JPH03277728A - コールドウォール型ルツボの炉体構造 - 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、高級特殊金属、特に、酸素（０）や窒素（Ｎ
）と反応し易いために高純度の金属または合金として溶
成するのが困難なことから活性金属（Ｒｅａｃｔｉｖｅ
　Ｍｅｔａｌｓｌ　と呼ばれるＴｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｂｅ、
Ｚｒ。

Ｖ、Ｓｒなどの溶解に適した構造の誘導溶解ルツボに関
する。

より具体的には、コールドウオール型ルツボ溶解法と呼
ばれる誘導溶解方法に使用されるルツボの中で、全体と
してほぼ中空円筒形の銅などの導電性と熱伝導度が良好
な金属製のルツボ本体とその外周に配置される誘導加熱
コイルとから成りルツボの側壁と底部とが狭いスリット
により複数個のセグメントに分割され、それぞれが冷却
水などの冷媒により冷却される誘導溶解用の金属性ルツ
ボに関する。

一般的なコールドウオール型ルツボ炉の特徴はその側壁
の構造であって、側壁はその円周面上において軸線にほ
ぼ平行な４〜２０個程度の複数の縦に細長い短冊形の側
壁セグメントに分割され、各側壁セグメントは、隣接す
る外周セグメントとの間に、所定の隙間を保って間欠的
に配置されて外周部が円周方向に連続した導体のコイル
を形成しないようになっていて、それぞれの内部には冷
却水を流通させるための空隙が設けられるが、底部では
一体に結合され電気的に接続されていることである。

［従来の技術］ 特殊金属と呼ばれる、 イ）半導体などの材料として使用される高純度の金属、
合金、 口）　Ｔｉ、Ｚｒなど酸素、窒素、炭素その他の元素と
反応しやすい金属とそれらの合金、および、ハ）　Ｗ、
Ｍｏ、Ｔａなと溶融温度が極めて高い金属とその合金な
ど特殊な金属の溶解は、従来は電子ビーム溶解炉、非消
耗型アーク炉や高周波誘導炉などにより、真空、不活性
ガス雰囲気の中で溶解し何とか要望に応じてきた。

しかしながら、上記の溶解装置のうち真空溶解炉ではア
ルミナ、シリカ、マグネシア、ベリリアなどの金属酸化
物を主体とするセラミック系の耐火材料で作られた、ル
ツボ、あるいは黒鉛ルツボなどの冶金容器の内部に被溶
融金属を接触させた状体で収容して、高温で溶解する手
段に依存していたため、それらのルツボの炉壁を構成す
る耐火材料と被溶融金属との高温での接触が不可避なこ
とにより、それらの耐火材料を構成するセラミックス成
分や黒鉛ルツボの炭素が被溶融金属に吸収され、溶解さ
れた材料の純度が低下し要求規格に達しないようになっ
た。

自由主義国家中で宇宙航空産業に最も関連の深いアメリ
カでは、炉体内の被溶融金属と炉壁との高温での接触を
避けることの可能な溶解方法と装置の開発研究が継続し
て進められ、その結果開発された方式として、水冷銅電
極を使用した非消耗電極式真空アーク瀉解法、エレクト
ロンビーム（ＥＢ）溶解法、エレクトロスラグ溶解法な
どが挙げられ、チタン系や高融点金属は現在でもこれら
の方法に依存している。

ルツボの炉壁が円周方向に複数のセグメントに分割され
て、短冊状に縦に延び、それぞれが水冷される金属のス
プリットルツボを使用する溶解方法と装置が米国鉱山間
により開発され、　１９５７年にＧ、Ｈ，５ｈｉｐｐｅ
ｒｅｉｔを発明者として特許されている。

この溶解方法は、その後改良され、インダクトスラグ溶
解法あるいはインダクションスラグプロセスとよばれ、
その装置の構造は第４図に示すとおりである。

この装置の特徴とするところは、スロット２により細長
い複数の区画に分割された水冷銅側壁セグメント３のそ
れぞれは、底部において結合して一体化されるが側壁部
は相互に完全絶縁する必要がないという知見に基ずくも
ので、要約すると、溶融スラグ層４と凝固した薄いスラ
グ層４°が形成されて被溶融金属と炉壁との間に介在す
るから予め絶縁構造にしておく必要がないということで
あり、符号６は凝固を開始させるためのスタブで７は凝
固した金属を引出す引出し棒である。

