JPS58130230A - 誘導炉を用いた金属相及び鉱滓の物理的分離方法 - Google Patents
誘導炉を用いた金属相及び鉱滓の物理的分離方法Info
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- JPS58130230A JPS58130230A JP57153789A JP15378982A JPS58130230A JP S58130230 A JPS58130230 A JP S58130230A JP 57153789 A JP57153789 A JP 57153789A JP 15378982 A JP15378982 A JP 15378982A JP S58130230 A JPS58130230 A JP S58130230A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は誘導炉において金属相と鉱滓とを物理的に分離
する方法に関する。
する方法に関する。
本明細書においては、「金属相」とは、あらゆる金属、
合金、金属間化合物を含むものであり、ことに、誘導炉
の誘導コイルにより供される誘起電流（これは低周波数
のものでもよいが）との結合（Ｃｏｕｐｌｉｎｇ ）に
よる誘導電流が生じるようなあらゆる導電性物質一般を
含むものと解すべきである。
合金、金属間化合物を含むものであり、ことに、誘導炉
の誘導コイルにより供される誘起電流（これは低周波数
のものでもよいが）との結合（Ｃｏｕｐｌｉｎｇ ）に
よる誘導電流が生じるようなあらゆる導電性物質一般を
含むものと解すべきである。
また、「鉱滓」とは、フラックス、溶融剤、スラグ、溶
剤のごとき物質を含むものであり、ことに、低温では実
質的に絶縁性であるが温度の上昇と共に伝導性が増加し
、その結果磁界の周波数があるしきい値を越えるや否や
、誘起電流と直接結合して誘導加熱電流（１ｎｄｕｃｔ
ｉｏｎ ｈｅａｔｉｎｇ ｃｕｒｒｅｎｔ ）を生じさ
せるような、電気冶金において用いられるすべての物質
を意味するものと解すべきである。
剤のごとき物質を含むものであり、ことに、低温では実
質的に絶縁性であるが温度の上昇と共に伝導性が増加し
、その結果磁界の周波数があるしきい値を越えるや否や
、誘起電流と直接結合して誘導加熱電流（１ｎｄｕｃｔ
ｉｏｎ ｈｅａｔｉｎｇ ｃｕｒｒｅｎｔ ）を生じさ
せるような、電気冶金において用いられるすべての物質
を意味するものと解すべきである。
殊に、高周波数の誘起電流が通電された場合には上述の
如き結合を生じさせるものの、成るしきい値以下の周波
数の電流に対しては、温度の高低に拘らず磁気結合を生
じさせないような物質は鉱滓に含まれるものである。
如き結合を生じさせるものの、成るしきい値以下の周波
数の電流に対しては、温度の高低に拘らず磁気結合を生
じさせないような物質は鉱滓に含まれるものである。
本発明は、その由来は問わず、あらゆる金属相と鉱滓の
分離に適用される。従って、例えば、スラグの存在、非
存在には関係なく、乾式製錬などの鉱滓を生じるような
種類の反応によシ得られる相の分離に適用される。特に
、本発明は、酸素との親和性が既知の金属を、よシ酸素
との親和力の高い他の金属との反応によって、その対応
する安定な酸化物から抽出せしめる反応の終期に得られ
る相の分離に適用され、この場合、この反応により生成
する酸化物の溶剤として機能する溶融剤、フラックス、
スラグ等の物質が使用されたか否かに関係なく本発明は
適用され得るものである。
分離に適用される。従って、例えば、スラグの存在、非
存在には関係なく、乾式製錬などの鉱滓を生じるような
種類の反応によシ得られる相の分離に適用される。特に
、本発明は、酸素との親和性が既知の金属を、よシ酸素
との親和力の高い他の金属との反応によって、その対応
する安定な酸化物から抽出せしめる反応の終期に得られ
る相の分離に適用され、この場合、この反応により生成
する酸化物の溶剤として機能する溶融剤、フラックス、
スラグ等の物質が使用されたか否かに関係なく本発明は
適用され得るものである。
１例として、酸化チタニウムをアルミニウムと、生成さ
れるてルミナの溶剤としてのアルカリ金属もしくはアル
カリ土類金属のフッ化物、好ましくはフッ化カルシウム
の存在下で、反応せしめた結果生じるスラブと、チタニ
ウムとアルミニウムの合金との分離が挙げられる。
れるてルミナの溶剤としてのアルカリ金属もしくはアル
カリ土類金属のフッ化物、好ましくはフッ化カルシウム
の存在下で、反応せしめた結果生じるスラブと、チタニ
ウムとアルミニウムの合金との分離が挙げられる。
しかしながら、本発明は上述の如き反応により生じる金
属相と鉱滓の分離に限定されるものではなく、例えば、
金属部品を工業的プロセスに使用した結果生成するよう
な酸化生成物等をスラブ中に可溶化した場合にも適用さ
れる。例を挙げると、使用後の核反応装置の外装から回
収したジルコニウム含有物を、その酸化生成物をスラグ
溶剤と接触させることにより精製して得た鉱滓と金属相
との分離に適用可能である。
属相と鉱滓の分離に限定されるものではなく、例えば、
金属部品を工業的プロセスに使用した結果生成するよう
な酸化生成物等をスラブ中に可溶化した場合にも適用さ
れる。例を挙げると、使用後の核反応装置の外装から回
