JPH07120159A - 金属を溶融する方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 溶融チャンバー内の乱流を減少させることに
より溶融物の品質を向上させる。 【構成】 固体金属材料はチャンバー（１）内に仕込ま
れ、そして各チャンバーを接続するダクトを通して一方
のチャンバーからもう一方のチャンバー（３、５、１
０、１１、１５、１８）と循環し、同時にチャンバーの
ふたからの熱輻射により溶融または処理が行われ、１つ
またはそれ以上のポンプ（４０、４１）が、該ポンプと
接続された１つまたはそれ以上のポンプチャンバー（１
０、１１）内の溶融金属の上部の空間で作用し、各ポン
プチャンバーは、底の部分でダクトを通して溶融金属を
ポンプチャンバーへ供給する溶融チャンバー（５）と接
続し、消費または再利用するために溶融金属が運ばれる
場所から管（１９）までのスプラッシュチャンバー（１
８、１５）に接続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属を溶融する方法お
よび装置に関し、そして溶融金属、特に非鉄溶融金属を
処理する炉に関する。さらに詳細には、本発明は、請求
項１および８に記載の方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】空気ポンプによる金属の循環工程および
仕込み工程(batching)を含む、溶融炉における金属の溶
融は、例えば、スウェーデン特許明細書第４３７３３９
号などで公知である。溶融物の品質を向上させるため
に、例えば、窒素ガスにより、必要に応じて濾過を組み
合わせて金属を脱気することもまた公知である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、公知
の同等の方法よりも良好な溶融物の品質をもたらす、金
属、特に非鉄金属を溶融する方法および溶融された金
属、特に非鉄金属を処理する炉を実現することである。

【０００４】

【発明を解決するための手段】本発明の方法は、金属、
特に非鉄金属を溶融し、そして溶融された金属を処理す
る方法であって、固体金属材料はチャンバー（１）内に
仕込まれ、そして各チャンバーを接続するダクトを通し
て一方のチャンバーからもう一方のチャンバー（３、
５、１０、１１、１５、１８）へと循環し、同時にチャ
ンバーのふたからの熱輻射により溶融または処理が行わ
れ、１つまたはそれ以上のポンプ（４０、４１）が、該
ポンプと接続された１つまたはそれ以上のポンプチャン
バー（１０、１１）内の溶融金属の上部の空間で作用
し、各ポンプチャンバーは、底の部分でダクトを通して
溶融金属をポンプチャンバーへ供給する溶融チャンバー
（５）と接続され、消費または再利用するために、管
（１９）へ溶融金属が運ばれるスプラッシュチャンバー
（１８、１５）に接続され、さらに、この方法は、溶融
金属の上部のポンプチャンバー内の空間内の圧力が増加
または減少するように、各ポンプチャンバー（１０、１
１）から溶融チャンバー（５）への移動量に比べて、単
位時間当り約３倍から約１５倍、好ましくは約６倍から
約１０倍の量の溶融物が、同じポンプチャンバーからス
プラッシュチャンバー（１８、１５）まで移動するよう
にしており、そのことによって上記目的が達成される。

【０００５】この方法の発明においては、上記ポンプチ
ャンバー（１０、１１）内の溶融金属の上部の空間およ
び上記ポンプ（４０）内の接続された空間（２３）は、
不活性ガス、好ましくは窒素ガスで満たされている場合
がある。

【０００６】この方法の発明においては、上記ポンプチ
ャンバー（１０、１１）の溶融金属の上部の空間内の圧
力降下は、真空を生じないように制御されている場合が
ある。

【０００７】この方法の発明においては、ポンプシリン
ダーの種々の空間（２３、２８、２９、２４）は、圧力
制御のために真空排気され得る場合がある。

【０００８】この方法の発明においては、上記排出管
（１９）を含む溶融炉のレベルはほぼ一定に維持される
場合がある。

【０００９】この方法の発明においては、仕込み(batch
ing)は連続的に行われる場合がある。

【００１０】この方法の発明においては、上記ポンプチ
ャンバー（１０、１１）から上記スプラッシュチャンバ
ー（１８、１５）への溶融金属の移動は、このポンプチ
ャンバーの底部近くから溶融物の液面より上部にあるこ
のスプラッシュチャンバーのふた付近への斜め上方の移
動である場合がある。

