JPH0696852A - 浮上溶解装置とその運転方法 - Google Patents
浮上溶解装置とその運転方法Info
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- JPH0696852A JPH0696852A JP4140811A JP14081192A JPH0696852A JP H0696852 A JPH0696852 A JP H0696852A JP 4140811 A JP4140811 A JP 4140811A JP 14081192 A JP14081192 A JP 14081192A JP H0696852 A JPH0696852 A JP H0696852A
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- metal
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/22—Furnaces without an endless core
- H05B6/32—Arrangements for simultaneous levitation and heating
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
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- F27B14/06—Crucible or pot furnaces heated electrically, e.g. induction crucible furnaces with or without any other source of heat
- F27B14/061—Induction furnaces
- F27B14/063—Skull melting type
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/22—Furnaces without an endless core
- H05B6/24—Crucible furnaces
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】溶解可能な溶湯の量をるつぼの容積より多く
し、なかでも高融点で小片な金属を連続して浮上溶解す
る。 【構成】セグメント１１ａ、１２ａからなる導電性のる
つぼ１３は、筒状の上るつぼ１１と有底筒状の下るつぼ
１２とからなる。上るつぼ１１の外側に誘導コイル１
４、その下に誘導コイル１５を配置する。溶解の初期、
下るつぼ１２は上るつぼ１１に接して誘導コイル１５の
内側にあるが、その後溶解金属１８と下るつぼ１２との
間に固体化した柱状金属１９が成長するのにつれ、下方
に引き下げられる。るつぼ１３の上方に、冷材２０のた
めの連続投入装置２１、溶解金属１８のための湯面温度
計２３及び湯面レベル計２４を配置する。湯面温度計２
３の値の所望の範囲内で、連続投入装置２１を調整して
運転する。一方、湯面レベル計２４の値の所望の範囲内
で、下るつぼ１２を少しずつ引き下げる。
し、なかでも高融点で小片な金属を連続して浮上溶解す
る。 【構成】セグメント１１ａ、１２ａからなる導電性のる
つぼ１３は、筒状の上るつぼ１１と有底筒状の下るつぼ
１２とからなる。上るつぼ１１の外側に誘導コイル１
４、その下に誘導コイル１５を配置する。溶解の初期、
下るつぼ１２は上るつぼ１１に接して誘導コイル１５の
内側にあるが、その後溶解金属１８と下るつぼ１２との
間に固体化した柱状金属１９が成長するのにつれ、下方
に引き下げられる。るつぼ１３の上方に、冷材２０のた
めの連続投入装置２１、溶解金属１８のための湯面温度
計２３及び湯面レベル計２４を配置する。湯面温度計２
３の値の所望の範囲内で、連続投入装置２１を調整して
運転する。一方、湯面レベル計２４の値の所望の範囲内
で、下るつぼ１２を少しずつ引き下げる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、誘導コイルの内側の
導電材からなるるつぼの中に、金属等の被溶解物を入れ
ることにより、金属をるつぼから浮上させ、浮上状態で
溶解する浮上溶解装置に関する。
導電材からなるるつぼの中に、金属等の被溶解物を入れ
ることにより、金属をるつぼから浮上させ、浮上状態で
溶解する浮上溶解装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この浮上溶解方法によれば、セグメント
状のるつぼに誘導されるうず電流と金属に誘導されるう
ず電流は、対向する面で互いに逆方向に流れるので、反
発力が生じて金属はるつぼから離れて浮上し、自らのう
ず電流で加熱される。溶解した金属には、るつぼからの
不純物が混入しないので、純度の高い溶湯ができ、この
溶湯を使って鋳型に流し込んだりして極めて高品位の製
品の製造が可能であり、例えばチタニウム，シリコン等
の溶解に用いられる。また、溶湯は冷却されたるつぼか
らの熱伝導損失がないので、高融点の材料の溶解に適す
る。
状のるつぼに誘導されるうず電流と金属に誘導されるう
ず電流は、対向する面で互いに逆方向に流れるので、反
発力が生じて金属はるつぼから離れて浮上し、自らのう
ず電流で加熱される。溶解した金属には、るつぼからの
不純物が混入しないので、純度の高い溶湯ができ、この
溶湯を使って鋳型に流し込んだりして極めて高品位の製
品の製造が可能であり、例えばチタニウム，シリコン等
の溶解に用いられる。また、溶湯は冷却されたるつぼか
らの熱伝導損失がないので、高融点の材料の溶解に適す
る。
【０００３】図４は従来例の浮上溶解装置の縦断面斜視
図である。円筒状の高周波誘導コイル１の内側に、電気
的に周方向に絶縁され、水冷された銅製の複数のセグメ
ント２からなり底３を持つ円筒状のるつぼ４を配置す
る。るつぼ４に金属５の冷材を投入し、誘導コイル１に
電源６から kＨz 単位の電力を投入すれば、金属５はる
つぼ４から浮上し、浮上状態で溶解する。
図である。円筒状の高周波誘導コイル１の内側に、電気
