JP3167358B2 - 浮揚溶解方法 - Google Patents
浮揚溶解方法Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
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- Furnace Details (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インゴットを浮揚状態
で溶解する装置に関し、特に、チタン又はチタン合金等
の高温活性が極めて高い金属を溶解するのに用いて好適
な浮揚溶解方法に関するものである。
で溶解する装置に関し、特に、チタン又はチタン合金等
の高温活性が極めて高い金属を溶解するのに用いて好適
な浮揚溶解方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】金属を溶解させるに当っては、通常、酸
化カルシウムや酸化イットリウム等から成る坩堝が用い
られる。具体的には、金属材料のインゴットを坩堝内に
入れてバーナー等で加熱溶解し、坩堝内の溶湯を鋳型に
鋳込むようにしている。
化カルシウムや酸化イットリウム等から成る坩堝が用い
られる。具体的には、金属材料のインゴットを坩堝内に
入れてバーナー等で加熱溶解し、坩堝内の溶湯を鋳型に
鋳込むようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、坩堝を
用いて金属材料のインゴットを溶解させる場合には、坩
堝と金属材料とが互いに反応し合って金属材料が酸化さ
れてしまい、鋳造製品の品質が劣化してしまうという大
きな問題点がある。特に、高温活性が極めて高いチタン
やチタン合金等の如き材料を溶解させて精密鋳造する場
合には、非常に活発な反応により精密鋳造製品の品質劣
化が顕著に現われる。
用いて金属材料のインゴットを溶解させる場合には、坩
堝と金属材料とが互いに反応し合って金属材料が酸化さ
れてしまい、鋳造製品の品質が劣化してしまうという大
きな問題点がある。特に、高温活性が極めて高いチタン
やチタン合金等の如き材料を溶解させて精密鋳造する場
合には、非常に活発な反応により精密鋳造製品の品質劣
化が顕著に現われる。
【０００４】本発明は、このような実状に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、他の部材に接触して反応
を生じることがないようにインゴットを空中に浮揚せし
めた状態の下で高周波誘導加熱して溶解を行なうことが
でき、しかも、溶解加熱に要する電力を低く抑えること
ができるような浮揚溶解方法を提供することにある。
たものであって、その目的は、他の部材に接触して反応
を生じることがないようにインゴットを空中に浮揚せし
めた状態の下で高周波誘導加熱して溶解を行なうことが
でき、しかも、溶解加熱に要する電力を低く抑えること
ができるような浮揚溶解方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、 （Ａ）軸線が鉛直方向に沿って配置される金属製の円筒
状部材であって、半径方向に放射状に延びる複数のスリ
ットと、上側部分に形成された大径の内周面を有する大
径部と下側部分に形成された小径の内周面を有する小径
部とを具備する円筒体と、 （Ｂ）前記円筒体の外周を取り囲むように配設された螺
旋状の高周波誘導加熱コイルと、 （Ｃ）前記高周波誘導加熱コイルに高周波電流を供給す
る高周波電源と、 （Ｄ）互いに同軸状に配置された前記高周波誘導加熱コ
イル及び円筒体の一方を軸線方向に沿って昇降させるた
めの昇降機構と、を用い、前記昇降装置にて前記高周波
誘導加熱コイルを前記円筒体に対して相対的に上昇させ
て前記円筒体の大径部の周囲に対応配置した状態の下で
前記大径部の内部でインゴットの初期浮揚溶解加熱を行
なって球形の溶湯にし、しかる後に、前記高周波誘導加
熱コイルを前記円筒体に対して相対的に下降させて前記
円筒体の小径部の周囲に対応配置すると共に前記高周波
