JP3958384B2

JP3958384B2 - 金属ブロックの製造方法および装置

Info

Publication number: JP3958384B2
Application number: JP05850396A
Authority: JP
Inventors: ヴォルフガング・ホルツグルーバー
Original assignee: インテコ・インターナショナーレ・テクニシェ・ベラツング・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング
Priority date: 1995-02-20
Filing date: 1996-02-20
Publication date: 2007-08-15
Anticipated expiration: 2016-02-20
Also published as: DE59604978D1; DE19505743A1; EP0727500B1; ATE191936T1; US5810904A; EP0727500A1; JPH08243725A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は調整した組成の雰囲気中で導電性スラグの下で自己消耗電極を再溶解することによって、金属、特に鋼とニッケル系およびコバルト系の合金のブロックを製造する方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ブロック構造がよく純度の高い高級ブロックを造るのに、いわゆる電気スラグ再溶解法（ＥＳＲ法）が特に価値のあることが知られている。この方法が導入された時には、単一の溶解電極を、水冷される直立チル鋳型の中で空気にさらして再溶解する比較的簡単な装置が用いられた。その場合、製造できるブロック長さが、電極の製造長さによって制限された。それでこの種の装置は、一般に装填率を高くして、すなわち、水冷式チル鋳型の横断面積に対して、溶解電極の横断面積が近づくよう大きくして用いられた。
【０００３】
この操作法の利点は装置の配置が簡単なことであったが、これに対して、融通性が少なく、長い直立るつぼおよび電極製造のコストが高く、ブロックのために背の高い構造となるといった種々の不利な点があった。さらに一つの不利な点は、チル鋳型に対する電極の直径の比率が０．７を超えるというかなり高い装填率のために、再溶解電流を高くする必要のあることであった。
【０００４】
ここに述べた不利な点に鑑み、既に早くから短いチル鋳型を用いた種々の異なった操作法が導入され、また電極交換法を適用して順次多数の電極を再溶解することができるようになった。このようにして、装填率も自由に選べ、比較的多数の約２メートルの十分に短い溶解電極から、６メートルを超えるような長いブロックも造れる。
【０００５】
０．４ないし０．８という技術的に可能で意味のある範囲全体に渡って、チル鋳型に対する電極の直径の比率が自由に選べるようになった結果、直立るつぼ装置で可能であったよりも電流値対電圧値のより好ましい関係で、より大きい直径のブロックを造ることができるようになったが、これは直立るつぼ装置が幾何学的に制限されていたためである。
【０００６】
持ち上げ鋳型の形または下方に可動の台板と組み合わせた固定鋳型の形のいずれかの短いチル鋳型を用いることにより、鋳型のコストがかなり低減され、また電極交換法を併用することにより、装置の融通性が増した。
【０００７】
台板上のブロックが成長する平均速度で持ち上げられる持ち上げ鋳型、および、水平方向に移動または回転でき、垂直方向に送ることができ、溶解している電極を回路に接続する大電流用端子付きで、ある時には一方の電極キャリッジが、他の時には他方の電極キャリッジが交互に作動される、二つの電極キャリッジを有する装置は、既知である。
【０００８】