的に周方向に絶縁され、水冷された銅製の複数のセグメ
ント２からなり底３を持つ円筒状のるつぼ４を配置す
る。るつぼ４に金属５の冷材を投入し、誘導コイル１に
電源６から kＨz 単位の電力を投入すれば、金属５はる
つぼ４から浮上し、浮上状態で溶解する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記の従来例では浮上
して溶解しているのは、るつぼの上方の金属だけであ
り、下方の金属は底面と側面とにおいてるつぼと接触
し、水冷銅製のるつぼからの熱損失が大きく、金属の溶
解に大きな電力を必要とする。また一回の溶解で可能な
溶湯の量はるつぼの大きさにより決まってしまう。そし
て金属の冷材が薄い板状の小片の場合には、小片に生じ
る誘導電流の大きさは小片の寸法にほぼ比例するという
理論のため大電力の投入には時間がかかり、高融点材料
の場合には特に大量に溶解することが困難になる。
して溶解しているのは、るつぼの上方の金属だけであ
り、下方の金属は底面と側面とにおいてるつぼと接触
し、水冷銅製のるつぼからの熱損失が大きく、金属の溶
解に大きな電力を必要とする。また一回の溶解で可能な
溶湯の量はるつぼの大きさにより決まってしまう。そし
て金属の冷材が薄い板状の小片の場合には、小片に生じ
る誘導電流の大きさは小片の寸法にほぼ比例するという
理論のため大電力の投入には時間がかかり、高融点材料
の場合には特に大量に溶解することが困難になる。
【０００５】この発明の目的は、溶解が可能な溶湯の量
をるつぼの容積より多くし、なかでも高融点で小片な金
属を連続して浮上溶解できる浮上溶解装置とその運転方
法を提供することにある。
をるつぼの容積より多くし、なかでも高融点で小片な金
属を連続して浮上溶解できる浮上溶解装置とその運転方
法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】発明１の浮上溶解装置
は、誘導コイルを備え周方向に分割したセグメントから
なる導電性のるつぼを、筒状の上るつぼと有底筒状の下
るつぼとから構成し、前記上るつぼと前記誘導コイルと
を又は前記下るつぼを軸方向に移動可能とするものであ
る。
は、誘導コイルを備え周方向に分割したセグメントから
なる導電性のるつぼを、筒状の上るつぼと有底筒状の下
るつぼとから構成し、前記上るつぼと前記誘導コイルと
を又は前記下るつぼを軸方向に移動可能とするものであ
る。
【０００７】発明２の浮上溶解装置は、発明１におい
て、前記下るつぼを下方に引き下げる下るつぼ駆動装置
を設けるものである。発明３の浮上溶解装置は、発明１
又は２において、前記誘導コイルを上下に複数個に分割
するものである。発明４の浮上溶解装置は、発明３にお
いて、下側の誘導コイルほど低い周波数の電源に接続さ
れるものである。
て、前記下るつぼを下方に引き下げる下るつぼ駆動装置
を設けるものである。発明３の浮上溶解装置は、発明１
又は２において、前記誘導コイルを上下に複数個に分割
するものである。発明４の浮上溶解装置は、発明３にお
いて、下側の誘導コイルほど低い周波数の電源に接続さ
れるものである。
【０００８】発明５の浮上溶解装置は、発明１、２、３
又は４において、前記るつぼの上方に冷材の連続投入装
置を設けるものである。発明６の浮上溶解装置は、発明
５において、投入される冷材を事前に加熱する加熱装置
を設けるものである。発明７の浮上溶解装置は発明６に
おいて、前記加熱装置を前記上るつぼの外側の上部に巻
回される誘導コイルとするものである。
又は４において、前記るつぼの上方に冷材の連続投入装
置を設けるものである。発明６の浮上溶解装置は、発明
５において、投入される冷材を事前に加熱する加熱装置
を設けるものである。発明７の浮上溶解装置は発明６に
おいて、前記加熱装置を前記上るつぼの外側の上部に巻
回される誘導コイルとするものである。
【０００９】発明８の浮上溶解装置は、発明１、２、
３、４、５、６又は７において、溶解金属の湯面レベル
計又は湯面温度計を設けるものである。発明９の浮上溶
解装置の運転方法は、誘導コイルを備え周方向に分割し
たセグメントからなる導電性のるつぼを、筒状の上るつ
ぼと有底筒状の下るつぼとから構成する浮上溶解装置の
運転方法において、冷材を投入しながら前記下るつぼを
下方に引き下げつつ、前記上るつぼの中の溶解金属と前
記下るつぼとの間に固体化した柱状金属を成長させて形
成するものである。
３、４、５、６又は７において、溶解金属の湯面レベル
計又は湯面温度計を設けるものである。発明９の浮上溶
解装置の運転方法は、誘導コイルを備え周方向に分割し
たセグメントからなる導電性のるつぼを、筒状の上るつ
ぼと有底筒状の下るつぼとから構成する浮上溶解装置の
運転方法において、冷材を投入しながら前記下るつぼを
下方に引き下げつつ、前記上るつぼの中の溶解金属と前
記下るつぼとの間に固体化した柱状金属を成長させて形
成するものである。
【００１０】発明１０の浮上溶解装置の運転方法は、誘
導コイルを備え周方向に分割したセグメントからなる導
電性のるつぼを、筒状の上るつぼと有底筒状の下るつぼ
とから構成し、前記るつぼの上方の冷材の投入装置と、
溶解金属の湯面温度計とを設けた浮上溶解装置の運転方
法において、前記湯面温度計の値が所望の範囲内になる
ように前記冷材の投入量を制御しながら前記下るつぼを
下方に引き下げつつ、前記溶解金属と前記下るつぼとの
間に固体化した柱状金属を成長させて形成するものであ
る。
導コイルを備え周方向に分割したセグメントからなる導
電性のるつぼを、筒状の上るつぼと有底筒状の下るつぼ
とから構成し、前記るつぼの上方の冷材の投入装置と、
溶解金属の湯面温度計とを設けた浮上溶解装置の運転方
法において、前記湯面温度計の値が所望の範囲内になる
ように前記冷材の投入量を制御しながら前記下るつぼを
下方に引き下げつつ、前記溶解金属と前記下るつぼとの
間に固体化した柱状金属を成長させて形成するものであ
る。
【００１１】発明１１の浮上溶解装置の運転方法は、誘
導コイルを備え周方向に分割したセグメントからなる導
電性のるつぼを、筒状の上るつぼと有底筒状の下るつぼ
とから構成し、この下るつぼを下方に引き下げる駆動装
