JP5620684B2 - 消耗電極式真空アーク溶解方法及びその装置 - Google Patents
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Description
前記溶解炉内部の熱画像を取得する撮像手段と、
前記撮像手段で取得した前記溶解炉の水冷銅るつぼ内壁面の熱画像を取り込み、該熱画像から水冷銅るつぼ内壁面の表面温度測定値を得る画像処理装置と、
前記画像処理装置で得た水冷銅るつぼ内壁面の表面温度測定値が予め定められた設定温度よりも上昇しているか否かを判断し、上昇している場合に前記溶解炉を非常停止する溶解挙動異常判断処理と、前記撮像手段で取得した溶解末期における、水冷銅るつぼ内壁面、溶融プール、溶解用電極の先端部、及び電極支持棒先端のスタブの熱画像から、溶解用電極が予め定められた溶解終了電極位置に到達した否かを判断し、到達した場合に溶解用電極への通電を停止する溶解終了電極位置判断処理とを行う制御装置と、
を備えたことを特徴とする消耗電極式真空アーク溶解装置である。
また、溶解末期において、熱画像として、水冷銅るつぼ内壁面、溶融プール、溶解用電極の先端部、及び電極支持棒先端のスタブを捉えて、溶解用電極が予め定められた溶解終了電極位置に到達した否かを判断し、到達した場合に該溶解用電極への通電を停止するようにしている。これにより、溶解用電極から発生する蒸発微粒子のために水冷銅るつぼの内部状態を目視観察できない場合でも、溶解用電極の溶解終了のタイミングの到達を的確、かつ確実に把握することができるので、溶解用電極をその限度ぎりぎりまで使い切ることができて、金属鋳塊の歩留を高く維持することができる。
2…水冷銅るつぼ 2a…水冷銅るつぼ内壁面
3…炉上部体
4…排気管
5a,5b…観察窓
6…電極支持棒 6a…スタブ
7…電極駆動装置
8…チャージ原料ホッパー
9…スクリューフィーダ 9a…スクリューフィーダ駆動部
10…搬送シュート
11…赤外線カメラ
12…画像処理装置
13…表示装置
14…制御装置
A…溶解用電極
B…アーク
C…溶融プール
D…チタン鋳塊
Claims (8)
- 溶解炉内でアークを発生させて溶解用電極を溶解し、凝固させて高融点金属の金属鋳塊を得る消耗電極式真空アーク溶解方法において、
前記溶解炉の水冷銅るつぼの内壁面の熱画像を取得し、該熱画像に基づいて水冷銅るつぼ内壁面の表面温度測定値を得、該表面温度測定値が予め定められた設定温度よりも上昇しているか否かを判断し、上昇している場合に前記溶解炉の非常停止処理を行うこと、
溶解末期において、熱画像として、水冷銅るつぼ内壁面、溶融プール、溶解用電極の先端部、及び電極支持棒先端のスタブを捉えて、溶解用電極が予め定められた溶解終了電極位置に到達した否かを判断し、到達した場合に該溶解用電極への通電を停止すること、を特徴とする消耗電極式真空アーク溶解方法。 - 前記溶解炉が、溶解中に上方より前記溶解用電極の近傍にチャージ原料を投入しつつ溶解を行うチャージ式の溶解炉であることを特徴とする請求項1記載の消耗電極式真空アーク溶解方法。
- 溶解中に上方より前記溶解用電極の近傍にチャージ原料を投入しつつ溶解を行う場合、さらに、水冷銅るつぼ内の溶融プールの熱画像を取得し、該熱画像に基づいて溶融プールの表面温度測定値を得、該表面温度測定値に基づいて前記チャージ原料の投入量を制御することを特徴とする請求項2記載の消耗電極式真空アーク溶解方法。
- 前記高融点金属が、チタン、ジルコニウム、鉄、ニッケル、タンタル、ハフニウム又はこれらの合金であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の消耗電極式真空アーク溶解方法。
- 溶解炉内でアークを発生させて溶解用電極を溶解し、凝固させて高融点金属の金属鋳塊を得る消耗電極式真空アーク溶解装置において、
前記溶解炉内部の熱画像を取得する撮像手段と、
前記撮像手段で取得した前記溶解炉の水冷銅るつぼ内壁面の熱画像を取り込み、該熱画像から水冷銅るつぼ内壁面の表面温度測定値を得る画像処理装置と、
前記画像処理装置で得た水冷銅るつぼ内壁面の表面温度測定値が予め定められた設定温度よりも上昇しているか否かを判断し、上昇している場合に前記溶解炉を非常停止する溶解挙動異常判断処理と、前記撮像手段で取得した溶解末期における、水冷銅るつぼ内壁面、溶融プール、溶解用電極の先端部、及び電極支持棒先端のスタブの熱画像から、溶解用電極が予め定められた溶解終了電極位置に到達した否かを判断し、到達した場合に溶解用電極への通電を停止する溶解終了電極位置判断処理とを行う制御装置と、
を備えたことを特徴とする消耗電極式真空アーク溶解装置。 - 前記溶解炉が、炉外にチャージ原料ホッパーとチャージ原料供給装置とを備え、前記チャージ原料ホッパーからのチャージ原料を前記チャージ原料供給装置によって上方より前記溶解用電極の近傍に投入しつつ溶解を行うチャージ式の溶解炉であることを特徴とする請求項5記載の消耗電極式真空アーク溶解装置。
- 溶解中に上方より前記溶解用電極の近傍にチャージ原料を投入しつつ溶解を行う場合、前記画像処理装置は、さらに、前記撮像手段で取得した水冷銅るつぼ内の溶融プールの熱画像を取り込み、該熱画像から溶融プールの表面温度測定値を得るとともに、前記制御装置は、前記溶解挙動異常判断処理及び前記溶解終了電極位置判断処理に加え、溶融プールの前記表面温度測定値に基づいて前記チャージ原料供給装置によるチャージ原料投入量を制御するチャージ原料投入量調整処理を行うことを特徴とする請求項6記載の消耗電極式真空アーク溶解装置。
- 前記高融点金属が、チタン、ジルコニウム、鉄、ニッケル、タンタル、ハフニウム又はこれらの合金であることを特徴とする請求項5〜7のいずれか1項に記載の消耗電極式真空アーク溶解装置。
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