誘導加熱コイルに供給する高周波電流を調整することに
より、前記溶湯を前記小径部の内部に下降させた位置で
最終浮揚溶解加熱を行なうようにしている。
に、本発明では、 （Ａ）軸線が鉛直方向に沿って配置される金属製の円筒
状部材であって、半径方向に放射状に延びる複数のスリ
ットと、上側部分に形成された大径の内周面を有する大
径部と下側部分に形成された小径の内周面を有する小径
部とを具備する円筒体と、 （Ｂ）前記円筒体の外周を取り囲むように配設された螺
旋状の高周波誘導加熱コイルと、 （Ｃ）前記高周波誘導加熱コイルに高周波電流を供給す
る高周波電源と、 （Ｄ）互いに同軸状に配置された前記高周波誘導加熱コ
イル及び円筒体の一方を軸線方向に沿って昇降させるた
めの昇降機構と、を用い、前記昇降装置にて前記高周波
誘導加熱コイルを前記円筒体に対して相対的に上昇させ
て前記円筒体の大径部の周囲に対応配置した状態の下で
前記大径部の内部でインゴットの初期浮揚溶解加熱を行
なって球形の溶湯にし、しかる後に、前記高周波誘導加
熱コイルを前記円筒体に対して相対的に下降させて前記
円筒体の小径部の周囲に対応配置すると共に前記高周波
誘導加熱コイルに供給する高周波電流を調整することに
より、前記溶湯を前記小径部の内部に下降させた位置で
最終浮揚溶解加熱を行なうようにしている。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の一実施例に付き図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【０００７】図１は、チタン合金等の金属材料から成る
インゴット１の浮揚溶解装置２を示すものである。この
装置２は、インゴット１を内部空間に収容する銅製の円
筒体３と、この円筒体３の外周を取り囲むように配設さ
れた螺旋状の高周波誘導加熱コイル４と、このコイル４
に高周波電流（電力）を供給する高周波電源５と、前記
高周波誘導加熱コイル４を上下方向に昇降させるための
昇降機構６とをそれぞれ具備している。
インゴット１の浮揚溶解装置２を示すものである。この
装置２は、インゴット１を内部空間に収容する銅製の円
筒体３と、この円筒体３の外周を取り囲むように配設さ
れた螺旋状の高周波誘導加熱コイル４と、このコイル４
に高周波電流（電力）を供給する高周波電源５と、前記
高周波誘導加熱コイル４を上下方向に昇降させるための
昇降機構６とをそれぞれ具備している。
【０００８】上述の円筒体３は、図２に示すように、半
径方向に沿って放射状に延びる複数のスリット７を有し
ている。なお、図示を省略したが、円筒体３の下端部に
おいては各セグメント３ａが互いに結合されている。そ
して、各セグメント３ａの内部には冷却水通路３ｂが形
成され、この冷却水通路３ｂの一端は導水パイプ８に、
その他端は排水パイプ９に接続されている。一方、高周
波誘導加熱コイル４にも同様に、コイル４自体を冷却す
るために冷却水がその中空部に供給されるように構成さ
れている。
径方向に沿って放射状に延びる複数のスリット７を有し
ている。なお、図示を省略したが、円筒体３の下端部に
おいては各セグメント３ａが互いに結合されている。そ
して、各セグメント３ａの内部には冷却水通路３ｂが形
成され、この冷却水通路３ｂの一端は導水パイプ８に、
その他端は排水パイプ９に接続されている。一方、高周
波誘導加熱コイル４にも同様に、コイル４自体を冷却す
るために冷却水がその中空部に供給されるように構成さ
れている。
【０００９】また、前記円筒体３は、図１に示すよう
に、その軸線が鉛直方向に沿って配置されており、上側
の半分部分の内周面は大径に、そして下側の半分部分の
内周面は小径に構成されている。かくして、円筒体３の
上部は大径部Ａとして、その下部は小径部Ｂとして構成
されている。
に、その軸線が鉛直方向に沿って配置されており、上側
の半分部分の内周面は大径に、そして下側の半分部分の
内周面は小径に構成されている。かくして、円筒体３の
上部は大径部Ａとして、その下部は小径部Ｂとして構成
されている。
【００１０】そして、この浮揚溶解装置２の下方箇所、
