JPH01500152A - induction plasma furnace - Google Patents

induction plasma furnace

Info

Publication number
JPH01500152A
JPH01500152A JP61505350A JP50535086A JPH01500152A JP H01500152 A JPH01500152 A JP H01500152A JP 61505350 A JP61505350 A JP 61505350A JP 50535086 A JP50535086 A JP 50535086A JP H01500152 A JPH01500152 A JP H01500152A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
molten metal
crucible
induction
plasma
furnace
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP61505350A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0361318B2 (en
Inventor
ホミン,ニコライ イワノビチ
チャイキン,ミハイル ペトロビチ
マリノフスキ ウラディミル セルゲービチ
Original Assignee
フセソユズニ ナウチノ‐イススレドバテルスキ,プロエクトノ‐コンストルクトルスキ イ テフノロギチェスキ インスティテュト エレクトロテルミチェスコゴ オボルドバニア“ベーエヌイーイーイェーテーオー”
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by フセソユズニ ナウチノ‐イススレドバテルスキ,プロエクトノ‐コンストルクトルスキ イ テフノロギチェスキ インスティテュト エレクトロテルミチェスコゴ オボルドバニア“ベーエヌイーイーイェーテーオー” filed Critical フセソユズニ ナウチノ‐イススレドバテルスキ,プロエクトノ‐コンストルクトルスキ イ テフノロギチェスキ インスティテュト エレクトロテルミチェスコゴ オボルドバニア“ベーエヌイーイーイェーテーオー”
Publication of JPH01500152A publication Critical patent/JPH01500152A/en
Publication of JPH0361318B2 publication Critical patent/JPH0361318B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B11/00Heating by combined application of processes covered by two or more of groups H05B3/00 - H05B7/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B14/00Crucible or pot furnaces
    • F27B14/06Crucible or pot furnaces heated electrically, e.g. induction crucible furnaces with or without any other source of heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B14/00Crucible or pot furnaces
    • F27B14/06Crucible or pot furnaces heated electrically, e.g. induction crucible furnaces with or without any other source of heat
    • F27B14/061Induction furnaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B14/00Crucible or pot furnaces
    • F27B14/08Details peculiar to crucible or pot furnaces
    • F27B14/14Arrangements of heating devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • F27D99/0001Heating elements or systems
    • F27D99/0006Electric heating elements or system
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02Induction heating
    • H05B6/22Furnaces without an endless core
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • F27D99/0001Heating elements or systems
    • F27D99/0006Electric heating elements or system
    • F27D2099/0031Plasma-torch heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Discharge Heating (AREA)
  • Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)
  • Electric Stoves And Ranges (AREA)

Abstract

An induction plasma furnace comprises an inductor (1) housing a melting pot (2) the side wall of which consists of two vertically oriented sections (3) made of an electrically conductive material and electrically insulated from each other. At least one of the sections (3) of the pot (2) is connected in series with the electrical circuit of an electric arc plasmatron (7), said circuit being closed through the melt (4), so that the current direction of the arc (10) of the plasmatron (7) is the same or opposite to the current direction in the section (3) of the pot (2).

Description

【発明の詳細な説明】 誘導プラズマ炉 技術分野 本発明は、電気工学に関し、電気加熱装置、特に誘導プラズマ炉に関する。[Detailed description of the invention] induction plasma furnace Technical field FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to electrical engineering, and in particular to induction plasma furnaces.

背景技術 種々の溶解炉の生産量および製造される金属もしくは合金の品質は、溶解るつぼ 内での溶湯の運動の性質および強度に依存する。Background technology The production output of various melting furnaces and the quality of the metal or alloy produced depend on the melting crucible. depends on the nature and intensity of the movement of the molten metal within the molten metal.

芸人材料の溶は落ち、溶湯全体の再加熱、溶湯全体の温度の均一化、溶湯組成の 均一化のような金属もしくは合金の溶解過程の各段階、および溶湯自体、溶湯/ スラグ界面、および雰囲気/溶湯界面での拡散過程は、積極的な撹拌によって促 進され、その結果として全過程を通しての生産量が実質的に増加する。The melt of the entertainer's material falls off, reheating the entire molten metal, equalizing the temperature of the entire molten metal, and changing the molten metal composition. Each stage of the metal or alloy melting process, such as homogenization, and the melt itself, the melt/metal Diffusion processes at the slag interface and the atmosphere/molten metal interface are facilitated by active stirring. This results in a substantial increase in production through the entire process.

従来技術において広く知られている誘導溶解炉では、誘導ヒーターの内側に、内 側に耐火ライニングを施された溶解るつぼが収容されている。この炉では、るつ ぼ内でバッチすなわち芸人材料、溶湯、あるいは装入材料−溶湯混合物へ非接触 でエネルギーが伝達される。芸人材料は、誘導ヒーターの電磁場によって撹拌さ れる。In the induction melting furnace widely known in the prior art, an internal It houses a melting crucible with a refractory lining on the side. In this furnace, Batch in the pot, ie non-contact to the entertainer material, molten metal, or charging material-molten metal mixture Energy is transferred. The entertainer material is stirred by the electromagnetic field of the induction heater. It will be done.

商用周波数(50〜60Hz)を使う誘導溶解炉では、溶湯の運動が高速なので 、固体の芸人材料の溶は落ちおよび溶湯の均質化が効果的に行なわれる。しかし 、このことによって、るつぼライニングが異常に損耗しかつ溶湯の酸化が著しい ため、金属が種々の不純物によって汚染される。更に、るつぼからの金属の噴出 が起き得る。したがって、このような炉の入力電力は300〜400 kw/  tの範囲に限定される。In an induction melting furnace that uses a commercial frequency (50-60Hz), the molten metal moves at high speed. , the melting of the solid entertainer material and the homogenization of the molten metal are effectively carried out. but This causes abnormal wear on the crucible lining and significant oxidation of the molten metal. As a result, metals become contaminated with various impurities. Furthermore, the eruption of metal from the crucible can occur. Therefore, the input power of such a furnace is 300 to 400 kw/ limited to the range of t.

高い周波数(150〜10.0OOHz)を使う炉は、入力電力を高めることは できるが、溶湯の運動速度がかなり遅い。For furnaces that use high frequencies (150 to 10.000Hz), it is not possible to increase the input power. It is possible, but the moving speed of the molten metal is quite slow.

知られているように、誘導溶解炉における自然循環は、単相電源に接続された炉 の誘導ヒーターによって、るつぼの上部および下部の鉛直面内の2つの径路に沿 って行なわれ、溶湯はこれら両径路内でそれぞれ別個に循環し、若干混合する。As is known, natural circulation in induction melting furnaces induction heaters along two paths in the vertical plane at the top and bottom of the crucible. The molten metal circulates separately in these two paths and mixes slightly.

