と前記金属を非接触の状態に保ちつつ該金属
を溶融する技術は一部確立されており、Czochralski法
として知られている(文献T.F.Cizek,J.Electrochem.So
c.Solid State Science and Technology,132(1985),9
63参照)。
A technique for charging a high-melting metal with high reactivity into a low-temperature crucible and melting the metal while keeping the inner wall of the crucible and the metal in a non-contact state has been partially established, and is known as the Czochralski method. (References TFCizek, J. Electrochem. So
c. Solid State Science and Technology, 132 (1985), 9
63).

【0011】 この方法を従来の誘導−スラグるつぼ法に適用してる
つぼ内からスラグを除去した場合には、金属の形状はほ
ぼるつぼの形状と一致するので、製品として鋳造される
金属の形状を任意に変更できる。加えて、溶融金属はる
つぼと非接触の状態となるので、金属の純度を高めるこ
とができる。
When this method is applied to the conventional induction-slag crucible method and the slag is removed from the inside of the crucible, the shape of the metal almost matches the shape of the crucible. Can be changed arbitrarily. In addition, since the molten metal is not in contact with the crucible, the purity of the metal can be increased.

【0012】 すなわち第1の本発明は、冷却るつぼ内に供給された
金属原料を、該るつぼの高さ方向の一部に設けたスリッ
ト部分の外周に配置したコイルに通電する高周波電流に
よって一旦誘導加熱溶融するとともにるつぼ内に内壁と
非接触で浮遊させ、その後前記るつぼの出口側で冷却凝
固させて連続的に引抜くと共に、この引抜かれた金属と
同量の金属材料を、るつぼ内に供給する金属の連続製造
に使用する装置であって、複数のスリットをるつぼの高
さ方向の一部に設け、その入口面積を出口面積より大き
くなした冷却るつぼと、該るつぼの前記スリット部分の
周囲に配置されたコイルと、前記るつぼ内への金属原料
供給手段を具備して成り、前記るつぼのスリットを設け
た部分の内表面の光の反射率を高く、他の部分は反射率
を低くすべく金属皮膜加工を施すと共に、冷却媒体がる
つぼ内を一方向に流通すべく通路を構成したことを要旨
とする金属の製造装置である。
That is, in the first aspect of the present invention, the metal raw material supplied into the cooling crucible is once induced by a high-frequency current applied to a coil arranged on the outer periphery of a slit provided in a part of the crucible in the height direction. It is heated and melted and floated in a non-contact manner with the inner wall in the crucible, then cooled and solidified at the outlet side of the crucible and continuously drawn, and the same amount of metal material as the drawn metal is supplied into the crucible. A plurality of slits are provided in a part of the height direction of the crucible, a cooling crucible having an entrance area larger than an exit area, and a periphery of the slit portion of the crucible. And a metal raw material supply means into the crucible, the light reflectance of the inner surface of the portion provided with the slit of the crucible is high, and the reflectance of the other portions is low. The present invention is a metal manufacturing apparatus, which is characterized in that a metal film is processed as much as possible, and a passage is formed so that a cooling medium flows in one direction in the crucible.

【0013】 また第2の本発明は、上記第1の本発明装置におい
て、半径の異なる円筒状のるつぼを略同心円状に配置
し、内側のるつぼの内周側及び外側のるつぼの外周側に
コイルを配置したことを要旨とするものである。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, cylindrical crucibles having different radii are arranged substantially concentrically, and are arranged on the inner peripheral side of the inner crucible and the outer peripheral side of the outer crucible. The gist is that the coil is arranged.

【0014】 また第3の本発明は、上記第1又は第2の本発明装置
において、るつぼのスリット部分と溶融金属の間の空間
における磁束密度の強さを制御するための磁束遮蔽板を
スリットとコイルの間に配置することを要旨とするもの
である。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the magnetic flux shielding plate for controlling the intensity of the magnetic flux density in the space between the slit portion of the crucible and the molten metal is provided with a slit. It is intended to be arranged between the coil and the coil.

【0015】 また第4の本発明は、上記第1又は第2の本発明装置
において、半径方向に凹凸を持つほぼ同心円状のコイル
であって、凹凸の位置がスリットの部分に対応すること
を要旨するものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, there is provided an approximately concentric coil having irregularities in a radial direction, wherein the irregularities correspond to slit portions. It is a gist.

