JPH1174070A - 浮揚溶解用るつぼ - Google Patents
浮揚溶解用るつぼInfo
- Publication number
- JPH1174070A JPH1174070A JP23199097A JP23199097A JPH1174070A JP H1174070 A JPH1174070 A JP H1174070A JP 23199097 A JP23199097 A JP 23199097A JP 23199097 A JP23199097 A JP 23199097A JP H1174070 A JPH1174070 A JP H1174070A
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- JP
- Japan
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- crucible
- insulating layer
- segments
- segment
- thermal
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- General Induction Heating (AREA)
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】セグメント間の絶縁が容易でるつぼの組み立て
に手間が掛からないようににする。 【解決手段】周方向に並べてるつぼ１を構成する縦長の
銅製のセグメント５の隣り合うセグメント５との対向面
に溶射によって電気的絶縁層を形成する。
に手間が掛からないようににする。 【解決手段】周方向に並べてるつぼ１を構成する縦長の
銅製のセグメント５の隣り合うセグメント５との対向面
に溶射によって電気的絶縁層を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、高周波浮揚溶解
に用いる浮揚溶解用るつぼに関する。
に用いる浮揚溶解用るつぼに関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来例の浮揚溶解用るつぼの断面
図、図５は図４のるつぼを構成するセグメントと絶縁物
との外観図を示す。この図４および図５において、１は
有底の円筒状に形成されその円筒状部に放射状に略等間
隔で設けられた縦長のスリットを有する良導電金属製の
るつぼ、１ａはるつぼ１の底部の流出口、２ａ，２ｂは
るつぼ１の外周側に設けられた誘導加熱コイル、３はる
つぼ１を構成する縦長の銅製のセグメント５を冷却する
通水孔、４は溶湯、６は隣り合うセグメント５間を絶縁
する絶縁物を示す。上記の構成において、るつぼ１は絶
縁物６を介して電気的に絶縁された２つ以上のセグメン
ト５を誘導コイル２ａ，２ｂの内側に並べて、絶縁物６
によってセグメント間にスリットを形成するように構成
される。
図、図５は図４のるつぼを構成するセグメントと絶縁物
との外観図を示す。この図４および図５において、１は
有底の円筒状に形成されその円筒状部に放射状に略等間
隔で設けられた縦長のスリットを有する良導電金属製の
るつぼ、１ａはるつぼ１の底部の流出口、２ａ，２ｂは
るつぼ１の外周側に設けられた誘導加熱コイル、３はる
つぼ１を構成する縦長の銅製のセグメント５を冷却する
通水孔、４は溶湯、６は隣り合うセグメント５間を絶縁
する絶縁物を示す。上記の構成において、るつぼ１は絶
縁物６を介して電気的に絶縁された２つ以上のセグメン
ト５を誘導コイル２ａ，２ｂの内側に並べて、絶縁物６
によってセグメント間にスリットを形成するように構成
される。
【０００３】このるつぼ１内に被溶解材料が入れられて
おり、誘導コイル２ａ，２ｂで発生する磁束はセグメン
ト５間のスリットの隙間と底部の流出口１ａとからるつ
ぼ１内に進入して被溶解材料と鎖交する。るつぼ１を構
成するセグメント５は溶けないように水冷されている。
誘導コイル２ａ，２ｂの電流は、電気的に絶縁されたそ
れぞれのセグメント５に渦電流を誘導するとともに、被
溶解材料にも渦電流を誘導する。被溶解材料とセグメン
ト５とに流れる渦電流の方向は対向する表面部分では互
いに逆方向を向いているので磁気的に反発力となり、セ
グメント５は固定されているので被溶解材料には浮揚力
が働きこの浮揚力が被溶解材料の重量より大きければ被
溶解材料はるつぼ１から離れて浮揚する。被溶解材料は
抵抗損により熱を発生して加熱しつづける。
おり、誘導コイル２ａ，２ｂで発生する磁束はセグメン
ト５間のスリットの隙間と底部の流出口１ａとからるつ
ぼ１内に進入して被溶解材料と鎖交する。るつぼ１を構
成するセグメント５は溶けないように水冷されている。
誘導コイル２ａ，２ｂの電流は、電気的に絶縁されたそ
れぞれのセグメント５に渦電流を誘導するとともに、被
溶解材料にも渦電流を誘導する。被溶解材料とセグメン
ト５とに流れる渦電流の方向は対向する表面部分では互
いに逆方向を向いているので磁気的に反発力となり、セ
グメント５は固定されているので被溶解材料には浮揚力
が働きこの浮揚力が被溶解材料の重量より大きければ被