収したジルコニウム含有物を、その酸化生成物をスラグ
溶剤と接触させることにより精製して得た鉱滓と金属相
との分離に適用可能である。
このように、本発明は、化学反応、化学的及び／又は物
理的抽出などの種類を問わず、あらゆる加工、工程によ
り得られる金属相と鉱滓相との分離に適用される。特に
、融点が１４００℃以上の金属相と、例えば、アルカリ
金属、アルカリ土類金属、アルミニウム、マグネシウム
等の酸化物及び／又はハロゲン化物との分離に好ましく
適用することができるが、本発明はこれに限定されるも
のではない。
理的抽出などの種類を問わず、あらゆる加工、工程によ
り得られる金属相と鉱滓相との分離に適用される。特に
、融点が１４００℃以上の金属相と、例えば、アルカリ
金属、アルカリ土類金属、アルミニウム、マグネシウム
等の酸化物及び／又はハロゲン化物との分離に好ましく
適用することができるが、本発明はこれに限定されるも
のではない。
上記した如き種々の反応について述べた文献は多々ある
が、これらは本発明の範囲外の事柄であってここで詳述
する必要はないものである。上述の如き種類の相が高温
下で得られたものであって、溶融状態にある場合、これ
に対する分離方法は、先ず、必要に応じて適宜の磁場を
作用させて、金属相を沈澱、合体せしめて２液相に分離
さる工程、及び次に坩堝を冷却して固化した相を回収す
る工程を含む。このような分離方法はノ々ツテ式によっ
てのみ達成されることは明白である。
が、これらは本発明の範囲外の事柄であってここで詳述
する必要はないものである。上述の如き種類の相が高温
下で得られたものであって、溶融状態にある場合、これ
に対する分離方法は、先ず、必要に応じて適宜の磁場を
作用させて、金属相を沈澱、合体せしめて２液相に分離
さる工程、及び次に坩堝を冷却して固化した相を回収す
る工程を含む。このような分離方法はノ々ツテ式によっ
てのみ達成されることは明白である。
連続方式で分離を行う場合、坩堝底部を通して金属相及
び鉱滓相の両方を連続鋳造する技術を採用することが提
案されているが、このようにして分離される相温度は極
めて高いためこの種の分離法は大きな困難を伴うもので
ある。
び鉱滓相の両方を連続鋳造する技術を採用することが提
案されているが、このようにして分離される相温度は極
めて高いためこの種の分離法は大きな困難を伴うもので
ある。
本発明はこのような困難性を克服し、金属相と鉱滓相を
効果的に分離するとともに、坩堝内でそれらを固化でき
、連続運転も可能な方法を提供することを目的とするも
のである。
効果的に分離するとともに、坩堝内でそれらを固化でき
、連続運転も可能な方法を提供することを目的とするも
のである。
特に、本発明の目的は、完全に連続方式で行われる金属
もしくは合金の加工法の最終工程とじて適用し得る分離
方法を提供することにある。本発明は、また、金属イン
ゴットを輸送もしくは実使用に適する寸法に分断する際
に遭遇する問題を従来方式に比べより容易に解決するこ
とを目的とするものである。
もしくは合金の加工法の最終工程とじて適用し得る分離
方法を提供することにある。本発明は、また、金属イン
ゴットを輸送もしくは実使用に適する寸法に分断する際
に遭遇する問題を従来方式に比べより容易に解決するこ
とを目的とするものである。
本発明の分離方法は、誘導炉内の電磁場に実質的に透明
な坩堝中で行われ、被処理物に対し、第１ゾーンにおい
て該被処理物が誘起電流と直接結合し得るような充分に
高い電力及び周波数の誘起電流を受容せしめて、含有す
る鉱滓を溶融させ、次に、好ましくは第１ゾーンに隣接
する第２ゾーンにおいて、誘起電流と鉱滓との直接結合
がもやは起り得ないような電力もしくは周波数又はその
両方の誘起電流を受容せしめることを特徴とするもので
ある。
な坩堝中で行われ、被処理物に対し、第１ゾーンにおい
て該被処理物が誘起電流と直接結合し得るような充分に
高い電力及び周波数の誘起電流を受容せしめて、含有す
る鉱滓を溶融させ、次に、好ましくは第１ゾーンに隣接
する第２ゾーンにおいて、誘起電流と鉱滓との直接結合
がもやは起り得ないような電力もしくは周波数又はその
両方の誘起電流を受容せしめることを特徴とするもので
ある。
鉱滓の量が可成りの量を占める場合、特に全被処理物の
１０容量％以上の場合、第２ゾーンにおける誘起電流の
電力及び周波数は、鉱滓がここで徐々に固体へ移行する
ような値に調節される。
１０容量％以上の場合、第２ゾーンにおける誘起電流の
電力及び周波数は、鉱滓がここで徐々に固体へ移行する
ような値に調節される。
多くの場合、第１ゾーンにおいて所要の効果を奏するよ
うな誘起電流の電力及び周波数は、好ましくは、金属相
を第１ゾーンにおいて溶融させ及び／又は溶融化に保持
させるように調節される。
うな誘起電流の電力及び周波数は、好ましくは、金属相
を第１ゾーンにおいて溶融させ及び／又は溶融化に保持
させるように調節される。
本発明の方法の好ましい態様においては、被処理物の相
対移動は第１及び第２ゾーンに関して為されるものであ
って、第１及び第２ゾーンの相対位置は坩堝と協同する
少なくとも１つ、好ましくは２つの誘導子の相対位置に
よって定まる。
対移動は第１及び第２ゾーンに関して為されるものであ
って、第１及び第２ゾーンの相対位置は坩堝と協同する