誘導炉内でこのような循環が起るため、溶湯のメニスカス面は凸状になり、その ため、多量のスラグが必要になると共にスラグがるつぼ壁に向かって下降してる つぼライニングを破壊し、金属の汚染を増加させる。Because such circulation occurs in the induction furnace, the meniscus surface of the molten metal becomes convex, and its Therefore, a large amount of slag is required and the slag is descending towards the crucible wall. Destroys the vase lining and increases metal contamination.

更に、スラグの加熱は溶湯からの熱伝達によって行なわれるので、スラグ量が増 加するとスラグの精錬能力は低下する。Furthermore, since the slag is heated by heat transfer from the molten metal, the amount of slag increases. If added, the refining ability of the slag will decrease.

溶湯の電気力学的な撹拌を向上させるために、移動電磁場によって芸人材料を単 一の径路で循環させてるつぼ高さ全体に亘って芸人材料の撹拌とメニスカスの低 下とを行なう装置が、誘導溶解炉に設けられている(A、E、5lukhots ky 、 V、S。To improve the electrodynamic stirring of the molten metal, the entertainer material is simply moved by a moving electromagnetic field. The material is circulated through one path over the entire height of the pot, and the material is stirred and the meniscus is lowered. The induction melting furnace is equipped with a device for performing ky, V, S.

Nen+kov、N、八、Pavlov、A、V、Bamune、Ustano vka induktisonnog。Nen+kov, N, 8, Pavlov, A, V, Bamune, Ustano vka induktisonnog.

nagreva、 Energoisdat、 Leningradskoe  otdelenie+ 1981+246−247)。nagreva, Energoisdat, Leningradskoe otdelenie+1981+246-247).

芸人材料の加熱と撹拌とは同時または交互に行なうことができる。加熱と撹拌を 同時に行なう場合には、別個の誘導ヒーターを用いて、一方のヒーターによって 単相で加熱しながらもう一方のヒーターによって三相で撹拌する。これらのヒー ターには、一方の高周波電源を他方の高周波の干渉から保護する電気的なフィル ターが設けられている。加熱と撹拌を交互に行なう場合には、交互に別々の電源 に接続された分割型誘導ヒーターが炉に設けられている。しかし、誘導溶解炉の 電源回路をかなり複雑にしても、循環の態様は2通りしかない。すなわち、誘導 ヒーターを単相電源に接続したときは2径路の循環となり、誘導ヒーターを三相 電源に接続したときは単一径路の循環となる。Heating and stirring of the entertainer's ingredients can be done simultaneously or alternately. heating and stirring If running at the same time, use separate induction heaters and While heating in a single phase, the other heater stirs in three phases. These heat The controller is equipped with an electrical filter that protects one high-frequency power source from high-frequency interference from the other. A tar is provided. When heating and stirring are performed alternately, separate power supplies are used alternately. The furnace is equipped with a split induction heater connected to the furnace. However, the induction melting furnace Even if the power supply circuit is made quite complex, there are only two modes of circulation. That is, induction When the heater is connected to a single-phase power supply, it becomes a two-path circulation, and the induction heater is connected to a three-phase power supply. When connected to a power source, there is a single path circulation.

誘導ヒーターの内側に溶解るつぼと電気回路が溶湯を通って完結する電気アーク プラズマ発生装置とを収容した誘導プラズマ炉が公知である。この炉は誘導溶解 炉に比較して金属もしくは合金の溶解過程の生産量がたとえば2倍に増加するが 、そのために芸人材料を局部と全体の両方で加熱している。Inside the induction heater is a melting crucible and an electric arc where the electrical circuit is completed through the molten metal. Induction plasma furnaces containing plasma generators are known. This furnace is induction melting Compared to furnaces, the production volume of metal or alloy melting processes is increased by two times, for example. For this purpose, the material is heated both locally and as a whole.

電気アークプラズマ発生装置のプラズマアークによってスラグを加熱するので、 溶湯の精錬が強力に行なわれて非金属介在物と有害混入物が排除されるため、高 い品質の金属もしくは合金が製造される。Since the slag is heated by the plasma arc of the electric arc plasma generator, The molten metal is intensively refined to eliminate non-metallic inclusions and harmful contaminants, resulting in high high quality metals or alloys are produced.

プラズマ発生装置の使用によって、不活性および活性なプラズマ形成ガスの両方 で溶湯を処理することができる。したがって、誘導プラズマ炉における装入物の 撹拌方法の構成は、炉の生産量の増加と製造される金属もしくは合金の品質向上 のために特に重要である。Through the use of plasma generators, both inert and active plasma-forming gases can process molten metal. Therefore, the charge in an induced plasma furnace The composition of the stirring method increases the production volume of the furnace and improves the quality of the metal or alloy produced. is especially important for

もう一つの公知の誘導プラズマ炉は、円筒状側壁を有する溶解るつぼを内側に収 容した誘導ヒーターと、電気回路がるつぼ内の溶湯を通って完結する電気アーク プラズマ発生装置とを具備する(S、Asada、 Dvukhtonnaya  plazmennoinduksion−naya pech na zav ode g、 5hibukava、 ”Denki 5eiko″t、 47 ゜NT、 1976、 p、p、 60〜63)。るつぼの内面は、電気絶縁材 料で作られており、更に詳しくはマグネサイト・ライニングを施されており、そ れによってプラズマ発生装置の回路を誘導ヒーターの回路から電気的に絶縁して いる。Another known induction plasma furnace houses a melting crucible with cylindrical side walls. An electric arc is used to complete the electric circuit through the molten metal in the crucible. Equipped with a plasma generator (S, Asada, Dvukhtonnaya plazmennoinduksion-naya pech nazav ode g, 5hibukava, “Denki 5eiko”t, 47 ゜NT, 1976, p, p, 60-63). The inner surface of the crucible is made of electrically insulating material It is made of synthetic material and is lined with magnesite. This electrically isolates the plasma generator circuit from the induction heater circuit. There is.

るつぼの底部には、プラズマ発生装置の回路を完結させるための底部電極が設け られている。誘導ヒーターは出力周波数150にの単相電源に接続されている。A bottom electrode is provided at the bottom of the crucible to complete the circuit of the plasma generator. It is being The induction heater is connected to a single phase power supply with an output frequency of 150.

溶湯をるつぼ全体に亘って撹拌するために、3つの誘導ヒーターを有する三相電 磁装置が設けられており、各誘導ヒーターは周波数60Hzの三相電源の各相に 接続されている。三相電磁装置によって、溶湯の循環を2径路から単一径路へお よびその逆に変換することができる。単一径路の循環の方向は、電源回路内で適 当な切り換えを行なうことによって直ちに変えることができる。A three-phase electrical system with three induction heaters is used to stir the molten metal throughout the crucible. A magnetic device is installed, and each induction heater is connected to each phase of a three-phase power supply with a frequency of 60Hz. It is connected. A three-phase electromagnetic system redirects the molten metal circulation from two paths to a single path. and vice versa. The direction of circulation in a single path is determined within the power circuit. It can be changed immediately by making the appropriate switch.