インダクトスラグ溶解法は、このような構造的特徴があ
るにもかかわらず、スラグとして弗化カルシュラム（Ｃ
ａＦｚ）による良質のスラグを必要とすること、溶解中
に弗化カルシウムと溶融金属とが反応してガスが発生し
、凝固した金属に空孔が発生して溶解と鋳造を困難にす
るため、かなりの期間実用化するには至らなかった。

その後インタクトスラグ溶解法の装置を使用して、しか
もスラグを使用しなくても溶解が可能な現象が認められ
た。

例えば、Ｄ、Ａ、Ｈｕｋｉｎ氏が実施した浮遊溶解法で
は、スラグなしでランタンを真空中で溶解したり白金を
大気中で溶解しているｆＵｓＰ３７０２３６８）。

この装置の概要は第５図ｆＡ）とｆＢｌ　に示すとおり
であり、この方法では上記の図面に示されているように
、ルツボの炉体３はスロット２により細長い複数の区画
に分割され、底部３°で一体に連結され、開放された頭
部とそれに続く中空円筒部と、頭部と底部の中間で内径
が連続的に次第に減少する中間部とから成り、溶解室の
内形がワイングラスに似たルツボを使用するものである
。

一方、同じく米国のデュリロン社により同種のルツボを
使用してスラグなしで活性金属を溶解する方法が提案さ
れている（特開昭６３−１４９３３７１　。

この装置の概要は第５図ＦＣ＋　と（Ｄ）に示すとおり
であり、この方法はインダクション・スカル溶解法とも
呼ばれているが、要するに水冷銅短冊セグメント３の炉
壁面にスカル（ｓｋｕｌｌｌ　と呼ばれる被溶融金属の
凝固層５を形成させるとともに、電磁誘導作用により、
るつぼ上部では溶湯を側壁から浮遊させようとして銅短
冊炉壁相互間の短絡を防止し、るつぼ下部６は一体に連
結させるという考え方によるものである。

電磁気的作用としては、１次誘導コイル８に流された商
用周波数からラジオ周波数程度の電流により発生する磁
束の一部は、ルツボを構成する水冷銅短冊セグメント３
を貫通して２次誘導電流を流す。

しかしながら、ルツボの炉壁は短冊セグメント３として
分割されているので、ルツボの全周壁を循環して流れる
ことはなく個々の短冊セグメントごとに流れるだけであ
る。

従って、電流値も少なく各短冊セグメントを流れる電流
に対する銅の電気抵抗によって各短冊セグメントはある
程度発熱するが１発生した熱は水冷ジャケットＪ内を流
れる水により冷却される。

一方、１次誘導コイル８によって発生する磁束の大半は
、ルツボの溶解室９内を通過し、内部に収容されている
未溶解の被溶解材料あるいは溶湯に２次誘導電流を流し
て発熱させて溶解を進行させ、あるいは溶湯の温度を上
昇させる。

溶湯の内部では、１次誘導コイルによって発生する磁束
と、該磁束によって発生する２次誘導電流によって、磁
束の方向と電流の方向とのそれぞれの方向に直角な方向
の力が発生し、このアンバランスによって、溶湯はるつ
ぼの溶解室内で撹拌され、合金成分が混合されるととも
に溶湯全体が中心に向かう力を受ける。

上述したコールドウオール溶解法の長所は、１）スリッ
トが刻まれているため、銅ルツボ自体の電力損失が少な
い。

２）セラミック系のルツボを使用しないため耐火材を構
成する物質の混入、またはそれらとの反応による汚染が
回避出来る。

３）電磁撹拌力により比重の異なる金属を偏析の発生を
避は良質の合金とすることができる。

４）雰囲気圧力を１気圧以上にすることができるので、
沸点が極めて相違する２種以上の合金元素を合金とする
ことができる。

５）真空または不活性雰囲気下で溶解することで電子ビ
ーム（ＥＢ）ｆｆｌ解に匹敵する高純度金属または合金
を製造することができる。

このようにして、溶融金属が凝固して形成された皮膜あ
るいは層をスラグの代わりに利用することにより、銅製
のスプリット型ルツボ中でチタンなどの活性金属を溶解
するコールドウール型ルツボは一応実用可能な原型とし
ての域に達した。