少なくとも１つ、好ましくは２つの誘導子の相対位置に
よって定まる。
上記において、また下記においても、記述を簡潔にする
だめ、鉱滓（又は金属相）と誘起電流もしくは誘導子と
の結合及び非結合ということ述べたが（まだ述べるが）
、これは誘起電流によって鉱滓中（又は金属相中）に誘
導電流が誘起される、又はされないということを意味す
る。
だめ、鉱滓（又は金属相）と誘起電流もしくは誘導子と
の結合及び非結合ということ述べたが（まだ述べるが）
、これは誘起電流によって鉱滓中（又は金属相中）に誘
導電流が誘起される、又はされないということを意味す
る。
このような結合が生じるには、電磁場に対し「透明な」
坩堝、換言すれば、それ自身誘導子と結合が実質的に不
可能な坩堝を用いる必要がある。
坩堝、換言すれば、それ自身誘導子と結合が実質的に不
可能な坩堝を用いる必要がある。
坩堝としては、液流、特に水により冷却され且つ互いに
絶縁物により分離された多数の中空管で構成した冷却坩
堝を用いることが有利である。これらの中空体は絶縁体
とともに被処理物をクイする室を形成する。好ましくは
、この冷却坩堝、特に後述するような底部の無い坩堝は
通常実質的に円筒形である。ここで「実質的に円筒形」
とはチー・ξ−が付けられた切頭円錐形のものも含むと
解されたい。テーパーをつけるととにより取りはずしゃ
、連続運転時の処理物の連続抜き取りが促進される。
絶縁物により分離された多数の中空管で構成した冷却坩
堝を用いることが有利である。これらの中空体は絶縁体
とともに被処理物をクイする室を形成する。好ましくは
、この冷却坩堝、特に後述するような底部の無い坩堝は
通常実質的に円筒形である。ここで「実質的に円筒形」
とはチー・ξ−が付けられた切頭円錐形のものも含むと
解されたい。テーパーをつけるととにより取りはずしゃ
、連続運転時の処理物の連続抜き取りが促進される。
まだ、本願明細書においては、「金属相と鉱滓相の分離
」なる語は、単に、鉱滓相と区別された均一もしくは連
続する金属相を生成させることを意味するものである。
」なる語は、単に、鉱滓相と区別された均一もしくは連
続する金属相を生成させることを意味するものである。
即ち、「相分離」を意味するものであって、互いに別々
姉切り離された２つの相を得るととは必ずしも意図して
いない。また、本発明は比較的均一な金属相と互いに不
均一な鉱滓の複数相とに分離する場合にも適用し得るこ
とは論を俟だない。
姉切り離された２つの相を得るととは必ずしも意図して
いない。また、本発明は比較的均一な金属相と互いに不
均一な鉱滓の複数相とに分離する場合にも適用し得るこ
とは論を俟だない。
本発明の１態様によれば、底部の無く透明な、好ましく
は垂直な坩堝と、それに付設された２つの誘導子とによ
る処理法が提供される。これらの誘導子は坩堝内に２つ
のゾーンを形成し、被処理物と誘導子との相対移動は坩
堝内を被処理物が移動することにより達成される。
は垂直な坩堝と、それに付設された２つの誘導子とによ
る処理法が提供される。これらの誘導子は坩堝内に２つ
のゾーンを形成し、被処理物と誘導子との相対移動は坩
堝内を被処理物が移動することにより達成される。
更に詳しくは、本発明の方法によれば、とのような坩堝
を誘導炉の内部に設置し、その上部に、接触及び加熱後
実質的に溶融状態の金属相及び鉱滓を第１ゾーンに形成
させ得るような物質を連続的に供給させることができ、
この鉱滓は第２ゾーンにおいて固化し、金属相から分離
する。好ましくは、鉱滓及び金属相は、被処理物の移動
方向の下流の坩堝の端部、特に下端から抜き出される（
垂直型の坩堝の場合は底部の無いものが用いられる）。
を誘導炉の内部に設置し、その上部に、接触及び加熱後
実質的に溶融状態の金属相及び鉱滓を第１ゾーンに形成
させ得るような物質を連続的に供給させることができ、
この鉱滓は第２ゾーンにおいて固化し、金属相から分離
する。好ましくは、鉱滓及び金属相は、被処理物の移動
方向の下流の坩堝の端部、特に下端から抜き出される（
垂直型の坩堝の場合は底部の無いものが用いられる）。
本発明の好ましい態様においては、第２ゾーンにおける
誘起電流の周波数は、鉱滓との電磁的結合の可能性が温
度に関係なく絶無となるような値にまで減ぜられる。特
に、金属相の量と比較して多量の鉱滓が存在する場合、
周波数は、金属相がその固化以前に部分的又は全体的に
誘導炉（もしくは誘導子）の軸部に重力に逆って選択的
に集合させられるような求心力を受けるような値にまで
充分低下される。その結果、鉱滓は透明坩堝の冷却壁に
近接して集合し、徐々に固化して、１け堝の壁から金属
相に向って徐々に移動方向（下方向）に延びる固化勾配
が形成される。鉱滓相ばこの時電磁場により「攪拌」さ
れないため、鉱滓相の固化は一層促進される。
誘起電流の周波数は、鉱滓との電磁的結合の可能性が温
度に関係なく絶無となるような値にまで減ぜられる。特
に、金属相の量と比較して多量の鉱滓が存在する場合、
周波数は、金属相がその固化以前に部分的又は全体的に
誘導炉（もしくは誘導子）の軸部に重力に逆って選択的
に集合させられるような求心力を受けるような値にまで
充分低下される。その結果、鉱滓は透明坩堝の冷却壁に
近接して集合し、徐々に固化して、１け堝の壁から金属
