JPH03216259A - 重力に逆らった金属鋳造方法および鋳造装置 - 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、金属の重力に逆らった鋳造のための方法およ
び装置に関し、特に、鋳造温度にて空気と反応して鋳造
製品に有害な酸化物および／または窒化物を形成する元
素を含有するある種の合金のような反応性金属に適用さ
れる。

〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕

このような反応性金属で良い品質の鋳物を得るには、該
金属が空気と反応する温度にある時は、真空によってあ
るいは不活性ガスの空気置換によって空気を排除して鋳
造操作を行うべきである。

このような空気排除での重力に逆らった鋳造（ｃｏｕｎ
ｔｅｒｇｒａｖｉｔｙ　ｃａｓｔｉｎｇ）のための一般
に用いる方法および装置がアメリカ特許第３８６３７０
６号および第３９０００６号に開示されている。これら
特許によれば、気密な排気可能画室が金属溶解用坩堝の
気密な包囲体の上方に備えられ、該画室はそこから坩堝
包囲体の頂部を通って伸びる気密導管によって坩堝に近
づくことになり、該導管は中間仕切りスライド弁を備え
ている。このように坩堝包囲体は大気には曝されていな
い。画室ないぶの垂直方向に分割可能なチャンバーが、
その底から伸びている鋳型用充填管の下端部で通気性鋳
型を受け止めかつその鋳型の周りで封止されている。

これら特許に述べられているように特許鋳造装置を使用
する場合には、鋳込む溶融金属の供給が、高真空に坩堝
包囲体を排気しながら坩堝の中で金属インゴットを溶解
することによってなされる。

鋳造に際し、鋳型を画室内部の鋳型チャンバー内に配置
し、チャンバーと画室との両方がシールされかつ排気さ
れ、そして坩堝包囲体がアルゴンのような不活性ガスで
同じ低真空度で満たされている。導管弁が開いている時
に、鋳型の充填管の突出部が坩堝内溶融金属の表面の下
に入るまでチャンバーを導管を介して下降させる。次に
、溶融金属が充填流路を通って鋳型空隙部（＋ｗｏｌｄ
　ｃａｖｉｔｉｅＳ）を満たすまで流れ得るのに十分な
高真空までチャンバーを排気する。鋳型空隙部内で金属
を十分凝固させた後で、チャンバーおよび画室内圧力を
高め、そしてチャンバーを坩堝包囲体がら、チャンバー
および画室からの鋳型外しのために、画室内へ引く。

これらアメリカ特許の方法および装置は空気反応性金属
で良い品質の鋳物を製造することに非常に成功していた
が、鋳型チャンバーの周囲に外側画室および坩堝包囲体
に接続されたバルブつき導管を容易することは高価な装
置となり、操作を複雑にしかつ使用上の好ましくない限
定をもたらす。

例えば、外側画室は鋳型を挿入しそして取り出すために
チャンハー内部に出入り出来るようにするシール可能扉
を必要とするが、これら操作を妨げる。画室が接続導管
によって坩堝包囲体の熱を伝えるように受け、そして弁
を開いた時には、その内部の熱を受け、画室を適切に冷
却することが難しくなっている。画室内部にてチャンバ
ーをある程度下降したり上昇させるための機構の設置は
、画室をそこへ伸びてくる可動部材について封止するこ
との複雑性を伴い、並びに、画室を封止しながら該機構
および鋳型に近づけるのを妨げる。

他の従来技術において、複雑性を回避するにもかかわら
ず、上述した装置は溶融金属を収容する坩堝内への挿入
雰囲気を有効に形成することができない。

本発明者の関連出願のアメリカ特許第４７９１９７７号
において、発明者の試みた空気汚染防止は、坩堝包囲体
を大気に曝しながら、溶融金属を保持している坩堝包囲
体の中の不活性ガス圧力を大気圧よりも高く維持するこ
とであった。充填管を受け入れるように設計された坩堝
包囲体の小さな開口を通って上昇する加熱された不活性
ガスは空気がその開口を通って溶融金属と接触するのを
十分防止するであろうと思われた。しかしながら、その
後に本発明者は、空気汚染は非常に活性な金属では依然
として起こること知った。調べて見ると、問題点は溶融
金属上方で循環する垂直な熱空気流ないし渦巻きにあり
、これが上昇不活性ガス中を空気を下方へ坩堝までそし
て溶融金属と接触するように引くことである。これらの
空気流はこれまで流体メカニズムにおいて［ブリリイオ
ンゾーン（Ｂｒｉｌｌｉｏｎ　ｚｏｎｅｓ）　Ｊとして
知られている。