置と、溶解金属の湯面レベル計とを設けた浮上溶解装置
の運転方法において、前記湯面レベル計の値が所望の範
囲内になるように、前記下るつぼを下方に引き下げる変
位量を制御して、前記溶解金属と前記下るつぼとの間に
固体化した柱状金属を成長させて形成するものである。
導コイルを備え周方向に分割したセグメントからなる導
電性のるつぼを、筒状の上るつぼと有底筒状の下るつぼ
とから構成し、この下るつぼを下方に引き下げる駆動装
置と、溶解金属の湯面レベル計とを設けた浮上溶解装置
の運転方法において、前記湯面レベル計の値が所望の範
囲内になるように、前記下るつぼを下方に引き下げる変
位量を制御して、前記溶解金属と前記下るつぼとの間に
固体化した柱状金属を成長させて形成するものである。
【００１２】発明１２の浮上溶解装置の運転方法は、発
明９、１０又は１１において、前記誘導コイルを上下に
複数個に分割し、前記溶解金属の下方で少なくとも表面
が固体化した柱状金属の表面を、前記下側の誘導コイル
で再溶解後に固体化して前記柱状金属の表面粗さを改善
するものである。
明９、１０又は１１において、前記誘導コイルを上下に
複数個に分割し、前記溶解金属の下方で少なくとも表面
が固体化した柱状金属の表面を、前記下側の誘導コイル
で再溶解後に固体化して前記柱状金属の表面粗さを改善
するものである。
【００１３】
【作用】発明１において、図１及び２を参照する。溶解
の初期、下るつぼ１２の底部に延長するセグメント間の
スリットからも誘導コイル１５の磁束が侵入し、底部の
金属小塊２９は下るつぼ１２と接触することなく浮上し
溶解する。誘導電流が小さくて自己加熱の少ない小片が
投入される場合でも、小片を溶解金属の熱容量により溶
解して溶解金属は大きくなり、誘導電流が大きくなって
加速度的に溶解が進行する。下るつぼ１２に密着する上
るつぼ１１まで溶解金属が満たされたら、相対的に下る
つぼ１２を引き下げて運転状態に継続できる。投入され
る冷材２０は、自らの誘導電流で溶解する他、すでに高
温になっている溶解金属１８からの熱伝導により次つぎ
に溶解し、溶解金属１８の下に固体化した柱状金属１９
が成長する。成長につれて、下るつぼ１２は下方に引き
下げられる。このため、上るつぼ１１と下るつぼ１２と
の容積より多い冷材であって、特に小片で高融点のもの
でも高速に連続して溶解できる。このとき、発明２にお
いて、下るつぼ１２を引き下げる機構は、下るつぼ駆動
装置２６により具体化される。
の初期、下るつぼ１２の底部に延長するセグメント間の
スリットからも誘導コイル１５の磁束が侵入し、底部の
金属小塊２９は下るつぼ１２と接触することなく浮上し
溶解する。誘導電流が小さくて自己加熱の少ない小片が
投入される場合でも、小片を溶解金属の熱容量により溶
解して溶解金属は大きくなり、誘導電流が大きくなって
加速度的に溶解が進行する。下るつぼ１２に密着する上
るつぼ１１まで溶解金属が満たされたら、相対的に下る
つぼ１２を引き下げて運転状態に継続できる。投入され
る冷材２０は、自らの誘導電流で溶解する他、すでに高
温になっている溶解金属１８からの熱伝導により次つぎ
に溶解し、溶解金属１８の下に固体化した柱状金属１９
が成長する。成長につれて、下るつぼ１２は下方に引き
下げられる。このため、上るつぼ１１と下るつぼ１２と
の容積より多い冷材であって、特に小片で高融点のもの
でも高速に連続して溶解できる。このとき、発明２にお
いて、下るつぼ１２を引き下げる機構は、下るつぼ駆動
装置２６により具体化される。
【００１４】発明３において、上下に分割された誘導コ
イル１４、１５に個別の電源１６、１７を接続すれば、
それぞれの水平断面内にある被溶解金属に適した誘導加
熱ができる。このとき、発明４において、下側の誘導コ
イルほど低い周波数の電源で励磁すれば、下側で浮上と
加熱が促進され、上側で溶湯の安定が得られる。発明５
において、連続投入装置２１を駆動して冷材２０を所望
の量だけ所望のタイミングに少しずつ投入できる。この
とき、発明６において、冷材は事前に加熱されてるつぼ
内の溶解金属の熱的安定性が得られる。そして発明７に
おいて、図３を参照する。前記加熱装置を上るつぼ１１
の外側の上部に巻回される予熱用の誘導コイル３１は、
他の溶解用のコイルと構造上の関連ができて、構成が簡
単になる。発明８において、溶解金属１８の湯面温度と
レベルとは、人の熟練によらないで湯面温度計２３と湯
面レベル計２４とにより計測され、連続投入装置２１や
下るつぼ駆動装置２６と関連づけできる。
イル１４、１５に個別の電源１６、１７を接続すれば、
それぞれの水平断面内にある被溶解金属に適した誘導加
熱ができる。このとき、発明４において、下側の誘導コ
イルほど低い周波数の電源で励磁すれば、下側で浮上と
加熱が促進され、上側で溶湯の安定が得られる。発明５
において、連続投入装置２１を駆動して冷材２０を所望
の量だけ所望のタイミングに少しずつ投入できる。この
とき、発明６において、冷材は事前に加熱されてるつぼ
内の溶解金属の熱的安定性が得られる。そして発明７に
おいて、図３を参照する。前記加熱装置を上るつぼ１１
の外側の上部に巻回される予熱用の誘導コイル３１は、
他の溶解用のコイルと構造上の関連ができて、構成が簡
単になる。発明８において、溶解金属１８の湯面温度と
レベルとは、人の熟練によらないで湯面温度計２３と湯
面レベル計２４とにより計測され、連続投入装置２１や
下るつぼ駆動装置２６と関連づけできる。
【００１５】発明９において、図１を参照する。上るつ
ぼ１１まで溶解金属が満たされたら、下るつぼ１２を引
き下げて運転状態に継続できる。投入される冷材２０
は、自らの誘導電流で溶解する他、すでに高温になって
いる溶解金属１８からの熱伝導により次つぎに溶解し、
溶解金属１８の下に固体化した柱状金属１９が成長す
る。成長につれて下るつぼ１２を更に下方に引き下げる
ので、上るつぼ１１と下るつぼ１２との間に溶解金属１
８は常に誘導コイル１４のレベルに維持され、新たな冷
材２０の投入に対応できる。このため、上るつぼ１１と
下るつぼ１２との容積より多い冷材であって、特に小片
で高融点のものでも高速に連続して溶解できる。