【００１１】さらに、本発明の装置は、本発明の方法を
実施するための装置であって、この装置が仕込みチャン
バー（１）を含む１つまたはそれ以上のチャンバー
（３、５、１０、１１、１８、１５）を有する炉または
溶融炉、熱輻射を行うチャンバーのふた、溶融金属を一
方のチャンバーからもう一方のチャンバーへ循環させる
ために炉と接続した１つまたはそれ以上の空気ポンプ
（４０、４１）、および排出管（１９）を含み、該チャ
ンバーが、ダクトで相互に接続され、該ダクトを通して
溶融金属が連続したチャンバー間を移動する、上記の各
部分からなる装置であって、ポンプチャンバー（１０、
１１）とその直前の溶融チャンバー（５）との間のダク
ト（１２、１３）および同じポンプチャンバーと連続す
るスプラッシュチャンバー（１８、１５）との間のダク
ト（１７、１４）の断面積比が３：１から１５：１の範
囲、好ましくは５：１から１０：１の範囲とされてお
り、そのことによって上記目的が達成される。

【００１２】この装置の発明においては、上記空気ポン
プまたはポンプ（４０、４１）の配置は、垂直に配置さ
れたポンプシリンダーを含み、水平の堅い仕切り（２
２）によりシリンダー空間を上部（２３）および下部
（２４）に分割し、そして仕切りを通して自由に動くポ
ンプ軸（２７）およびその両端にポンプピストン（２
５、２６）を有する場合がある。

【００１３】この装置の発明においては、上記堅い仕切
り（２２）はポンプシリンダーの容積を二等分する場合
がある。

【００１４】この装置の発明においては、上記各ポンプ
チャンバー（１０、１１）と接続したスプラッシュチャ
ンバー（１８、１５）との間のダクト（１７、１４）
は、ポンプチャンバーの底部付近から溶融物の液面より
上部にあるスプラッシュチャンバーのふた付近へ斜め上
方に伸びる場合がある。

【００１５】この装置の発明においては、上記各ポンプ
シリンダー（４０、４１）内の上部ポンプピストン（２
５）の上部の空間（２３）は、管（２０、２１）を通し
て、ポンプと接続したポンプチャンバー（１０、１１）
内の溶融金属の上部の空間と接続されている場合があ
る。

【００１６】この装置の発明においては、上記各ポンプ
シリンダー（４０、４１）内の上記上部ポンプピストン
（２５）の上部の空間（２３）および該ポンプシリンダ
ーと接続したポンプチャンバー（１０、１１）内の溶融
金属の上部の空間は、不活性ガス、好ましくは窒素ガス
で満たされる場合がある。

【００１７】この装置の発明においては、上記上部ポン
プピストンより上部の空間（２３）に、ガス圧を制御す
るために圧力計（３４）およびガス源に通じるバルブ
（３０）が備え付けられている場合がある。

【００１８】この装置の発明においては、上記水平の仕
切り壁と上記上部ポンプピストンとの間の空間（２８）
および上記水平の仕切り壁と上記下部ポンプピストンと
の間の空間（２９）は、（３２、３３）の制御下でそれ
ぞれ圧縮空気源に接続され、この下部ピストンの下部の
空間（２４）が管（３１）を通して周囲の大気と通じて
いる場合がある。

【００１９】

【作用】本発明に従って、チャンバー内の乱流を減少さ
せることにより溶融物の品質はさらに向上する。乱流の
減少は、方法およびその方法を実施するための装置に、
請求項１および８の特徴的部分で定義された特性を与え
ることにより達成される。