持ち上げチル鋳型の代りに、作業プラットホームに固定した短いチル鋳型も下方に可動の台板と組合せて用いられるが、この場合台板は、ブロックが形成される速度に相応する平均速度で下方に移動される。これらの装置も、大電流端子付きで、水平方向に回転あるいは移動できる二つの電極キャリッジを装備するか、または、電流用端子付きで垂直方向にだけ可動の電極キャリッジを、電極と残留電極部を装除荷するための二つの旋回できる補助アームと組み合わせて、装備するものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
これらのどの形の装置においても、大抵空気中大気圧で溶解工程を行う。一方、カバーによって電極とチル鋳型との間のすきまを密閉し、電極とチル鋳型との間のすきまに保護気体または乾燥空気を入れようとする場合もあるが、これらの水素の吸収防止を主とした試みは、鋳造電極の表面が不均等であるので、予想されるようにうまく行っていない。
【００１０】
前記の装置や方法の他に、直立るつぼ装置の場合と同様に、直立チル鋳型中で、単一の長い溶解電極あるいは電極の束から、ブロックを造るＥＳＲ装置もある。これらの装置には、直立チル鋳型付きの電極装置の前記のすべての欠点があったが、大気圧における溶解度よりはるかに高い窒素含有量の鋼から、重量１０ｔを越える大きいブロックを、大規模に初めて製造できたことは評価されよう。
【００１１】
鋼と合金の使用の特性の点で要求条件のレベルが漸次上がって行く結果、特に再溶解鋼においても酸素と非金属介在物の含有量を漸進的に低くするよう要求されるようになり、満足に調整できる雰囲気で電気スラグ再溶解を行うことに関心がもたれるようになりつつある。
【００１２】
このような従来の問題に鑑み、本発明の目的は、電極とチル鋳型の間のすきまに無酸素気相を形成するいかなる冶金学的可能性も用いることができるようにすることにある。特に、本発明の目的は、そのようにして、電極をスラグ浴に漬ける少し前に熱い電極にスケールができないようにすることにある。というのは、開放精錬の場合に、スケールができると、酸素がスラグ浴中に、ひいては再溶解した金属中に連続的に輸送されることになるからである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明では、電極交換方式による摺動るつぼ中ほぼ大気圧で調整された無酸素の保護気体雰囲気中で電気スラグ再溶解工程をする際、緊密に密閉され、スラグ浴表面、水冷式チル鋳型の壁および水冷式チル鋳型上に気密に配設したフードの壁によって区切られた無酸素の保護気体雰囲気の空間内で、雰囲気を決める気体の気体導入管をこの空間に開口させて、複数の自己消耗電極の溶け落ちが一本ずつ順次なされる。フードには、電流を供給するため、締付機構付きのスムーズな電極支持棒が適当な密封要素を通って移動できる貫通路がある。電極交換工程を行う閉止空間は、下のフードフランジとチル鋳型フランジとの間の気密接合を離し、またフード（装置の設計形状による）を、自己消耗電極の残留電極部を溶解領域から取り出して新しい電極を溶解位置に入れることができる程度に、持ち上げて開く。電極を取り替えて後、一方では遅滞なく再溶解工程を継続し、他方ではフードを直ちにチル鋳型フランジに取り付けて気密に閉ざし、その直後適当な方法でこの閉止空間に再び所望の無酸素の保護気体雰囲気をつくる。このように、再溶解工程を継続して、所望長さの単一ブロックが得られるまで前記複数の自己消耗電極を順次再溶解する。
【００１４】
また、本発明では、圧力が大気圧よりかなり低く、例えば５００ミリバールよりも低い圧力の気密に閉止した空間で自己消耗電極の再溶解の工程が行われ、ブロックを作る室の圧力がスラグ浴の上の空間の圧力と同じであるが、電極交換工程前のその室の圧力を、電極交換工程を行うためにフードとチル鋳型フランジの間の気密接合を開く前に、まず大気圧にする。
【００１５】