ぼ１１まで溶解金属が満たされたら、下るつぼ１２を引
き下げて運転状態に継続できる。投入される冷材２０
は、自らの誘導電流で溶解する他、すでに高温になって
いる溶解金属１８からの熱伝導により次つぎに溶解し、
溶解金属１８の下に固体化した柱状金属１９が成長す
る。成長につれて下るつぼ１２を更に下方に引き下げる
ので、上るつぼ１１と下るつぼ１２との間に溶解金属１
８は常に誘導コイル１４のレベルに維持され、新たな冷
材２０の投入に対応できる。このため、上るつぼ１１と
下るつぼ１２との容積より多い冷材であって、特に小片
で高融点のものでも高速に連続して溶解できる。
【００１６】発明１０において、図１を参照する。湯面
温度計２３の値が所望の範囲を超えると、投入駆動装置
２２が連続投入装置２１を駆動して冷材２０を少しずつ
投入し、前記値が所望の範囲を下回ると投入を停止させ
ることができ、誘導加熱の進行にもかかわらず、溶解金
属１８の温度が所望の範囲内に収まって冷材２０を次つ
ぎに投入して柱状金属１９が成長する。
温度計２３の値が所望の範囲を超えると、投入駆動装置
２２が連続投入装置２１を駆動して冷材２０を少しずつ
投入し、前記値が所望の範囲を下回ると投入を停止させ
ることができ、誘導加熱の進行にもかかわらず、溶解金
属１８の温度が所望の範囲内に収まって冷材２０を次つ
ぎに投入して柱状金属１９が成長する。
【００１７】発明１１において、図１を参照する。湯面
レベル計２４の値が所望の範囲を超えると、位置制御装
置２５が前記下るつぼ駆動装置２６を駆動して下るつぼ
１２を少しずつ引き下げ、前記値が所望の範囲を下回る
と引き下げを停止することができ、柱状金属１９の成長
にもかかわらず、溶解金属１８は上るつぼ１１内の規定
の位置に維持される。
レベル計２４の値が所望の範囲を超えると、位置制御装
置２５が前記下るつぼ駆動装置２６を駆動して下るつぼ
１２を少しずつ引き下げ、前記値が所望の範囲を下回る
と引き下げを停止することができ、柱状金属１９の成長
にもかかわらず、溶解金属１８は上るつぼ１１内の規定
の位置に維持される。
【００１８】発明１２において、図１を参照する。誘導
コイルを上側の誘導コイル１４と下側の誘導コイル１５
とに複数個に分割し、固体化した柱状金属１９が成長す
るのにつれ、前記の下側の誘導コイル１５の電力を調整
すれば、溶解金属１８の下方で少なくとも表面が固体化
した柱状金属１９の表面を再溶解後に固体化して、柱状
金属１９の表面粗さを改善することができる。
コイルを上側の誘導コイル１４と下側の誘導コイル１５
とに複数個に分割し、固体化した柱状金属１９が成長す
るのにつれ、前記の下側の誘導コイル１５の電力を調整
すれば、溶解金属１８の下方で少なくとも表面が固体化
した柱状金属１９の表面を再溶解後に固体化して、柱状
金属１９の表面粗さを改善することができる。
【００１９】
【実施例】図１は実施例１の浮上溶解装置の運転状態の
全体を示す縦断面斜視図、図２は図１の初期状態の要部
を示す縦断面斜視図、図３は実施例２の運転状態の全体
を示す縦断面斜視図である。各図において、同一符号を
つけるものはおよそ同一機能を持ち、重複説明を省くこ
ともある。
全体を示す縦断面斜視図、図２は図１の初期状態の要部
を示す縦断面斜視図、図３は実施例２の運転状態の全体
を示す縦断面斜視図である。各図において、同一符号を
つけるものはおよそ同一機能を持ち、重複説明を省くこ
ともある。
【００２０】図１及び図２において、周方向に分割した
セグメント１１ａ、１２ａからなる銅などの導電性のる
つぼ１３は、筒状の上るつぼ１１と有底筒状の下るつぼ
１２とから構成される。上るつぼ１１の外側に誘導コイ
ル１４、その下に誘導コイル１５を配置する。溶解の初
期状態では図２に示すように、前記下るつぼ１２は上る
つぼ１１に接して誘導コイル１５の内側にあるが、誘導
加熱されつつある溶解金属１８と下るつぼ１２との間に
固体化した柱状金属１９が成長するのにつれ、下るつぼ
駆動装置２６によって下方に引き下げられて来る。これ
は次の説明による。
セグメント１１ａ、１２ａからなる銅などの導電性のる
つぼ１３は、筒状の上るつぼ１１と有底筒状の下るつぼ
１２とから構成される。上るつぼ１１の外側に誘導コイ
ル１４、その下に誘導コイル１５を配置する。溶解の初
期状態では図２に示すように、前記下るつぼ１２は上る
つぼ１１に接して誘導コイル１５の内側にあるが、誘導
加熱されつつある溶解金属１８と下るつぼ１２との間に
固体化した柱状金属１９が成長するのにつれ、下るつぼ
駆動装置２６によって下方に引き下げられて来る。これ
は次の説明による。
【００２１】るつぼ１３の上方に、冷材２０を連続投入
するコンベアとホッパ等のような連続投入装置２１、溶
解金属１８のための湯面温度計２３及び湯面レベル計２
４を配置する。湯面温度計２３の値が所望の範囲を超え
ると、投入駆動装置２２が連続投入装置２１を駆動して
冷材２０を少しずつ投入し、前記値が所望の範囲を下回
ると投入を停止する。一方、湯面レベル計２４の値が所
望の範囲を超えると、位置制御装置２５が前記下るつぼ
駆動装置２６を駆動して下るつぼ１２を少しずつ引き下
げ、前記値が所望の範囲を下回ると引き下げを停止す
る。投入される冷材２０が小片であって自らの誘導電流
で溶解することが遅くても、誘導電流が大きくすでに高
温になっている溶解金属１８からの熱伝導により、小片
は次つぎに溶解し、固体化した柱状金属１９が成長する
のにつれて、下るつぼ１２は下方に引き下げられる。も
っとも、冷材投入や下るつぼ引き下げのタイミングは熟
練すれば人によってもできる。
するコンベアとホッパ等のような連続投入装置２１、溶
解金属１８のための湯面温度計２３及び湯面レベル計２
４を配置する。湯面温度計２３の値が所望の範囲を超え
ると、投入駆動装置２２が連続投入装置２１を駆動して
冷材２０を少しずつ投入し、前記値が所望の範囲を下回
ると投入を停止する。一方、湯面レベル計２４の値が所
望の範囲を超えると、位置制御装置２５が前記下るつぼ
駆動装置２６を駆動して下るつぼ１２を少しずつ引き下
げ、前記値が所望の範囲を下回ると引き下げを停止す
る。投入される冷材２０が小片であって自らの誘導電流
で溶解することが遅くても、誘導電流が大きくすでに高