【００２０】従って、溶融炉中の溶融工程および炉内の
溶融金属の処理法の改善点は、それぞれ、増加した圧力
下で溶融物表面上部の空間におけるスプラッシュチャン
バーへ押し出される溶融金属の量が、同時に圧力チャン
バーに接続した溶融チャンバーに押し戻される溶融金属
の量よりも実質的に多いことである。さらに、残留溶融
物(provision)は、溶融物の流れ(melt flow)がポンプチ
ャンバーの底部からスプラッシュチャンバーへ移動する
のを防ぐ役割を果たす。同時に、ポンプチャンバーの圧
力が急に低下した際、ポンプチャンバーの底部からスプ
ラッシュチャンバーへ移動した溶融物の流れが、ダクト
へ逆流するのを防ぎ、そして溶融チャンバー内の溶融物
に衝突するのを防ぐ残留溶融物が存在する。これらの残
留溶融物は、乱流を防ぎ、そして溶融物の品質を向上さ
せる。ポンプチャンバーの底部とスプラッシュチャンバ
ーの間のダクトは、斜め上方を向いているのが好まし
い。その結果、溶融物は、スプラッシュチャンバーの上
端付近、すなわち溶融物のレベルよりわずかに上部に放
出される。

【００２１】ポンプチャンバー内の溶融物の上部の圧力
増加は、溶融物の上部の空間を満たし、かつポンプチャ
ンバーと接続されているポンプシリンダー内のポンプピ
ストン上部の最上部の空間に通じている不活性ガス、好
ましくは窒素ガスの圧力を増加させることにより達成さ
れる。圧力の増加および減少は、真空が生じないように
制御される。

【００２２】炉および排出管のレベルは、好ましくは最
小レベルの変化が可能になるように調整される。連続的
な消費においては、仕込みもまた連続的に行われ、消費
分に適合されなければならない。

【００２３】装置は、基本的には従来の溶融炉、または
好ましくは、溶融チャンバー、ポンプチャンバー、スプ
ラッシュチャンバーを少なくとも２つずつ有する炉であ
る。本発明によれば、ポンプチャンバーとそれに連続す
るスプラッシュチャンバーとの間のダクトの断面積は、
同じポンプチャンバーとその直前の溶融チャンバーとの
間のダクトの断面積よりも本質的に大きいことが不可欠
である。これらの断面積比は１５：１から３：１の範
囲、好ましくは１０：１から５：１の範囲であり、特に
好ましいのは８：１である。

【００２４】溶融炉内で溶融金属を循環させるポンプシ
リンダーは、垂直に配置され、水平な堅い仕切りで上部
と下部のポンプ空間に分割されるポンプシリンダーであ
る。ポンプ軸は、仕切りを通して移動可能なように取り
付けられ、そしてポンプ軸は、両端にポンプピストンを
備えている。仕切りは、適切には、シリンダーの空間を
二等分する。

【００２５】上部ポンプピストンの上部の空間は、管を
通してポンプと接続したポンプチャンバー内の溶融金属
上部の空間に通じている。この連絡空間は不活性ガス、
好ましくは窒素ガスで満たされるのが適切である。溶融
物上部のポンプチャンバー内の圧力の増減を制御するた
めに、上端ピストンの上部の連絡空間には、圧力計およ
びガス源（好ましくは窒素源）に通じるバルブが備え付
けられている。

【００２６】ポンプシリンダーの水平の仕切り壁と上部
ピストンとの間の空間は、そしてまたその水平の仕切り
壁と下部ポンプピストンとの間の空間は、それぞれ圧縮
空気源に調整して接続されているが、下部ピストンの下
側の空間は周囲の大気と通じている。この方法で装備さ
れたポンプシリンダーは、ポンプチャンバー内の溶融物
上部の空間の圧力を増加および減少させることを可能に
し、そしてこれにより溶融物がスプラッシュチャンバー
に円滑に移動し、ダクト内の残留溶融物はダクトへ円滑
に戻ることが可能となる。圧力条件を制御しなければ、
ピストンの戻りの影響でポンプチャンバー内に圧力減少
が起こり得、その結果突然の逆流およびポンプチャンバ
ー内の溶融物に対する衝撃が起こる。これに続く乱流
は、溶融物の品質にかなりの影響を与える。