このような誘導プラズマ炉は炉の構造が複雑であり、全体として大型になり、コ スト的にも高く、かつ芸人材料の溶解期間に消費される最大出力が小さい。This kind of induction plasma furnace has a complicated furnace structure, and the overall size is large and the cost is low. It is also high in terms of power consumption, and the maximum power consumed during the melting period of entertainer materials is small.

このような溶湯撹拌方式は、溶湯の循環を金属もしくは合金の溶解における他の 過程段階に適合させることができない。This type of molten metal stirring method is similar to the circulation of molten metal in the melting of metals or alloys. Unable to adapt to process steps.

たとえば、スラグの除去および形成については、特にスラグを複数回形成する場 合には、金属上部の溶湯の運動を噴出口の方へ向ける必要がある。更に、このよ うな炉では循環の特性と強度を、たとえば水平面から鉛直面へ変えることができ ない。For example, for slag removal and formation, especially if the slag is formed multiple times. In this case, it is necessary to direct the movement of the molten metal on top of the metal toward the spout. Moreover, this In the eel furnace, the characteristics and intensity of the circulation can be changed, for example from a horizontal plane to a vertical plane. do not have.

発明の開示 本発明の基本的な課題は、溶解過程の段階に応じて予め設定された溶湯循環の特 性を提供することによって誘導プラズマ炉の生産量を増加させるようなるつぼ構 造およびるつぼとプラズマ発生装置との接続を有する誘導プラズマ炉を提供する ことである。Disclosure of invention The basic problem of the present invention is that the characteristics of the molten metal circulation are preset according to the stages of the melting process. A crucible structure that increases production in induced plasma reactors by providing Provided is an induction plasma furnace having a structure and a connection between a crucible and a plasma generator. That's true.

この課題は、本発明にしたがえば、円筒状の側壁を有する溶解るつぼを収容した 誘導ヒーターと、該るつぼに収容された溶湯を通って電気回路が完結する電気ア ークプラズマ発生装置とを含んで成る誘導プラズマ炉において、該るつぼの側壁 が鉛直配設された導電性材料の部分要素によって形成されており、該部分要素は 相互に電気的に絶縁されており、該部分要素の少なくとも1つは、該プラズマ発 生装置のアークの電流の方向が該るつぼの該部分要素の電流の方向と同方向また は逆方向となるように、該プラズマ発生装置の電気回路と直列に接続されている ことを特徴とする誘導プラズマ炉によって達成される。This task was solved according to the invention by housing a melting crucible with cylindrical side walls. An electric appliance in which an electric circuit is completed through an induction heater and the molten metal contained in the crucible. In an induction plasma furnace comprising a crucible plasma generator, the side wall of the crucible is formed by vertically arranged partial elements of conductive material, the partial elements being are electrically insulated from each other, and at least one of the subelements is electrically insulated from the plasma generator. The direction of the current of the arc of the raw equipment is the same as the direction of the current of the partial element of the crucible or is connected in series with the electric circuit of the plasma generator so that the direction is opposite to that of the plasma generator. This is achieved by an induction plasma furnace characterized by:

このような誘導プラズマ炉のるつぼ構造によれば、誘導ヒーターの電流と溶解る つぼ部分要素の電流とによって形成された磁界と溶湯中の諸電流との電磁的な相 互作用によって、金属もしくは合金の溶解過程の必要な段階に応じて、予め設定 された溶湯循環を行なうことができる。した゛がって、開示したるつぼ構造によ れば、炉の構造を複雑にすることなく、金属もしくは合金の溶解過程の段階に応 じて、誘導プラズマ炉において必要な特性の溶湯循環を行なうことができる。According to the crucible structure of such an induction plasma furnace, the current of the induction heater and the melting The electromagnetic phase between the magnetic field formed by the current in the vase element and the various currents in the molten metal. Preset according to the required stage of the melting process of metals or alloys by interaction molten metal circulation can be carried out. Therefore, the disclosed crucible structure This allows you to adapt to the stages of the metal or alloy melting process without complicating the furnace structure. Therefore, the molten metal can be circulated with the necessary characteristics in the induction plasma furnace.

図面の簡単な説明 以下に、本発明を添付図面と関係づけて特定の実施態様を参照して説明する。Brief description of the drawing The invention will now be described with reference to specific embodiments in conjunction with the accompanying drawings.

第1図は、プラズマ発生装置のアークの電流の方向とるつぼ部分要素の電流の方 向とが同方向となるようにるつぼ部分要素の1つがプラズマ発生装置の電気回路 内に接続されている本発明に従った誘導プラズマ炉を模式的に示す縦断面図、第 2図は、本発明に従った第1図の線n−nに沿った断面図、 第3図は、プラズマ発生装置のアークの電流の方向とるつぼ部分要素の電流の方 向とが逆方向となるようにるつぼ部分要素の1つがプラズマ発生装置の電気回路 内に接続されている本発明に従った誘導プラズマ炉を模式的に示す縦断面図、第 4図は、プラズマ発生装置のアークの電流の方向とるつぼ部分要素の電流の方向 とが逆方向となるようにるつぼ部分要素の6つがプラズマ発生装置の電気回路内 に接続されている本発明に従った誘導プラズマ炉を模式的に示す縦断面図、第5 図は、本発明に従った第4図の線V−Vに沿った断面図、 第6図は、プラズマ発生装置のアークの電流の方向とるつぼ部分要素の電流の方 向とが同方向となるようにるつぼ部分要素の全部がプラズマ発生装置の電気回路 内に接続されている本発明に従った誘導プラズマ炉を模式的に示す縦断面図、第 7図は、本発明に従った第1図の誘導プラズマ炉の横断面において、発生する電 磁場の側で溶湯に働(力の作用とそれによる溶湯循環の特性を示す模式図、第8 図(a 、 b)は、本発明に従った第3図の誘導プラズマ炉の縦断面において 、それぞれプラズマ発生装置の電気回路に接続されたるつぼ部分要素の側とそれ 以外のるつぼ部分要素の側とで、溶湯に働く電磁気的な力の作用を示す模式図、 第9図は、本発明に従った第3図の誘導プラズマ炉の縦断面において、溶湯循環 の特性を示す模式図、第10図(a 、 b)は、本発明に従った第4図の誘導 プラズマ炉の縦断面において、発生した電磁場によって溶湯に働く力の作用を示 す模式図、 第11図は、本発明に従った第4図の誘導プラズマ炉の縦断面において、溶湯循 環の特性を示す模式図、第12図(a 、 b)は、本発明に従った第6図の誘 導プラズマ炉の縦断面において、発生した電磁場によって溶湯に働く力の作用を 示す模式図、および 第13図は、本発明に従った第6図の誘導プラズマ炉の縦断面において、溶湯循 環の特性を示す模式図である。Figure 1 shows the direction of the arc current in the plasma generator and the direction of the current in the crucible element. One of the crucible partial elements is connected to the electrical circuit of the plasma generator so that the FIG. 2 is a cross-sectional view along the line nn of FIG. 1 according to the invention; Figure 3 shows the direction of the arc current in the plasma generator and the direction of the current in the crucible element. One of the crucible partial elements is connected to the electrical circuit of the plasma generator so that the FIG. Figure 4 shows the direction of the arc current in the plasma generator and the direction of the current in the crucible element. Six of the crucible partial elements are placed in the electric circuit of the plasma generator so that the FIG. 5 is a longitudinal sectional view schematically showing an induction plasma furnace according to the invention connected to 4 is a cross-sectional view along line V-V of FIG. 4 according to the invention; Figure 6 shows the direction of the arc current in the plasma generator and the direction of the current in the crucible element. All of the crucible partial elements are aligned in the same direction as the electric circuit of the plasma generator. FIG. FIG. 7 shows the electric current generated in the cross section of the induction plasma furnace of FIG. 1 according to the present invention. Acting on the molten metal on the side of the magnetic field (schematic diagram showing the action of force and the characteristics of the molten metal circulation caused by it, No. 8) Figures (a, b) show the longitudinal section of the induction plasma furnace of Figure 3 according to the present invention. , respectively the side of the crucible part element connected to the electric circuit of the plasma generator and it A schematic diagram showing the action of electromagnetic force acting on the molten metal on the side of the crucible partial element, FIG. 9 shows the molten metal circulation in a longitudinal section of the induction plasma furnace of FIG. 3 according to the present invention. FIG. 10 (a, b) is a schematic diagram showing the characteristics of the derivation of FIG. 4 according to the present invention. This graph shows the effect of the force exerted on the molten metal by the generated electromagnetic field in the longitudinal section of the plasma furnace. Schematic diagram, FIG. 11 shows the molten metal circulation in a longitudinal section of the induction plasma furnace of FIG. 4 according to the present invention. A schematic diagram showing the characteristics of the ring, FIG. 12 (a, b), shows the induction of FIG. In the longitudinal section of a plasma-induced plasma furnace, the force acting on the molten metal due to the generated electromagnetic field is Schematic diagram showing, and FIG. 13 shows the molten metal circulation in a longitudinal section of the induction plasma furnace of FIG. 6 according to the present invention. FIG. 3 is a schematic diagram showing the characteristics of a ring.