（課題を解決するための手段］ 本発明は、溶融金属表面に有効な不活性ガスを維持し、
一方、上述したアメリカ特許にて開示したような鋳造装
置での鋳型チャンバー用画室と、坩堝包囲体への接続用
ハルブ付導管とを無くすことを町能にする。

このような実際的改善は新規な装置の考案によって幾分
達成され、この装置においては、空気を溶融金属まで引
き下ろすことになるブリリイオンゾーンを防止するのに
十分な開口での大気雰囲気から溶融金属の表面までの距
離を確保しかつ鋳型を満たす時以外ではこの距離に金属
表面を維持する手段を備えている。この金属表面と大気
雰囲気との好ましい距離は少な《とも８インチ（２０３
．２１ＩｌｌＩ１）である。この距離であるならば、実
用的な不活性ガス圧力にてブリリイオンゾーンに起因し
た汚染を防ぜることか分かった。

金属の汚染は次のようにして防止される。

坩堝包囲体は、金属充填材および充填管の自由端を受け
入れるのに適した開口を有する第１カバーと、該第１カ
バーの上に配置されかつ横方向で離れた第１開口および
第２開口とこれらの開口の間の非中断領域とを有する第
２の横方向移動可能カバーとを備え、そして該非中断領
域の長さは前記第１カバーの開口の直径と等しいかより
長い。

第２の横方向移動可能カバーの第１開口は金属充填材を
受け入れるのに適しており、そして第２開口は充填管の
自由端を通るように受け入れるのに通している。坩堝を
金属で満たす際には、空気汚染を防止するような坩堝包
囲体を流れる不活性ガス流を維持しながら、移動可能カ
バーの第１開口と第１カバーの開口とを一直線上に合わ
せ、大気雰囲気とも連通状態にする。坩堝に装填した後
に、移動可能カバーを空気が溶融金属に触れるのを防く
ような位置にする。鋳造の際には、充填管の下端部を移
動可能カバーの第２開口内に挿入し、そしてこの移動可
能カバーを（充填管を動かすことによって）移動させて
充填管を第１カバーの開［１と一直線上に合わせる。次
に、充填管の自由端を溶融金属内に差し込み、その後に
、移動可能カバーを空気が溶融金属に触れるのを防ぐよ
うな位置にする。

好ましい実施態様例では、金屈の空気汚染が、坩堝包囲
体内を実質的に空気のない不活性ガス雰囲気にし、そし
て、後述するようなパイプを移動可能カバーの第１開口
に挿入することによって防止される。該パイプとは、移
動可能カバーの第１開口と第１カバーの開口とを一直線
上に合わせかつ大気雰囲気とを連通させた時に、第ｌ開
口と第１カバーの開口を通して坩堝内の溶融金属まで循
環空気流が降りてくるのを防止するのに十分な大気雰囲
気から溶融金属の表面までの距離を確保するのに適した
ものである。次に、坩堝包囲体内を通る不活性ガス流を
維持しながら、パイプ、移動可能カバーの第１開口およ
び第１カバーの開口が一直線上に合うように移動可能カ
バーを移動させる。所望ならば、金属をパイプ、移動可
能カバーの第１開口および第１カバーの開口を通して坩
堝へ装入できる。

別の好ましい実施態様例では、空気汚染が、坩堝包囲体
内を実質的に空気のない不活性ガス雰囲気下に維持しな
がら、第１カバーの開口を塞ぐように移動可能カバーを
移動させる。