【００２７】

【実施例】本発明による金属の溶融および溶融炉の好ま
しい実施態様の例は、添付の図面に従って以下に記載さ
れる。図１は、カバーを取りはずして上部から見た、関
連するポンプシリンダーを有する本発明の溶融炉の模式
図であり、そして図２は、模式的に描かれた溶融炉内の
ポンプチャンバーに接続した垂直ポンプシリンダーの断
面図を示す。

【００２８】溶融炉は、チャンバー同士が互いに通じ合
う接続孔を備え付けた仕切りによって、いくつかの別々
のチャンバーに分割される。金属を溶融させる熱は、溶
融炉のふたを電気的に加熱することから得られるが、そ
れは図に示されていない。インゴット(lingot)および／
またはスクラップ金属は、予備加熱後、導入口チャンバ
ー（１）へ仕込まれる。そこから溶融金属が、底部付近
の接続孔を通って第一溶融チャンバー（３）へ流れ込
む。接続孔は示されていないが、接続孔を通る流れの移
動は矢印（２）で示される。溶融物は溶融チャンバー
（３）から、矢印（４）で示される底部付近の接続孔を
通って、次の溶融チャンバー（５）へ流れ込む。溶融チ
ャンバー（３）と溶融チャンバー（５）との間で溶融物
は、溶融物の品質を向上させるために脱気および／また
は濾過され得る。その場合には、溶融物は、第一溶融チ
ャンバー（３）から矢印（６）で示される接続孔を通っ
て、脱気チャンバー（７）および濾過チャンバー（８）
へ流れる。そして、そこから矢印（９）で示される接続
孔を通って第二溶融チャンバー（５）へ流れ込む。脱気
チャンバー（７）と濾過チャンバー（８）は、逆流を可
能にするために溶融チャンバーよりかなり深くなってい
る。

【００２９】溶融チャンバー（５）は、矢印（１２）お
よび（１３）で示される２つのダクトを通って、２つの
ポンプチャンバー（１０）および（１１）と通じてい
る。溶融チャンバー（５）へのダクトの接続孔は、溶融
チャンバーの底部付近に位置し、そしてポンプチャンバ
ー（１０）および（１１）への接続孔は、それぞれのポ
ンプチャンバーの底部付近に位置している。溶融金属
は、ポンプチャンバー（１１）から矢印（１４）で示さ
れる非常に大きな断面を有するダクトを通ってスプラッ
シュチャンバー（１５）へ押し出される。ポンプチャン
バー（１１）におけるダクトの接続孔は、ポンプチャン
バーの底部付近に位置し、そしてスプラッシュチャンバ
ーにおける接続孔は、スプラッシュチャンバーの最上部
付近に位置している。ダクト（１３）および（１４）の
断面積比は、好ましくは８：１であるが、１０：１から
５：１の範囲で、さらには１５：１から３：１の範囲で
変わり得る。管壁との摩擦により、単位時間当りの溶融
物の容量は、断面積比と同じ比率では変化しない。流れ
の摩擦作用は、断面積に反比例して増加する。大きすぎ
る断面積比は、酸化をもたらし、そして小さすぎる断面
積比は、システムの故障または不調をもたらす。溶融金
属は、スプラッシュチャンバー（１５）から矢印（１
６）で示される底部付近の接続孔を通って導入口チャン
バー（１）へ流れ込み、そこで溶融金属は炉内に仕込ま
れたインゴットおよびスクラップ金属と一緒になる。

【００３０】その間、制御された量の溶融金属は、それ
に対応してダクト（１７）を通ってスプラッシュチャン
バー（１８）へ押し出され、スプラッシュチャンバーか
ら電気加熱された管（１９）を通って消費のために放出
される。

