JPH01184391A - 高温溶融用るつぼ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、比較的高温状態で被溶融物たとえば金属を溶
融させるためのるつぼに関するものである。

〔従来の技術〕

一般に金属溶融用るつぼとしてはアルミナ等で作られた
るつぼが用いられるが、これにタングステンなどの高融
点金属製の内張り容器（ハースライナ−と称する）を設
けることが公知である。公知例としては特開昭５７−１
３７４６４号、同５Ｂ−５８２７７号が挙げられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の場合、るつぼの材質とハースライナ−の材質が異
なるため熱応力によってハースライナ−が変形する。こ
れにより、るつぼ内壁とハースライナとの接触面積（伝
熱面積）が増・減して伝熱の状態が不安定になり、被溶
融物の温度が不安定となって運転や製品品質の安定性を
損うのみならず、甚しい場合はるつぼやハースライナの
破損に到ることもある。

本発明は、ハースライナ−を設けたるつぼにおいて、こ
れら従来技術の欠点を除去し、熱応力をなくし、破損を
防ぎ、伝熱状態を安定化し、安定な運転を可能ならしめ
ることを目的とする。

（課題を解決するための手段〕 本発明は、ハースライナ−を備えたるつぼにおいて、る
つぼ本体とハースライナ−との間に、融点が被溶融物の
融点よりも低く且つ沸点が被溶融物の融点よりも高い物
質を介在させたことを特徴とする。

〔作　用〕

本発明において、るつぼとハースライナ−との間の上記
介在物質は上記のような融点を有するので、被溶融物が
溶融し始める前に、溶融・液化し、るつぼ本体やハース
ライナの熱変形に追従する。従ってハースライナ−の熱
応力は発生しない、又、溶融した介在物はるつぼとハー
スライナ−との間の隙間にくまなく行き亘る為、ハース
ライナ−からるつぼへの伝熱状態は常に安定するので被
溶融物の温度も安定する。又、介在物は被溶融物の融点
よりも高沸点の物質であるから、該介在物が蒸発して損
耗したり、被溶融物に混入してその品質を劣化させるこ
ともない。

〔実施例〕

第１図において、１はつるぼ本体（例えば銅製）であり
、これに内接して介在物３．更にそれに内接してハース
ライナ（例えばタングステン製）２を設ける。なお、図
示は省略するが、るつぼ本体１を冷却水で冷却する公知
の手段が備えられる。

被溶融物４１例えば銀はハースライナ−２内に収納され
る。銀の融点は９６１℃である。介在物３としては被溶
融物の融点よりも低融点で且つ沸点が被溶融物の融点よ
り遥かに高い物質を用いる。この様な物質としては例え
ばＳｎがある。Ｓｎの融点は２３２℃、沸点は２６２３
℃である。

以上の構成において、電子ビームなどの加熱手段により
被溶融物４を加熱すると被溶融物４は温度上昇を続け、
介在物３の温度がその融点である２３２℃に達すると介
在物３は溶融する。従って、その後、更に被溶融物４が
温度上昇して溶融し、ハースライナ−２が変形しても、
るつぼ１による拘束をハースライナ−２は受けないので
応力が異常に上昇することはない。溶融した介在物３は
るつぼ１とハースライナ−２との間の隙間にくまなく行
き亘るので、ハースライナ−２からるつぼ１への伝熱状
態は常に安定し、従って被溶融物４の温度も安定する。

介在物３の温度がその沸点（Ｓｎの場合、２６２３℃）
を超えるような程度まで加熱を行うような使用態様は一
般にあり得ないから、介在物３が蒸発して損耗すること
や、その蒸気が被溶融物４に混入してその品質を劣化さ
せることもない。

なお、上記構成において、るつぼ本体は、介在物３と接
する面に熱伝導性の良くない、即ち保温性の良い、且つ
介在物と反応しない内張り層を備えたものとしてもよい
。

第２図に他の実施例を示す。本実施例は特に純度を要求
される被溶融物用に工夫したものであり、ハースライナ
−２とるつぼ本体１との間の介在物３の充填された空間
と外界との間に、るつぼ本体１に形成した溝およびこれ
に嵌入したハースライナ−２の折り込み縁部からなるラ
ビリンス構造８を設け、以て、介在物３が外界に漏れて
被溶融物４を汚染したり、または逆に被溶融物４が介在
物３に混入して介在物３の物性値が変ることのないよう
配慮しである。

第３図は本発明の更に他の実施例を示す見取図であり、
ハースライナ−２をるつぼ本体１より上方へ取外した場
合を示している。介在物３の図示は省略しである。

ハースライナ−は通常高融点のタングステンなどで製作
されることが多いが、タングステンは極めて加工性が悪
く、精度のよいハースライナ−を製作することが困難で
あり、ハースライナの歪により、ハースライナをるつぼ
本体上に安定して設置するにはるつぼ本体の各部をハー
スライナ−の歪に合わせて加工する必要があった。

この合わせ加工を省略し、ハースライナ−２をるつぼ本
体１の上に安定した状態で配置するため、第３図の実施
例においては、るつぼ本体１とハースライナ−２は３点
の支持台１２のみによって接触しており、ガタついたり
不安定になることはない。支持台１２の接触面積は狭い
が、ハースライナ−２には介在物３による浮力が働いて
いるため面圧が高くなることはない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ハースライナ−からるつぼ本体への伝
熱状態は常に安定しているので被溶融物の温度も安定し
た状態で運転することができる。

又ハースライナ−とるつぼとは互に拘束力を受けないの
で応力が異常に大きくなることがなく、従って、その破
損等の心配はなく、信頼性の高いるつぼを提供できる効
果を得る。

更にハースライナ−の製作精度が粗らくてるつぼ本体と
の間に大きな隙間が生じても介在物によって安定化され
るため、精度上の制約が緩和され製作コストの大巾な低
減にも寄与する。

また、介在物の蒸発による損耗や被溶融物への混入は殆
んど生ぜず、それによる品質劣化がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は本発明の
他の実施例の断面図、第３図は本発明の更に他の実施例
の見取図である。 °１・・・るつぼ本体　　　２・・・ハースライナイー
３・・・介在物　　　　　４・・・被溶融物６・・・パ
ースライナー　８・・・ラビリンス構造１２・・・支持
台 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　るつぼ本体とハースライナーとの間に、融点が被溶
   融物の融点より低く且つ沸点が被溶融物の融点よりも高
   い物質を介在させたことを特徴とする、被溶融物を高温
   溶融させるための高温溶融用るつぼ。 ２　前記介在物質の存在するハースライナーとるつぼと
   の間の空間を外界と遮断するラビリンス構造を全周に亘
   って備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の高温溶融用るつぼ。 ３　るつぼ本体とハースライナーとの間に、該両者が直
   接接触する三個所の支持部を備えた特許請求の範囲第１
   項又は第２項記載の高温溶融用るつぼ。