相に向って徐々に移動方向（下方向）に延びる固化勾配
が形成される。鉱滓相ばこの時電磁場により「攪拌」さ
れないため、鉱滓相の固化は一層促進される。
第２ゾーンへ加える周波数が減ぜられると第２ゾーンの
金属相に差別的に与えられる求心力が増加するという傾
向を考慮すると、金属相が軸の回りに集合する条件を、
金属相の誘導子に対する相対移動とともに コントロー
ルして、最終的に実質的に連続した金属相を得ることは
可能であると考えられる。この場合、金属相はその温度
が固化点に達した時固化し、かくして、芯部が金属イン
ゴットで構成された部分を第２ゾーンから抜き出すこと
が可能となる。
金属相に差別的に与えられる求心力が増加するという傾
向を考慮すると、金属相が軸の回りに集合する条件を、
金属相の誘導子に対する相対移動とともに コントロー
ルして、最終的に実質的に連続した金属相を得ることは
可能であると考えられる。この場合、金属相はその温度
が固化点に達した時固化し、かくして、芯部が金属イン
ゴットで構成された部分を第２ゾーンから抜き出すこと
が可能となる。
伺、第２ゾーンの冷却条件を第２誘導子へ供給する電力
を減することにより調節することも可能である。
を減することにより調節することも可能である。
第１ゾーンにおける誘導磁場の周波数を鉱滓と直接結合
し得る値に調節することができるため、特に本発明を金
属相の連続処理法に適用する場合には、炉への反応物の
供給条件を調節して、第２ゾーンにおける固化した鉱滓
内に予め分割された一連の金属相のインゴットを形成さ
せることができる。このようなインゴットを互いに分離
することは容易に行える。この目的のため、本発明の方
法によれば、坩堝への供給物の連続供給を鉱滓又はスラ
ブを与える成分だけに断続的に制限することが行われる
。
し得る値に調節することができるため、特に本発明を金
属相の連続処理法に適用する場合には、炉への反応物の
供給条件を調節して、第２ゾーンにおける固化した鉱滓
内に予め分割された一連の金属相のインゴットを形成さ
せることができる。このようなインゴットを互いに分離
することは容易に行える。この目的のため、本発明の方
法によれば、坩堝への供給物の連続供給を鉱滓又はスラ
ブを与える成分だけに断続的に制限することが行われる
。
これにより、第２ゾーン、より詳しくは炉（Ｄ下部から
は、その断面がすべて鉱滓がらのみなる部分が間隔を置
いて配列した固化長尺物を得ることができる。この方法
においては、事実、第１ゾーンにおいて鉱滓のみから成
る「液状充填部中間体」が形成され、これは次に誘導子
との電磁的結合により溶融状態になり、との充填部中間
体は第２ゾーンを通過する間に固化する。炉の出口にお
いて金属インゴットを互いに固化した充填部で分離する
のは容易であり、充填部は脆弱であるため単なる衝撃を
加えるだけでインゴット単位に割ることができる。この
ような技術を採用することにより、従来連続インゴット
製造法で用いられた煩雑な切断工程を組入れる必要がな
くなる。
は、その断面がすべて鉱滓がらのみなる部分が間隔を置
いて配列した固化長尺物を得ることができる。この方法
においては、事実、第１ゾーンにおいて鉱滓のみから成
る「液状充填部中間体」が形成され、これは次に誘導子
との電磁的結合により溶融状態になり、との充填部中間
体は第２ゾーンを通過する間に固化する。炉の出口にお
いて金属インゴットを互いに固化した充填部で分離する
のは容易であり、充填部は脆弱であるため単なる衝撃を
加えるだけでインゴット単位に割ることができる。この
ような技術を採用することにより、従来連続インゴット
製造法で用いられた煩雑な切断工程を組入れる必要がな
くなる。
以下余白
本発明を次に図面により詳細に説明する。
符号１で示すのは、冷却手段が付された坩堝であって、
その上端部には、図示しない慣用の手段により内部のガ
ス雰囲気調整され得る供給装置４が装着されている。供
給装置４には、原料供給、測温、内部観察等の手段を具
備した１つ又は複数のフィー１部６が挿設されている。
その上端部には、図示しない慣用の手段により内部のガ
ス雰囲気調整され得る供給装置４が装着されている。供
給装置４には、原料供給、測温、内部観察等の手段を具
備した１つ又は複数のフィー１部６が挿設されている。
坩堝１は、図示の例では実質的に円筒形に形成されてお
り、図示しない手段により垂直に保持されている。坩堝
１はその下端部もしくは開口底部８に図示しない適宜の
固化インゴットを支持又は抜き出しするための部材が設
けられている。
り、図示しない手段により垂直に保持されている。坩堝
１はその下端部もしくは開口底部８に図示しない適宜の
固化インゴットを支持又は抜き出しするための部材が設
けられている。
坩堝１には、少なくとも１つ、好ましくは２つの誘導子
１０．１２（図示の例では別々に設けである）が配設さ
れており、これらは異なる周波数の電源に連結され、そ
れぞれ坩堝１の第１、第２シー７１４．１６を形成して
いる。
１０．１２（図示の例では別々に設けである）が配設さ
れており、これらは異なる周波数の電源に連結され、そ
れぞれ坩堝１の第１、第２シー７１４．１６を形成して
いる。
本発明においては、坩堝内に導入された供給物は、第１
ゾーン１４に対して相対移動される。第１ゾーンにおい
ては、供給物は、それが反応もしくは溶融するに充分な