鋳造過程の間は、鋳型内部に坩堝包囲体の不活性ガス圧
力よりも低い圧力を与えるように鋳型室（排気可能室）
を排気するのが好ましい。

本発明に係る装置および方法の利点の一つは、鋳造を従
来での複雑にシールされた包囲体なしで行えることであ
る。例えば、充填管はガス不透過表面を有しており、か
つ坩堝包囲体の内部にその開口を通って大気からの空気
が入るのを防ぐのに十分な不活性ガスの圧力を坩堝包囲
体内に維持する。好ましくは、不活性ガス圧力は大気圧
よりも僅か高い。もし不活性ガスがアルゴン（空気より
大きい密度）、窒素（空気よりも僅か小さい密度）ある
いは同一条件下で窒素の密度と少なくともほぼ同じ程度
の密度を有するガスであるならば、不活性ガスの開口か
ら大気への必然的な損失は僅かである。

本発明のやり方では従来装置の複雑性を解消するだけで
なく、適切な長さの充填管でもって鋳型室を坩堝包囲体
から離してかつ大気の空気または不活性ガスによってこ
れらから断熱して維持することも可能となり、鋳型室の
より効果的なかつ高価でない冷却ができる。さらに、充
填管は鋳造作業中にもその操作のために接近可能であり
、例えば、アメリカ特許第４５８９４６６号に従って充
填管を閉鎖するように窄めることができる。

大きな製品の鋳造に有益な利点は、システムを排気しそ
して不活性ガスでシステムを満たすのに必要な合計時間
を短縮できることである。

装填ロックを有する着脱可能な真空形成蓋を備えること
も好ましく、該真空形成蓋は坩堝包囲体に気密装着可能
でありかつ坩堝包囲体の高真空排気にも耐えうるちので
ある。溶融金属を坩堝へ供給するために、金属インゴッ
トを装填ロックを通して坩堝内に挿入する。金属を真空
下で溶解した後で、包囲体を不活性ガスで満たし、そし
て真空形成蓋を鋳造準備として取り外す。

坩堝包囲体からの不活性ガスに付加することになる不活
性ガスを鋳型室に供給して、フラッシング操作を助けお
よび／またはその後に鋳型室内圧力を高める。上述した
アメリカ特許第４７９１９７７号に従った鋳型への排気
接続の利点をも利用できる。

〔実施例〕

図面において、第１図および第２図は本発明の好ましい
装置の概略断面図であり、連続操作ステップを示してい
る。

第３図は該装置の概略断面図であり、坩堝への金属再充
填を示している。

第１図および第２図を参照して、上面６４を有する溶融
鋳造金属のための坩堝６２が、６０で示した箱状構造物
の中に封入されている。この包囲体６０の壁はその内部
に水のような冷却流体の循環用コイル（図示せず）を備
えるか、あるいは、冷却剤が循環できるように隙間のあ
る二重壁を備えている。坩堝６２は耐火性、電気絶縁性
のブロック７０内に埋め込まれており、このブロックは
坩堝を取り巻く誘導加熱コイル７２を内蔵している。

坩堝包囲体６０は着脱可能カバー９６を備えている。こ
の着脱可能カバー９６は開口９８を有して、そこにＭ１
００が嵌められている。この蓋は通気性の耐火性繊維板
で造られており、開口１０２を有する。この間口１０２
の大きさは、約３インチ（７６．２ｍｍ）の金属インゴ
ットが通りかつ、第２図および第３図に示すように、排
気タイプ鋳造装置１０の充填管４０の下部４４を自由に
差し入れ抜き出しできるものである。

可動カバー１０４がＭＩＯＯの上に置かれている。この
カバー１０４は開口１０６および１０Ｂを有する。開口
１０６の直径は開口１０２の直径とほぼ同しであり、そ
れは坩堝６２への装填の時に３インチ金属インゴントを
通すためである。開口１０８は、直径が約３／２〜７／
４インチ（３８．１〜４４．５ｍｍ）である充填管４０
の下部４４を（後述するように）通すだけなので、その
直径がより小さい。可動カバー１０４は、適切な通気性
耐火材料または耐熱ガラスのような非通気性耐火材料で
造られかつＭ１００の上を摺動して開口１０２を塞ぐこ
とができ、そのために開口１０６と１０８との間隔が少
なくとも開口１０２の直径に等しい。

金属インゴットを受け入れるための装填口冫ク１１２を
有する冷却された真空形成蓋１１０が、溶融金属形成中
カバー９６の上に置かれ、その後に、外されて鋳造がで
きるようになる。溶解作業中は、真空シール１１４が装
填口ツク１１２の上に置かれる。