【0016】[0016]

【作用】[Action]

本発明は上記した構成であり、るつぼの一部分に適数
の半径方向スリットを設けたので、るつぼの内側に均一
な高周波誘導電流をるつぼのほぼ円周方向に沿って流す
ことが可能となる。
The present invention has the above-described configuration, and since a suitable number of radial slits are provided in a part of the crucible, a uniform high-frequency induced current can be caused to flow inside the crucible substantially along the circumferential direction of the crucible.

【0017】 そして、この誘導電流により擬似Meisner効果がるつ
ぼ表面と金属原料の表面に発生するので金属原料をるつ
ぼから非接触で重力、表面張力と均衡を維持して浮遊さ
せることが可能となる。同時に金属原料の表面に流れる
誘導電流のジュール熱損失により金属原料の溶解が始ま
る。
Since the pseudo Meisner effect is generated on the surface of the crucible and the surface of the metal raw material by the induced current, it is possible to float the metal raw material from the crucible in a non-contact manner while maintaining gravity, surface tension and balance. At the same time, melting of the metal material starts due to Joule heat loss of the induced current flowing on the surface of the metal material.

【0018】 るつぼ内に金属原料を供給する場合は溶融金属の湯面
を不安定にさせないことが重要であるが、そのために本
発明では棒状の金属原料の一端を支持して、るつぼによ
り消費された分だけ供給する方式、または粉末状の原料
を供給する方式が考えられる。
When supplying the metal raw material into the crucible, it is important not to make the molten metal surface unstable, but for this purpose, in the present invention, one end of the rod-shaped metal raw material is supported and is consumed by the crucible. It is conceivable to use a system that supplies only raw materials or a system that supplies a raw material in powder form.

【0019】 また本発明ではるつぼのスリット部分のみ作用コイル
を配置し、るつぼの上端と下端近くには作用コイルを配
置しない構造とすることにより誘導加熱で一旦溶融した
金属原料をるつぼの出口の形状に沿って凝固させること
が可能となる。
In the present invention, the working coil is arranged only in the slit portion of the crucible, and the working coil is not arranged near the upper end and the lower end of the crucible. Can be coagulated along.

【0020】 なお、凝固した金属を引き抜く方向は必ずしも重力の
作用する方向に限定するものではないが、該方向を前提
とする場合は製造装置の単純化が図れる。 また、金属を任意の形状に変える場合は、一般にるつ
ぼの出口の形状は製品に近い形状であるため、るつぼの
入口面積は出口面積より大きいことが必要である。 また第2の本発明の装置を用い、内側と外側のるつぼ
の間隙に金属材料を供給すればパイプの製造が可能とな
る。
Note that the direction in which the solidified metal is pulled out is not necessarily limited to the direction in which gravity acts, but if this direction is assumed, the manufacturing apparatus can be simplified. Further, when changing the shape of the metal to an arbitrary shape, the shape of the exit of the crucible is generally close to the shape of the product, so that the entrance area of the crucible needs to be larger than the exit area. If a metal material is supplied to the gap between the inner and outer crucibles using the apparatus of the second aspect of the present invention, pipes can be manufactured.

【0021】 ところで、本発明で用いるるつぼは以下の特徴を持つ
ことが望ましい。 金属の溶解部に相当するるつぼ表面は光の反射率が
高く、凝固部に相当するるつぼ表面は光の反射率が低い
こと。 従って、金属の加熱特性を高めるために金メッキ等の
加工をるつぼ表面に施すことが望ましく、冷却特性を高
めるためにはカーボンなどを塗布することが望ましい。
The crucible used in the present invention preferably has the following features. The crucible surface corresponding to the melting portion of the metal has a high light reflectance, and the crucible surface corresponding to the solidified portion has a low light reflectance. Therefore, it is desirable to apply a process such as gold plating to the crucible surface in order to enhance the heating characteristics of the metal, and it is desirable to apply carbon or the like in order to enhance the cooling characteristics.