その後各国で、Ｉ）工業用線チタ：／　、２１Ｔｉ−０
，２Ｐｄ３）Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ、　４）Ｔｉ−ＡＩ金
属間化合物ナトカ実用ベースで溶解されている。

し発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このコールドウール型ルツボには次のよ
うな欠点が認められている。

側壁が円周方向に分割され、長手軸に沿って縦方向に延
在する細長い中空のセグメント３で構成され、且つ各セ
グメントの下端が底部６として一体に接続されて連続し
た短絡部を構成するため、第６図に示されるように、こ
の短絡部に沿う電流周回経路よりも内側の磁界が弱く、
曲線ｘ−ｘで示される磁束分布となり、２つの曲線Ｘ−
Ｘで囲まれたルツボの内部の被渚解金属Ｍを溶解するた
めに必要なエネルギーの損失が大で、特にルツボの下半
分の水平な点線Ｈ以下での溶解が困難である。

なお図中の符号７はコイルセメントを示す。

このための解決法としては、 １）コイル全体をより上に移動して、コイル底部の位置
を相対的に高める。

この場合、いわば溶解を断念した下部分に、どのような
物質を充填するかが問題であるイ）セラミックス 溶湯がセラミックスを充填した底部に達すると溶湯とセ
ラミックスが反応し、品質管理が困難になる。これでは
何のためにこのコールトウオーＪし型ルツボな使うか分
からなくなる。

口）被溶解金属と同一のいわゆる楔材 コールドウオール型ルツボのような特殊の溶解ルツボを
必要とするのは、本来このような方法でしか得られない
特殊金属あるいは合金である。

同一成分の金属あるいは合金のみを連続して、専用的に
溶解するならば格別、ある種の金属あるいは合金を溶解
する都度、溶解品種に応じてそのような楔材を準備する
ことは困難でもあり、極めて不経済である。

しかも、本来は溶かす必要のない楔材の部分まで加熱さ
れるので損失が大きくなるのみでなく底板部での電力投
入をも阻止する。

この方法は、　Ｈｕｋｉｎ　（Ｕ、　Ｓ、　Ｐ、　３．
７０２．３６８）が採用した手段に類するもので、第５
図（Ａｌ　、　ｆＢｌ　に示すように側壁のみでなく底
板部をもセグメントに分割するものである。

これにより、底部が存在するにも関わらず磁束密度は、
第６図のｘ−ｘ’線に示されるようにかなり改善される
。

Ｈｕｋｉｎの場合には、底部の肉厚を極めて大にしさら
に底部のコーナーの曲率半径を大にして、溶湯が浮上し
やすい構造にしていた。このルツボの容積は小さいので
、前述の炉の中心に向かう力によって溶融金属が浮遊す
る。

この方法によっても、融点の高い金属を溶解する場合に
は次のような問題がある。

底板部をもセグメントに分割すると、セグメント・３の
半径方向先端３″′は、第７図のように極めて細くなっ
て冷却されにくくなり、高融点金属を溶解する場合には
セグメントの先端部が溶融してしまうことにもなる。

このような溶融を避ける手段として、セグメントの分割
数はある程度確保した上で、セグメント間の短絡の確率
は極力下げるのが好ましいことから、中心部にかなり大
きな垂直孔を設ける手段を採用せざるを得なかった。

しかしながら、この結果、垂直孔内に溶融金属が侵入し
やすくなるために、セラミックスあるいは楔材を充填す
るなど、前記の１）の対策を必要とし、程度の差こそあ
れ、前記の１）での問題が発生していた。