さらに、本発明では、気密閉止空間中の自己消耗電極の再溶解は、大気圧よりも高い、例えば２．０バールよりも高い圧力下で行う。この場合も、ブロックを作る室の圧力がスラグ浴の上の空間の圧力と同じで、電極交換工程中は、残留電極部をフード内に引き込んだ後、まずチル鋳型とフードの間に設置した気密スライダーによってチル鋳型フランジの高さの所でスラグ浴上の空間を閉止し、次いでフード内の圧力を大気圧に減らし、その後初めて、電極交換工程を行う目的で、フードとスライダーフランジの間の気密接合を開く手順によって、スラグ浴上の圧力が維持される。残留電極部を除去し新しい電極を溶解位置に入れて後、まずフードを封止フランジに取り付けて気密圧密にそれに密着させ、フード内の圧力をスラグ浴の上の圧力と同じ値にし、スラグ浴の上の気密スライダーを開けてから新しい電極をスラグ浴中に下げて再溶解工程を続ける。
【００１６】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の具体的な実施の形態を説明する前に、電気スラグ再溶解法において酸化されたブロックが形成される原理について考察する。電気スラグ再溶解法において、液体金属溜りが、大気が液体溜りの表面に直接触れないようにスラグ浴によって覆われていることは、本発明に助けとなる。既述のように、空気中で再溶解する工程においては、酸素がスラグ浴中に入り、さらに特に金属溜りに入る。というのは、過熱スラグ浴に漬かる溶解している電極が、スラグ浴のすぐ上で１０００℃を超え１２００℃までの高温に加熱されるので、電極のこの部分が空気中の酸素と触れるとスケールを生じ、次いでこれが電極を溶解する工程をさらに進めている間にスラグ浴中に運び込まれるからである。
【００１７】
スラグの上で加熱される電極表面に、起り得る酸素吸収の原因となるスケールができないようにするためには、電極を溶け落す工程を無酸素雰囲気中で行うようにすることが必要である。
【００１８】
他方、電極を溶け落ちさせる工程を中絶するとき、既述のように、金属溜りがスラグ浴によって大気から遮蔽されており、スラグを経て高圧で実際に重金属イオンのないスラグ中へは酸素が直接移行できないので、酸素は金属溜り中へ移送されない。さらに特定すれば、スラグが、例えば鉄、マンガン、クロムなどのような、イオン価の変化し得る重金属イオンを含んでいる場合にだけ、酸素を輸送することができる。
【００１９】
鉄の例でわかるように、気相に酸素が含まれておれば、これらのイオンだけがスラグ−気相境界で、下記の反応によって酸化される。
【００２０】
【化１】

【００２１】
これによって、同時にさらに酸素イオンがスラグに吸収される。金属溜り−スラグ相境界で３価の鉄が再び２価の鉄に還元され、同時に下記の反応によって酸素が液体金属へ放出される。
【００２２】
【化２】

【００２３】
スラグにイオン価の変化し得る重金属イオンが含まれておれば、酸素が気相からスラグ浴を介して金属浴中へ連続的に輸送される。しかし、ＥＳＲ−スラグの市販のものは、重金属酸化物の含有量がとても低い。スラグの脱酸素が続いているにもかかわらず、スラグの重金属酸化物含有量が増して、スラグを介して酸素が気相から金属溜り中への直接移送されるのは、連続的にスケールが入るときの再溶解工程中にだけ起こる。
【００２４】
それ故適当な方策で電極表面にスケールができないようにして、酸素イオンがスラグ浴に入らないようにできれば、電極交換工程の短時間の間スラグ浴上に酸素を帯びた雰囲気があっても許される。
【００２５】
摺動るつぼ（持ち上げ鋳型または短い鋳型および下方可動台板）における電気スラグ再溶解法においては、周囲の大気がブロック表面と鋳型壁の間のすきまに侵入するのは明らかであるが、そこで液体金属には触れないことも重視すべきである。すなわち、金属が、水冷されているチル鋳型壁に触れると直ぐ硬化するので、表面酸化はあっても、もはや酸素を液体金属溜りへ運ばない。
【００２６】
次に、本発明のこれ以上の利点、特徴および詳細について、特に本法の工程手順を行うことについて、好適な実施形態によって説明するが、これに用いる保護気体ＥＳＲ装置のそれぞれの略図の垂直断面を示す図面に照合して説明する。図において、第１ないし３図は、本発明の第１実施形態の金属ブロックの製造方法に用いる装置、すなわち持ち上げ鋳型付きの装置の、柱における異なったステップでの二つの旋回するプロセスを示す。第４、５図は、第２実施形態の金属ブロックの製造方法に用いる装置、すなわち下方に可動の台板と固定柱付きの装置の、二つの異なった工程状態を示す。
