JPH01162730A - 予熱部を有する急速溶解装置 - Google Patents
予熱部を有する急速溶解装置Info
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- JPH01162730A JPH01162730A JP62321434A JP32143487A JPH01162730A JP H01162730 A JPH01162730 A JP H01162730A JP 62321434 A JP62321434 A JP 62321434A JP 32143487 A JP32143487 A JP 32143487A JP H01162730 A JPH01162730 A JP H01162730A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は金属素材を溶解して特定の鋳型に鋳込み、所定
の形状とサイズの鋳造品とするため溶解から鋳造までの
工程を実施する装置に関し、特に特殊合金や合金鋼、非
鉄合金などで溶製後棒材などに成形された金属素材の冷
材を出発材料として昇温、溶融、鋳込温度までの昇温と
鋳込などの作業を−・連の溶Ｍ装置内で急速にしかも消
費電力を節減して実施することの可能な急速溶解装置に
関する。
の形状とサイズの鋳造品とするため溶解から鋳造までの
工程を実施する装置に関し、特に特殊合金や合金鋼、非
鉄合金などで溶製後棒材などに成形された金属素材の冷
材を出発材料として昇温、溶融、鋳込温度までの昇温と
鋳込などの作業を−・連の溶Ｍ装置内で急速にしかも消
費電力を節減して実施することの可能な急速溶解装置に
関する。
［従来の技術］
金属素材を溶解して特定のＭ型に鋳込んで鋳造品とする
に際し、特殊合金、合金鋼、非鉄合金などを溶解するに
は低周波または高周波誘導加熱溶解炉が多用されている
。
に際し、特殊合金、合金鋼、非鉄合金などを溶解するに
は低周波または高周波誘導加熱溶解炉が多用されている
。
誘導加熱溶解炉は一般に商用周波数の交流゛を流を利用
する低周波誘導溶解炉と１．０００〜５００，０００Ｈ
ｚの高周波電流を使用する高周波誘導溶解炉の２種に大
別されるが、これらはいずれも交流の電磁誘導作用によ
って、被溶解金属内に生じた電流のジュール熱によって
金属を加熱溶解するものであり、低周波と高周波の両誘
導溶解炉に共通の現象として、溶融金属（１４造用語で
は溶湯と称す）内には電磁波と電流が共存し誘導電動機
の回転と同一原理により溶湯が攪拌される現象が発生す
る。
する低周波誘導溶解炉と１．０００〜５００，０００Ｈ
ｚの高周波電流を使用する高周波誘導溶解炉の２種に大
別されるが、これらはいずれも交流の電磁誘導作用によ
って、被溶解金属内に生じた電流のジュール熱によって
金属を加熱溶解するものであり、低周波と高周波の両誘
導溶解炉に共通の現象として、溶融金属（１４造用語で
は溶湯と称す）内には電磁波と電流が共存し誘導電動機
の回転と同一原理により溶湯が攪拌される現象が発生す
る。
誘導溶解炉による溶湯の攪拌作用は溶解される金属素材
や溶解の目的によって功罪相半ばするものとされ、望ま
しい効果としては、溶解される金属素材が互いに合金化
が困難な複数の異種金属から成る合金の場合には、攪拌
によりそれらの合金元素が巻込まれて合金化が促進され
る。
や溶解の目的によって功罪相半ばするものとされ、望ま
しい効果としては、溶解される金属素材が互いに合金化
が困難な複数の異種金属から成る合金の場合には、攪拌
によりそれらの合金元素が巻込まれて合金化が促進され
る。
従って、既に十分精製された複数の合金元素を合金化し
て高級合金や高合金鋼などを溶解したり高純度金属を溶
解するのに適し１、また鋳鉄などでは、不純酸化物の炭
素による還元精練が攪拌により促進されるので好ましい
。
て高級合金や高合金鋼などを溶解したり高純度金属を溶
解するのに適し１、また鋳鉄などでは、不純酸化物の炭
素による還元精練が攪拌により促進されるので好ましい
。
一方、溶融金属の表面を静かに保って表面にスラグを浮
ばせ、スラグと溶融金属との間の冶金反応により脱リン
、脱硫を行うのが不可欠な場合には攪拌により溶融金属
の表面を静かに保つことが不可能になるので攪拌作用は
有害となることから脱リン、脱硫の不可欠な普通鋼の溶
解、製錬には攪拌を伴う誘導溶解方式は不適当とされて
いる。
ばせ、スラグと溶融金属との間の冶金反応により脱リン
、脱硫を行うのが不可欠な場合には攪拌により溶融金属
の表面を静かに保つことが不可能になるので攪拌作用は
有害となることから脱リン、脱硫の不可欠な普通鋼の溶
解、製錬には攪拌を伴う誘導溶解方式は不適当とされて
いる。
特に冷材から出発して誘導加熱溶解方式により溶解する
場合には、瞬時に大電力を投入する必要があり攪拌によ
る溶湯面の盛り上りは大きい。
場合には、瞬時に大電力を投入する必要があり攪拌によ
る溶湯面の盛り上りは大きい。
攪拌による盛り上り高さｈは次式で示される。
但し、ρ：溶湯の固有抵抗 （Ω１）
ｆ ： 周 波 数 （Ｈｚ）
Ｄ：溶湯の内径 （ｍ）
Ｌ：コイルの長さ （ｍ）
γ：溶湯密度 （ｋｇ／ゴ）
ｇ：重力加速度 （ｍ／５ｅｃ２ ）
Ｐａ：溶湯が吸収する電力（Ｗ） 、従って。