［課題を解決するための手段〕 １）側壁セグメントは従来と同様とし、側壁の下端から
さらに半径方向内方に延在する底部はほぼ水平とし、そ
の先端部をルツボの軸心に近い部分で短絡するとともに
、この底部先端の位置は、各セグメントの半径方向内先
端に画定され、底部を実用的に冷却できる程度の容積を
有する円形となるような位置とする。

大容量の炉の場合はＨｕｋｉｎのような磁気浮上は期待
薄であるので底部中心に深い孔部を設けることは余り意
味がない。

これによりルツボ内での磁束分布も改善でき、冷却水の
流れも各セグメント間でバランスする。

２）ルツボの外周縁に相当する部分に、完成した状態で
フランジとして作用する環状の基盤を設けるが、この基
盤は各側壁セグメントをほぼ垂直に立設するための地盤
に相当する共通基盤となる。

この共通基盤の外縁は、誘導コイルの外端と同一または
さらにコイルの外端よりも半径方向外方に突出する程度
とする。

３）共通基盤上に所定数の側壁セグメントを立設して、
各側壁セグメントの内部に冷却通路用の内孔を設ける。

４）側壁セグメントの内壁と両側壁は、前記の共通基盤
の上部より高い位置で、半径方向内方に水平に曲げられ
て水平な底部を構成する。

この底部も側壁セグメント間のスリットの延長により分
割されて底壁セグメントを構成する。

５）隣接する水平底部同士は、その先端部で連結され電
気的に短絡されるが、この短絡部もセグメント部と同様
、冷媒通路を有し冷却可能にする。

６）このようにして、ルツボは全体としては庇付直立円
柱状に形成され、この直立円柱の外周部にフランジとな
る共通基盤の上面と、直立円柱の最高点までの間の範囲
内に誘導コイルを配置する。

上記１）〜６）は基本的構成である。

７）外壁となるセグメント群の各々とルツボの長手軸と
の中間に半径方向に整列する中間セグメント群を配置す
る。これらの外壁セグメント群と中間セグメント群は中
心部に於て全てが連結され共通の単一な直立円柱状の連
結部を構成し、その−部にはこの直立円柱の外壁を冷却
する冷媒通路が設けられる。

８）共通基盤上の内部に冷却媒体の通路を有する熱およ
び電気伝導性の金属製の複数の中空セグメントを複数の
同心円上に配置し、これらの円心円上にあるセグメント
は半径方向ならびに円心円上に於て全ての隣接するセグ
メントからは分離されて、同心円上のセグメントの数は
中心から外周に向って非減少的に増加させ、それらセグ
メントの基盤からの高さは中心から外周に向って非減少
的に高くさせ、誘導加熱コイルを外周セグメントの中心
部付近からセグメントの頂部付近までルツボの外周を囲
んで配置する。

［作　用］ このように、外周壁を構成する外周セグメントから軸心
部の中空円筒部又は中空セグメントに至る間、さらに外
周と中間のセグメントまでを含め冷却媒体としての水の
流れもバランスされ、且つ磁速分布も改善され、さらに
ルツボの消耗と電力損失が低減され、結果として被溶解
物に入る電力が増加する。

［実施例］ 実施例】 第１図ｆＡｌ　は本発明の基本的実施例であるコールド
ウオール型ルツボの外周から中心までの部分平断面図で
あり、第１図（Ｂｌは第１図（ＡｌのＢＢ線に沿って見
た側断面図、第１図ｆｃｌ　は第１図ｆＡｌ　のｃ−ｃ
ｍに沿って見た側断面図で、第１図ｆＤｌ　は外壁を構
成しスリット２により分離されて隣接する外壁セグメン
ト群の一部を示す斜視図である６ 図中の符合ｌＯはコールドウオール型ルツボの全体を示
し、１１は、このルツボの外縁部に配置された円盤状の
基盤である。

１２は、スリ・ント２により分離されてルツボの外周を
構成する複数の外周セグメントで、円盤状の基盤１１の
外周縁から立上り誘導コイル８がその外周に配置される
外壁１．２ａと、その頂部に於て一体に連結されてほぼ
垂直に垂下する内壁１２ｂと、前記外壁１２ａと内壁１
２ｂとを両側面から一体に連結する側壁１２Ｃとから成
り、これらの３つの壁の内部は断面が円形で頂部が閉ざ
された空孔１３となっている。