電力及び周波数をもつ誘起電流を受容し、その結果、金
属相及び鉱滓相が第１ゾーンに生じる。この目的のため
、誘導子１０の誘起電流の周波数は、第１ゾーンの温度
条件下で、溶融鉱滓と誘導子１０との間の結合が起９得
るような値に設定される。
ゾーン１４に対して相対移動される。第１ゾーンにおい
ては、供給物は、それが反応もしくは溶融するに充分な
電力及び周波数をもつ誘起電流を受容し、その結果、金
属相及び鉱滓相が第１ゾーンに生じる。この目的のため
、誘導子１０の誘起電流の周波数は、第１ゾーンの温度
条件下で、溶融鉱滓と誘導子１０との間の結合が起９得
るような値に設定される。
滓との間の直接結合が不可能になるような充分に低減さ
れた電力及び周波数の誘起電流の作用を受ける。更に、
この誘起電流の周波数及び電力は、第２ゾーンを通過す
る供給物が徐々に冷却し得るような値に設定される。
れた電力及び周波数の誘起電流の作用を受ける。更に、
この誘起電流の周波数及び電力は、第２ゾーンを通過す
る供給物が徐々に冷却し得るような値に設定される。
第２ゾーンの長さは、その出口において鉱滓が実質的に
すべて固体状となるに充分な長さを有している。
すべて固体状となるに充分な長さを有している。
上記したように、第２ゾーンへ加えられる誘起電流は充
分低減され、その結果、一方では、誘電子と鉱滓との結
合が温度の如何に拘らずもやは不可能となり、他方では
、鉱滓及び金属相に差別的に加えられる求心力のうち、
後者は重力を上回るように々る。
分低減され、その結果、一方では、誘電子と鉱滓との結
合が温度の如何に拘らずもやは不可能となり、他方では
、鉱滓及び金属相に差別的に加えられる求心力のうち、
後者は重力を上回るように々る。
上記において、第２ゾーンで生起するものと相像される
現象を模式的に示したが、これは、あくまでも説明上の
ことである。第１ゾーン１４においては、被処理物の激
しい攪拌が観察され、従って、金属相と鉱滓は互いに分
散した状態に保たれている。しかしこれが一旦第２ゾー
ン１６に導入されると、周波数が減ぜられた誘起電流に
より生じる求心力の増加効果により、金属相は、第２ゾ
ーンの軸部に集合する傾向を示す。同時に、鉱滓相にお
いて温度勾配が生じて、その結果、坩堝の壁面から中心
に向って徐々に固化が起る。この場合、固化相は、図中
１８で示した鉱滓の液体一固体境界線のように、形成途
上にある金属インゴットに向い且つ徐々に供給物の移動
と共に下方向へと延びて形成される。
現象を模式的に示したが、これは、あくまでも説明上の
ことである。第１ゾーン１４においては、被処理物の激
しい攪拌が観察され、従って、金属相と鉱滓は互いに分
散した状態に保たれている。しかしこれが一旦第２ゾー
ン１６に導入されると、周波数が減ぜられた誘起電流に
より生じる求心力の増加効果により、金属相は、第２ゾ
ーンの軸部に集合する傾向を示す。同時に、鉱滓相にお
いて温度勾配が生じて、その結果、坩堝の壁面から中心
に向って徐々に固化が起る。この場合、固化相は、図中
１８で示した鉱滓の液体一固体境界線のように、形成途
上にある金属インゴットに向い且つ徐々に供給物の移動
と共に下方向へと延びて形成される。
誘導子１２−へ供給する電力により金属層２８ａの固化
状態をコントロールすることができ、符号２１で示した
部分は誘導子となお結合して液体状態にある。第１図に
示した被処理物はスラグよりも融点の高い金属相の場合
である。軸を中心にして集まった金属は、第２ゾーンの
出口においては完全に固化していることが好ましいが、
鉱滓Ｊ、りも低い融点をもつ金属の場合は、必ずしも固
化はしていないことがあり、溶融金属が鉱滓に囲まれた
状態で第２ゾーンを出てくる場合がある。図示のごとく
、坩堝は好ましくは供給物の移動方向に第２ゾーンの下
方まで延長しており、その結果冷却ゾーンが形成される
ことになって、全物質がここで完全に固化される。
状態をコントロールすることができ、符号２１で示した
部分は誘導子となお結合して液体状態にある。第１図に
示した被処理物はスラグよりも融点の高い金属相の場合
である。軸を中心にして集まった金属は、第２ゾーンの
出口においては完全に固化していることが好ましいが、
鉱滓Ｊ、りも低い融点をもつ金属の場合は、必ずしも固
化はしていないことがあり、溶融金属が鉱滓に囲まれた
状態で第２ゾーンを出てくる場合がある。図示のごとく
、坩堝は好ましくは供給物の移動方向に第２ゾーンの下
方まで延長しており、その結果冷却ゾーンが形成される
ことになって、全物質がここで完全に固化される。
供給装置６からの被処理物を供給を適正にして第１ゾー
ン１４において溶融金属相及び溶融鉱滓を形成させるこ
と及び第２ゾーン１６で固化したのちのこれらの２相か
ら形成された複合固形物を炉の底部８から図示しない外
部支持手段により除徐に連続的に抜き出させることを充
分注意して行うことにより上述した装置は、連続操作が
可能である。
ン１４において溶融金属相及び溶融鉱滓を形成させるこ
と及び第２ゾーン１６で固化したのちのこれらの２相か
ら形成された複合固形物を炉の底部８から図示しない外
部支持手段により除徐に連続的に抜き出させることを充
分注意して行うことにより上述した装置は、連続操作が
可能である。
以上は、被処理物の全体から見て鉱滓の容量が比較的大