溶解材料はるつぼ１から離れて浮揚する。被溶解材料は
抵抗損により熱を発生して加熱しつづける。
【０００４】このために被溶解材料は浮揚状態で溶解す
る。ここで、被溶解材料を溶解するための充分な加熱エ
ネルギと被溶解材料が溶解した溶湯４を安定して浮揚さ
せる浮揚力を溶湯４に与えるために、溶湯４に渦電流を
発生させる磁束がるつぼ１内に充分に侵入しなけらばな
らないが、そのためにはるつぼ１のスリット数を多くす
ることが有効である。
る。ここで、被溶解材料を溶解するための充分な加熱エ
ネルギと被溶解材料が溶解した溶湯４を安定して浮揚さ
せる浮揚力を溶湯４に与えるために、溶湯４に渦電流を
発生させる磁束がるつぼ１内に充分に侵入しなけらばな
らないが、そのためにはるつぼ１のスリット数を多くす
ることが有効である。
【０００５】セグメント５に発生する渦電流はジュール
熱を発生してセグメント５自身を加熱するのでセグメン
ト５の通水孔３に冷却水を通水して冷却することが行わ
れる。溶解した溶湯４はるつぼ１の底部の流出口１ａか
ら出湯される。
熱を発生してセグメント５自身を加熱するのでセグメン
ト５の通水孔３に冷却水を通水して冷却することが行わ
れる。溶解した溶湯４はるつぼ１の底部の流出口１ａか
ら出湯される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで従来の構成で
は、隣り合うセグメント間を絶縁する絶縁物はマイカ等
の板状絶縁材をセグメントの形状に合わせて切断したも
のをセグメント間に挟んでるつぼを構成しているので、
るつぼを組み立てる際に絶縁物がるつぼの内側に突出し
たり、また反対に外側に出過ぎたりしないようにする手
間がかかる問題があった。
は、隣り合うセグメント間を絶縁する絶縁物はマイカ等
の板状絶縁材をセグメントの形状に合わせて切断したも
のをセグメント間に挟んでるつぼを構成しているので、
るつぼを組み立てる際に絶縁物がるつぼの内側に突出し
たり、また反対に外側に出過ぎたりしないようにする手
間がかかる問題があった。
【０００７】また、万一絶縁物が内側に突出していると
溶湯に触れて溶湯内に混入する恐れがある。また、高融
点材料を溶解する場合、被溶解材料の昇温中または溶解
中に被溶解材料または溶湯がるつぼに接触すると、その
部分で熱が奪われ、被溶解材料の昇温速度が遅くなった
り、溶湯温度が低下して温度分布が不均一になる。合金
溶解の場合には異種金属間の融点が異なるので融点の高
い金属は溶湯温度が低下した部分で固化し、溶湯の均一
混合が難しい場合がある。
溶湯に触れて溶湯内に混入する恐れがある。また、高融
点材料を溶解する場合、被溶解材料の昇温中または溶解
中に被溶解材料または溶湯がるつぼに接触すると、その
部分で熱が奪われ、被溶解材料の昇温速度が遅くなった
り、溶湯温度が低下して温度分布が不均一になる。合金
溶解の場合には異種金属間の融点が異なるので融点の高
い金属は溶湯温度が低下した部分で固化し、溶湯の均一
混合が難しい場合がある。
【０００８】この発明は上記課題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、セグメント間の
絶縁が容易でるつぼの組み立てに手間が掛からない、ま
たるつぼ内壁と被溶解材料および溶湯とが断熱できる浮
揚溶解用るつぼを提供することにある。
れたもので、その目的とするところは、セグメント間の
絶縁が容易でるつぼの組み立てに手間が掛からない、ま
たるつぼ内壁と被溶解材料および溶湯とが断熱できる浮
揚溶解用るつぼを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１記載の発明は、高周波浮揚溶解に用いるるつ
ぼにおいて、周方向に並べてるつぼを構成する縦長の銅
製のセグメントの隣り合うセグメントとの対向面に溶射
によって電気的絶縁層を形成したことを特徴とする。
に請求項１記載の発明は、高周波浮揚溶解に用いるるつ
ぼにおいて、周方向に並べてるつぼを構成する縦長の銅
製のセグメントの隣り合うセグメントとの対向面に溶射
によって電気的絶縁層を形成したことを特徴とする。
【００１０】上記構成により溶射材料にアルミナ等セラ
ミックスを使用すれば強固な絶縁皮膜を形成してセグメ
ント間の絶縁が容易になり組み立ての手間を少なくする
ことが可能になる。また、万一溶湯が触れた場合でも絶
縁物が溶け出しにくいので溶湯内への絶縁物の混入を防
止することが可能になる。また、請求項２記載の発明
は、高周波浮揚溶解に用いるるつぼにおいて、周方向に
並べてるつぼを構成する縦長の銅製のセグメントのるつ
ぼ内周面を形成する面に溶射によって熱的絶縁層を形成
する。
ミックスを使用すれば強固な絶縁皮膜を形成してセグメ
ント間の絶縁が容易になり組み立ての手間を少なくする
ことが可能になる。また、万一溶湯が触れた場合でも絶
縁物が溶け出しにくいので溶湯内への絶縁物の混入を防
止することが可能になる。また、請求項２記載の発明
は、高周波浮揚溶解に用いるるつぼにおいて、周方向に
並べてるつぼを構成する縦長の銅製のセグメントのるつ
ぼ内周面を形成する面に溶射によって熱的絶縁層を形成