【００２７】
保護気体ＥＳＲ装置１０の垂直軸Ａの両側で、二つの、旋回の軸として回転できる柱１２，１２ａの外側に、それらの位置決め台１４に、電極１８，１８ａ用の二つの電極穴１６，１６ａが、設けられている。枠１３によってつながれた柱１２，１２ａの間の垂直軸上に、高さａのチル鋳型２０がある。鋳型２０は、第１図では台１４に載っている。
【００２８】
各柱１２，１２ａ上で、相互に上下に重なるように、柱の上で移動できる二つのキャリッジが配設されており、上側が電極キャリッジ２２であり、下側がフードキャリッジ２３である。フードキャリッジ２３には、電極支持棒（以下、「電極棒」という。）２６に懸垂する電極１８，１８ａに対し共軸に伸びるフードが固定されている。電極棒２６は、一端で締付け終端機構によって電極キャリッジ２２に固定され、それによって溶解電流を電極１８，１８ａへ通じるようにするのだが、この電極棒２６は気密の軸方向貫通路２８を通ってフード２４，２４ａの内部２５に入っており、柱１２，１２ａに対して電極キャリッジ２２とともに可動である。
【００２９】
電極棒２６は、フード２４，２４ａに対して電極１８，１８ａを動かすことができる。第１図において、右にある柱１２ａの電極１８ａは、例えば電極穴１６ａ内にあり、すなわち対応するフード２４ａに対して間隔ｂだけ電極棒２６の下にある。
【００３０】
チル鋳型２０をこの手順の開始のために用意をして後、第１電極１８を対応する電極棒２６の締付機構に固定して、電極キャリッジ２２の上向き運動によってフード２４中に移動させる。ここでフード２４を、チル鋳型２０の上の位置へ旋回させて、チル鋳型フランジ２１に取り付けて気密の接合をなす。適当な保護気体雰囲気を調整して後、電極１８が、そこに配設した台板３０、放電ケースまたは放電板に座するまで、電極キャリッジ２２を下方に動かして、電極１８を降ろす。台板は、出来上がったＥＳＲブロック３２を装置の領域から動き出させることのできる図示しないブロックキャリッジ上に配設することができる。
【００３１】
ここで溶解電流のスイッチが入れられ、チル鋳型２０内に入れてあるかまたは調量手段（図示せず）によってゆっくり添加されるスラグの初期溶解の後、再溶解プロセスが開始される。この時電極が溶け去る速度とブロックができる速度の差に相当する分だけ、生じたスラグ浴３４中に漸次移動される。
【００３２】
第１電極１８が完全に消耗される前に、第２電極１８ａを装荷位置で第２電極棒２６に締着して第２フード２４ａ内に入れるが、第２電極は既に危険なしにそれを溶解位置へ旋回できる位置へ移動されている。
【００３３】
第２図に示すように、第１電極１８がほとんど溶け去る時、溶解電流のスイッチを切るのと同時に、電極１８の残部がフード２４中に引き込まれてフードとチル鋳型との接合が開かれ、フード２４がわずかに持ち上げられ、その後、柱12の回転運動によって、旋回して溶解位置から装荷／除荷位置へ出され、そこで残留電極部が取り外される。
【００３４】
溶解位置が空けば、すぐ第２柱１２ａを回転させて、第２電極１８ａの付いたフード２４ａを溶解位置へ移動させる。ここで、一方では、フード２４ａを下方へ動かしてチル鋳型フランジ２１に取り付け、同時に他方では、溶解電流のスイッチを入れ、電極１８ａがスラグ浴面に触れるまで下方へ動かして、再溶解工程を継続する。フード２４ａをチル鋳型フランジ２１に取り付けて後、今閉止した溶解空間の雰囲気を遅滞なく取り替える（第３図）。
【００３５】
第２電極１８ａを溶解し終わって後、前記の手順を反復し、第３電極１８ｂを再溶解する。所望のブロック長さになるまで、さらに電極を用いて、これを何回も反復する。
【００３６】
持ち上げできるチル鋳型２０付きの前記の装置１０でこの方法を行うと、制御できる保護気体雰囲気で摺動るつぼ中で、多数の比較的短い溶け落ち電極１８，１８ａ，１８ｂから、長いＥＳＲブロックが造れる。
【００３７】