きいと仮定して説明してきたが、これは金属相及び鉱滓
が、例えば、酸化チタンとアルミニウムとを、反応過程
で形成される酸化物と還元金属の共通の溶媒として作用
する物質の存在下、反応させてチタンとアルミニウムの
合金を製造するためのテルミット法における生成物の場
合などにあてはまる。
きいと仮定して説明してきたが、これは金属相及び鉱滓
が、例えば、酸化チタンとアルミニウムとを、反応過程
で形成される酸化物と還元金属の共通の溶媒として作用
する物質の存在下、反応させてチタンとアルミニウムの
合金を製造するためのテルミット法における生成物の場
合などにあてはまる。
本発明において、反応物の重量割合や炉への供給速度を
適宜設定することは当業者にとって困難なことではない
。また、第１及び第２ゾーンのサイズ（特に高さと径）
を考慮して、上述した現象を生起させるために誘導コイ
ルへ加える電力や周波数を適宜設定することも当業者で
あれば容易に行えよう。尚、鉱滓に関しては、一定の坩
堝の大きさにおける誘導子と鉱滓との結合が可能となる
温度とその温度における最小周波数しきい値は知られて
おり、また測定することができる。一般に、ある一定温
度においては、鉱滓の周波数しきい値は坩堝の径が小さ
くなるにつれ高くなる。−例を挙げると、１８００℃に
おいて、坩堝の直径が７５朋のとき３ ｍｆｈ Ｚ
以上の周波数によって溶融ｎ１１化カルシウムに誘導電
流を生じさせることができ、直径が２００龍になると８
００ｋｈｚ以上となる。
適宜設定することは当業者にとって困難なことではない
。また、第１及び第２ゾーンのサイズ（特に高さと径）
を考慮して、上述した現象を生起させるために誘導コイ
ルへ加える電力や周波数を適宜設定することも当業者で
あれば容易に行えよう。尚、鉱滓に関しては、一定の坩
堝の大きさにおける誘導子と鉱滓との結合が可能となる
温度とその温度における最小周波数しきい値は知られて
おり、また測定することができる。一般に、ある一定温
度においては、鉱滓の周波数しきい値は坩堝の径が小さ
くなるにつれ高くなる。−例を挙げると、１８００℃に
おいて、坩堝の直径が７５朋のとき３ ｍｆｈ Ｚ
以上の周波数によって溶融ｎ１１化カルシウムに誘導電
流を生じさせることができ、直径が２００龍になると８
００ｋｈｚ以上となる。
上記の好ましい態様においては、２つの誘導子１０．１
２が異なる周波数、即ち、第１ゾーンの誘導子には高周
波数の第２ゾーンの誘導子には中もしくは低周波数の電
流を通じるが如く説明した。
２が異なる周波数、即ち、第１ゾーンの誘導子には高周
波数の第２ゾーンの誘導子には中もしくは低周波数の電
流を通じるが如く説明した。
しかし、他のノミラメ−ターを変化させることによって
も同様な効果が得られることは言うまでもない。
も同様な効果が得られることは言うまでもない。
例えば、誘導子１２には第１ゾーンの誘導子へ通じる電
流と同じ周波数の電流を通じることができる。この場合
、第１ゾーンの温度を第２ゾーンでも維持させるには不
充分な、低電力とする必要がある。このような冷却効果
により、誘導子と鉱滓との間に以前存在した結合の可能
性が抑えられて、温度低下を受け、攪拌が妨げられ、坩
堝の壁面から徐々に固化が促進されて上記したような勾
配が形成される。
流と同じ周波数の電流を通じることができる。この場合
、第１ゾーンの温度を第２ゾーンでも維持させるには不
充分な、低電力とする必要がある。このような冷却効果
により、誘導子と鉱滓との間に以前存在した結合の可能
性が抑えられて、温度低下を受け、攪拌が妨げられ、坩
堝の壁面から徐々に固化が促進されて上記したような勾
配が形成される。
上記においては、被処理物と誘導子との相対移動は、被
処理物自体の移動、即ち、固定された誘導子に対応する
固定された第１及び第２ゾーンを上端から下方へと向う
移動によってもたらせたが、本発明はこれに限るもので
はない。
処理物自体の移動、即ち、固定された誘導子に対応する
固定された第１及び第２ゾーンを上端から下方へと向う
移動によってもたらせたが、本発明はこれに限るもので
はない。
第３図は、本発明の方法を実施するための装置の変形例
を示すもので、ここでは、被処理物の誘導子に対する相
対移動は、底部から頂部へと向う誘導子自体の移動によ
ってもたらされる。第３図においては、第１図と同様な
部材は同一の符号を付した。
を示すもので、ここでは、被処理物の誘導子に対する相
対移動は、底部から頂部へと向う誘導子自体の移動によ
ってもたらされる。第３図においては、第１図と同様な
部材は同一の符号を付した。
この装置は第１図のものとは、底部は取り外し自在の底
板３２により閉止されている点が異っている。底板３２
は循環水により冷却を受ける。
板３２により閉止されている点が異っている。底板３２
は循環水により冷却を受ける。
坩堝１の上部は、ガス雰囲気の調節が可能な供給装置４
が装着されている。誘導コイル１０，１２は当初は底板
３２に近接して位置し、被処理物が坩堝内に供給される
に従って徐々に上方へと移動する。
が装着されている。誘導コイル１０，１２は当初は底板
３２に近接して位置し、被処理物が坩堝内に供給される
に従って徐々に上方へと移動する。
この場合も第１図の装置において意図されたような異な
る操作を行うことができる。誘導コイルの上昇操作が終