発明を実施するための最良の形態 第1図において、誘導プラズマ炉は、内側に溶解るつぼ2を収容したta”l− ヒーター1を含む。誘導ヒーター1は、公知の誘導プラズマ炉と同様に、るつぼ 2を囲んでらせん状の線に沿って配設された円形断面もしくは特別な断面形状の 管の形で作られている。溶解るつぼ2は円筒形であり、その側壁は、導電性材料 たとえばサーメフトで作られ鉛直に配設された部分要素3 (第1図および第2 図)によって形成されている。第1図および第2図に示した誘導プラズマ炉の実 施態様においては5つの部分要素3が示されている。これらの部分要素30個数 および材質は溶解るつぼ2の全体的な寸法によって異なる。部分要素の個数は、 誘導プラズマ炉のエネルギー特性たとえば効率、出力等を最適にするために、5 〜35個の範囲で選択することが望ましい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In FIG. 1, the induction plasma furnace has a melting crucible 2 housed inside it. Contains heater 1. The induction heater 1 is a crucible, similar to a known induction plasma furnace. A circular cross-section or a special cross-sectional shape arranged along a spiral line surrounding 2. It is made in the shape of a tube. The melting crucible 2 is cylindrical and its side walls are made of conductive material. For example, partial element 3 made of thermeft and arranged vertically (Figs. 1 and 2) Figure). The actual induction plasma reactor shown in Figures 1 and 2. In the embodiment, five sub-elements 3 are shown. 30 of these subelements and the material differs depending on the overall dimensions of the melting crucible 2. The number of subelements is In order to optimize the energy characteristics of induction plasma furnaces, such as efficiency and output, 5 It is desirable to select from a range of 35 to 35.

部分要素3は他の導電性材料たとえばグラファイトや金属で作られていてもよい 。部分要素3はマグネサイト製の電気絶縁N6によって互に電気的に絶縁されて おり、電気絶縁層6は、各部分要素3同士の間に配設されておりかつるつぼ2の 内側に向いた部分要素3の表面、底部、および部分要素3の端面にも配設されて いる。N6の厚さは電気的絶縁を行なうための材料および方法に依存する。たと えば、A140sで電気的絶縁を行なう場合には吹き付は法でA1□03層を形 成することができる。Partial element 3 can also be made of other electrically conductive materials, such as graphite or metal. . The partial elements 3 are electrically insulated from each other by electrical insulation N6 made of magnesite. The electrically insulating layer 6 is disposed between each of the partial elements 3 and covers the crucible 2. They are arranged on the surface of the sub-element 3 facing inward, on the bottom and also on the end face of the sub-element 3. There is. The thickness of N6 depends on the materials and methods used to provide electrical isolation. and For example, when performing electrical insulation with A140s, the spraying method will form an A1□03 layer. can be achieved.

この誘導プラズマ炉は直流で作動する電気アークプラズマ発生装置7(第1図) をも含む。プラズマ発生装置7はるつぼ2のカバー8に配設されており、プラズ マアーク10によって装入材料9を加熱し溶解するために用いられる。カバー8 の内面はライニング層11で被覆されている。この例では、るつぼ2(第1図) の部分12(第2図)はるつぼ2の部分要素30近くにあり、弓形をしており、 電気的絶縁は施されに電流が供給され、溶湯4を通ってプラズマ発生装置70回 路が完結する。This induction plasma furnace is an electric arc plasma generator 7 (Fig. 1) that operates with direct current. Also includes. The plasma generator 7 is disposed on the cover 8 of the crucible 2 and generates plasma. It is used by the marc 10 to heat and melt the charge material 9. cover 8 The inner surface of is coated with a lining layer 11. In this example, crucible 2 (Figure 1) The part 12 (FIG. 2) is located near the partial element 30 of the crucible 2 and has an arcuate shape, Electrical insulation is applied and a current is supplied through the molten metal 4 to the plasma generator 70 times. The road is completed.

本発明の上記実施態様においては、るつぼ2の部分要素3のうち、底部5(第1 図)の部分12 (第2図)に隣接した1つがプラズマ発生装置7の電気回路中 に接続されている。In the above embodiment of the present invention, of the partial elements 3 of the crucible 2, the bottom 5 (the first The one adjacent to part 12 (Fig. 2) of Fig. It is connected to the.

プラズマ発生袋W7のアーク10を流れる電流の方向は部分要素3を流れる電流 の方向と同方向である(第1図において電流の方向を矢印で示した)。プラズマ 発生装置7の電流供給端子13 、14は電源、すなわち上記例では直流電源に 接続される。The direction of the current flowing through the arc 10 of the plasma generating bag W7 is the current flowing through the partial element 3. (The direction of the current is indicated by an arrow in FIG. 1). plasma Current supply terminals 13 and 14 of the generator 7 are connected to a power source, that is, a DC power source in the above example. Connected.