すなわち、円筒体３の中空部に対向する下方箇所に、造
形空洞１０を有する鋳型１１が配置されるようになって
いる（図１参照）。
すなわち、円筒体３の中空部に対向する下方箇所に、造
形空洞１０を有する鋳型１１が配置されるようになって
いる（図１参照）。
【００１１】次に、上述の装置２を用いてインゴット１
を溶解する際の動作並びに作用に付き説明する。
を溶解する際の動作並びに作用に付き説明する。
【００１２】まず、固定されている円筒体３に対して高
周波誘導加熱コイル４を昇降機構６にて上昇せしめて、
このコイル４にて円筒体３の上部の大径部Ａを取り囲ん
だ状態に設定する。
周波誘導加熱コイル４を昇降機構６にて上昇せしめて、
このコイル４にて円筒体３の上部の大径部Ａを取り囲ん
だ状態に設定する。
【００１３】次いで、図３に示す如き円柱状のインゴッ
ト１を図外のセラミック製載置台上に置いてこの載置台
を上昇させることにより、インゴット１を円筒体３の中
空部内に移送して高周波誘導加熱コイル４の中央高さ位
置Ｈ1 より上方に配置する（図１及び図４参照）。そし
て、前記コイル４に高周波電源５から所要の高周波電流
を供給し、これによりインゴット１を空中に浮揚させ
る。
ト１を図外のセラミック製載置台上に置いてこの載置台
を上昇させることにより、インゴット１を円筒体３の中
空部内に移送して高周波誘導加熱コイル４の中央高さ位
置Ｈ1 より上方に配置する（図１及び図４参照）。そし
て、前記コイル４に高周波電源５から所要の高周波電流
を供給し、これによりインゴット１を空中に浮揚させ
る。
【００１４】ここで、インゴット１の浮揚原理について
簡単に説明すれば、次の通りである。すなわち、高周波
誘導加熱コイル４に高周波電源Ｊo が図１において矢印
で示す方向に流れるのに伴い、この高周波電流Ｊ0 によ
って磁束φが円筒体３の軸線を中心に発生する。この磁
束φはインゴット１を貫通、作用し、このインゴット１
の表面に図示の方向に高周波誘導電流Ｊe が流れる。こ
の高周波誘導電流Ｊeにより、インゴット１の表面はジ
ュール加熱される。
簡単に説明すれば、次の通りである。すなわち、高周波
誘導加熱コイル４に高周波電源Ｊo が図１において矢印
で示す方向に流れるのに伴い、この高周波電流Ｊ0 によ
って磁束φが円筒体３の軸線を中心に発生する。この磁
束φはインゴット１を貫通、作用し、このインゴット１
の表面に図示の方向に高周波誘導電流Ｊe が流れる。こ
の高周波誘導電流Ｊeにより、インゴット１の表面はジ
ュール加熱される。
【００１５】他方、インゴット１の表面に流れる誘導電
流Ｊe と、その表面付近の磁束（磁束密度Ｂの磁束）と
の相互作用により、その表面に電磁力Ｆが発生する。こ
の電磁力Ｆは誘導電流Ｊe と磁束密度Ｂとの積に比例
し、その方向は、フレミング左手の法則により、図１に
おいて矢印で示す方向になる。
流Ｊe と、その表面付近の磁束（磁束密度Ｂの磁束）と
の相互作用により、その表面に電磁力Ｆが発生する。こ
の電磁力Ｆは誘導電流Ｊe と磁束密度Ｂとの積に比例
し、その方向は、フレミング左手の法則により、図１に
おいて矢印で示す方向になる。
【００１６】この電磁力Ｆは、前記円筒体３の軸心に向
う力Ｆc とインゴット１を浮揚する力Ｆu とに分力され
る。この浮揚力Ｆu がこのインゴット１の表面全体にわ
たって発生し、インゴット１を浮揚するのである。これ
によって、インゴット１は空中で浮揚されながら他の部
材に対して非接触状態の下で理想的に加熱されることに
なる。
う力Ｆc とインゴット１を浮揚する力Ｆu とに分力され
る。この浮揚力Ｆu がこのインゴット１の表面全体にわ
たって発生し、インゴット１を浮揚するのである。これ
によって、インゴット１は空中で浮揚されながら他の部
材に対して非接触状態の下で理想的に加熱されることに
なる。
【００１７】なお、この際には、円柱状のインゴット１
は図４に示すように、円形端面１ａ，１ｂが円筒体３の
内周面側に向けられると共に、これらの円形端面１ａ，
１ｂの互いに対向する端部１ｃ，１ｄが同一の水平線上
に配置された状態になる。
は図４に示すように、円形端面１ａ，１ｂが円筒体３の