平方根に反比例する。
電力が変えられなければ、周波数を高くすることによっ
て、盛り上りを小さくする方法な取る必要がある。
て、盛り上りを小さくする方法な取る必要がある。
１つの方法としては、冷材から→溶湯逃、高周波誘導加
熱方式で溶解することが出来るが、大電力の高周波電源
を設置するには設備費が高くなり良策とは言えず固相時
と液相時の電力の調整も困難である。
熱方式で溶解することが出来るが、大電力の高周波電源
を設置するには設備費が高くなり良策とは言えず固相時
と液相時の電力の調整も困難である。
［発明が解決しようとする問題点］
冷材の溶解から出湯、鋳込までを全て低周波誘導方式に
よるのでは溶解後の溶湯の盛り上りが大きく、溶湯の盛
り上りを抑えるため高周波誘導方式にするには大容量の
高周波電源を必要とし設備費が高額になるので、冷材投
入→加熱→溶解→鋳込温度までの昇温→注湯に至る作業
を同一場所で一貫して実施でき、しかも溶湯の盛り上り
を防止して最小限の高周波誘導方式で操業できる合理的
な溶解、注湯装置の開発が要望されていた。
よるのでは溶解後の溶湯の盛り上りが大きく、溶湯の盛
り上りを抑えるため高周波誘導方式にするには大容量の
高周波電源を必要とし設備費が高額になるので、冷材投
入→加熱→溶解→鋳込温度までの昇温→注湯に至る作業
を同一場所で一貫して実施でき、しかも溶湯の盛り上り
を防止して最小限の高周波誘導方式で操業できる合理的
な溶解、注湯装置の開発が要望されていた。
［問題点を解決するための手段］
本発明の溶解装置では、出発材料とする金属素材は予め
別の溶解装置で所定の成分に溶成し、圧延、鍛造、押出
しなどの塑性加工や機械加工により棒材又は型材に成形
して準備する。
別の溶解装置で所定の成分に溶成し、圧延、鍛造、押出
しなどの塑性加工や機械加工により棒材又は型材に成形
して準備する。
この出発材料を先づ低周波誘導溶解炉により、凝固点よ
り以下で棒材が溶融しない程度の温度まで加熱し、固相
状態で保持し、次に連続的に又は間欠時に次工程の高周
波誘導加熱帯に送り融点以上に加熱して液相状態にし、
さらに鋳込に適した温度（ＰＩ込湿温度まで昇温させて
所定の鋳型内に鋳込むようにし、低周波誘導加熱装置と
高周波誘導加熱装置を直列に上下に縦に、又は横に配列
して組会わせ一貫操業を可能にした。
り以下で棒材が溶融しない程度の温度まで加熱し、固相
状態で保持し、次に連続的に又は間欠時に次工程の高周
波誘導加熱帯に送り融点以上に加熱して液相状態にし、
さらに鋳込に適した温度（ＰＩ込湿温度まで昇温させて
所定の鋳型内に鋳込むようにし、低周波誘導加熱装置と
高周波誘導加熱装置を直列に上下に縦に、又は横に配列
して組会わせ一貫操業を可能にした。
［実施例］
第１図は本発明の好適実施例として２つの誘導炉を上、
下に直列に接続したものである。
下に直列に接続したものである。
第１図を参照して本発明装置につき説明する。
高周波溶解コイル３．＃火材料製の溶解槽４とほぼ同軸
にそれらの垂直上方に配置された、低周波加熱予熱コイ
ル２によって、被溶解冷材ｌが連続的に上部より供給さ
れる。被溶解材１は、低周波加熱予熱コイル２によって
加熱され、少なくとも低周波コイルの下部に於いても、
固相を保つ状態にある桶型力調整を行う、ここでは、高
電力で投入しても被溶解材２は固相に保たれ外観上変化
はない。
にそれらの垂直上方に配置された、低周波加熱予熱コイ
ル２によって、被溶解冷材ｌが連続的に上部より供給さ
れる。被溶解材１は、低周波加熱予熱コイル２によって
加熱され、少なくとも低周波コイルの下部に於いても、
固相を保つ状態にある桶型力調整を行う、ここでは、高
電力で投入しても被溶解材２は固相に保たれ外観上変化
はない。
次に高周波溶解炉４内では被溶解金属の溶融層熱分と適
切な鋳込温度まで昇温するための電力とが投入され、電
磁誘導による溶解金属の盛り上がりを最小限にして溶解
作業を完成する。
切な鋳込温度まで昇温するための電力とが投入され、電
磁誘導による溶解金属の盛り上がりを最小限にして溶解
作業を完成する。
［発明の効果コ
この様に、”ｉ力投入方式を２段階に分割する番により
、冷材から固相の上限までの広い温度範囲では被溶解金
属が固相状態に保たれていることにより、電磁誘導によ
る攪拌を懸念する必要なく低周波加熱方式を最大限に利
用し、溶は落ちから鋳込温度までの昇温には高周波溶解
方式により攪拌による溶解金属の盛り上がりを最小限に
して溶解作業を完成することができる。従って、周波数
や電力について、最適な配分が可能となり、電力消費量
や設備費の而でのコスト低減により生産性の向上に貢献
すること多大である。
、冷材から固相の上限までの広い温度範囲では被溶解金
属が固相状態に保たれていることにより、電磁誘導によ
る攪拌を懸念する必要なく低周波加熱方式を最大限に利
用し、溶は落ちから鋳込温度までの昇温には高周波溶解
方式により攪拌による溶解金属の盛り上がりを最小限に
して溶解作業を完成することができる。従って、周波数
や電力について、最適な配分が可能となり、電力消費量
や設備費の而でのコスト低減により生産性の向上に貢献
すること多大である。
添付の図面は本発明の急速加熱装置の構造を示す概略側