この空孔１３の内部には、その空孔の頂部より僅に下に
開口する内管１４が長手軸に沿ってほぼ同心に設けられ
ている。

従って、外周セグメント１２は全体として内部が２重管
となった中空管になっている。

外周セグメント１２の内壁＋２ｂの外面１２ｂ゛　は、
頂点からほぼ垂直下方に、前記の基盤１１の上面より所
定の高さだけ離れた位置まで下った位置からほぼ直角に
曲がり、水平底部１５の上面１５′となって中心部に向
って半径方向内方に延びる。

内壁１２ｂの内面１２ｂ”は、外面１２ｂ°　よりもさ
らに下方に下った位置から、前記の外壁に平行に水平に
底部１５の裏面１５″となって中心方向に向って延び、
上面１５゛　と裏面１５″の間が水平底部１５の土壁の
厚さとなり外周セグメントエ２の両側壁１２ｃ［第１図
　（Ｄ）］は内壁１２ｂ“に平行に中心に向って延びて
側壁となり、前記の内壁から連続して延びる部分と共に
一体に連続して、半径方向中央部に延びる水平な底部を
形成するが、この底部はかなり厚い土壁１５ａとそれに
連続する両側壁１５ｃから成り、下方が開放されＵ字溝
が倒立した状態の底部１５を構成する。　上述の外周セ
グメント１２は、基盤１１の外周縁上に一定の間隔を保
って、複数個（４〜２０個）程度設けられている。

従って、各外周セグメント１２は円周方向に分割された
複数の短冊型セグメントを構成するが、その底部は、各
外周セグメント１２に連続し、直角に方向を変え、水平
に半径方向内方に延在する複数の底部１５の複数のセグ
メントとなるが、軸心部の周辺で連結部１６において次
々に連結され、外周セグメント１２と底部セグメント１
５は、全体としては半径方向内方の軸心に近い位置で一
体に短絡されている。

第１図ｆｃｌ　に示されているように、基盤１１は、隣
接するセグメント同士を分離するスリット２の部分だけ
が半径方向内方に中心部に近い連結部１６にまで達し、
そこから垂直上方に立上って隣接する水平底部セグメン
トＩ５の対向する側壁と共に前記の連結部１６を構成す
るが、この連結部１６の内部の半径方向外側周辺は、前
述の外周壁１２の空孔１３と連通する空洞となっている
。

第１図（Ｂ）とｆｃ）から理解されるように、基盤１１
は外周縁の環状部と、軸心に近い連結部１６と連結部１
６から外周縁の環状部に至るスリットである細い放射状
の部分とから成り、例えれば、基盤１】が車輪のリムに
、連結部１６が車軸に、スリット部がスポークに相当し
車輪の外観に類似している。

このように、各セグメントの外周壁セグメント１２と水
平な底部セグメント１５と連結部１６とから成るルツボ
全体は、スリットを除いては外壁に囲まれた庇付中空円
筒であり、その底部が内冷加水室２１のフランジに連結
され、その外Ｃ図で下）は外冷却水室３１に流体密番こ
連結され、外周壁１２とルツボの底を構成する水平な底
部を一貫して冷却する冷却液の流通路が形成される。

これらの内冷加水室２１と外冷却水室３１については、
本発明と直接関連のある部分について以下に説明する。

内冷加水室２１と外冷却水室３１とは、全体として上部
が開口した、２段底付き円筒で内冷加水室２Ｊは外冷却
水室３１に収容され、内冷加水室２１の底部には水の入
口管２２が、外冷却水室３１の底部には水の出口管３２
が設けられている。