【００３１】溶融金属の循環および押し出しはともに、
ポンプチャンバーのふたに設けられる導入口ダクト（２
０）および（２１）を通ってそれぞれのポンプチャンバ
ー（１０、１１）へ、外側の垂直に位置するポンプシリ
ンダー（４０）および（４１）から、例えば窒素のよう
な不活性ガスを制御下で供給することに行われる。２つ
のポンプシリンダーは同一であり、そしてそれぞれのポ
ンプチャンバーを同一の方法で制御する。図２に示され
るポンプシリンダーは、水平な仕切り（２２）を有し、
その仕切りはシリンダー内を２つに分割しており、空間
（２３）および（２４）が等しいのが好ましい。水平の
仕切り壁（２２）の両側にピストン（２５）および（２
６）が設置されており、それらは仕切り（２２）を突き
通すピストン棒（２７）と堅く接続されている。仕切り
（２２）と上部ポンプピストン（２５）との間の空間
は、符号（２８）で示され、仕切り（２２）と下部ポン
プピストン（２６）との間の空間は、符号（２９）で示
される。不活性ガス、好ましくは窒素ガスは、上部シリ
ンダー空間（２３）、ならびに、管（２０）および（２
１）を通して空間（２３）と通じているポンプチャンバ
ー（１０）および（１１）内の溶融金属の上部の空間を
満たす。ポンプシリンダー空間（２３）には、窒素ガス
源に通じるバルブ（３０）および圧力計（３４）が備え
付けられている。ポンピングおよびポンプ攪拌による溶
融金属の循環は、両方向の矢印（３２）で示される空気
バルブを通して、圧縮空気をシリンダー空間（２８）に
流し込ませることにより行われる。この状態では、シリ
ンダーピストン（２５）および（２６）は、上方に押し
上げられ、ポンプチャンバー（１０、１１）内の溶融金
属上部に過剰圧力を生じる。次いで、一定の大量の溶融
金属が接続孔（１７）および（１４）を通って、スプラ
ッシュチャンバー（１８）および（１５）へ押し出され
るが、一定の小量の溶融金属が、接続孔（１２）および
（１３）を通って溶融チャンバー（５）に押し戻され
る。ある一定の時間が経過した後、空間（２８）の空気
圧が降下し得るが、空間（２９）の圧力はシリンダーピ
ストン（２５）および（２６）を下方へ移動させるため
に上昇する。ポンプの空間（２３）内の最上部空間の窒
素ガスは膨張し、圧力計（３４）は、空間（２３）の圧
力が設定された最下限を下回った場合、窒素ガスを追加
するためにバルブ（３０）を制御するために取り付けら
れている。下部シリンダー空間（２４）は、空気を含
み、そして管（３１）を通して周囲の大気と通じてい
る。この方法では、ポンプチャンバー（１０、１１）内
の溶融物表面の上部の圧力もまた特定の限界値より上で
維持され、そして圧力低下は起こらない。この調整によ
り、円滑に、そして制御されながら溶融金属をスプラッ
シュチャンバーへ押し出すことが可能となり、突然の逆
流による溶融金属への衝突が起こらない。

【００３２】ポンプチャンバー（１０）および（１１）
を介したポンプ攪拌は、溶融チャンバーを通る循環を生
じ、その結果、導入口チャンバー（１）内においてリン
ゴットおよびスクラップ金属が溶融金属と一緒になり、
迅速で効果的な溶融が行われ得る。そして、溶融金属は
スプラッシュチャンバー（１８）からダクト（１９）を
通って、消費されるために押し出される。

【００３３】溶融炉の全てのカバー、特にポンプチャン
バーのふたは堅く密閉されなければならない。溶融炉お
よび管のレベルは、好ましくは、最小のレベルが変わり
得るように調整される。