電源として交流電源を用いてもよい、直流プラズマ発生装置を用いる場合には、 整流器を介して交流電源に接続しなくてはならない。交流プラズマ発生装置は交 流電源からのみ電力供給を受ける。必要な場合には、誘導ヒーターの電源を交流 電源として用いてもよい。An AC power source may be used as the power source, but when using a DC plasma generator, Must be connected to an AC power source via a rectifier. AC plasma generator is Receives power only from a current source. If necessary, power the induction heater to AC. It may also be used as a power source.

上記端子の一方たとえば13はるつぼ2の底部に接続され、もう一方の端子14 は部分要素3の頂部に配設された電流リード部15に接続され、部分要素3の底 部に配設されたもう一方の電流リード部16はプラズマ発生装置7に接続されて いる。One of the terminals, for example 13, is connected to the bottom of the crucible 2, and the other terminal 14 is connected to the current lead 15 arranged at the top of the partial element 3, and connected to the bottom of the partial element 3. The other current lead section 16 disposed in the section is connected to the plasma generator 7. There is.

第3図に示した誘導プラズマ炉の実施態様においては、部分要素3は、部分要素 3を流れる電流の方向とアーク10を流れる電流の方向が逆方向となるように、 プラズマ発生装置7の回路中に接続されている。この場合には、電流リード部1 5は端子13に、プラズマ発生装置7は端子14にそれぞれ接続されている。る つぼ2の底部は電気的絶縁性の層6で完全に覆れており、プラズマ発生装置7の 回路中に接続された部分要素3の内面の部分17は電気的絶縁が施されておらず 、溶湯4へ電流を伝達する。In the embodiment of the induced plasma furnace shown in FIG. 3 and the direction of the current flowing through the arc 10 are opposite to each other. It is connected in the circuit of the plasma generator 7. In this case, current lead part 1 5 is connected to the terminal 13, and the plasma generator 7 is connected to the terminal 14. Ru The bottom of the vase 2 is completely covered with an electrically insulating layer 6, and a plasma generator 7 is connected to the bottom. The inner surface portion 17 of the partial element 3 connected in the circuit is not electrically insulated. , transmits the current to the molten metal 4.

第4図に示した誘導プラズマ炉においては、溶解るつぼ18が公知方法で作られ た誘導ヒーター19に囲まれており、分割型冷却るつぼを有する公知の誘導炉と 同様に作られた12個の部分要素20(第5図)を含んで成る。部分要素20の 各々は金属たとえば銅で作られており、冷却媒体として用い得る水、ガス、また は低温液体の循環通路21を有する。In the induction plasma furnace shown in FIG. 4, a melting crucible 18 is made by a known method. It is surrounded by an induction heater 19, and is different from a known induction furnace having a divided cooling crucible. It comprises twelve similarly made sub-elements 20 (FIG. 5). Partial element 20 Each is made of metal, such as copper, and has water, gas, or has a circulation passage 21 for cold liquid.

部分要素20は、るつぼ18の内側に向いた表面および互に向き合った表面のそ れぞれに吹き付けられた電気絶縁性材料たとえばAha、の層22 、23によ って、相互に電気的に絶縁されている。るつぼ18の内側に向いた部分要素20 0表面を、たとえばマグネサイトまたはアランダムの電気絶縁層で付加的に被覆 してもよい。The partial elements 20 are located on the inwardly facing and mutually facing surfaces of the crucible 18. By means of layers 22 and 23 of an electrically insulating material, for example Aha, sprayed on each They are electrically isolated from each other. Inwardly facing partial elements 20 of the crucible 18 0 surface additionally coated with an electrically insulating layer of magnesite or alundum, for example. You may.

るつぼ18のカバー24はカバー8と同様に作られている。The cover 24 of the crucible 18 is made similarly to the cover 8.

湯4の循環の特性を変えるために、るつぼ18(第4図)の6個の部分要素20 (第5図)は並列接続され、他の部分要素のそれぞれを介してプラズマ発生装置 7の回路に直列に接続されており、プラズマ発生装置7のアーク10を流れる電 流の方向と上記部分要素20を流れる電流の方向とが逆方向になるようにしであ る。これらの部分要素20の頂部に配設された電流リード部25は相互に接続さ れかつ端子13に接続されており、部分要素20の各々の底部は電流リード部2 6を介して底部27に接続されている。底部27には冷却媒体の循環のための通 路28が設けられており、るつぼ18の内側に向いた底部27の表面には電気的 絶縁性の層29が設けられている。In order to change the characteristics of the circulation of the hot water 4, the six partial elements 20 of the crucible 18 (FIG. 4) (Fig. 5) are connected in parallel to the plasma generator through each of the other subelements. The electric current flowing through the arc 10 of the plasma generator 7 is connected in series to the circuit of 7. The direction of the current and the direction of the current flowing through the partial element 20 are made to be opposite to each other. Ru. The current lead portions 25 disposed on the tops of these partial elements 20 are interconnected. The bottom of each partial element 20 is connected to the current lead 2. 6 to the bottom 27. The bottom part 27 has passages for circulation of the cooling medium. An electrical channel 28 is provided on the inwardly facing bottom 27 surface of the crucible 18. An insulating layer 29 is provided.

溶湯4に電流を供給するために、リング状でかつ部分要素20を結合している底 部27の部分30(第5図)には電気的な絶縁は施されていない。In order to supply the molten metal 4 with an electric current, the bottom is ring-shaped and connects the partial elements 20. Portion 30 (FIG. 5) of section 27 is not electrically insulated.

第6図に示した誘導プラズマ炉は第4.5図に示したものと類似しているが、る つぼ18の部分要素20の全部がプラズマ発生装置7の回路中に接続されており 、アーク10の電流と部分要素20の電流が同方向に流れるようにしである。The induced plasma furnace shown in Figure 6 is similar to that shown in Figure 4.5, but All of the partial elements 20 of the pot 18 are connected to the circuit of the plasma generator 7. , so that the current in the arc 10 and the current in the partial element 20 flow in the same direction.

そのために、部分要素20の頂部に配設された電流リード部31は端子14に接 続され、部分要素20の底部に配設された電流リード部32はプラズマ発生装置 7に接続されている。For this purpose, the current lead part 31 arranged on the top of the partial element 20 is connected to the terminal 14. The current lead portion 32 connected to the bottom of the partial element 20 is connected to a plasma generating device. 7 is connected.

底部27は電気的絶縁を全く施されておらず、端子13に接続されている。The bottom part 27 has no electrical insulation and is connected to the terminal 13.