温になっている溶解金属１８からの熱伝導により、小片
は次つぎに溶解し、固体化した柱状金属１９が成長する
のにつれて、下るつぼ１２は下方に引き下げられる。も
っとも、冷材投入や下るつぼ引き下げのタイミングは熟
練すれば人によってもできる。
【００２２】固体化した柱状金属１９が成長するのにつ
れ、前記の下側の誘導コイル１５の電力を調整すれば、
溶解金属１８の下方で少なくとも表面が固体化した柱状
金属１９の表面を再溶解後に固体化して、柱状金属１９
の表面粗さを改善することができる。連続投入装置２１
に電源２８を持ち事前の加熱装置としての誘導コイル２
７を設けるとよい。
れ、前記の下側の誘導コイル１５の電力を調整すれば、
溶解金属１８の下方で少なくとも表面が固体化した柱状
金属１９の表面を再溶解後に固体化して、柱状金属１９
の表面粗さを改善することができる。連続投入装置２１
に電源２８を持ち事前の加熱装置としての誘導コイル２
７を設けるとよい。
【００２３】図２に示す溶解の初期状態において、下る
つぼ１２の底部にもセグメントが延長していてスリット
が存在し、誘導コイル１５の磁束が侵入するので、底部
の金属小塊２９に有効な磁束が交差し、金属小塊２９は
下るつぼ１２と接触することなく能率よく浮上し溶解す
る。そして本来、誘導電流が小さくて自己加熱の少ない
小片が投入される場合でも、小片を溶解金属の熱容量に
より溶解して溶解金属は大きくなり、誘導電流が大きく
なって加速度的に溶解が進行する。やがて下るつぼ１２
に密着する上るつぼ１１まで溶解金属が満たされたら、
下るつぼ１２を引き下げて図１の運転状態に継続され
る。このため、この実施例によれば、るつぼ１３の容積
より多い冷材であって、特に小片で高融点のものを高速
に連続して溶解できる。
つぼ１２の底部にもセグメントが延長していてスリット
が存在し、誘導コイル１５の磁束が侵入するので、底部
の金属小塊２９に有効な磁束が交差し、金属小塊２９は
下るつぼ１２と接触することなく能率よく浮上し溶解す
る。そして本来、誘導電流が小さくて自己加熱の少ない
小片が投入される場合でも、小片を溶解金属の熱容量に
より溶解して溶解金属は大きくなり、誘導電流が大きく
なって加速度的に溶解が進行する。やがて下るつぼ１２
に密着する上るつぼ１１まで溶解金属が満たされたら、
下るつぼ１２を引き下げて図１の運転状態に継続され
る。このため、この実施例によれば、るつぼ１３の容積
より多い冷材であって、特に小片で高融点のものを高速
に連続して溶解できる。
【００２４】なお下るつぼ１２を軸方向下方に移動可能
にすると機構が簡単になるが、上るつぼ１１と誘導コイ
ル１４、１５とを一体にして軸方向上方に移動可能とし
てもよい。また下側の誘導コイル１５ほど低い周波数の
電源１７に接続すると、溶解金属１８を増したとき、下
側で浮上と加熱が促進され、上側で溶湯の安定が得られ
るが、誘導コイルを上下に複数に分割しないで１個の誘
導コイルでもよい。下るつぼ１２の下面に配置されるロ
ードセルも湯面レベル計２４の一例である。るつぼ１
１、１２はいずれも水冷される。
にすると機構が簡単になるが、上るつぼ１１と誘導コイ
ル１４、１５とを一体にして軸方向上方に移動可能とし
てもよい。また下側の誘導コイル１５ほど低い周波数の
電源１７に接続すると、溶解金属１８を増したとき、下
側で浮上と加熱が促進され、上側で溶湯の安定が得られ
るが、誘導コイルを上下に複数に分割しないで１個の誘
導コイルでもよい。下るつぼ１２の下面に配置されるロ
ードセルも湯面レベル計２４の一例である。るつぼ１
１、１２はいずれも水冷される。
【００２５】図３に示す実施例２において、上るつぼ１
１の外側に、下方には溶解用の誘導コイル１４が上方に
は電源３２を持ち事前の加熱装置としての誘導コイル３
１を設ける。誘導コイル３１は図１の誘導コイル２７に
代わるものであり、連続投入装置２１の熱的構造が簡単
になる。湯面温度計２３は溶解金属１８の実温度を計測
しないで、その上に積み重なった冷材２０の温度を計測
することになるが、この温度から溶解金属１８の表面温
度を換算することは容易である。
１の外側に、下方には溶解用の誘導コイル１４が上方に
は電源３２を持ち事前の加熱装置としての誘導コイル３
１を設ける。誘導コイル３１は図１の誘導コイル２７に
代わるものであり、連続投入装置２１の熱的構造が簡単
になる。湯面温度計２３は溶解金属１８の実温度を計測
しないで、その上に積み重なった冷材２０の温度を計測
することになるが、この温度から溶解金属１８の表面温
度を換算することは容易である。
【００２６】
【発明の効果】発明１の浮上溶解装置によれば、溶解の
初期にもよく浮上して溶解が早く、運転状態では、上る
つぼと下るつぼとの間に固体化した柱状金属が成長して
形成されるので、溶解が可能な溶湯の量をるつぼの容積
より多くし、なかでも高融点で小片な金属を連続して高
速に浮上溶解できるという効果がある。このとき、発明
２によれば、構造が複雑な上るつぼや誘導コイルやこれ
に接続される電源等を静止した設置状態のままで、水冷
される下るつぼのみを移動させればよいという効果があ
る。
初期にもよく浮上して溶解が早く、運転状態では、上る
つぼと下るつぼとの間に固体化した柱状金属が成長して
形成されるので、溶解が可能な溶湯の量をるつぼの容積
より多くし、なかでも高融点で小片な金属を連続して高
速に浮上溶解できるという効果がある。このとき、発明
２によれば、構造が複雑な上るつぼや誘導コイルやこれ
に接続される電源等を静止した設置状態のままで、水冷
される下るつぼのみを移動させればよいという効果があ
る。
【００２７】発明３の浮上溶解装置によれば、上下に分
割した誘導コイルのそれぞれの水平断面内にある被溶解
金属に適した誘導加熱ができるという効果があり、この
とき、発明４によれば、下側で浮上と加熱が促進され、
上側で溶湯の安定が得られ、大電力の投入により高速の
浮上溶解ができるという効果がある。発明５の浮上溶解
装置によれば、連続投入装置により冷材を所望の量だけ
所望のタイミングに少しずつ投入できるという効果があ
る。このとき、発明６によれば、冷材は事前に加熱され
てるつぼ内の溶解金属の熱的安定性が得られ、高速の浮