次に、第２実施形態の方法について説明する。この方法に用いる第４，５図に示す装置１０ｋにおいては、短いチル鋳型２０ｋが作業台３６に固定されており、鋳型２０ｋに形成されるＥＳＲブロック３２が、そのブロックができる速度と同じ速度で台板３０ｋを下方へ動かすことによって、下方へ引き下ろされる。この保護気体ＥＳＲ装置１０ｋには、固定支柱（柱）３８が設けられ、それに沿って、フードキャリッジ２３と電極キャリッジ２２が垂直方向に動くことができる。
【００３８】
電極キャリッジ２２は、締付シリンダ４０で電極棒２６を保持しており、それによって溶解電流が電極１８へ通される。この場合も、電極棒２６は、気密の貫通路手段を通って、フード２４の内部へ案内される。
【００３９】
残留電極部を溶解位置から取り外し、また新しい電極１８ａを溶解位置へ送り輸送するために、この装置は装除荷アームとして二つの旋回できる補助アーム（図示せず）を具備している。
【００４０】
この手順を開始するためにチル鋳型２０ｋを用意して後、第１電極１８を溶解位置へ旋回し、電極を電極クランプによって受け、締め付け、一方では、電極１８を下方へ可動な台板３０ｋまたは放電板上に配設し、他方では、フード２４を鋳型フランジ２１上に気密に配設するまで、フード２４と電極１８を下方へ動かす。
【００４１】
所望の雰囲気を設定して後電流のスイッチを入れ、スラグの初期の溶解が起こって後、実際の再溶解工程が始まる。第１電極１８が溶解中に、第２電極１８ａが用意され、前記除荷アームに吊り下げられる。第１電極１８が小円板部まで溶け去ったとき、溶解電流のスイッチを切り、フードとチル鋳型との接合を開き、フード２４と電極棒２６を交換位置へ移動させる。そこで、除荷アームが、残留電極部を受けて溶解位置の外へ旋回させる。溶解位置が空いている時に、装荷アームによって新しい電極１８ａをそこへ旋回させ、電極棒クランプによって締着する。装荷アームを旋回して出し、溶解電流のスイッチを入れ、一方では、電極１８ａがスラグ浴３４の表面に触れ、他方では、フード２４が鋳型フランジ２１に気密に密着するまで、電極１８ａとフード２４を同時に下げる。その後、スラグ上の閉止空間に保護気体雰囲気を再びつくる。これで第２電極１８ａも消耗されるまで、再溶解工程を続ける。ここで前記のようにして、電極を再び交換することができる。このようにして、所望のブロック長さになるまで多数の電極を順次再溶解する。
【００４２】
下方に移動可能な台板３０ｋの付いた第４，５図に示す装置１０ｋには、別法として、それぞれに電極キャリッジとフードキャリッジが付いた二本の回転できる柱を取り付けることもできる。この場合には、旋回する装除荷アームは省略できる。
【００４３】
下方に移動可能な台板３０ｋ、固定柱３８および保護気体フードの付いた第４，５図の装置１０ｋは、増圧および／または減圧装置として、比較的簡単に設計することもできる。その場合、台板３０ｋが、その上にできるブロック３２とともに下方に移動し、下のチル鋳型フランジに気密、圧密に接続された底容器中へ入るが、その場合、フード２４と底容器との間の圧力を均圧コンジットによって均圧にする。特に電極交換工程を行っている間にスラグ浴３４上の増した圧力を保つには、閉止摺動部材を上のチル鋳型フランジ２１とフードフランジとの間に設置し、フード２４内の圧力を抜く前には閉じるとよい。この閉止摺動部材は、新しい電極１８ａを受けた後、フード２４を気密、圧密に定着させフード内をスラグ浴３４上の圧力と同じ高い圧力にした時だけしか開かない。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電極交換工程の短時間の間にのみスラグ浴上に酸素を帯びた雰囲気があるので、電極表面にスケールができて、酸素イオンがスラグ浴に入るのが防止される。したがって、溶解している液体金属ひいては形成される金属ブロックが酸化されるのが防止される。さらに、本発明は、再溶解工程が、大気圧よりも低いまたは高い圧力で行われる場合にも、適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の金属ブロックの製造方法に用いる装置における再溶解工程前の状態を示す垂直断面図である。