第１図（Ｂｌ　とｆｃ）参照して、冷却水の流動につい
て説明する。

冷却水は、内冷加水室２１の底部の水の入口管２２から
流入し内冷動水室２１内を上昇して、ルツボ内の水平な
底部セグメントの水平溝１５ａ内を水平に流れ、外周セ
グメント１２の内孔１３内を内管１４の外周に沿って上
向きに流れ、内孔Ｉ３の頂部に達すると内管１４内に流
入し下向きに流れて、内冷加水室２１のフランジに設け
られた流通孔２４を通過し、内冷加水室２１と外冷却水
室３１の両フランジ間に形成される水平通路を流れ、さ
らに両冷却水室の対向する垂直壁間の流路内を流れ外冷
却水室３１の底部の水の出口管３２から流出する。

第１図ｆｃｌ　に示されるように、水平な底部セグメン
ト１５の連結部１６に開けられた下向きの開口１７は、
底部セグメント１５の溝により形成される水平流路１５
ａに連通する、直立した連結部１６をも冷却することが
できる。

災ｍＰＩ２ 第２図ｆＡｌ　と（Ｂ）は、本発明の第２の実施例を示
す側断面図と平断面図である。

符号４１は基盤であり、４２は基盤４１の周縁上に等間
隔に立設された複数の外周セグメントで、円周方向に隣
接する外周セグメント同士との間は所定の幅のスリット
で分離されている８符号４５は、外周セグメント４２の
それぞれに対し半径方向内方に整列して隣接し、外周セ
グメント４２と同心円上に配列される中間直立セグメン
トであり、符号４６は外周セグメント４２と中間直立セ
グメントの群が半径方向内方に集中し中心部で合体して
単一の円柱として構成された直立中心円柱である。

外周セグメント４２と中間直立セグメント４５の各々は
、頭部で密閉され内部に冷媒としての冷却水の通路とな
る内孔４３を有し、直立中心円柱４６も冷却水の通路と
なる同様な内孔４７を有し、これらの内孔４３と４７は
いずれも内部に上下端が開口した中空管４４を有し、下
端開口がルツボの外部に通ずる２重中空管になっている
。

外周セグメント４２と中間直立セグメント４５の各々は
、直立中心円柱４６の冷却水通路を経由し半径方向なら
びに円周方向に連通し、内冷動水室５２と中間冷却水室
５１と外冷却水室５３に連結された時、ルツボ内のすべ
ての直立セグメントと直立中心円柱４６が内部から冷却
されるようになっている。

直立中心円柱４６から外周セグメント４２に至る間のセ
グメントなどの高さは非減少的に増加する。

支五■ユ 第３区（Ａｌ　とｆＢｌは、本発明の第３の実施例を示
す平断面図で、第３図ｆｃ）は第３図ｆＢ）の側断面図
である。

第３図（Ａ）　、　ｆＢ）およびと（Ｃ１において符号
４１は共通の基盤、４２は外周セグメント、４５は中間
セグメント、符号５６は直立中心円柱である。

この実施例では、共通の基盤４１上に熱伝導性の良好な
金属の複数の中空セグメントが、同心円上に互いに離さ
れて配列されている。

直立中心円柱５６は全体としては１個であるが、第３区
ＦＢ＋　と（Ｃ）に示されでいるように４個のセグメン
ト５６ａが集合して構成されたものである６第３図（旧
において、直立中心円柱のセグメント５６ａに対し中間
セグメント４５との数は増加しているのに対し、外周セ
グメント４２は中間セグメント４５と同一であるが中心
から外周に向かい非減少的に増加している。第３１ｇ　
（Ｂｌにおいては、直立中心円柱５６、第１中間セグメ
ント４５°、第２中間セグメント４５の順にセグメント
の数は増加するが、第２中間セグメント４５と外周セグ
メント４２は同数である。しかしこの場合も全体として
は中心から外周に向かって非減少的に増加しでいる。

セグメントの高さについては、第３図ｆｃｌ　に示され
ているように直立中心円柱のセグメント５６ａに対し中
間セグメント４５と４５°の高さは同一であるが、外周
セグメント４２は２倍以上であり、高さについても中心
から外周に向かって非減少的に増加している。