する。
【００１１】上記構成により万一溶湯がセグメントに接
触しても熱的絶縁層により溶湯の冷却を緩和することが
可能になる。また、請求項３記載の発明は、請求項２に
記載のるつぼにおいて、るつぼ内周面の熱的絶縁層は電
気的絶縁層を兼ねた材料で形成する。また、請求項４記
載の発明は、高周波浮揚溶解に用いるるつぼにおいて、
周方向に並べてるつぼを構成する縦長の銅製のセグメン
トの全周面に溶射によって電気的絶縁層を兼ねた熱的絶
縁層を形成する。
触しても熱的絶縁層により溶湯の冷却を緩和することが
可能になる。また、請求項３記載の発明は、請求項２に
記載のるつぼにおいて、るつぼ内周面の熱的絶縁層は電
気的絶縁層を兼ねた材料で形成する。また、請求項４記
載の発明は、高周波浮揚溶解に用いるるつぼにおいて、
周方向に並べてるつぼを構成する縦長の銅製のセグメン
トの全周面に溶射によって電気的絶縁層を兼ねた熱的絶
縁層を形成する。
【００１２】上記構成により万一溶湯がセグメントに接
触しても熱的絶縁層により溶湯の冷却を緩和することが
可能になる。また、例えば溶湯がセグメント間を短絡す
るように接触した場合でも各セグメントの少なくともる
つぼの内周面に相当する面を絶縁しているので短絡によ
りセグメントが溶損することをなくすることが可能にな
る。
触しても熱的絶縁層により溶湯の冷却を緩和することが
可能になる。また、例えば溶湯がセグメント間を短絡す
るように接触した場合でも各セグメントの少なくともる
つぼの内周面に相当する面を絶縁しているので短絡によ
りセグメントが溶損することをなくすることが可能にな
る。
【００１３】なお、セグメントの全周面に溶射を施すこ
とにより、るつぼの外周側でも異物などの接触によるセ
グメント間の短絡を防止することが可能になる。
とにより、るつぼの外周側でも異物などの接触によるセ
グメント間の短絡を防止することが可能になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１はこの発明の実施の形態の主
要部の構成図を示す。この図１において、従来例と同一
の符号を付けた部材はおおよそ同一の機能を有するので
その説明は省略する。この図１において、縦長の銅製の
セグメント５の図示しない隣り合うセグメントとの対向
面である両側面は、セラミックス例えばアルミナを溶射
することによって電気的絶縁層７が施されている。この
電気的絶縁層７の形成によって隣り合うセグメント間の
短絡が防止される。
要部の構成図を示す。この図１において、従来例と同一
の符号を付けた部材はおおよそ同一の機能を有するので
その説明は省略する。この図１において、縦長の銅製の
セグメント５の図示しない隣り合うセグメントとの対向
面である両側面は、セラミックス例えばアルミナを溶射
することによって電気的絶縁層７が施されている。この
電気的絶縁層７の形成によって隣り合うセグメント間の
短絡が防止される。
【００１５】図２はこの発明の別の実施の形態の主要部
の構成図を示す。この図２において、セグメント５のる
つぼの内周面を形成する面は、セラミックス例えばアル
ミナを溶射することによって電気的絶縁を兼ねた熱的絶
縁層８が施されている。この熱的絶縁層８の形成によっ
て、るつぼ内壁と被溶解材料および溶湯とが断熱でき
る。また、熱的・電気的絶縁特性を兼備するアルミナを
用いることによって、溶湯がセグメント間に跨がって接
触した場合のセグメント間の短絡が防止される。
の構成図を示す。この図２において、セグメント５のる
つぼの内周面を形成する面は、セラミックス例えばアル
ミナを溶射することによって電気的絶縁を兼ねた熱的絶
縁層８が施されている。この熱的絶縁層８の形成によっ
て、るつぼ内壁と被溶解材料および溶湯とが断熱でき
る。また、熱的・電気的絶縁特性を兼備するアルミナを
用いることによって、溶湯がセグメント間に跨がって接
触した場合のセグメント間の短絡が防止される。
【００１６】図３はこの発明の他の実施の形態の主要部
の構成図を示す。この図３において、セグメント５の全
周面は、セラミックス例えばアルミナを溶射した電気的
絶縁を兼ねた熱的絶縁層９が施されている。上記のアル
ミナ溶射は、銅製のセグメントの被溶射面をサンドブラ
スト等で処理して細かい凹凸を付けて溶射材料の銅への
食い込みを良くしてからアルミナと馴染みが良いニッケ
ル・クロム合金を溶射してアンダーコーティングした
後、アルミナを仕上げ溶射している。
の構成図を示す。この図３において、セグメント５の全
周面は、セラミックス例えばアルミナを溶射した電気的
絶縁を兼ねた熱的絶縁層９が施されている。上記のアル
ミナ溶射は、銅製のセグメントの被溶射面をサンドブラ
スト等で処理して細かい凹凸を付けて溶射材料の銅への
食い込みを良くしてからアルミナと馴染みが良いニッケ
ル・クロム合金を溶射してアンダーコーティングした
後、アルミナを仕上げ溶射している。
【００１７】なお、アルミナに代えてジルコニア、イッ
トリア、マグネシヤ、カルシヤ等のセラミックスを用い
ても良い。
トリア、マグネシヤ、カルシヤ等のセラミックスを用い
ても良い。
【００１８】