第7.8a、b、10a、b、12a、b図において、電磁場によって溶湯4に 働く力の作用Fを矢印で示した。第1,2゜3.4,5.6図の誘導プラズマ炉 内の溶湯の循環特性を、第7.9,11.13図において閉塞線rlJで示した 。In Figures 7.8a, b, 10a, b, 12a, b, the electromagnetic field causes the molten metal 4 to The action F of the acting force is shown by an arrow. Induction plasma furnace of Figures 1, 2゜3.4, 5.6 The circulation characteristics of the molten metal inside are shown by the closed line rlJ in Figures 7.9 and 11.13. .

誘導プラズマ炉は次のように作動する。The induction plasma furnace operates as follows.

るつぼ2に固体芸人材料9(第1図)を装入し、カバー8を閉じ、プラズマ発生 装置7をアーク10の点火の態勢にする。次に誘導ヒーター1およびプラズマ発 生装置7に電圧を引加し、アーク10を開始する。The solid entertainer material 9 (Fig. 1) is charged into the crucible 2, the cover 8 is closed, and plasma is generated. The device 7 is prepared for ignition of the arc 10. Next, induction heater 1 and plasma generator A voltage is applied to the generator 7 and the arc 10 is started.

プラズマ発生装置7のアーク10および誘導ヒーター1の電磁場の作用下で芸人 材料の溶解過程が開始する。アーク10は芸人材料の層を急速に溶解し、溶湯4 の表面とプラズマ発生装置7との間で形成され、更にその熱を周囲の芸人材料に 付与する。芸人材料の溶解が進んで溶湯4の量が増加するに伴って、アーク10 の長さが減少してアーク10から溶湯4への熱伝達の条件が悪化する。それと同 時に、誘導ヒーター1から溶湯4へのエネルギーの導入の条件は向上する。The entertainer under the action of the arc 10 of the plasma generator 7 and the electromagnetic field of the induction heater 1 The material dissolution process begins. The arc 10 rapidly melts the layer of entertainer material and the molten metal 4 is formed between the surface of the plasma generator 7 and the plasma generating device 7, and the heat is further transferred to the surrounding entertainer materials. Give. As the melting of the entertainer material progresses and the amount of molten metal 4 increases, the arc 10 The length of the arc 10 decreases, and the conditions for heat transfer from the arc 10 to the molten metal 4 deteriorate. Same as that At times, the conditions for introducing energy from the induction heater 1 into the molten metal 4 are improved.

芸人材料9の最終的な溶解および溶湯4の再加熱の過程段階ではエネルギーの主 要部分は誘導ヒーター1から導入されるので、溶@4の循環は自然な2径路特性 であり、この特性は熱−質量交換に対して望ましい効果を有する。その後で、有 害な混入物を除去するために、スラグの一部を予め設定した手順でカバー8の特 別な穴(図示せず)を通してるっぽ2の中の再加熱された溶湯4の表面に供給す る。In the final melting of the entertainer material 9 and the reheating of the molten metal 4, the main energy source is Since the main part is introduced from induction heater 1, the circulation of melt @ 4 has a natural two-path characteristic. , and this property has a desirable effect on heat-mass exchange. After that, In order to remove harmful contaminants, a portion of the slag is passed through the cover 8 in a predetermined manner. It is supplied to the surface of the reheated molten metal 4 in Luppo 2 through another hole (not shown). Ru.

スラグを溶湯4の表面全体に均一に分布させかつ均一に加熱するために、溶湯4 の循環の特性を第7図の閉塞線「2」のようにする必要がある。そのために、誘 導ヒーター1に引加される電圧を徐々に減少させるかまたは端子13 、14に 引加される電圧を徐々に増加させることによって、前者の場合には誘導ヒーター lの電流を減少させ後者の場合にはプラズマ発生装置7の回路の電流を増加させ る。In order to uniformly distribute the slag over the entire surface of the molten metal 4 and to heat it uniformly, the molten metal 4 It is necessary to make the characteristics of the circulation as shown in the blockage line "2" in Fig. 7. For that purpose, Gradually reduce the voltage applied to conductive heater 1 or connect terminals 13 and 14. In the former case, by gradually increasing the applied voltage, the induction heater In the latter case, the current in the circuit of the plasma generator 7 is increased. Ru.

電流の方向を部分要素3とアーク10(結局溶湯4)とで同一にすることによっ て、プラズマ発生装置7の回路中に接続された部分要素3の側で溶湯4(第1図 )に働く力の作用F(第7図)を減少させると、溶湯4はるつぼ2の全体に亘っ て水平面内で循環する。循環の特性をこのようにすると、溶湯4の表面にはメニ スカスが出現せず、スラグはプラズマ発生装置7のアーク10の下で妨害なしに 配送され、スラグの溶は落ちおよび加熱が促進されるので、炉の生産量が増加し かつるつぼ2の全体で溶湯4の均質性が向上する。このようなるつぼ構造の実施 態様によれば、誘導ヒーター1の電流またはプラズマ発生装置7のアーク10の 電流を徐々に変化させることによって、溶湯運動の特性を鉛直面内の循環から水 平面内の循環へ円滑に変えることができる。By making the direction of the current the same between the partial element 3 and the arc 10 (after all, the molten metal 4), Then, the molten metal 4 (Fig. 1 ), the molten metal 4 spreads over the entire crucible 2. and circulate in the horizontal plane. If the circulation characteristics are set like this, there will be a menu on the surface of the molten metal 4. No scum appears and the slag flows unhindered under the arc 10 of the plasma generator 7. The slag melts down and heats up faster, increasing furnace production. The homogeneity of the molten metal 4 is improved throughout the crucible 2. Implementation of such a crucible structure According to the embodiment, the current of the induction heater 1 or the arc 10 of the plasma generator 7 By gradually changing the current, the characteristics of the molten metal movement can be changed from circulation in the vertical plane to water flow. Can smoothly change to in-plane circulation.

高純度の金属もしくは合金の溶解過程ではスラグの形成と除去を複数回行なう。During the melting process of high purity metals or alloys, slag is formed and removed multiple times.

第3図に示した誘導プラズマ炉を用いることによって、るつぼ2からのスラグ除 去の過程を促進することができる。閉塞線「E」 (第9図)で示した溶湯の循 環の特性によって、るつぼ2の全高に亘る溶湯4(第3図)の撹拌ができる。プ ラズマ発生装置7の回路中に接続された部分要素3の頂部の側で、電気的な絶縁 性の層6で被覆された部分要素では、溶湯4(第3図)に働く力の作用F、(第 8図a)は、電流の方向が部分要素3とアーク10とで逆方向であるため、部分 要素3(第3図)の残部の側での力の作用F2 (第8図b)よりも大きい。By using the induction plasma furnace shown in Fig. 3, slag can be removed from the crucible 2. It can facilitate the process of leaving. Circulation of molten metal indicated by blockage line “E” (Fig. 9) The properties of the ring allow stirring of the molten metal 4 (FIG. 3) over the entire height of the crucible 2. P Electrical insulation on the side of the top of the partial element 3 connected in the circuit of the plasma generator 7 In the partial element coated with the molten metal layer 6, the force F acting on the molten metal 4 (Fig. 3) is In Figure 8a), the direction of the current is opposite between the partial element 3 and the arc 10, so the partial The force action F2 (FIG. 8b) on the side of the remainder of element 3 (FIG. 3) is greater.