了して成形体が坩堝内の全長にわたって占める状態に至
ると、底板３２は取り外されて慣用の引き抜き手段によ
り固化物が抜き出される。
る操作を行うことができる。誘導コイルの上昇操作が終
了して成形体が坩堝内の全長にわたって占める状態に至
ると、底板３２は取り外されて慣用の引き抜き手段によ
り固化物が抜き出される。
本発明により別の興味深い結果を達成することができる
。それは、既に述べたように、固化した金属相を第２ゾ
ーンの位置で相継いでインゴットに予備分割できること
である。この目的のためには、再び第１図において、フ
ィード部６により、坩堝上部へ供給される被処理物を断
続的にその組成を変化させるだけで充分である。即ち、
ここでの供給物を、それが第１ゾーン１４を通過すると
き鉱滓だけを生じるような成分で構成させることにより
、鉱滓の「液状充填部中間体」を形成させることができ
、これは後に第２ゾーンを通過する際に固化充填部２６
に転換される。坩堝の上部において供給物を再び金属相
と鉱滓とを与えるような被処理物に戻すことによシ、第
２ゾーンにおいては、インゴット２８ａが形成される。
。それは、既に述べたように、固化した金属相を第２ゾ
ーンの位置で相継いでインゴットに予備分割できること
である。この目的のためには、再び第１図において、フ
ィード部６により、坩堝上部へ供給される被処理物を断
続的にその組成を変化させるだけで充分である。即ち、
ここでの供給物を、それが第１ゾーン１４を通過すると
き鉱滓だけを生じるような成分で構成させることにより
、鉱滓の「液状充填部中間体」を形成させることができ
、これは後に第２ゾーンを通過する際に固化充填部２６
に転換される。坩堝の上部において供給物を再び金属相
と鉱滓とを与えるような被処理物に戻すことによシ、第
２ゾーンにおいては、インゴット２８ａが形成される。
第１図から解るように、固化充填部２６により、既に形
成されたインザラ）２８ｂは現在形成中のインコツト２
８ａと分割される。炉の出口においては、インボッ）２
８ａ、２８ｂは固化充填部２６の部分に衝撃を与えるだ
けで容易に切り離しできる。
成されたインザラ）２８ｂは現在形成中のインコツト２
８ａと分割される。炉の出口においては、インボッ）２
８ａ、２８ｂは固化充填部２６の部分に衝撃を与えるだ
けで容易に切り離しできる。
このような方法は、スラブの形成量が少なく、誘導炉に
おいて通常処理される被処理物全体の１０％以下、殊に
５％以下スラブ量のような、金属もしくは合金の処理の
場合に特に興味深い結果を与える。上記したような坩堝
と２つのゾーンの組合せにより、第２図に示すように、
固化充填部２６により予備分割されたインコツト２８を
、上記した条件を採用することにより形成することがで
きる。この場合、誘導子１０の主な役割は、前述の場合
と同様に、液状充填部中間体を形成せしめることである
。液状充填部中間体は、第１ゾーンを出て固化すること
により、上記した充填部中間体３６が形成される。この
役割は、上述した条件下で、フィード部６から坩堝内へ
導入される供給物を第１ゾーンで鉱滓のみを与えるよう
な成分のもので構成させた場合に特に重要である。
おいて通常処理される被処理物全体の１０％以下、殊に
５％以下スラブ量のような、金属もしくは合金の処理の
場合に特に興味深い結果を与える。上記したような坩堝
と２つのゾーンの組合せにより、第２図に示すように、
固化充填部２６により予備分割されたインコツト２８を
、上記した条件を採用することにより形成することがで
きる。この場合、誘導子１０の主な役割は、前述の場合
と同様に、液状充填部中間体を形成せしめることである
。液状充填部中間体は、第１ゾーンを出て固化すること
により、上記した充填部中間体３６が形成される。この
役割は、上述した条件下で、フィード部６から坩堝内へ
導入される供給物を第１ゾーンで鉱滓のみを与えるよう
な成分のもので構成させた場合に特に重要である。
この場合、特に坩堝へ再び導入する被処理物が大部分金
属相を与えるようなものであって、形成される鉱滓部は
第２図のように薄皮３ｏ状となるような場合、第２ゾー
ンにおける求心力の生起は余り重要ではなくなる。この
ような場合は、金属相を集中せしめて固化金属相からな
るインゴット２８を形成させるには重力だけで充分であ
る。金属相の溶融状態への移行及び該状態の保持は、第
２ゾーンの誘導子１２から供給される中周波数もしくは
低周波数の電流によって、第２ゾーンでのみ行われる。
属相を与えるようなものであって、形成される鉱滓部は
第２図のように薄皮３ｏ状となるような場合、第２ゾー
ンにおける求心力の生起は余り重要ではなくなる。この
ような場合は、金属相を集中せしめて固化金属相からな
るインゴット２８を形成させるには重力だけで充分であ
る。金属相の溶融状態への移行及び該状態の保持は、第
２ゾーンの誘導子１２から供給される中周波数もしくは
低周波数の電流によって、第２ゾーンでのみ行われる。
前記の場合と同様に、第１及び第２ゾーンの誘導子には
上記した条件に対応する周波数の電流が同時に供給され
る。第１ゾーンにおいて消費されるエネルギーは、゛゛
坩堝内に導入された被処理物の加熱を行うためのもので
あって、導入される供給物が鉱滓のみを形成するものに
断続的に変ぜられる場合には、特にこれを溶融せしめる