【００３４】本発明は、金属を溶融または処理する方法
および装置に関する。金属材料は、チャンバー（１）内
に仕込まれ、そしてチャンバーのふたからの熱輻射の効
果により溶融されながら、一方のチャンバーから別のチ
ャンバー（３、５、１０、１１、１５、１８）を循環す
る。１つまたはそれ以上のポンプは、溶融チャンバー
（５）および溶融物が放出または再利用されるスプラッ
シュチャンバー（１８、１５）と接続した１つまたはそ
れ以上のポンプチャンバー内（１０、１１）内の溶融金
属の上部の圧力に作用する。本発明の目的は、溶融チャ
ンバー内の乱流を減少させることにより溶融物の品質を
向上させることである。この目的は、ポンプチャンバー
内の圧力が増加した状態で、実質的に大量の溶融物、各
ポンプチャンバー（１０、１１）から溶融チャンバー
（５）への移動量に比べて、単位時間当り約３倍から約
１５倍の量の溶融物が、同じポンプチャンバーからスプ
ラッシュチャンバー（１８、１５）まで移動することに
より達成される。この調整は、ポンプチャンバー（１
０、１１）とその直前の溶融チャンバー（５）との間の
ダクト（１２、１３）または同じポンプチャンバーと連
続したスプラッシュチャンバー（１８、１５）との間の
ダクト（１７、１４）の断面積比を３：１から１５：１
の範囲、好ましくは５：１から１０：１の範囲にある装
置において調整することにより実現される。

【００３５】

【発明の効果】本発明の方法および装置により、装置の
チャンバー内の乱流を減少させることになり、金属、特
に非鉄金属を溶融して得る溶融金属の品質を良好に向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】カバーを取りはずして上部から見た、関連する
ポンプシリンダーを有する本発明の溶融炉の模式図であ
る。

【図２】模式的に描かれた溶融炉内のポンプチャンバー
に接続した垂直ポンプシリンダーの断面図である。

【符号の説明】

１ 導入口チャンバー ２、４、６、９、１２、１３、１４、１６、１７、２
０、２１ ダクト ３、５ 溶融チャンバー ７ 脱気チャンバー ８ 濾過チャンバー １０、１１ ポンプチャンバー １５、１８ スプラッシュチャンバー １９、３１ 管 ２２ 水平の仕切り壁 ２３、２４ 空間 ２５、２６ ポンプピストン ２７ ピストン棒 ２８、２９ シリンダー空間 ３０ 窒素ガス源に通じるバルブ ３２、３３ 空気バルブ ３４ 圧力計 ４０、４１ ポンプシリンダー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ダニエル ヤス フィンランド国 エフアイエヌ−00300 ヘルシンクフォルス，テーゲルバッケン 31