【発明の効果】この発明によれば、セグメント間の絶縁
物が溶射により形成されているのでセグメントを周方向
に並べてるつぼを組み立てる際に精度良く、また絶縁物
が突き出すことなく容易に組み立てできる効果がある。
また絶縁物が突き出さないので溶湯中に混入しなくな
る。
物が溶射により形成されているのでセグメントを周方向
に並べてるつぼを組み立てる際に精度良く、また絶縁物
が突き出すことなく容易に組み立てできる効果がある。
また絶縁物が突き出さないので溶湯中に混入しなくな
る。
【００１９】また、セグメントのるつぼの内周面に相当
する部分に熱的絶縁層を施すことにより、被溶解材料が
るつぼ内壁に接触して昇温する際、および溶湯が万一る
つぼ内壁に接触した際でも熱的絶縁層によりるつぼで冷
却されることが妨げられて熱効率を向上させる効果があ
る。また、るつぼ内壁が絶縁されてないと、尖った溶解
材料の場合にその尖った部分に渦電流により誘起した電
位で尖った先端の電界強度が強くなり、るつぼに放電を
起こして材料の先端温度が上昇して、材料がガス化して
雰囲気を悪化させることがあるが、この発明はるつぼ内
壁に電気的絶縁層を形成するのでその問題を未然に防止
する効果がある。
する部分に熱的絶縁層を施すことにより、被溶解材料が
るつぼ内壁に接触して昇温する際、および溶湯が万一る
つぼ内壁に接触した際でも熱的絶縁層によりるつぼで冷
却されることが妨げられて熱効率を向上させる効果があ
る。また、るつぼ内壁が絶縁されてないと、尖った溶解
材料の場合にその尖った部分に渦電流により誘起した電
位で尖った先端の電界強度が強くなり、るつぼに放電を
起こして材料の先端温度が上昇して、材料がガス化して
雰囲気を悪化させることがあるが、この発明はるつぼ内
壁に電気的絶縁層を形成するのでその問題を未然に防止
する効果がある。
【００２０】また、セグメントの全周面に溶射絶縁を施
すことにより絶縁の切れ目が無くなるので絶縁層の耐久
性がより向上するとともに、異物による短絡をるつぼ外
周面でも無くする効果がある。
すことにより絶縁の切れ目が無くなるので絶縁層の耐久
性がより向上するとともに、異物による短絡をるつぼ外
周面でも無くする効果がある。
【図１】この発明の実施の形態の主要部分の構成図
【図２】この発明の別の実施の形態の主要部分の構成図
【図３】この発明の他の実施の形態の主要部分の構成図
【図４】従来例の構成図
【図５】図３のるつぼを構成するセグメントと絶縁物と
の外観図
の外観図
５ セグメント ７ 電気的絶縁層 ８、９ 熱的絶縁層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 只野 英顕 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 佐久間 政喜 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 (4)
- 【請求項１】高周波浮揚溶解に用いるるつぼにおいて、
周方向に並べてるつぼを構成する縦長の銅製のセグメン
トの隣り合うセグメントとの対向面に溶射によって電気
的絶縁層を形成したことを特徴とする浮揚溶解用るつ
ぼ。 - 【請求項２】高周波浮揚溶解に用いるるつぼにおいて、
周方向に並べてるつぼを構成する縦長の銅製のセグメン
トのるつぼ内周面を形成する面に溶射によって熱的絶縁
層を形成したことを特徴とする浮揚溶解用るつぼ。 - 【請求項３】請求項２に記載のるつぼにおいて、るつぼ
内周面の熱的絶縁層は電気的絶縁層を兼ねた材料で形成
することを特徴とする浮揚溶解用るつぼ。 - 【請求項４】高周波浮揚溶解に用いるるつぼにおいて、
周方向に並べてるつぼを構成する縦長の銅製のセグメン
トの全周面に溶射によって電気的絶縁層を兼ねた熱的絶
縁層を形成したことを特徴とする浮揚溶解用るつぼ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23199097A JPH1174070A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 浮揚溶解用るつぼ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23199097A JPH1174070A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 浮揚溶解用るつぼ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1174070A true JPH1174070A (ja) | 1999-03-16 |
Family
ID=16932223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23199097A Withdrawn JPH1174070A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 浮揚溶解用るつぼ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1174070A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002277169A (ja) * | 2001-03-22 | 2002-09-25 | Shinko Electric Co Ltd | 誘導加熱溶解炉 |