包囲体６０は差圧発生装置８（図示せず）への接続具８
６を有し、この装置によって坩堝包囲体６０が封止され
たときにこの包囲体を高真空に徘気できる。接続具８８
が不活性ガス源（図示せず）につながっている。これま
で述べた装置の長所は、アメリカ特許第４５８９４６６
号の簡素化された鋳造装置と結びついて空気排除（ａｉ
ｒ−ｆｒｅｅ）鋳造に適していることである。しかしな
がら、その改善点を用いることは好ましく、このことは
先にのべた関連アメリカ特許第４７９１９７７号の主題
であり、その図面に示されている。前記出ＩＤ．Ｑの開
示は、本明細書にて明確に述べていないが、引用するこ
とで組み込んでいる。

鋳造装置ＩＯは分割できかつ密封可能な充填室１２を備
え、この充填室は垂直方向に可動な支持具ｌ４に取り付
けられている。充填室１２は２つの部分で構成され、合
わせた時にＯ−リング（図示せず）によってシールされ
、そして、適切な装置（図示Ｕ−ず）で垂直方向に開か
れたり、閉じられたりする。この充填室１２はその下側
の鋳型担持壁に、２０で示した通気性鋳型を担持するた
めの中央対向ｌ８を有し、この鋳型はここではシェルタ
イプ鋳型として示してあり、鋳型空隙部（キャビティ）
２６内へ溶融金属を導入するために下端部２４のある垂
直充填流路２２を有する。そして、充填室１２はその上
側壁に、差圧装置（図示せず）との接続具１６を有する
。

不透過性の充填管４０が備えられ、これは放射方向に外
側へ広がった上部フランジ４２の上部フレア部と、そこ
から垂直下方に伸びている下部４４とからなる。上部フ
ランジ４２は充填室１２の下側の鋳型担持壁と鋳型２０
の下端部との間に、下端部開口２４の周囲にてシール２
４ａによって気密に置かれる。下部４４は充填室１２の
中央開口ｌ８を通ってそこから垂直下方に伸びている。

可動支持具１４に接続した液圧シリンダー３４が、鋳型
２９のある充填室１２を上昇させるか下降させるかによ
って坩堝６２と充填室１２とを近づ《ようにそして離れ
るように相対的に動かす。図面には示していないが、鋳
型室（充填室）１２の分割可能の半分部分のそれぞれに
、水かもしれない冷却剤の源へ接続された包囲コイルな
いし二重壁間の循環空間のような内側冷却手段を備えて
もよい。

差圧発生装置は、接続具１６を通して充填室１２に与え
る圧力よりも別の接続具１６ａを通して鋳型２０の内部
により低い圧力を同時に与えるように選択的に操作され
る。好ましくは、ガスを良く通ずが溶解しない多孔プラ
グ４７が充填流路２２上方の鋳型２０の頂部開口を覆い
かつ接続具１６ａの口が封止手段４６によって多孔プラ
グ４７上にて鋳型頂部にシールされる。そして、多孔プ
ラグ４７およびその下の鋳型内部に充填室１２内に与え
る圧力よりも救い圧力が接続具１６ａを介して選択的に
与えるようになっている。封止手段４８はダクト４５と
充填室１２との間のリークを防止する。接続具１６およ
び１６ａは異なる真空ポンプシステムのそれぞれに、あ
るいは、これら接続具に異なる圧力を与えるための適切
なバルフ制御器を備えた単一の真空ポンプシステムにつ
ながっている。

鋳造の際には、溶融金属の供給が坩堝６２内に不活性ガ
スの実質的に空気のない雰囲気の下で次のようにして行
われる。真空形成蓋１１０を第１図に示すように配置し
て、金属インゴットを坩堝６２内へ装填口ック１１２お
よび開口１０２および１０６を通して導入する。次に、
真空シールｌｌ４を装填口ツク１１２に当て、包囲体を
実質的に空気のない状態まで接続具８６を通して排気す
る。そして、誘導加熱コイル７２によってインゴットを
溶解する。もしさらに金属を添加することが望ましいな
らば、包囲体を不活性ガスで約７５μｍＨｇの圧力まで
満たし、この圧力を維持するように不活性ガスを流して
装填ロック１１２がら空気が流入するのを防ぐ。この充
填ロック１１２の開口端が包囲雰囲気から十分に離れて
（例えば、少なくとも８インチ（２　０３．　２ｍｍ）
　）いる限りは、溶融金属と接触する開口１０２および
ｌ０６を通る引かれる循環空気流（ブリリイオンゾーン
）による汚染は生じない。