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属を溶融し、そして溶融された金属を
   処理する方法であって、固体金属材料がチャンバー
   （１）内に仕込まれ、そして各チャンバーを接続するダ
   クトを通して一方のチャンバーからもう一方のチャンバ
   ー（３、５、１０、１１、１５、１８）へと循環し、同
   時にチャンバーのふたからの熱輻射により溶融または処
   理が行われ、１つまたはそれ以上のポンプ（４０、４
   １）が、該ポンプと接続された１つまたはそれ以上のポ
   ンプチャンバー（１０、１１）内の溶融金属の上部の空
   間で作用し、各ポンプチャンバーは、底の部分でダクト
   を通して溶融金属をポンプチャンバーへ供給する溶融チ
   ャンバー（５）と接続され、消費または再利用するため
   に、管（１９）へ溶融金属が運ばれるスプラッシュチャ
   ンバー（１８、１５）に接続され、さらに、該方法が、
   溶融金属の上部のポンプチャンバー内の空間内の圧力が
   増加または減少するように、各ポンプチャンバー（１
   ０、１１）から溶融チャンバー（５）への移動量に比べ
   て、単位時間当り約３倍から約１５倍の量の溶融物が、
   同じポンプチャンバーからスプラッシュチャンバー（１
   ８、１５）まで移動される、方法。
2. 【請求項２】 前記ポンプチャンバー（１０、１１）内
   の溶融金属の上部の空間および前記ポンプ（４０）内の
   接続された空間（２３）が、不活性ガスで満たされてい
   る、請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 前記ポンプチャンバー（１０、１１）の
   溶融金属の上部の空間内の圧力降下が、真空を生じない
   ように制御されている、請求項１または請求項２に記載
   の方法。
4. 【請求項４】 ポンプシリンダーの種々の空間（２３、
   ２８、２９、２４）が圧力制御のために真空排気され得
   る、請求項１から請求項３のいずれかに記載の方法。
5. 【請求項５】 前記排出管（１９）を含む溶融炉のレベ
   ルがほぼ一定に維持される、請求項１ないし請求項４の
   いずれかに記載の方法。
6. 【請求項６】 仕込み操作が連続的に行われる、請求項
   １から請求項５のいずれかに記載の方法。
7. 【請求項７】 前記ポンプチャンバー（１０、１１）か
   ら前記スプラッシュチャンバー（１８、１５）への溶融
   金属の移動が、該ポンプチャンバーの底部近くから溶融
   物の液面より上部にある該スプラッシュチャンバーのふ
   た付近への斜め上方の移動である、請求項１から請求項
   ６のいずれかに記載の方法。
8. 【請求項８】 請求項１から請求項７のいずれかに記載
   の方法を実施するための装置であって、該装置が仕込み
   チャンバー（１）を含む１つまたはそれ以上のチャンバ
   ー（３、５、１０、１１、１８、１５）を有する炉また
   は溶融炉、熱輻射を行うチャンバーのふた、溶融金属を
   一方のチャンバーからもう一方のチャンバーへ循環させ
   るために炉と接続した１つまたはそれ以上の空気ポンプ
   （４０、４１）、および排出管（１９）を含み、該チャ
   ンバーが、ダクトで相互に接続され、該ダクトを通して
   溶融金属が連続したチャンバー間を移動する、上記の各
   部分からなる装置であって、ポンプチャンバー（１０、
   １１）とその直前の溶融チャンバー（５）との間のダク
   ト（１２、１３）および同じポンプチャンバーと連続す
   るスプラッシュチャンバー（１８、１５）との間のダク
   ト（１７、１４）の断面積比が３：１から１５：１の範
   囲である、装置。
9. 【請求項９】 前記空気ポンプまたはポンプ（４０、４
   １）の配置が、垂直に配置されたポンプシリンダーを含
   み、水平の堅い仕切り（２２）によりシリンダー空間を
   上部（２３）および下部（２４）に分割し、そして仕切
   りを通して自由に動くポンプ軸（２７）およびその両端
   にポンプピストン（２５、２６）を有する、請求項８に
   記載の装置。
10. 【請求項１０】 前記堅い仕切り（２２）がポンプシリ
    ンダーの容積を二等分する、請求項８または請求項９に
    記載の装置。
11. 【請求項１１】 前記各ポンプチャンバー（１０、１
    １）と接続したスプラッシュチャンバー（１８、１５）
    との間のダクト（１７、１４）が、ポンプチャンバーの
    底部付近から溶融物の液面より上部にあるスプラッシュ
    チャンバーのふた付近へ斜め上方に伸びる、請求項８か
    ら請求項１０のいずれかに記載の装置。
12. 【請求項１２】 前記各ポンプシリンダー（４０、４
    １）内の上部ポンプピストン（２５）の上部の空間（２
    ３）が、管（２０、２１）を通して、ポンプと接続した
    ポンプチャンバー（１０、１１）内の溶融金属の上部の
    空間と接続されている、請求項８から請求項１１のいず
    れかに記載の装置。
13. 【請求項１３】 前記各ポンプシリンダー（４０、４
    １）内の前記上部ポンプピストン（２５）の上部の空間
    （２３）および該ポンプシリンダーと接続したポンプチ
    ャンバー（１０、１１）内の溶融金属の上部の空間が、
    不活性ガス、好ましくは窒素ガスで満たされる、請求項
    ８から請求項１２のいずれかに記載の装置。
14. 【請求項１４】 前記上部ポンプピストンより上部の空
    間（２３）に、ガス圧を制御するために圧力計（３４）
    およびガス源に通じるバルブ（３０）が備え付けられて
    いる、請求項１３に記載の装置。
15. 【請求項１５】 前記水平の仕切り壁と前記上部ポンプ
    ピストンとの間の空間（２８）および前記水平の仕切り
    壁と前記下部ポンプピストンとの間の空間（２９）が、
    （３２、３３）の制御下でそれぞれ圧縮空気源に接続さ
    れ、該下部ピストンの下部の空間（２４）が管（３１）
    を通して周囲の大気と通じている、請求項８から請求項
    １４のいずれかに記載の装置。