上溶解ができるという効果がある。そして発明７によれ
ば、加熱装置と他の溶解用のコイルと構造上の関連がで
きて、構造が簡単になるという効果がある。発明８によ
れば、溶解金属の湯面温度とレベルとは、人の熟練によ
らないで湯面温度計と湯面レベル計とにより計測され、
連続投入装置や下るつぼ駆動装置と関連づけできるとい
う効果がある。
割した誘導コイルのそれぞれの水平断面内にある被溶解
金属に適した誘導加熱ができるという効果があり、この
とき、発明４によれば、下側で浮上と加熱が促進され、
上側で溶湯の安定が得られ、大電力の投入により高速の
浮上溶解ができるという効果がある。発明５の浮上溶解
装置によれば、連続投入装置により冷材を所望の量だけ
所望のタイミングに少しずつ投入できるという効果があ
る。このとき、発明６によれば、冷材は事前に加熱され
てるつぼ内の溶解金属の熱的安定性が得られ、高速の浮
上溶解ができるという効果がある。そして発明７によれ
ば、加熱装置と他の溶解用のコイルと構造上の関連がで
きて、構造が簡単になるという効果がある。発明８によ
れば、溶解金属の湯面温度とレベルとは、人の熟練によ
らないで湯面温度計と湯面レベル計とにより計測され、
連続投入装置や下るつぼ駆動装置と関連づけできるとい
う効果がある。
【００２８】発明９の浮上溶解装置の運転方法によれ
ば、溶解の初期にもよく浮上して溶解が早く、これに継
続する運転状態では、上るつぼと下るつぼとの間に固体
化した柱状金属が成長して形成されるので、溶解が可能
な溶湯の量をるつぼの容積より多くし、なかでも高融点
で小片な金属を連続して高速に浮上溶解できるという効
果がある。
ば、溶解の初期にもよく浮上して溶解が早く、これに継
続する運転状態では、上るつぼと下るつぼとの間に固体
化した柱状金属が成長して形成されるので、溶解が可能
な溶湯の量をるつぼの容積より多くし、なかでも高融点
で小片な金属を連続して高速に浮上溶解できるという効
果がある。
【００２９】発明１０の浮上溶解装置の運転方法によれ
ば、誘導加熱が進行しても、溶解金属の温度が所望の範
囲内に収まって冷材を次つぎに投入して柱状金属が自動
的に成長するという効果がある。発明１１の浮上溶解装
置の運転方法によれば、柱状金属が成長しても溶解金属
は上るつぼ内の規定の位置に維持され、安定した浮上溶
解が進行するという効果がある。発明１２の浮上溶解装
置の運転方法によれば、溶解金属の下方で表面が固体化
した柱状金属の表面を再溶解後に固体化し、柱状金属の
表面粗さを改善することができるという効果がある。
ば、誘導加熱が進行しても、溶解金属の温度が所望の範
囲内に収まって冷材を次つぎに投入して柱状金属が自動
的に成長するという効果がある。発明１１の浮上溶解装
置の運転方法によれば、柱状金属が成長しても溶解金属
は上るつぼ内の規定の位置に維持され、安定した浮上溶
解が進行するという効果がある。発明１２の浮上溶解装
置の運転方法によれば、溶解金属の下方で表面が固体化
した柱状金属の表面を再溶解後に固体化し、柱状金属の
表面粗さを改善することができるという効果がある。
【図１】実施例１の運転状態の全体を示す縦断面斜視図
【図２】図１の初期状態の要部を示す縦断面斜視図
【図３】実施例２の運転状態の全体を示す縦断面斜視図
【図４】従来例の浮上溶解装置の縦断面斜視図
１ 誘導コイル ２ セグメント ３ 底 ４ るつぼ ５ 金属 １１ 上るつぼ １１ａ セグメント １２ 下るつぼ １２ａ セグメント １３ るつぼ １４ 誘導コイル １５ 誘導コイル １８ 溶解金属 １９ 柱状金属 ２０ 冷材 ２１ 連続投入装置 ２２ 投入駆動装置 ２３ 湯面温度計 ２４ 湯面レベル計 ２５ 位置制御装置 ２６ 下るつぼ駆動装置 ２７ 誘導コイル ２９ 金属小塊 ３１ 誘導コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 櫻谷 和之 東京都目黒区中目黒２丁目３番12号 科学 技術庁金属材料技術研究所内 (72)発明者 渡邉 敏昭 東京都目黒区中目黒２丁目３番12号 科学 技術庁金属材料技術研究所内 (72)発明者 山崎 素央 静岡県浜松市半田町4937−３ (72)発明者 森田 公 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 武 達男 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 藤田 満 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内
Claims (12)
- 【請求項１】誘導コイルを備え周方向に分割したセグメ
ントからなる導電性のるつぼを、筒状の上るつぼと有底
筒状の下るつぼとから構成し、前記上るつぼと前記誘導
コイルとを又は前記下るつぼを軸方向に移動可能とする
ことを特徴とする浮上溶解装置。 - 【請求項２】請求項１記載の浮上溶解装置において、前
記下るつぼを下方に引き下げる下るつぼ駆動装置を設け
ることを特徴とする浮上溶解装置。 - 【請求項３】請求項１又は２記載の浮上溶解装置におい
て、前記誘導コイルを上下に複数個に分割することを特
徴とする浮上溶解装置。 - 【請求項４】請求項３記載の浮上溶解装置において、下
側の誘導コイルほど低い周波数の電源に接続されること
を特徴とする浮上溶解装置。 - 【請求項５】請求項１、２、３又は４記載の浮上溶解装
置において、前記るつぼの上方に冷材の連続投入装置を
設けることを特徴とする浮上溶解装置。 - 【請求項６】請求項５記載の浮上溶解装置において、投
入される冷材を事前に加熱する加熱装置を設けることを
特徴とする浮上溶解装置。 - 【請求項７】請求項６記載の浮上溶解装置において、前
記加熱装置を前記上るつぼの外側の上部に巻回される誘
導コイルとすることを特徴とする浮上溶解装置。 - 【請求項８】請求項１、２、３、４、５、６又は７記載
の浮上溶解装置において、溶解金属の湯面レベル計又は
湯面温度計を設けることを特徴とする浮上溶解装置。 - 【請求項９】誘導コイルを備え周方向に分割したセグメ
ントからなる導電性のるつぼを、筒状の上るつぼと有底