【図２】同装置における第１電極から第２電極での交換工程開始時の状態を示す垂直断面図である。
【図３】同装置における第２電極による再溶解工程開始時の状態を示す垂直断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態の金属ブロックの製造方法に用いる装置における第１電極による再溶解工程中の状態を示す垂直断面図である。
【図５】同装置における第１電極から第２電極での交換工程中の状態を示す垂直断面図である。
【符号の説明】
１０，１０ｋ…金属ブロックの製造装置、１２，１２ａ…軸（柱）、１８，１８ａ，１８ｂ…電極、２０，２０ｋ…チル鋳型、２１…チル鋳型フランジ、２２…電極キャリッジ、２３…フードキャリッジ、２４，２４ａ…フード、２６…電極棒、２８…貫通路、３０，３０ｋ…台板、３２…ブロック、３４…スラグ浴、３６…平面（作業台）、４０…締付装置（締付装置シリンダ）、ａ…チル鋳型の高さ。

Claims

無酸素の保護気体雰囲気中で電導性スラグの下で複数の自己消耗電極を順次再溶解することによって、単一の金属合金のブロックを製造する製造方法であって、
前記複数の自己消耗電極の溶け落ち工程を、前記スラグ浴面、チル鋳型の壁、およびそのチル鋳型の上に配設したフードによって気密に仕切られて前記無酸素の保護気体雰囲気とされた閉止空間内に前記自己消耗電極のうちの１つを配置して行い、
前記ブロックが成長する速度に応じて、前記チル鋳型を前記フードと共に上方に移動させ、または前記ブロックを下方に移動させ、
電極交換工程にあたり、前記閉止空間を開放するために、前記フードと前記チル鋳型との間の気密な接合を分離し、前記フードを持ち上げた位置にして、前記自己消耗電極の残留電極部を溶解領域から除去して、新しい電極を溶解位置へ移動させ、
前記電極の交換後、前記フードを前記チル鋳型に装着し気密に接合して、前記閉止空間に所定の前記無酸素の保護気体雰囲気を再び作ってから、再溶解工程を継続して、所望長さの単一ブロックが得られるまで前記複数の自己消耗電極を順次再溶解する金属ブロックの製造方法。
請求項１において、前記自己消耗電極の再溶解工程を大気圧よりも低い圧力の前記気密閉止空間で行い、
前記スラグ浴上の空間の圧力と同じ圧力の得られる空間内で前記ブロックを造り、
その空間の圧力を、電極交換工程のために前記フードと前記チル鋳型との間の気密接合を開放する前に、大気圧にする金属ブロックの製造方法。
請求項２において、前記再溶解工程を、５００ミリバールよりも低い圧力の前記気密閉止空間で行う金属ブロックの製造方法。
請求項２において、前記再溶解工程における圧力が２００ミリバールよりも低い金属ブロックの製造方法。
請求項１において、前記自己消耗電極の再溶解工程を大気圧よりも高い圧力の前記気密閉止空間で行い、
前記スラグ浴上の空間の圧力と同じ圧力の得られる空間内で前記ブロックを造り、
前記残留電極部を前記フード内へ引き込んだ後、まず、前記チル鋳型と前記フードとの間に配設した気密閉止部材により、前記フードに隣接する前記チル鋳型領域の高さで前記スラグ浴上の空間を閉止し、次いで、前記フードの圧力を大気圧まで下げてから、前記電極交換工程のために前記フードと前記閉止部材との間の気密接合を開放する手順によって、前記電極交換工程中に前記スラグ浴上の圧力を維持する金属ブロックの製造方法。
請求項５において、前記再溶解工程を、２．０バールよりも高い圧力の前記気密空間中で行う金属ブロックの製造方法。
請求項５または６において、前記残留電極部を除去し、新しい電極を前記溶解位置に入れて後、前記フードを閉止部材に装着し気密、圧密に密着させて、
前記フード内の圧力を前記スラグ浴上の圧力の値に合わせ、
前記スラグ浴上の気密閉止部材を開放してから前記新しい電極をスラグ浴に降ろして、前記再溶解工程を継続する金属ブロックの製造方法。
請求項１ないし７のいずれかの方法を実施して、複数の電極１８，１８ａから単一の金属合金のブロックを製造するための装置であって、