溶融金属が所定温度に達した時には、接続具８８を通し
て包囲体を所定圧力の不活性ガスで満たし、そしてシー
ル１１４を取り外す。次に、可動カバー１０４をワイヤ
ー（図示せず）によって横方向に移動して、開口１０２
を塞ぎ、そして真空形成蓋１１０を外す（この時、坩堝
包囲体６２は不活性ガス雰囲気下にある）。

第２図を参照して、充填室１２を動力シリンダー３４の
操作によって動かして、充填管４０を可動カバー１０４
の開口１０８（第３図）内に入れるような充填管４０と
坩堝包囲体６０との相対的な移動を行う。次に、鋳造装
置ｌＯおよび可動カバー１０４を横方向に移動させて、
開口１０８を蓋ｌ００の開口と一直線上にする（第２図
）。

次のステップは充填管４０を開口１０２を通して溶融金
属の表面下まで挿入することである。

鋳型を満たすために、接続具１６ａを働かせるごとで減
圧した差圧を垂直流路２２を通して鋳型２０の内部にか
けて、不活性ガス（アルゴン）続いて溶融金属が充填管
４０および充填垂直流路２２ないを上方へ流れるように
し、この垂直流路２２内にある溶融金属の金属液頭（ｍ
ｅｔａｌｌｏｓｔａＬｉｃｈｅａｄ）によって横方向に
鋳型空隙部２６内へ流れる。同時に、　接続具１６ａを
介してかけられる圧力と等しいかそれよりも高い第２の
圧力を接続具１６を通して充填室１２に、即ち鋳型２０
の外側にかけて、鋳型空隙部２６を溶融金属で満たすの
を確実にする。この第２圧力は坩堝６２内の溶融金属に
かかっている圧力よりも低く、その大きさは鋳型空隙部
２６を満たすようにするのにちょうど適したものである
。一旦、充填が完了したならば、鋳型内部に低圧力を維
持しながら、鋳型２０の周囲圧力を下げてもよく、鋳物
品質を改良しかつ鋳型の引張応力を低減する。鋳造金属
が反応温度のままであるならば、接続具５０を通して不
活性ガスを充填室１２に入れることで充填室内圧力を高
める。

鋳造が完了したならば、接続具１６および１６ａで達成
されていた圧力を大気圧に戻す。そして、充填管４０を
開口１０２から出して開口１０８内にあるように引き上
げる。次に、鋳造装置１０および可動力ハー１０４を横
方向に移動させて開口１０２をカバー１０４で再び覆い
、その後に、充填管４０を開口１０８から完全に引き抜
く。そして、充填室１２を開き、充填した鋳型２０およ
び充填管４０を次の鋳造サイクルの準備のために取り出
す。

上述した接続具１６ａの使用およびその使用方法は好ま
しいものであるが、必須の要件ではない。

接続具１６ａがないとすれば、鋳型空隙部を満たし得る
低い圧力を接続具１６によって充填室１２内全体にもた
らし、その鋳型にかかる低い圧力を鋳型の多孔質材料を
通して鋳型内部にもたらすことだけが上述したやり方の
変更点である。その結果は、一般的には、差圧に用いる
二つの真空接続具での結果ほど満足できるものではない
。鋳型空隙部の充填中に不純物が鋳型システムから同様
に効果的に除去されず、かつ十分な充填を達成するには
鋳型への外部圧力はより低くする必要があり、その結果
として鋳型への金属重量負荷が大きくなる。しかしなが
ら、接続具１６ａなしでも、従来技術と比べて、この方
法および装置は著しく有益である。