筒状の下るつぼとから構成する浮上溶解装置の運転方法
において、冷材を投入しながら前記下るつぼを下方に引
き下げつつ、前記上るつぼの中の溶解金属と前記下るつ
ぼとの間に固体化した柱状金属を成長させて形成するこ
とを特徴とする浮上溶解装置の運転方法。 - 【請求項１０】誘導コイルを備え周方向に分割したセグ
メントからなる導電性のるつぼを、筒状の上るつぼと有
底筒状の下るつぼとから構成し、前記るつぼの上方の冷
材の投入装置と、溶解金属の湯面温度計とを設けた浮上
溶解装置の運転方法において、前記湯面温度計の値が所
望の範囲内になるように前記冷材の投入量を制御しなが
ら前記下るつぼを下方に引き下げつつ、前記溶解金属と
前記下るつぼとの間に固体化した柱状金属を成長させて
形成することを特徴とする浮上溶解装置の運転方法。 - 【請求項１１】誘導コイルを備え周方向に分割したセグ
メントからなる導電性のるつぼを、筒状の上るつぼと有
底筒状の下るつぼとから構成し、この下るつぼを下方に
引き下げる駆動装置と、溶解金属の湯面レベル計とを設
けた浮上溶解装置の運転方法において、前記湯面レベル
計の値が所望の範囲内になるように、前記下るつぼを下
方に引き下げる変位量を制御して、前記溶解金属と前記
下るつぼとの間に固体化した柱状金属を成長させて形成
することを特徴とする浮上溶解装置の運転方法。 - 【請求項１２】請求項９、１０又は１１記載の浮上溶解
装置の運転方法において、前記誘導コイルを上下に複数
個に分割し、前記溶解金属の下方で少なくとも表面が固
体化した柱状金属の表面を、前記下側の誘導コイルで再
溶解後に固体化して前記柱状金属の表面粗さを改善する
ことを特徴とする浮上溶解装置の運転方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4140811A JP3047056B2 (ja) | 1992-06-02 | 1992-06-02 | 浮上溶解装置とその運転方法 |
| KR1019920009763A KR100254611B1 (ko) | 1992-06-02 | 1992-06-05 | 박막 적외선 센서의 제조방법 및 그 구조 |
| US08/067,149 US5416796A (en) | 1992-06-02 | 1993-05-26 | Float melting apparatus and method employing axially movable crucibles |
| KR1019930009763A KR100273912B1 (ko) | 1992-06-02 | 1993-06-01 | 부상용해장치 및 그 운전방법 |
| EP93108799A EP0576845B1 (en) | 1992-06-02 | 1993-06-01 | Float melting apparatus and method employing axially movable crucibles |
| DE69326638T DE69326638T2 (de) | 1992-06-02 | 1993-06-01 | Apparat zum Schwebenschmelzen und Verfahren bei dem axial bewegbare Tiegelöfen verwendet werden |
| CN93107580A CN1060264C (zh) | 1992-06-02 | 1993-06-02 | 采用可轴向移动坩埚的浮熔设备及其方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4140811A JP3047056B2 (ja) | 1992-06-02 | 1992-06-02 | 浮上溶解装置とその運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0696852A true JPH0696852A (ja) | 1994-04-08 |
| JP3047056B2 JP3047056B2 (ja) | 2000-05-29 |
Family
ID=15277294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4140811A Expired - Lifetime JP3047056B2 (ja) | 1992-06-02 | 1992-06-02 | 浮上溶解装置とその運転方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5416796A (ja) |
| EP (1) | EP0576845B1 (ja) |
| JP (1) | JP3047056B2 (ja) |
| KR (1) | KR100254611B1 (ja) |
| CN (1) | CN1060264C (ja) |
| DE (1) | DE69326638T2 (ja) |
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| US5640710A (en) * | 1994-11-25 | 1997-06-17 | Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan | Method for melt-decontaminating metal contaminated with radioactive substance |
| JP2003065679A (ja) * | 2001-06-15 | 2003-03-05 | Fuji Electric Co Ltd | コールドクルーシブル溶解鋳造装置 |
| JP2007218483A (ja) * | 2006-02-15 | 2007-08-30 | Kobe Steel Ltd | コールドクルーシブル誘導溶解装置 |
| JP2015190708A (ja) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 富士電機株式会社 | 誘導加熱式非鉄金属溶解炉システム |