【0022】 高冷却能を持つこと。 るつぼは高熱負荷条件に置かれるので冷却方法には特
別の工夫が必要である。特に冷却水の入口と出口はるつ
ぼの上端または下端の互いに異なる高さに配置され、る
つぼ内を直線状に流通可能な構造とすることが一層望ま
しい。
Having a high cooling capacity. Since the crucible is placed under a high heat load condition, a special method is required for the cooling method. In particular, it is more desirable that the inlet and outlet of the cooling water are arranged at different heights at the upper end or the lower end of the crucible so that the inside of the crucible can be linearly circulated.

【0023】 また、溶融金属の表面における磁束密度はスリットの
影響により不均一となり、その結果溶融金属の表面に凹
凸が発生する。 この凹凸を無くすためにはスリットを通過する作用コ
イルからの洩れ磁束の強度を制御する必要がある。
Further, the magnetic flux density on the surface of the molten metal becomes non-uniform due to the effect of the slit, and as a result, irregularities occur on the surface of the molten metal. In order to eliminate the unevenness, it is necessary to control the intensity of the leakage magnetic flux from the working coil passing through the slit.

【0024】 洩れ磁束の制御には通常アルミニウムなどのEMCで用
いられる磁気遮蔽板をスリットと作用コイルの間に適宜
配置すればよい。 あるいは溶融金属の表面と作用コイルの距離をスリッ
トの有る特定の方位について他の方位における距離より
大または小とする方法が考えられる。このためには凹ま
たは凸なる位置がスリットの有る方位に対応した半径方
向に凹凸を持つほぼ同心円状の作用コイルを用いればよ
い。
To control the leakage magnetic flux, a magnetic shielding plate usually used for EMC such as aluminum may be appropriately disposed between the slit and the working coil. Alternatively, a method is conceivable in which the distance between the surface of the molten metal and the working coil is larger or smaller in a specific direction having a slit than in other directions. For this purpose, a substantially concentric working coil whose concave or convex position has irregularities in the radial direction corresponding to the direction of the slit may be used.

【0025】[0025]

【実施例】【Example】

以下本発明を第1図〜第3図に示す実施例に基づいて
説明する。 第1図〜第3図において、11はるつぼであり、適数の
スリット12を設けている。そしてこのるつぼ11は冷却構
造と成され、例えば冷却水がその入口13から出口14迄一
方向に流通すべく通路15が形成されている。またこのる
つぼ11は、入口側の面積が出口側の面積より大きく形成
されている。従って、入口側の面積が出口側の面積より
大きく形成されていれば、すなわち、出口側の面積が入
口側の面積より小さくなっていれば、入口から出口にわ
たって連続的に面積が減少しているものでも、また、第
1図や第2図に示すように、中間部分のみで面積が減少
しているものであってもよい。
Hereinafter, the present invention will be described based on an embodiment shown in FIGS. 1 to 3, reference numeral 11 denotes a crucible provided with an appropriate number of slits 12. The crucible 11 has a cooling structure. For example, a passage 15 is formed so that cooling water flows in one direction from an inlet 13 to an outlet 14 thereof. Further, the crucible 11 is formed such that the area on the entrance side is larger than the area on the exit side. Therefore, if the area on the inlet side is formed larger than the area on the outlet side, that is, if the area on the outlet side is smaller than the area on the inlet side, the area continuously decreases from the inlet to the outlet. Alternatively, as shown in FIGS. 1 and 2, the area may be reduced only at the intermediate portion.

【0026】 ところで、このるつぼ11の内断面形状は、製造せんと
する製品形状によって変化するのであるが、例えば円形
断面の金属棒を製造する際には第1図又は第3図に示す
ように出口側の内断面形状を円形とし、るつぼ11の外側
周囲中間部位のスリット12部分に作用コイル16を配置す
るのである。
By the way, the inner cross-sectional shape of the crucible 11 changes depending on the product shape to be manufactured. For example, when manufacturing a metal rod having a circular cross section, as shown in FIG. 1 or FIG. The inner cross-sectional shape on the outlet side is circular, and the working coil 16 is arranged in the slit 12 at the intermediate portion on the outer periphery of the crucible 11.