断面図である。 図面中の符号 １：被溶解金属素材、２：低周波加熱コイル。 ３：高周波溶解コイル、４：耐熱材料の溶解槽代理人
弁理士 後 藤 武 夫 代理人 弁理士 藤 木 礒
断面図である。 図面中の符号 １：被溶解金属素材、２：低周波加熱コイル。 ３：高周波溶解コイル、４：耐熱材料の溶解槽代理人
弁理士 後 藤 武 夫 代理人 弁理士 藤 木 礒
Claims (3)
- （１）溶解さるべき金属素材を冷材の状態で受入れ、溶
融点以下の温度まで加熱する低周波加熱予熱装置と、前
記低周波加熱予熱装置より下流側に配置され前記低周波
加熱予熱装置により加熱されて固相状態に保持されてい
る金属素材を溶解し、さらに鋳込み温度まで昇温する高
周波加熱溶解装置と、前記金属素材が溶解され昇温され
る間、液相状態にある前記金属素材を保持する耐火材料
製の溶解槽とを含んで成り予熱部を有する急速溶解装置
。 - （２）特許請求の範囲第１項に記載の急速溶解装置にお
いて、前記低周波加熱予熱装置が前記高周波加熱予熱装
置および溶解槽とほぼ同軸に且つそれらの上方に配置さ
れている急速溶解装置。 - （３）特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の急速溶
解装置において、前記低周波加熱予熱装置から前記高周
波加熱溶解装置まで金属素材が連続的に送られるように
なっている急速溶解装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62321434A JP2683771B2 (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 予熱部を有する急速溶解装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62321434A JP2683771B2 (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 予熱部を有する急速溶解装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01162730A true JPH01162730A (ja) | 1989-06-27 |
| JP2683771B2 JP2683771B2 (ja) | 1997-12-03 |
Family
ID=18132508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62321434A Expired - Lifetime JP2683771B2 (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 予熱部を有する急速溶解装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2683771B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004055131A1 (de) * | 2004-11-16 | 2006-05-18 | Volkswagen Ag | Verfahren zum Einschmelzen von Magnesium |
| JP7128600B1 (ja) * | 2022-01-27 | 2022-08-31 | 山田 榮子 | 屑鉄の大量溶解装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4949058A (ja) * | 1972-09-19 | 1974-05-13 | ||
| JPS5211115A (en) * | 1975-07-17 | 1977-01-27 | Toshiba Corp | Melting and casting equipment |
-
1987
- 1987-12-21 JP JP62321434A patent/JP2683771B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4949058A (ja) * | 1972-09-19 | 1974-05-13 | ||
| JPS5211115A (en) * | 1975-07-17 | 1977-01-27 | Toshiba Corp | Melting and casting equipment |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004055131A1 (de) * | 2004-11-16 | 2006-05-18 | Volkswagen Ag | Verfahren zum Einschmelzen von Magnesium |
| JP7128600B1 (ja) * | 2022-01-27 | 2022-08-31 | 山田 榮子 | 屑鉄の大量溶解装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2683771B2 (ja) | 1997-12-03 |
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