「効果］ 円環状の共通の基盤を設け、この周縁上に所定の幅のス
リットにより互いに分離され、内部に冷却水などの通路
が設けられている複数の外周セグメントを立設ＸＸルツ
ボの外周側壁とし、この外周セグメントの下端にほぼ直
角に流体的にも連通して半径方向内方に延び、流体的に
も連通し、さらに外周セグメントを分離するスリットの
延長部によって互いに分離される複数の底部セグメント
を設けて、隣接する底部セグメント同士はそれぞれの半
径方向内方先端がルツボの軸心に近い部分において連結
され電気的に短絡されるという構造を採用したので製造
も比較的に容易である。

また、水平な底部セグメント同士はそれぞれの半径方向
内方先端部のみで短絡され、この小範囲の短絡部自体も
冷却されるため短絡部による電力損失と短絡部の溶解現
象などを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ｆＡｌは、本発明のコールドウオール型ルツボの
部分平面図、第１図ｆＢｌは、第１図（ＡｌのＢ−Ｂ線
に沿った側断面図、第１図（Ｃ１は、第１図（ＡｌのＣ
−Ｃ線に沿った側断面図、第１図（Ｄ）はセグメント群
の一部を示す斜視図、第２図（Ａ）とｉＢ）は、それぞ
れ、本発明の第２の実施例を示す側面図と平面図、第３
図（Ａ）とｆＢｌは、本発明の第３の実施例を示す平面
図、第３図（Ｃ）は第３図ｆＢ）の側面図、第４図から
第７図までは、先行技術ならびにそれらに存する課題を
示す概略図である。 図面中の符号 ２ニスリツト、１０：　コールドウオール１１、４１：
基盤、１２．４２：外周セグメント、１２ａ：外壁、１
２ｂ：内壁、１２ｃ：側壁，　１．３．　４３．　４７
　：空孔。 １４．４４：中空管、１５： １５ａ：冷媒通路、１６ ２１、．５２：内冷動水室、 ３１．５３コ外冷却水室、 ４５．４５°：中間セグメ ５】：中間冷却水室。 水平な底部セグメント、 連結部、１７：空洞、 ２２：水の入り口管、 ３２：水の出口管、 ント、４６．．５６：直立中心円柱、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、所定の外径と周縁幅と肉厚とを有する円環状の基盤
   と、 この基盤の前記周縁上にほぼ垂直に立設され上端が閉じ
   、内部に冷却媒体を流通させるための通路となる空孔を
   有する複数の外周セグメントであつてその各々が、互い
   に所定の幅のスリットにより間隙を保って円周方向に分
   割されて、長手軸に平行に垂直方向に延在する複数の短
   冊形中空の外周セグメントの群と、 前記の短冊形中空側壁セグメント群の下端に前記のスリ
   ットをも含めて連続して形成され、半径方向内方にほぼ
   水平に延在し、前記冷却媒体の通路としての空孔にも連
   通された冷媒通路を有する底部セグメント群であって、
   その隣接するセグメント同士は半径方向内方部の対向す
   る端部のみが前記ルツボの中心部近くにおいて連結・短
   絡された底部セグメント群と、 を有し、前記の外周セグメント群の内壁と底部セグメン
   ト群の上面とが、上部が開放され内部に溶融される金属
   または合金の溶解室を画定する銅などの導電性金属製の
   ルツボ本体と、 前記中空外周セグメント群と底部セグメント群に配置さ
   れた冷却媒体の通路内に冷却媒体を給排する装置と、 前記の短冊形中空外周セグメント群の外周面に沿って配
   置された誘導加熱コイルと、 を有し、前記誘導加熱コイルの発生する誘導磁界によっ
   て誘導溶解を進行させ、耐火材料を不要として、活性高
   級金属の溶解を行なうことを特徴とするコールドウォー
   ル型ルツボの炉体構造。 ２、請求項１記載のコールドウォール型ルツボにおいて
   、前記底部セグメント群の隣接するセグメント同士の連
   結部は、前記ルツボの中心部近くにおいて、前記基盤周
   縁の外周セグメント相互間を離すスリットとなっている
   部分が、ルツボの中心部近くまで延長されて連結点の位
   置で垂直上方に立ち上がった立ち上がり部と、前記底部