スラグを除去する場所の近くにスラグを集積できる循環特性を予め設定するには 、誘導ヒーター1の電流とプラズマ発生装置7の回路の電流を徐々に変化させて F、とT2の関係を変える。To preset circulation characteristics that allow slag to accumulate near the location where it is to be removed , by gradually changing the current of the induction heater 1 and the current of the plasma generator 7 circuit. Change the relationship between F and T2.

一般的に、高融点の金属もしくは合金、たとえばタングステンの溶解は、冷却さ れたるつぼ18(第4.5図)を有する誘導プラズマ炉で行なわれる。誘導ヒー ター19およびプラズマ発生装置7に電圧を印加する前に、部分要素20の通路 21および底部27の通路28に冷却媒体を配送すべきであり、溶解過程全体を 通して冷却媒体の循環を維持すべきである。誘導ヒーター19およびプラズマ発 生装置7に電圧を印加した後に、アーク1.0が点火される。この場合、プラズ マ発生装置7の回路中に接続された部分要素20を流れる電流の方向は、プラズ マ発生装置7のアーク10を流れる電流の方向と逆方向である。溶湯4の量が増 加するに伴って、誘導ヒーター19の電磁場の作用下で溶湯4が強力に撹拌され て溶湯4の表面は凸形を呈する。この場合、溶湯4を流れるアーク10の電流は 、プラズマ発生装置の回路中に接続された、電気的に絶縁された部分要素20の 近くでは溶湯4の表面に沿って流れる傾向がある。Generally, melting of high melting point metals or alloys, such as tungsten, is done by cooling. The process is carried out in an induced plasma furnace with a crucible 18 (FIG. 4.5). induction heat Before applying voltage to the generator 19 and the plasma generator 7, the passage of the partial element 20 is 21 and the passages 28 in the bottom 27 should deliver the cooling medium, which will carry out the entire melting process. Circulation of the cooling medium should be maintained throughout. Induction heater 19 and plasma generator After applying voltage to the generator 7, the arc 1.0 is ignited. In this case, Plasz The direction of the current flowing through the sub-elements 20 connected in the circuit of the plasma generator 7 is This direction is opposite to the direction of the current flowing through the arc 10 of the arc generator 7. The amount of molten metal 4 increases As the temperature increases, the molten metal 4 is strongly stirred under the action of the electromagnetic field of the induction heater 19. The surface of the molten metal 4 thus has a convex shape. In this case, the current of the arc 10 flowing through the molten metal 4 is , electrically insulated sub-elements 20 connected in the circuit of the plasma generator. Nearby, there is a tendency to flow along the surface of the molten metal 4.

したがって、部分要素20の電磁場の力の作用の成分として、るつぼ18の底部 27に向う下向きの成分であってアーク10および溶湯4を流れる電流に作用す る成分が溶湯4の頂部に生ずる。この操作に伴って、部分要素20の電流によっ て形成された電磁場と溶湯4を流れる電流との間の同様な協同作用による成分が 生ずる。この成分は、溶湯4の周縁部から中心部に向かっており、それによって 溶湯4をるつぼ18の部分要素20から遠ざける力を増加させる。第一に、この ことによって熱損失が低減し、部分要素20の電気絶縁層を破壊から保護し、第 二に、このことは溶湯の柱状体としての高さを増加させるので溶湯4と芸人材料 との接触帯域が拡大して溶湯4による芸人材料の吸収および溶解の効果が向上す る。その結果化じて溶湯4(第4図)に働く力の作用T(第10a 、 b図) によって、単一径路特性「l」 (第11図)の循環が溶湯4(第4図)を溶湯 4の吸収した芸人材料と一緒にアーク10の直下の軸に沿って上向きに運ぶため 、芸人材料の溶は落ち時間が短縮しかつるつぼ18の全高に亘る撹拌によってこ の期間の終りまでに溶湯4の均質性が向上する。Therefore, as a component of the force action of the electromagnetic field of the partial element 20, the bottom of the crucible 18 27, which acts on the current flowing through the arc 10 and the molten metal 4. Components generated at the top of the molten metal 4. Along with this operation, the electric current of the partial element 20 causes The component due to the similar cooperative action between the electromagnetic field formed by the electric current flowing through the molten metal 4 is arise. This component moves from the periphery of the molten metal 4 to the center, thereby The force that moves the molten metal 4 away from the partial element 20 of the crucible 18 is increased. Firstly, this This reduces heat losses, protects the electrically insulating layer of the partial element 20 from destruction and Secondly, this increases the height of the molten metal as a columnar body, so the molten metal 4 and the entertainer material The contact zone with the molten metal 4 is expanded, and the effect of absorbing and dissolving the entertainer material by the molten metal 4 is improved. Ru. As a result, the force T acting on the molten metal 4 (Figure 4) (Figures 10a and 10b) Accordingly, the circulation of the single path characteristic "l" (Fig. 11) moves the molten metal 4 (Fig. 4) into the molten metal. In order to carry it upward along the axis directly below the arc 10 together with the entertainer material absorbed in 4. , melting of the material for comedians is possible by shortening the falling time and by stirring over the entire height of the crucible 18. By the end of the period, the homogeneity of the molten metal 4 has improved.

第6図に示した誘導プラズマ炉によれば、最終的な溶解および溶湯の再加熱の期 間において、プラズマ発生装置7のアーク10の電流の方向と同方向の電流が流 れるるつぼ18の部分要素20をプラズマ発生装置7の回路中に接続することに よって、溶湯4(第6図)に働く誘導ヒーター19の電磁場の力の作用T(第1 2a 、 b図)を減少させて、誘導ヒーター19から導入される電力を増加さ せることができる。T(第12a 、 b図)の作用下の循環特性「!」(第1 3図)は、誘導ヒーター19の電磁場の作用下の循環特性と類似しており、ただ 溶湯4の循環速度だけが異なる。この期間に誘導ヒーター19によって溶湯4に 導入される電力を増加させることによって炉の生産量が大幅に向上する。According to the induction plasma furnace shown in Figure 6, during the final melting and reheating of the molten metal, In between, a current flows in the same direction as the current direction of the arc 10 of the plasma generator 7. In connecting the partial element 20 of the crucible 18 to be connected to the circuit of the plasma generator 7. Therefore, the action T (first 2a, b) to increase the power introduced from the induction heater 19. can be set. Circulation characteristic "!" under the action of T (Fig. 12a, b) (Fig. 12a, b) Fig. 3) is similar to the circulation characteristic of the induction heater 19 under the action of the electromagnetic field, and only Only the circulation speed of the molten metal 4 differs. During this period, the induction heater 19 turns the molten metal into By increasing the electrical power introduced, the production of the furnace is significantly increased.