第３図を参照して、次の鋳造サイクルの４！備のために
付加金属を坩堝６２（依然として不活性雰囲気下にある
）に挿入する際に、真空形成蓋１ｌＯを用いる必要はな
い。その代わりに、約１２インチ（３０４．８ｍｍ）長
さのフランジパイブ１１６をカバー１０４の開口１０６
内に挿入する。次に、約７５μｍＨｇのアルゴン圧力を
維持するのに十分なアルゴンガス流を坩堝包囲体６０に
維持して、可動力パー１０４を（ワイヤー（図示せず）
を用いるかあるいは充填管４０を開口１０８内にまで挿
入することで）横方向に移動させて、開口１０６と１０
２とを一直線上に合わせる。そして、金属充填材をパイ
プ１１６および開口１０６と１０２を通して挿入し、不
活性雰囲気下で溶解する。

パイプ１１６は溶湯表面と大気との間にかなり長い距ｍ
（例えは、少なくとも８インチ（２０３．２ｎｕ＋＋）
を確保するので、循環空気流（プリリイオンヅーン）に
よる溶融金属の汚染は回避できる。

本発明を図面に図解するために選択された鋳型は、複数
製品用の高温結合されたセラミックタイプのものである
。しかしながら、これは単なる一例であって、各種サイ
ズおよび形状の単一ないし複数製品用の低温結合された
砂鋳型のようなその他のタイプの鋳型を使用することが
でき、低圧力接続具１６ａを備えて述べたように使用す
るときには、鋳型選択範囲が広がる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、真空形成蓋を載せて金属を溶解している時の
本発明に係る鋳造装置の概略断面図であり、 第２図は、鋳型を収容した充填室（排気可能室）から伸
びた充填管が坩堝包囲体に挿入されている時の本発明に
係る鋳造装置の概略断面図であり、第３図は、充填室を
坩堝包囲体の上方に配置した時の本発明に係る鋳造装置
の概略断面図である。 １２・・・充填室（排気可能室）、 １６、１６ａ・・・接続具、２９・・・鋳型、２２・・
・充填流路、　　４０・・・充填管、４７・・・多孔プ
ラグ、６０・・・坩堝包囲体、２・・・坩堝、　９６・
・・カバー ０４・・・可動力ハー ０２、１０６、１０ １０・・・真空形成蓋、 ８・・・開口、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、排気可能室の中に封入された通気性鋳型に溶融金属
   を空気排除のもとで重力に逆らって鋳造する方法であっ
   て、該排気可能室はそこから伸びた自由端を有する鋳型
   空隙部用の充填管を備えているところの金属鋳造方法が
   下記工程： 鋳造用の溶融金属を不活性ガスの実質的に空気のない雰
   囲気の下で包囲体の中で坩堝内に供給する工程：なお、
   前記包囲体は金属充填材および前記充填管の自由端を受
   け入れるのに適した開口を有する第１カバーと、該第１
   カバーの上に配置されかつ横方向で離れた第１開口およ
   び第２開口とこれらの開口の間の非中断領域とを有する
   第２の横方向移動可能カバーとを備え、該非中断領域の
   長さは前記第１カバーの開口の直径と等しいかより長く
   、前記第１開口は金属充填材を受け入れるのに適してお
   り、前記第２開口は前記充填管の自由端を通るように受
   け入れるのに適しており、前記第１カバーの開口および
   前記第２移動可能カバーの第１開口は前記溶融金属の坩
   堝への供給の際に一直線上に配置されて連通している、 前記第２移動可能カバーを、空気が前記坩堝内の溶融金
   属と接触するのを防ぐように配置する工程： 前記充填管の自由端を前記第２移動可能カバーの前記第
   ２開口内に挿入し、そして前記第２移動可能カバーを前
   記充填管の自由端と前記第１カバーの開口とが一直線上
   に合うように移動させる工程： 前記充填管および前記坩堝包囲体を相対的に動かして前
   記充填管の自由端を前記坩堝内の溶融金属の表面下の位
   置に入れ、そして前記鋳型の内部に前記坩堝包囲体内の
   不活性ガス雰囲気の圧力よりも十分に低い圧力を与える
   ように前記排気可能室を排気して溶融金属を前記充填管
   を通って上昇させ前記鋳型空隙部を満たす工程： 前記充填管を前記溶融金属から引き抜くように前記充填