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| TW297050B (ja) * | 1995-05-19 | 1997-02-01 | Daido Steel Co Ltd | |
| US7197061B1 (en) * | 2003-04-19 | 2007-03-27 | Inductotherm Corp. | Directional solidification of a metal |
| CN101122441B (zh) * | 2007-09-14 | 2010-06-23 | 哈尔滨工业大学 | 连续熔化与定向凝固扁坯用短型冷坩埚 |
| KR101218923B1 (ko) * | 2010-09-15 | 2013-01-04 | 한국수력원자력 주식회사 | 유도코일과 용융로 일체형 유도가열식 저온용융로 |
| CN102072649A (zh) * | 2011-01-27 | 2011-05-25 | 包头逸飞磁性新材料有限公司 | 冷坩埚感应加热悬浮炉 |
| KR101303687B1 (ko) * | 2013-02-05 | 2013-09-04 | 이성헌 | 광촉매 정화장치 |
| CN110947935A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-04-03 | 上海交通大学 | 一种铸锭制造设备与方法 |
| CN111912224B (zh) * | 2020-09-04 | 2024-05-14 | 合肥工业大学 | 一种熔点分级的合金熔炼装置及方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL6710521A (ja) * | 1966-12-21 | 1968-01-30 | ||
| FR2100553B1 (ja) * | 1970-06-16 | 1973-08-10 | Creusot Forges Ateliers | |
| FR2621387B1 (fr) * | 1987-10-06 | 1990-01-05 | Commissariat Energie Atomique | Creuset de four a induction |
| DE3836239A1 (de) * | 1988-10-25 | 1990-04-26 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Vorrichtung zum behaelterlosen positionieren und schmelzen von elektrisch leitenden materialien |
| FR2647196B1 (fr) * | 1989-05-19 | 1991-06-28 | Cezus Co Europ Zirconium | Creuset froid a vidange par le fond |
| DE3940029C2 (de) * | 1989-12-04 | 1994-04-14 | Leybold Ag | Tiegel für die induktive Erwärmung |
| DE4018925A1 (de) * | 1990-06-13 | 1991-12-19 | Leybold Ag | Induktionsschmelzofen |
| FR2665249A1 (fr) * | 1990-07-26 | 1992-01-31 | Dauphine Ets Bonmartin Laminoi | Four de fusion par induction en creuset froid. |
| JP2906618B2 (ja) * | 1990-09-10 | 1999-06-21 | 大同特殊鋼株式会社 | 金属の連続溶解鋳造方法および連続溶解鋳造装置 |
-
1992
- 1992-06-02 JP JP4140811A patent/JP3047056B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1992-06-05 KR KR1019920009763A patent/KR100254611B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1993
- 1993-05-26 US US08/067,149 patent/US5416796A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-06-01 DE DE69326638T patent/DE69326638T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-06-01 EP EP93108799A patent/EP0576845B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-06-02 CN CN93107580A patent/CN1060264C/zh not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5416796A (en) | 1995-05-16 |
| EP0576845B1 (en) | 1999-10-06 |
| KR100254611B1 (ko) | 2000-05-01 |
| KR940001761A (ko) | 1994-01-11 |
| EP0576845A1 (en) | 1994-01-05 |
| CN1082702A (zh) | 1994-02-23 |
| DE69326638T2 (de) | 2000-03-09 |
| JP3047056B2 (ja) | 2000-05-29 |
| DE69326638D1 (de) | 1999-11-11 |
| CN1060264C (zh) | 2001-01-03 |
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