内周面側に向けられると共に、これらの円形端面１ａ，
１ｂの互いに対向する端部１ｃ，１ｄが同一の水平線上
に配置された状態になる。
【００１８】さらに、本実施例においては、インゴット
１を電磁力にて自転を生ぜしめた状態で浮揚加熱が行な
われる。すなわち、高周波誘導加熱コイル４に供給する
高周波電源の大きさを調整することにより、円筒体３に
対するインゴット１の高さ位置を調整すると、インゴッ
ト１は水平軸Ｎを中心に自転を生じる。具体的には、イ
ンゴット１の中心Ｏ（或いは、インゴット１の水平軸
Ｎ）が円筒体３の上端面位置Ｈ2 よりも上方に配置さ
れ、かつ、インゴット１の一部分が円筒体３の中空部内
に配置されているように高さ調整すると、インゴット１
は水平軸Ｎを中心に自転状態となる。
１を電磁力にて自転を生ぜしめた状態で浮揚加熱が行な
われる。すなわち、高周波誘導加熱コイル４に供給する
高周波電源の大きさを調整することにより、円筒体３に
対するインゴット１の高さ位置を調整すると、インゴッ
ト１は水平軸Ｎを中心に自転を生じる。具体的には、イ
ンゴット１の中心Ｏ（或いは、インゴット１の水平軸
Ｎ）が円筒体３の上端面位置Ｈ2 よりも上方に配置さ
れ、かつ、インゴット１の一部分が円筒体３の中空部内
に配置されているように高さ調整すると、インゴット１
は水平軸Ｎを中心に自転状態となる。
【００１９】このような自転を生じるのは、次のような
作用によるものと推察される。すなわち、インゴット１
には高周波誘導加熱コイル３の最上の巻回部分から最も
大きな電磁力を受けるのであるが、高周波誘導加熱コイ
ル３は螺旋状でありその最上の巻回部は水平面に対して
傾斜している。そのため、前記巻回部の最上部側に隣接
するインゴット１の表面に流れる誘導電流及びその表面
に作用する磁束密度が、その表面の反対側表面（前記巻
回部の最下部分に対応するインゴット１の表面）に比べ
て大きくなるため、前記表面に生じる電磁力は反対側表
面よりも常に大きくなる。そして、このような力関係は
円筒体３の中空部内にあるインゴット１の下方部分に影
響を及ぼして一方向に向かう力がインゴット１に回転力
として作用する。その結果、インゴット１はその水平軸
Ｎを中心に自転されながら、均一に高周波誘導加熱され
る。
作用によるものと推察される。すなわち、インゴット１
には高周波誘導加熱コイル３の最上の巻回部分から最も
大きな電磁力を受けるのであるが、高周波誘導加熱コイ
ル３は螺旋状でありその最上の巻回部は水平面に対して
傾斜している。そのため、前記巻回部の最上部側に隣接
するインゴット１の表面に流れる誘導電流及びその表面
に作用する磁束密度が、その表面の反対側表面（前記巻
回部の最下部分に対応するインゴット１の表面）に比べ
て大きくなるため、前記表面に生じる電磁力は反対側表
面よりも常に大きくなる。そして、このような力関係は
円筒体３の中空部内にあるインゴット１の下方部分に影
響を及ぼして一方向に向かう力がインゴット１に回転力
として作用する。その結果、インゴット１はその水平軸
Ｎを中心に自転されながら、均一に高周波誘導加熱され
る。
【００２０】なお、インゴット１の中心Ｏが円筒体３の
上端面位置Ｈ2 より下方にある場合には、円筒体３の中
空部内にあるインゴット１の一部分に一方向の電磁力が
作用しても、水平軸Ｎを中心とする自転と生じない。こ
れは、インゴット１を円筒体３の中空部内に浮揚保持す
る保持力が作用しているからであると推察される。ま
た、インゴット１の最下点を前記上端面位置Ｈ2 より上
方に浮揚させると、このインゴット１は浮揚状態が維持
されることなく円筒体３からこぼれ落ちてしまうが、こ
れは、円筒体３の外部における磁束が均一でないために
円筒体３の上方位置に保持され得ないからであると推察
される。
上端面位置Ｈ2 より下方にある場合には、円筒体３の中
空部内にあるインゴット１の一部分に一方向の電磁力が
作用しても、水平軸Ｎを中心とする自転と生じない。こ
れは、インゴット１を円筒体３の中空部内に浮揚保持す
る保持力が作用しているからであると推察される。ま