   管および前記坩堝包囲体を相対的に動かす工程：および 前記第２移動可能カバーを、空気が前記坩堝内の溶融金
   属と接触するのを防ぐように配置する工程： を含んでなることを特徴とする重力に逆らった金属鋳造
   方法。 ２、下記工程： 前記坩堝包囲体内を実質的に空気のない不活性ガス雰囲
   気にする工程： 前記第２移動可能カバーの前記第１開口と前記第１カバ
   ーの開口とを一直線上に合わせかつ大気雰囲気とも連通
   させた時に、前記第１開口と前記第１カバーの開口を通
   して前記坩堝内の溶融金属まで循環空気流が降りてくる
   のを防止するのに十分な大気雰囲気から前記溶融金属の
   表面までの距離を確保するのに適したパイプを前記第２
   移動可能カバーの前記第１開口に挿入する工程：および
   前記坩堝包囲体内を通る不活性ガス流を維持しながら、
   前記パイプ、前記第２移動可能カバーの前記第１開口お
   よび前記第１カバーの開口が一直線上に合うように前記
   第２移動可能カバーを移動させる工程： によって空気が前記溶融金属と接触のを防止することを
   特徴とする請求項１記載の方法。３、前記溶融金属の表
   面と前記大気雰囲気との前記距離は８インチ（２０３．
   ２ｍｍ）より長いことを特徴とする請求項２記載の方法
   。 ４、前記パイプ、前記第２移動可能カバーの前記第１開
   口および前記第１カバーの開口を通して金属を前記坩堝
   に装填する工程をさらに含んでいることを特徴とする請
   求項２記載の方法。 ５、下記工程： 前記坩堝包囲体内を実質的に空気のない不活性ガス雰囲
   気にする工程：および 前記第１カバーの開口を塞ぐように前記第１カバーの開
   口の上に前記第２移動可能カバーの非中断領域を持って
   くる工程： によって空気が前記坩堝内の溶融金属と接触のを防止す
   ることを特徴とする請求項１記載の方法。 ６、前記充填管および前記坩堝包囲体を近づくように相
   対的に動かしている時に、前記排気可能室を排気して不
   活性ガスを前記包囲体から前記鋳型内へ引くことを特徴
   とする請求項１記載の方法。 ７、前記充填管の上部は前記排気可能室と前記鋳型との
   間でシールされていることを特徴とする請求項１記載の
   方法。 ８、前記充填管の自由端が前記坩堝内の溶融金属表面下
   にある時に、不活性ガスの前記鋳型から前記排気可能室
   への流れを与える工程を含んでいることを特徴とする請
   求項１記載の方法。 ９、前記排気可能室にそして前記鋳型の充填流路の上部
   に別々の排気接続具を備えて、前記充填管が前記坩堝内
   の溶融金属表面下にある期間の少なくともその一部では
   、前記鋳型の外側の前記排気可能室の圧力よりも低い圧
   力を前記鋳型の充填流路の上部の中に維持する工程を含
   んでいることを特徴とする請求項８記載の方法。 １０、前記充填管は不透過性であり、そして、前記充填
   管の自由端および前記フランジパイプの開口端を前記相
   対移動工程にて大気に曝す工程および同時に大気の空気
   が前記排気可能室の内部に入るのを防止するのに十分な
   不活性ガス圧力を前記鋳型包囲体内に維持する工程を含
   んでいることを特徴とする請求項１記載の方法。 １１、前記鋳型包囲体内に維持されている不活性ガスの
   圧力は大気圧より高いことを特徴とする請求項１０記載
   の方法。 １２、前記不活性ガスは窒素と少なくともおおよそ同じ
   くらいの濃さであることを特徴とする請求項１１記載の
   方法。 １３、前記充填管によるおよび前記充填管を介しての熱
   伝達を除いて、前記排気可能室を前記坩堝包囲体から大
   気の空気または不活性ガスによって断熱する工程を含ん
   でいることを特徴とする請求項１２記載の方法。 １４、下記工程： 装填ロックを備え、前記坩堝包囲体に気密装着可能であ
   りかつ前記坩堝包囲体の高真空排気にも耐えうる着脱可
   能な真空形成蓋を備える工程：金属インゴットを前記装
   填ロックを通して前記坩堝に挿入し、そして前記装填ロ
   ックを封止する工程： 前記坩堝包囲体および前記真空形成蓋を実質的に空気の