【0027】 また、例えばリング状のパイプを製造する際には、第
2図に示すように、半径の異なる円筒状のるつぼ11を略
同心円状に配置し、内側のるつぼの内周側及び外側のる
つぼの外周側に夫々作用コイル16を配置するのである。
なお、第2図に示す実施例では内側のるつぼのみを出口
側で拡径しているが、入口側の面積が出口側の面積より
も大きければ、製造するパイプの径に応じて内側及び外
側のるつぼを拡径又は縮径させたり、外側のるつぼのみ
を縮径させても良い。
When a ring-shaped pipe is manufactured, for example, as shown in FIG. 2, cylindrical crucibles 11 having different radii are arranged substantially concentrically, and the inner crucible on the inner crucible and the outer crucible on the outer crucible are formed. The working coils 16 are arranged on the outer peripheral side of the crucible.
In the embodiment shown in FIG. 2, only the inner crucible is enlarged at the outlet side. However, if the area at the inlet side is larger than the area at the outlet side, the inner and outer diameters are changed according to the diameter of the pipe to be manufactured. The diameter of the crucible may be expanded or reduced, or only the outer crucible may be reduced in diameter.

【0028】 また第3図は、生産性が高い点を除いては第1図と略
類似のTi金属を製造することが可能な構造のものを示し
たものであり、冷却水はるつぼ11の下部から供給され、
上部から排出する構造となっており、第1図に示す構造
のものに比べて高熱負荷に対応できるようになってい
る。
FIG. 3 shows a structure capable of producing Ti metal substantially similar to FIG. 1 except that the productivity is high, and the cooling water is supplied to the crucible 11. Supplied from the bottom,
It has a structure of discharging from the upper part, so that it can cope with a higher heat load than that of the structure shown in FIG.

【0029】 なお、金属材料の供給手段については、図示省略した
が、例えば適宜の方法でるつぼ11内の溶融金属位置を常
時測定しておき、このレベルが常に一定になるように、
金属材料の昇降機構を作動させるか、または、スクリュ
ーフィーダで粉末状の原料を切り出せばよい。
Although the metal material supply means is not shown, for example, the position of the molten metal in the crucible 11 is always measured by an appropriate method, and the level is kept constant.
What is necessary is just to operate the raising / lowering mechanism of a metal material, or to cut out a powdery raw material with a screw feeder.

【0030】 次に上記した構成のるつぼを用いて実際に金属を連続
的に製造した結果について説明する。 その1) 第1図に示す本発明装置を構成するるつぼを用いてTi
金属を連続して製造する方法の概略を示す。 るつぼの入口直径はφ100mm、出口直径はφ20mmで、
高さはおよそ100mmである。
Next, the result of actually manufacturing metal continuously using the crucible having the above configuration will be described. Part 1) Ti using the crucible constituting the device of the present invention shown in FIG.
The outline of a method for continuously producing metal is shown. Crucible entrance diameter is φ100mm, exit diameter is φ20mm,
Height is about 100mm.

【0031】 るつぼの材質は純度99.95%以上の銅であり、その内
面のスリット部分は厚さ30μmの金メッキが施してあ
る。そして、冷却水として5m/s以上の線流速で水道水を
流した。流量に換算するとおよそ50リットル/minであ
る。るつぼの周囲には内部が冷却可能なφ10mmの作用コ
イルが6回巻いてあり、20KHzの高周波電流を2000A流し
た。またるつぼの下方よりφ18mmの母材を挿入するとと
もにるつぼの上方より粉末状のTiスクラップを供給し
た。なお、るつぼ全体は真空容器内に置かれている。
The material of the crucible is copper having a purity of 99.95% or more, and a slit portion on an inner surface thereof is plated with gold having a thickness of 30 μm. Then, tap water was flowed at a linear flow rate of 5 m / s or more as cooling water. It is about 50 liters / min in terms of flow rate. Around the crucible, a working coil of φ10 mm capable of cooling inside was wound six times, and a high frequency current of 20 KHz was supplied at 2000 A. A base material of φ18 mm was inserted from below the crucible, and powdery Ti scrap was supplied from above the crucible. The whole crucible is placed in a vacuum container.