た、インゴット１の最下点を前記上端面位置Ｈ2 より上
方に浮揚させると、このインゴット１は浮揚状態が維持
されることなく円筒体３からこぼれ落ちてしまうが、こ
れは、円筒体３の外部における磁束が均一でないために
円筒体３の上方位置に保持され得ないからであると推察
される。
【００２１】このようにしてインゴット１を均一に加熱
した後に、昇降機構６を作動させることにより、高周波
誘導加熱コイル４を円筒体３に対して相対的に下降させ
て、図５に示す如く円筒体３の中間部分に対応配置す
る。これに伴い、インゴット１は円筒体３の大径部Ａ内
に下降され、所定位置に自転作用のない状態で浮揚保持
される。そして、このような状態の下で、高周波誘導加
熱コイル４に供給する高周波電流を増大することによ
り、インゴット１の初期浮揚溶解加熱を行なうと、イン
ゴット１は浮揚状態のまま溶解されて球状の溶湯１′と
なる（図６参照）。
した後に、昇降機構６を作動させることにより、高周波
誘導加熱コイル４を円筒体３に対して相対的に下降させ
て、図５に示す如く円筒体３の中間部分に対応配置す
る。これに伴い、インゴット１は円筒体３の大径部Ａ内
に下降され、所定位置に自転作用のない状態で浮揚保持
される。そして、このような状態の下で、高周波誘導加
熱コイル４に供給する高周波電流を増大することによ
り、インゴット１の初期浮揚溶解加熱を行なうと、イン
ゴット１は浮揚状態のまま溶解されて球状の溶湯１′と
なる（図６参照）。
【００２２】次いで、昇降機構６にて高周波誘導加熱コ
イル４を図７に示す如くさらに下方に移動させることに
より、溶湯１′をさらに下降させて円筒体３の小径部Ｂ
内に配置せしめる。しかる後に、高周波誘導加熱コイル
４に供給する高周波電流の大きさを調整することによ
り、溶湯１′を所要の温度にまで浮揚加熱し、最終浮揚
溶解加熱を行なって所要温度の溶湯１′を得る。
イル４を図７に示す如くさらに下方に移動させることに
より、溶湯１′をさらに下降させて円筒体３の小径部Ｂ
内に配置せしめる。しかる後に、高周波誘導加熱コイル
４に供給する高周波電流の大きさを調整することによ
り、溶湯１′を所要の温度にまで浮揚加熱し、最終浮揚
溶解加熱を行なって所要温度の溶湯１′を得る。
【００２３】そして、最終浮揚溶解加熱の完了直後に、
高周波誘導加熱コイル４への高周波電流の供給を停止す
る。これに伴い、インゴット１に作用していた電磁力が
消失するため、溶湯１′は自重により下方へ自然落下さ
れ、鋳型１１の造形空洞１０内に鋳込まれる。
高周波誘導加熱コイル４への高周波電流の供給を停止す
る。これに伴い、インゴット１に作用していた電磁力が
消失するため、溶湯１′は自重により下方へ自然落下さ
れ、鋳型１１の造形空洞１０内に鋳込まれる。
【００２４】上述の如きインゴット１の浮揚溶解装置２
によれば、インゴット１を他部材に対して非接触状態で
溶解できるのでインゴット１の溶湯１′が反応を生じる
ことなく理想的に加熱溶解を行なうことができると共
に、低電力にて効率良く高周波誘導加熱にてインゴット
１を溶解させることが可能である。
によれば、インゴット１を他部材に対して非接触状態で
溶解できるのでインゴット１の溶湯１′が反応を生じる
ことなく理想的に加熱溶解を行なうことができると共
に、低電力にて効率良く高周波誘導加熱にてインゴット
１を溶解させることが可能である。
【００２５】すなわち、インゴット１は円筒体３の中空
部内においては対向線Ｌ（図３，図４及び図５参照）が
その直径に一致するように配置されて空中浮揚され、溶
解されるのに伴って球形の溶湯１′となるため、内周面
の直径が一様な円筒体を用いた場合には、溶湯１′と円
筒体の内周面との間のクリアランスが必然的に大きくな
る。従って、この場合には、溶湯１′に作用する電磁力
が弱くなるため高周波誘導加熱コイル４に供給する高周
波電流を増大して浮揚力（電磁力）を大きくし、溶湯
１′の落下防止を図る必要がある。しかし、本例によれ
ば、初期浮揚溶解加熱を円筒体３の大径部Ａで行ない、
最終浮揚溶解加熱を円筒体３の小径部Ｂで行なうように
しているので、インゴット１が球形に変形しても溶湯