産業上の利用可能性 本発明の誘導プラズマ炉は、冶金技術において、種々の、望ましくは高温の、金 属もしくは合金、たとえばタングステンを多量に用いて、行なうために用いるこ とができる。Industrial applicability The induction plasma furnace of the present invention can be used in metallurgical technology to process various, preferably high temperature, metals. Metals or alloys, such as tungsten, are used in large amounts to I can do it.

認り 国際調査報告 III+−内家噂−IA帥i凄1^−PCT/SU 86100070recognition international search report III+-Internal Rumors-IA Marshal i Awesome 1^-PCT/SU 86100070

Claims (1)

【特許請求の範囲】 円筒状の側壁を有する溶解るつぼ(2,18)を収容した誘導ヒーター(1,1 9)と、該るつぼ(2,18)に収容された溶湯(4)を通って電気回路が完結 する電気アークプラズマ発生装置(7)とを含んで成る誘導プラズマ炉において 、該るつぼ(2,18)の側壁が鉛直配設された導電性材料の部分要素(3,2 0)によって形成されており、該部分要素は相互に電気的に絶縁されており、該 部分要素の少なくとも1つは、該プラズマ発生装置(7)のアーク(10)の電 流の方向が該るつぼ(2,18)の該部分要素(3,20)の電流の方向と同方 向または逆方向となるように、該プラズマ発生装置(7)の電気回路と直列に接 続されていることを特徴とする誘導プラズマ炉。[Claims] Induction heaters (1, 1) containing melting crucibles (2, 18) with cylindrical side walls 9) and the molten metal (4) contained in the crucible (2, 18) to complete an electric circuit. In an induction plasma furnace comprising an electric arc plasma generator (7) , the side walls of the crucible (2, 18) are vertically arranged partial elements (3, 2) of conductive material. 0), the partial elements are electrically insulated from each other, and the partial elements are electrically insulated from each other. At least one of the sub-elements is configured to control the electric current of the arc (10) of the plasma generator (7). The direction of the flow is the same as the direction of the current in the partial element (3, 20) of the crucible (2, 18). connected in series with the electrical circuit of the plasma generator (7) so that the An induction plasma furnace characterized by being connected to an induction plasma furnace.
JP61505350A 1986-07-04 1986-07-04 induction plasma furnace Granted JPH01500152A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/SU1986/000070 WO1988000426A1 (en) 1986-07-04 1986-07-04 Induction plasma furnace

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01500152A true JPH01500152A (en) 1989-01-19
JPH0361318B2 JPH0361318B2 (en) 1991-09-19

Family

ID=21617017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61505350A Granted JPH01500152A (en) 1986-07-04 1986-07-04 induction plasma furnace

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP0273975B1 (en)
JP (1) JPH01500152A (en)
AT (1) ATE57052T1 (en)
DE (1) DE3674594D1 (en)
HU (2) HU200405B (en)
IN (1) IN164477B (en)
WO (1) WO1988000426A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4207694A1 (en) * 1992-03-11 1993-09-16 Leybold Durferrit Gmbh DEVICE FOR THE PRODUCTION OF METALS AND METAL ALLOYS OF HIGH PURITY
US9598747B2 (en) 2012-09-18 2017-03-21 Retech Systems Llc System and method of melting raw materials
CN106756073B (en) * 2016-12-28 2020-10-02 哈尔滨工业大学 Multifunctional casting equipment applied to high-melting-point and high-activity metal materials
JP7428632B2 (en) 2020-12-14 2024-02-06 信越化学工業株式会社 Manufacturing method and manufacturing device for porous glass base material

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3793468A (en) * 1972-09-22 1974-02-19 Westinghouse Electric Corp Furnace apparatus utilizing a resultant magnetic field or fields produced by mutual interaction of at least two independently generated magnetic fields and methods of operating an electric arc furnace
SE400013B (en) * 1974-07-23 1978-03-06 Asea Ab DEVICE FOR DIRECTION-FEED LIGHT BACK OVEN
SE408958B (en) * 1976-07-05 1979-07-16 Asea Ab PROCEDURE FOR MELTING METALS OR METAL ALLOYS
FR2497050A1 (en) * 1980-12-23 1982-06-25 Saphymo Stel COLD CAGE DIRECT INDUCTION FUSION DEVICE WITH ELECTROMAGNETIC CONTAINMENT OF MOLTEN LOAD
SE447846B (en) * 1982-09-09 1986-12-15 Asea Ab DINNER WITH DIRECT HEATING
US4495625A (en) * 1983-07-05 1985-01-22 Westinghouse Electric Corp. Magnetic field stabilized transferred arc furnace
SE449132B (en) * 1984-01-25 1987-04-06 Asea Ab DC LIGHT REAR OR PUMP FOR HEATING
JPS63106211A (en) * 1986-05-19 1988-05-11 Anritsu Corp Cassette management method

Also Published As

Publication number Publication date
EP0273975A1 (en) 1988-07-13
HUT46496A (en) 1988-10-28
EP0273975B1 (en) 1990-09-26
ATE57052T1 (en) 1990-10-15
DE3674594D1 (en) 1990-10-31
JPH0361318B2 (en) 1991-09-19
EP0273975A4 (en) 1988-09-28
HU200405B (en) 1990-05-28
IN164477B (en) 1989-03-25
WO1988000426A1 (en) 1988-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4432093A (en) Melting device by direct induction in a cold cage with supplementary electromagnetic confinement of the load
Mühlbauer History of induction heating and melting
US2363582A (en) Method of and means for stirring or circulating molten or liquid materials or mediums
Knight et al. Application of plasma arc melting technology to processing of reactive metals
JPH0720288A (en) Glass fusion processing method
JPS59176582A (en) High-frequency induction furnace and method of manufacturingceramic material by using said induction furnace
US20080123715A1 (en) Silicon Refining Installation
US4294435A (en) Method for agitation of molten metal and furnace for agitation of molten metal
JPH01500152A (en) induction plasma furnace
EP0847061B1 (en) Method of melting treatment of radioactive miscellaneous solid wastes
US3736358A (en) Process for iron ore reduction and electric furnace for iron ore reduction having at least one nonconsumable electrode
US6240120B1 (en) Inductive melting of fine metallic particles
US4388108A (en) Method and apparatus for smelting charge materials in electric arc furnace
US3729307A (en) Method and apparatus for electroslag remelting of metals,particularly steel
Edgerley et al. Electric metal melting-a review
US1939623A (en) Electric induction furnace and method of operating it
US3869560A (en) Induction furnace for melt reduction
SU1246420A1 (en) Induction polyphase submerged-resistor furnace
US3107268A (en) Melting furnace
US3383450A (en) Electric melt vessel having means for reducing cold spot areas therein
JPH02101108A (en) Induction heating device and ladle refining method using its device
US2968685A (en) Apparatus for electro-magnetic stirring
JPH0248420A (en) Method and equipment for thermally melting corrosive material
Barber et al. Electroheat: electric power for industrial heating processes
US1000838A (en) Electrical furnace.