| JP2002286375A (ja) * | 2001-03-28 | 2002-10-03 | Shinko Electric Co Ltd | 誘導加熱溶解炉 |
| JP2005502018A (ja) * | 2001-08-23 | 2005-01-20 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | 電磁誘導による加熱とヒートパイプによる冷却のためのコールドクルーシブル |
| KR101006751B1 (ko) * | 2002-02-04 | 2011-01-10 | 꼼빠니 제네랄 데 마띠에르 뉘끌레르 | 유도로 |
| JP2014501901A (ja) * | 2011-09-26 | 2014-01-23 | 韓国水力原子力株式会社 | 外側面が曲面形状の金属セクター及びこれを含む誘導加熱式低温溶融炉 |
| JP2014504354A (ja) * | 2011-09-26 | 2014-02-20 | 韓国水力原子力株式会社 | 内側面が曲面形状の金属セクター及びこれを含む誘導加熱式低温溶融炉 |
| US8767794B2 (en) | 2012-02-14 | 2014-07-01 | Korea Hydro & Nuclear Power Co., Ltd. | Low temperature melting furnace and metal sector using an external cooling passage |
-
1997
- 1997-08-28 JP JP23199097A patent/JPH1174070A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002277169A (ja) * | 2001-03-22 | 2002-09-25 | Shinko Electric Co Ltd | 誘導加熱溶解炉 |
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| JP2005502018A (ja) * | 2001-08-23 | 2005-01-20 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | 電磁誘導による加熱とヒートパイプによる冷却のためのコールドクルーシブル |
| KR101006751B1 (ko) * | 2002-02-04 | 2011-01-10 | 꼼빠니 제네랄 데 마띠에르 뉘끌레르 | 유도로 |
| JP2014501901A (ja) * | 2011-09-26 | 2014-01-23 | 韓国水力原子力株式会社 | 外側面が曲面形状の金属セクター及びこれを含む誘導加熱式低温溶融炉 |
| JP2014504354A (ja) * | 2011-09-26 | 2014-02-20 | 韓国水力原子力株式会社 | 内側面が曲面形状の金属セクター及びこれを含む誘導加熱式低温溶融炉 |
| US9265095B2 (en) | 2011-09-26 | 2016-02-16 | Korea Hydro & Nuclear Power Co., Ltd. | Metal sector having curved inner surface and cold crucible induction melter having the same |
| US9265096B2 (en) | 2011-09-26 | 2016-02-16 | Korea Hydro & Nuclear Power Co., Ltd. | Metal sector having curved outer surface and cold crucible induction melter having the same |
| US8767794B2 (en) | 2012-02-14 | 2014-07-01 | Korea Hydro & Nuclear Power Co., Ltd. | Low temperature melting furnace and metal sector using an external cooling passage |
| JP2015129758A (ja) * | 2012-02-14 | 2015-07-16 | 韓国水力原子力株式会社Ｋｏｒｅａｈｙｄｒｏ ＆ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． | 外部冷却流路を用いた低温溶融炉及び金属セクター |
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