   セグメント群の隣接するセグメントの対向する部分が一
   体に結合して形成された部分とから成り、内部に冷却媒
   体の通路となる空間部が形成されていることを特徴とす
   るコールドウォール型ルツボの炉体構造。 ３、所定の外径と周縁幅と肉厚とを有する円環状の基盤
   と、 この基盤の前記周縁上にほぼ垂直に立設され上端が閉じ
   、内部に冷却媒体を流通させるための通路となる空孔を
   有する複数の外周セグメントであつてその各々が、互い
   に所定の幅のスリットにより間隙を保って円周方向に分
   割されて、長手軸に平行に垂直方向に延在する複数の短
   冊形中空の外周セグメント群と、 前記の短冊形中空外周セグメントの下端に、前記のスリ
   ットをも含めて半径方向に整列して連続し、円周方向に
   は互いに所定の間隔を保ち、前記外周セグメント群より
   内部の同心円上に配置されて垂直上方に延在して前記冷
   却媒体の通路としての空孔にも連通された冷媒通路を有
   する中間直立セグメント群と、 前記中間直立セグメント群の各々の半径方向延長部の共
   通部分として、前記ルツボの中心部に配置され長手軸に
   平行に配置され、前記の外周セグメント群と中間直立セ
   グメント群のそれぞれの内部の冷却媒体の通路と連通す
   る冷媒通路を有する単一の直立中空円柱体と、 前記の短冊形中空外周セグメント群の外周面に沿って配
   置された誘導加熱コイルと、 を有し、前記誘導加熱コイルの発生する誘導磁界によっ
   て誘導溶解を進行させ、耐火材料を不要として、活性高
   級金属の溶解を行なうことを特徴とするコールドウォー
   ル型ルツボの炉体構造。 ４、所定の外径と周縁幅と肉厚とを有する円環状の基盤
   と、 この基盤の前記周縁上にほぼ垂直に立設されて上端が閉
   じ、内部に冷却媒体を流通させるための通路となる空孔
   を有する複数の外周セグメントであってその各々が、互
   いに所定の幅のスリットにより間隙を保って円周方向に
   分割されて、長手軸に平行に垂直方向に延在する複数の
   短冊形中空の外周セグメント群と、 前記の短冊形中空外周セグメント群の外周面に沿って配
   置された誘導加熱コイルと、 前記の短冊形中空外周セグメントの、前記のスリットを
   も含めて半径方向に整列して連続し、円周方向には互い
   に所定の間隔を保ち、前記外周セグメント群より内部の
   同心円上に配置されて垂直上方に延在して前記冷却媒体
   の通路としての空孔にも連通された冷媒通路を有する第
   １の中間直立セグメント群と、 前記第１の中間直立セグメント群の、前記のスリットを
   も含めて半径方向に整列して連続し、円周方向には互い
   に所定の間隔を保ち、前記第１の中間直立セグメント群
   よりも更に内部の同心円上に配置されて垂直上方に延在
   し、前記冷却媒体の通路としての空孔にも連通された冷
   媒通路を有する第２の中間直立セグメント群と、 前記第２の中間直立セグメント群の各々の半径方向延長
   部の共通部分として、前記ルツボの中心部に配置され長
   手軸に平行に配置され、前記の外周セグメント群と中間
   直立セグメント群のそれぞれの内部の冷却媒体の通路と
   連通する冷媒通路を有する複数のセグメントの集合体か
   ら成る単一の直立円柱体と、 を有し、高さが中心部から外周に向かって非減少的に増
   加し、 前記誘導加熱コイルの発生する誘導磁界によって誘導溶
   解を進行させ、耐火材料を不要として、活性高級金属の
   溶解を行なうことを特徴とするコールドウォール型ルツ
   ボの炉体構造。 ５、請求項４に記載のコールドウォール型ルツボにおい
   て、前記の複数のセグメントの集合体から成る単一の直
   立円柱体と、第２の中間直立セグメント群と、第１の中
   間直立セグメント群と、短冊形中空の外周セグメント群
   とのそれぞれに含まれるセグメントの数と高さが、中心
   部から外周に向かって非減少的に増加することを特徴と
   するコールドウォール型ルツボの炉体構造。