【0032】 およそ5分間通電した後にはTiの一部は溶融状態とな
り、10分後には完全な溶融状態になり、溶融Tiは非接触
でるつぼ内に浮遊する状態が実現された。 その後1m/hrの速度で母材を重力の方向に沿って下方
に引き抜くことによりφ19mmのTi金属を連続して製造す
ることができた。
After approximately 5 minutes of current supply, part of the Ti was in a molten state, and after 10 minutes was in a completely molten state, and a state in which the molten Ti was floating in a crucible without contact was realized. Thereafter, the base metal was pulled down along the direction of gravity at a speed of 1 m / hr, thereby continuously producing Ti metal of φ19 mm.

【0033】 その2) 第2図に示す本発明装置を構成するるつぼを用いてTi
金属を製造する方法の概略を示す。 外側のるつぼの入口の内径は出口のそれに等しくφ10
0mmである。内側のるつぼの入口の外径はφ50mm、出口
の外径はφ90mmで、るつぼの高さは100mmである。外側
のるつぼの外周および内側のるつぼの内周には内部が冷
却可能な外径φ10mmの作用コイルが5回巻いてある。そ
して、それぞれのコイルに50KHzの高周波電流を2000A流
した。またるつぼの下方より外径φ98mm、肉厚6mmの中
空状の母材を挿入するとともに、るつぼの上方より切り
粉状のTiスクラップを外側のるつぼと内側のるつぼの間
隙に供給した。 通電後15分経過した後、1m/hrの速度で母材を下方に
引き抜いた。その結果外径99mm、肉厚8mmのパイプ状Ti
金属を連続して製造することができた。
(2) Ti using the crucible constituting the apparatus of the present invention shown in FIG.
The outline of the method for producing a metal is shown. The inner diameter of the entrance of the outer crucible is equal to that of the exit, φ10
0 mm. The outer diameter of the inlet of the inner crucible is φ50 mm, the outer diameter of the outlet is φ90 mm, and the height of the crucible is 100 mm. The outer periphery of the outer crucible and the inner periphery of the inner crucible are wound with a working coil having an outer diameter of 10 mm, which can be internally cooled, five times. Then, a high-frequency current of 50 KHz was applied to each coil at 2000 A. In addition, a hollow base material having an outer diameter of 98 mm and a thickness of 6 mm was inserted from below the crucible, and chip-like Ti scraps were supplied from above the crucible into the gap between the outer crucible and the inner crucible. After 15 minutes from the energization, the base material was pulled out at a speed of 1 m / hr. As a result, pipe-shaped Ti with an outer diameter of 99 mm and a wall thickness of 8 mm
Metal could be manufactured continuously.

【0034】 その3) 第3図に示す本発明装置を構成するるつぼを用いて実
施例その1)と同様の方法でTi金属を連続して製造し
た。 この第3図に示す実施例ではコイルの巻数が6、るつ
ぼの高さは170mmであり、溶解能力も1.7倍とすることが
可能である。本るつぼを用いて鋳造実験を行った結果、
1.7m/hrの高速でTi金属が引き抜けることが判明した。 加えて、上記実施例その1)〜その3)で製造したTi
金属は溶解後の酸素、水素、窒素の増加量はこの3元素
の合計で0.01%以下であり、溶解による汚染は無視でき
ることが判明した。
(3) Using a crucible constituting the apparatus of the present invention shown in FIG. 3, Ti metal was continuously produced in the same manner as in Example 1). In the embodiment shown in FIG. 3, the number of turns of the coil is 6, the height of the crucible is 170 mm, and the melting capacity can be increased by a factor of 1.7. As a result of conducting a casting experiment using this crucible,
It was found that Ti metal pulled out at a high speed of 1.7 m / hr. In addition, the Ti produced in the above Examples 1) to 3)
The amount of increase in oxygen, hydrogen, and nitrogen after dissolution of the metal was 0.01% or less in total of these three elements, and it was found that contamination due to dissolution was negligible.

【0035】[0035]

【発明の効果】【The invention's effect】

以上説明したように本発明によれば、特に高融点・
高反応性金属の純度を高めることができ、製品に近い
形状の高融点・高反応性金属を連続して製造することが
できるという優れた効果を有する。
As described above, according to the present invention, particularly high melting point
It has an excellent effect that the purity of the highly reactive metal can be increased, and a high melting point and highly reactive metal having a shape close to a product can be continuously produced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明装置の概略説明図で、(イ)は断面して示す正面
図、(ロ)は部分平面図である。
FIG. 1 is a schematic explanatory view of a device of the present invention, in which (a) is a cross-sectional front view and (b) is a partial plan view.