電導性スラグが入るチル鋳型２０，２０ｋを、それに対して可動なフード２４，２４ａに着脱自在にチル鋳型フランジ２１の領域で気密に接合して、前記スラグの浴面、前記チル鋳型２０，２０ｋの壁およびそのチル鋳型２０，２０ｋの上に配設した前記フード２４，２４ａで囲まれる気密な閉止空間を形成し、
前記閉止空間内の雰囲気を決める少なくとも１つの気体導入管を前記空間に開口させて、電極１８，１８ａを前記空間に配設し、貫通路２８を通り、前記フードに向けてまたその中で上げ下げでき、前記電極１８，１８ａを支持する電極支持棒２６を気密に前記フードに通すことができるように設定して、前記ブロックが成長する速度に応じて、前記チル鋳型２０，２０ｋが前記フード２４，２４ａと共に上方に移動する、または前記ブロックが下方に移動する金属ブロックの製造装置。
請求項８において、前記気体導入管が前記フード２４，２４ａ中に開口している金属ブロックの製造装置。
請求項８または９において、少なくとも垂直に移動できる電極キャリッジ２２の締付装置４０の一端に電流を導くように、前記フード２４，２４ａと同軸である前記電極支持棒２６を取り付けた金属ブロックの製造装置。
請求項８または請求項９において、高さが調整できるようにフードキャリッジ２３に取り付けられたフード２４，２４ａを、それぞれ有する少なくとも二本の電極支持棒２６を備えた金属ブロックの製造装置。
請求項８ないし１０のいずれかにおいて、フード２４、２４ａを支持するフードキャリッジ２３および電極支持棒２６を支持する電極キャリッジ２２またはそのいずれかが、旋回する柱からなる軸１２，１２ａに支持されて、回転できる金属ブロックの製造装置。
請求項８ないし１１のいずれかにおいて、高さａの低い水冷式チル鋳型２０を台板３０に対して持ち上げられるように配設した金属ブロックの製造装置。
請求項８または９において、高さａの低い水冷式チル鋳型２０ｋを一平面３６に固定し、下方に可動な台板３０ｋと組み合わせた金属ブロックの製造装置。
請求項１４において、電極キャリッジ２２と、前記電極支持棒２６が通るフード２４の高さを調整するためのフードキャリッジ２３とを、前記チル鋳型２０ｋと組み合わせた金属ブロックの製造装置。
請求項１４または１５において、前記電極１８を前記溶解位置へ入れ、かつ前記残留電極部をその位置から出すための旋回できる補助アームを備えた金属ブロックの製造装置。
請求項１４ないし１６のいずれかにおいて、前記台板３０ｋをその上に形成された前記ブロック３２とともに受けるために、前記チル鋳型２０ｋに圧密に接合され、均圧手段によって前記フード２４に接合された容器を、前記下方へ可動な台板の下に配設した金属ブロックの製造装置。
請求項１７において、上側の前記チル鋳型フランジ２１と前記フード２４との間の閉止摺動部材を備えた金属ブロックの製造装置。
無酸素の保護気体雰囲気中で電導性スラグの下で複数の自己消耗電極を順次再溶解することによって、単一の金属合金のブロックを製造する製造方法であって、
前記複数の自己消耗電極の溶け落ち工程では、前記複数の自己消耗電極のうちの１つをチル鋳型の上に配設されるフード内に引き込み、前記フードおよび前記フード内に引き込まれた自己消耗電極を前記チル鋳型の溶解位置へ移動させた後、前記フードと前記チル鋳型を気密接合し、前記スラグ浴面、前記チル鋳型の壁、および前記フードによって仕切られた閉止空間を前記無酸素の保護気体雰囲気としてから、前記閉止空間内に配置された前記複数の自己消耗電極のうちの１つを再溶解し、
電極交換工程にあたり、前記閉止空間を開放するために、前記フードと前記チル鋳型との間の気密な接合を分離し、前記フードを持ち上げると共に、前記自己消耗電極の残留電極部を溶解領域から除去して前記フード内に引き込み、別のフード内に引き込まれた新しい電極を前記別のフードと共に前記溶解位置へ移動させ、
前記電極の交換後、前記別のフードを前記チル鋳型に装着し気密に接合して、前記閉止空間に所定の前記無酸素の保護気体雰囲気を再び作ってから、再溶解工程を継続して、所望長さの単一ブロックが得られるまで前記複数の自己消耗電極を順次再溶解する金属ブロックの製造方法。