１′と円筒体３の内周面との間のクリアランスを狭く設
定することができる。従って、低電力にてインゴット１
の加熱溶解を行なうことが可能である。
部内においては対向線Ｌ（図３，図４及び図５参照）が
その直径に一致するように配置されて空中浮揚され、溶
解されるのに伴って球形の溶湯１′となるため、内周面
の直径が一様な円筒体を用いた場合には、溶湯１′と円
筒体の内周面との間のクリアランスが必然的に大きくな
る。従って、この場合には、溶湯１′に作用する電磁力
が弱くなるため高周波誘導加熱コイル４に供給する高周
波電流を増大して浮揚力（電磁力）を大きくし、溶湯
１′の落下防止を図る必要がある。しかし、本例によれ
ば、初期浮揚溶解加熱を円筒体３の大径部Ａで行ない、
最終浮揚溶解加熱を円筒体３の小径部Ｂで行なうように
しているので、インゴット１が球形に変形しても溶湯
１′と円筒体３の内周面との間のクリアランスを狭く設
定することができる。従って、低電力にてインゴット１
の加熱溶解を行なうことが可能である。
【００２６】以上、本発明の一実施例に付き述べたが、
本発明は既述の実施例に限定されるものではなく、本発
明の技術的思想に基いて各種の変形及び変更が可能であ
る。例えば、溶解すべきインゴット１の形状は円柱体で
ある必要は必ずしもなく、四角柱体や立方体或いは直方
体であってもよい。また、インゴット１の材料は、チタ
ンやチタン合金等に限らず、鉄鋼、ステンレス、アルミ
ニウム等であってもよい。
本発明は既述の実施例に限定されるものではなく、本発
明の技術的思想に基いて各種の変形及び変更が可能であ
る。例えば、溶解すべきインゴット１の形状は円柱体で
ある必要は必ずしもなく、四角柱体や立方体或いは直方
体であってもよい。また、インゴット１の材料は、チタ
ンやチタン合金等に限らず、鉄鋼、ステンレス、アルミ
ニウム等であってもよい。
【００２７】また、円筒体３の小径部内で最終浮揚溶解
加熱した後に、高周波誘導加熱コイル４へ供給する高周
波電流を徐々に小さくして溶湯１′を凝固せしめて球形
のインゴットを得るようにしてもよい。
加熱した後に、高周波誘導加熱コイル４へ供給する高周
波電流を徐々に小さくして溶湯１′を凝固せしめて球形
のインゴットを得るようにしてもよい。
【００２８】また、高周波誘導加熱コイル４を固定配置
しておき、円筒体３を昇降機構６にて上下動させるよう
に構成してもよい。
しておき、円筒体３を昇降機構６にて上下動させるよう
に構成してもよい。
【００２９】
【発明の効果】以上の如く、本発明は、螺旋状の高周波
誘導加熱コイル内に配置されるスリット付きの円筒体の
内周面に大径部と小径部を設けて、高周波誘導加熱コイ
ルを円筒部に対して相対的に上下方向に移動させること
により、大径部においてインゴットを浮揚状態で加熱し
て球形の溶湯に溶解し、この球形の溶湯を小径部で最終
浮揚溶解加熱するようにしたものであるから、浮揚溶解
にてインゴットを無反応で溶解できると共に、最終浮揚
溶解加熱時における溶湯と円筒体との間のクリアランス
を狭く設定することができるので低電力（比較的小さな
高周波電流）にて最終浮揚溶解加熱を行なうことがで
き、非常に経済的でかつ実用的である。
誘導加熱コイル内に配置されるスリット付きの円筒体の
内周面に大径部と小径部を設けて、高周波誘導加熱コイ
ルを円筒部に対して相対的に上下方向に移動させること
により、大径部においてインゴットを浮揚状態で加熱し
て球形の溶湯に溶解し、この球形の溶湯を小径部で最終
浮揚溶解加熱するようにしたものであるから、浮揚溶解
にてインゴットを無反応で溶解できると共に、最終浮揚
溶解加熱時における溶湯と円筒体との間のクリアランス
を狭く設定することができるので低電力（比較的小さな
高周波電流）にて最終浮揚溶解加熱を行なうことがで
き、非常に経済的でかつ実用的である。
【図１】本発明に係る浮揚溶解装置を示す断面図であ
る。
る。
【図２】前記装置の平面図である。
【図３】溶解すべきインゴットの斜視図である。
【図４】インゴットを円筒体の大径部の上部位置におい
て浮揚・自動状態で加熱している状況を示す断面図であ
る。