【図2】 本発明装置の概略説明図で、(イ)は断面して示す正面
図、(ロ)は部分平面図である。
FIGS. 2A and 2B are schematic explanatory views of the apparatus of the present invention, wherein FIG. 2A is a cross-sectional front view and FIG. 2B is a partial plan view.

【図3】 本発明装置の概略説明図で、断面して示す正面図であ
る。
FIG. 3 is a schematic explanatory view of the device of the present invention, and is a front view showing a section.

【図4】 従来の説明図である。FIG. 4 is a conventional explanatory diagram.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11……るつぼ 12……スリット 13……入口 14……出口 15……通路 16……作用コイル 11 Crucible 12 Slit 13 Inlet 14 Outlet 15 Passage 16 Working coil

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22D 11/00 - 11/22 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B22D 11/00-11/22

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】冷却るつぼ内に供給された金属原料を、該
るつぼの高さ方向の一部に設けたスリット部分の外周に
配置したコイルに通電する高周波電流によって一旦誘導
加熱溶融するとともにるつぼ内に内壁と非接触で浮遊さ
せ、その後前記るつぼの出口側で冷却凝固させて連続的
に引抜くと共に、この引抜かれた金属と同量の金属材料
を、るつぼ内に供給する金属の連続製造に使用する装置
であって、複数のスリットをるつぼの高さ方向の一部に
設け、その入口面積を出口面積より大きくなした冷却る
つぼと、該るつぼの前記スリット部分の周囲に配置され
たコイルと、前記るつぼ内への金属原料供給手段を具備
して成り、前記るつぼのスリットを設けた部分の内表面
の光の反射率を高く、他の部分は反射率を低くすべく金
属皮膜加工を施すと共に、冷却媒体がるつぼ内を一方向
に流通すべく通路を構成したことを特徴とする金属の製
造装置。
1. A metal raw material supplied into a cooling crucible is once induction-heated and melted by a high-frequency current applied to a coil disposed on an outer periphery of a slit portion provided in a part of the crucible in a height direction, and melted in the crucible. At the outlet side of the crucible, and then continuously drawn by cooling and solidifying at the outlet side of the crucible.The same amount of metal material as the drawn metal is supplied to the crucible for continuous production of metal. A device to be used, wherein a plurality of slits are provided in a part of the crucible in the height direction, a cooling crucible having an entrance area larger than an exit area, and a coil arranged around the slit portion of the crucible. A means for supplying a metal material into the crucible, wherein a metal coating is applied to increase the light reflectance of the inner surface of the portion provided with the slit of the crucible and reduce the reflectance of the other portions. Both metal manufacturing apparatus characterized by cooling medium constituted the passage so as to flow through the crucible in one direction.
【請求項2】半径の異なる内筒状のるつぼを略同心円状
に配置し、内側のるつぼの内周側及び外側のるつぼの外
周側にコイルを配置したことを特徴とする請求項1記載
の金属の製造装置。
2. The crucible according to claim 1, wherein inner cylindrical crucibles having different radii are arranged substantially concentrically, and coils are arranged on the inner peripheral side of the inner crucible and the outer peripheral side of the outer crucible. Metal manufacturing equipment.
【請求項3】るつぼのスリット部分と溶融金属の間の空
間における磁束の強さを制御するための磁束遮蔽板をス
リットとコイルの間に配置することを特徴とする請求項
1または2に記載の金属の製造装置。
3. A magnetic flux shielding plate for controlling a magnetic flux intensity in a space between a slit portion of a crucible and a molten metal is disposed between the slit and the coil. Metal manufacturing equipment.
【請求項4】半径方向に凹凸を持つほぼ同心円状のコイ
ルであって、凹凸の位置がスリットの部分に対応するこ
とを特徴とする請求項1または2に記載の金属製造装
置。
4. The metal manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the coil is a substantially concentric coil having irregularities in the radial direction, and the positions of the irregularities correspond to the slits.
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