   ない低い圧力まで排気し、かつ前記坩堝内の金属インゴ
   ットを加熱して前記金属インゴットを鋳造に適した溶融
   状態にする工程： 前記坩堝包囲体の中に前記不活性ガスを流してそこに不
   活性ガス雰囲気を形成する工程：前記真空形成蓋を取り
   外した時に、前記第１カバーの開口を塞いで、空気が前
   記溶融金属を汚染するのを防ぐように前記第２移動可能
   カバーを横方向に移動させる工程：および 前記真空形成蓋を取り外す工程： を含んでなることを特徴とする請求項１記載の方法。 １５、自由端を有する鋳型空隙部用の充填管が伸び出て
   いる排気可能室の中に封入された通気性鋳型に溶融金属
   を空気排除のもとで重力に逆らって鋳造する装置であっ
   て、 溶融した鋳造金属を不活性ガスの実質的に空気のない雰
   囲気の下で坩堝内に供給することのできる包囲された坩
   堝手段と、 前記充填管の自由端が通るように受け入れる開口を有す
   る坩堝包囲体と、 前記充填管の自由端を前記坩堝の中へそしてそこから引
   き抜くように前記充填管および前記坩堝手段を相対的に
   動かす手段と、 前記鋳型の内部に前記坩堝包囲体内の不活性ガスの圧力
   よりも十分に低い圧力を与えて溶融金属を前記充填管を
   通って上昇させ前記鋳型空隙部を満たすように、前記排
   気可能室を排気するための手段と、 を有する鋳造装置において、 前記坩堝包囲体は、金属充填材および前記充填管の自由
   端を受け入れるのに適した開口を有する第１カバーと、
   該第１カバーの上に配置されかつ横方向で離れた第１開
   口および第２開口とこれらの開口の間の非中断領域とを
   有する第２の横方向移動可能カバーとを備え、そして該
   非中断領域の長さは前記第１カバーの開口の直径と等し
   いかより長く、前記第１開口は金属充填材を受け入れる
   のに適しており、前記第２開口は前記充填管の自由端を
   通るように受け入れるのに適していることを特徴とする
   重力に逆らった金属鋳造装置。 １６、前記第２移動可能カバーの前記第１開口に挿入さ
   れるパイプをさらに有しており、該パイプは、溶融金属
   の前記坩堝への供給の際に、前記第２移動可能カバーの
   前記第１開口と前記第１カバーの開口とを一直線上に合
   わせかつ大気雰囲気とも連通させた時に、前記第１開口
   と前記第１カバーの開口を通して前記坩堝内の溶融金属
   まで循環空気流が降りてくるのを防止するのに十分な大
   気雰囲気から前記溶融金属の表面までの距離を確保する
   ことを特徴とする特徴とする請求項１５記載の装置。 １７、前記溶融金属の表面と前記大気雰囲気との前記距
   離は８インチ（２０３．２ｍｍ）より長いことを特徴と
   する請求項１６記載の装置。 １８、前記充填管の上部は前記排気可能室と前記鋳型と
   の間でシールされていることを特徴とする請求項１５記
   載の装置。 １９、不活性ガスを前記鋳型の外側で前記排気可能室へ
   供給する手段を有することを特徴とする特徴とする請求
   項１５記載の装置。 ２０、前記排気可能室を排気するための前記手段は、前
   記鋳型の充填流路の上部への排気接続具と、前記鋳型の
   外側で前記排気可能室内の圧力よりも低い圧力を該排気
   接続具内に与える手段とを含んでいることを特徴とする
   請求項１５記載の装置。 ２１、前記充填管は不透過性であり、そして、大気の空
   気が前記排気可能室の内部に入るのを防止するのに十分
   な不活性ガス圧力を前記鋳型包囲体内に維持するような
   流量で不活性ガスを前記坩堝包囲体に供給する手段を備
   えていることを特徴とする請求項１５記載の装置。 ２２、前記排気可能室は、前記充填管によるおよび前記
   充填管を介しての熱伝達を除いて、前記坩堝包囲体から
   大気の空気によって断熱されるように該包囲体から十分
   離されていることを特徴とする請求項１５記載の装置。 ２３、装填ロックを備え、前記坩堝包囲体に気密装着可
   能でありかつ前記坩堝包囲体の高真空排気にも耐えうる
   着脱可能な真空形成蓋を有することを特徴とする請求項
   １５記載の装置。