て浮揚・自動状態で加熱している状況を示す断面図であ
る。
【図５】加熱したインゴットを円筒体の大径部内に下降
させた状況を示す断面図である。
させた状況を示す断面図である。
【図６】インゴットを前記大径部内で、初期浮揚溶解加
熱して球形の溶湯になった状況を示す断面図である。
熱して球形の溶湯になった状況を示す断面図である。
【図７】溶湯を最終浮揚溶解加熱している状況を示す断
面図である。
面図である。
１ インゴット １′ 溶湯 ２ 浮揚溶解装置 ３ 円筒体 ４ 高周波誘導加熱コイル ６ 昇降機構 ７ スリット Ａ 大径部 Ｂ 小径部 Ｎ 水平軸 Ｌ 対向線
Claims (1)
- 【請求項１】（Ａ）軸線が鉛直方向に沿って配置される
金属製の円筒状部材であって、半径方向に放射状に延び
る複数のスリットと、上側部分に形成された大径の内周
面を有する大径部と下側部分に形成された小径の内周面
を有する小径部とを具備する円筒体と、 （Ｂ）前記円筒体の外周を取り囲むように配設された螺
旋状の高周波誘導加熱コイルと、 （Ｃ）前記高周波誘導加熱コイルに高周波電流を供給す
る高周波電源と、 （Ｄ）互いに同軸状に配置された前記高周波誘導加熱コ
イル及び円筒体の一方を軸線方向に沿って昇降させるた
めの昇降機構と、を用い 、前記昇降装置にて前記高周波誘導加熱コイルを
前記円筒体に対して相対的に上昇させて前記円筒体の大
径部の周囲に対応配置した状態の下で前記大径部の内部
でインゴットの初期浮揚溶解加熱を行なって球形の溶湯
にし、しかる後に、前記高周波誘導加熱コイルを前記円
筒体に対して相対的に下降させて前記円筒体の小径部の
周囲に対応配置すると共に前記高周波誘導加熱コイルに
供給する高周波電流を調整することにより、前記溶湯を
前記小径部の内部に下降させた位置で最終浮揚溶解加熱
を行なうようにしたことを特徴とする浮揚溶解方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20256891A JP3167358B2 (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | 浮揚溶解方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20256891A JP3167358B2 (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | 浮揚溶解方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06136463A JPH06136463A (ja) | 1994-05-17 |
| JP3167358B2 true JP3167358B2 (ja) | 2001-05-21 |
Family
ID=16459657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20256891A Expired - Fee Related JP3167358B2 (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | 浮揚溶解方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3167358B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110947935A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-04-03 | 上海交通大学 | 一种铸锭制造设备与方法 |
-
1991
- 1991-07-17 JP JP20256891A patent/JP3167358B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06136463A (ja) | 1994-05-17 |
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