ためのものである。
上記した条件に対応する周波数の電流が同時に供給され
る。第１ゾーンにおいて消費されるエネルギーは、゛゛
坩堝内に導入された被処理物の加熱を行うためのもので
あって、導入される供給物が鉱滓のみを形成するものに
断続的に変ぜられる場合には、特にこれを溶融せしめる
ためのものである。
一方、第２ゾーンの誘導子１２に加えられる中もしくは
低周波数の電流は通常、第１ゾーンで予め予熱された金
属相の溶融を達成し得るように設定される。この場合、
誘導コイル１２への電流の供給は、第１ゾーンで溶融し
且つ鉱滓形成成分からのみ構成された供給物が第２ゾー
ンへ導入される場合、中断することも可能である。
低周波数の電流は通常、第１ゾーンで予め予熱された金
属相の溶融を達成し得るように設定される。この場合、
誘導コイル１２への電流の供給は、第１ゾーンで溶融し
且つ鉱滓形成成分からのみ構成された供給物が第２ゾー
ンへ導入される場合、中断することも可能である。
これと反対に、炉へ当初導入した供給物が実質的に金属
相を与えるものであって、第２ゾーンに加えられる電気
的エネルギーがこれを完全に溶融せしめ且つ少量存在す
る鉱滓を溶融金属相と接触することにより溶融せしめる
に充分な場合、第１ゾーンの誘導コイルへの電流供給は
中断することが可能である。
相を与えるものであって、第２ゾーンに加えられる電気
的エネルギーがこれを完全に溶融せしめ且つ少量存在す
る鉱滓を溶融金属相と接触することにより溶融せしめる
に充分な場合、第１ゾーンの誘導コイルへの電流供給は
中断することが可能である。
上記のことから、本発明の１実施態様によれば、第１、
第２ゾーンの誘導コイル１０．１２への電力供給を、坩
堝へ連続的に導入される被処理物の構成成分の断続的な
変化に対応して変化させることが可能である。即ち、第
１ゾーンへの供給物が単に鉱滓の形成を意図するもので
ある場合に第１ゾーンの誘導子を作動させ、一方、第２
ゾーンへの供給物が加熱により溶融相を与えるものであ
る場合に第２ゾーンの誘導子を作動させる。
第２ゾーンの誘導コイル１０．１２への電力供給を、坩
堝へ連続的に導入される被処理物の構成成分の断続的な
変化に対応して変化させることが可能である。即ち、第
１ゾーンへの供給物が単に鉱滓の形成を意図するもので
ある場合に第１ゾーンの誘導子を作動させ、一方、第２
ゾーンへの供給物が加熱により溶融相を与えるものであ
る場合に第２ゾーンの誘導子を作動させる。
この場合、誘導コイル１０．１２は坩堝の共通部に重ね
て配置させて、第１１第２ゾーンは、単一なゾーンに合
併することができる。この場合、このゾーンへの供給物
が鉱滓のみを与えるものである時には、誘導コイル１０
（第１ゾーン）を作動させて高周波数の電磁場を作用さ
せ、供給物が実質的に金属相を与えるものの場合には誘
導コイル１２（第２ゾーン）を作動させて低もしくは中
周波数の電磁場を作用させる。
て配置させて、第１１第２ゾーンは、単一なゾーンに合
併することができる。この場合、このゾーンへの供給物
が鉱滓のみを与えるものである時には、誘導コイル１０
（第１ゾーン）を作動させて高周波数の電磁場を作用さ
せ、供給物が実質的に金属相を与えるものの場合には誘
導コイル１２（第２ゾーン）を作動させて低もしくは中
周波数の電磁場を作用させる。
第１１第２ゾーンの誘導コイルへの電流の供給は、これ
らの誘導コイルが重ねて配置されているか否かには無関
係に、坩堝への供給物の断続的な変動と関連させること
が有利である。これらの誘導子への交互の電力供給は供
給物の変動に関連させて、殊に、坩堝への供給物を断続
的に変動せしめる図示しない装置にサーゼ機構的に連結
させて制御するか、第１１第２ゾーンをそれぞれ通過す
る溶融生成物の性質に応じて変動させる。特に、誘導子
１２への電流供給は、第１ゾーンで形成した鉱滓の液状
充填部が第２ゾーンへ導入した時（両ゾーンが合併して
いない場合）中断することができる。
らの誘導コイルが重ねて配置されているか否かには無関
係に、坩堝への供給物の断続的な変動と関連させること
が有利である。これらの誘導子への交互の電力供給は供
給物の変動に関連させて、殊に、坩堝への供給物を断続
的に変動せしめる図示しない装置にサーゼ機構的に連結
させて制御するか、第１１第２ゾーンをそれぞれ通過す
る溶融生成物の性質に応じて変動させる。特に、誘導子
１２への電流供給は、第１ゾーンで形成した鉱滓の液状
充填部が第２ゾーンへ導入した時（両ゾーンが合併して
いない場合）中断することができる。
しかしながら、坩堝内での被処理物中の鉱滓相の容量が
少ない場合にも、２つの誘導子により形成される２つの
別個のゾーンにおいて、両誘導子に同時に通電して処理
することが有利である。さらに、必要に応じ、鉱滓のみ
を形成するための供給物の量を調節して、第１ゾーンに
常に液状鉱滓を存在せしめることもできる（鉱滓は、第
１ゾーンの下流の第２ゾーンで形成される液状金属相の
上に浮ぶことになる）。坩堝への供給物及び／又は鉱滓
よりも比重の大きい金属相は、重力の作用により第２ゾ
ーンへ移行する前に、予熱され一部溶融する。その後金
属相は、第２ゾーンで全体が溶融されて処理を終える。
少ない場合にも、２つの誘導子により形成される２つの
別個のゾーンにおいて、両誘導子に同時に通電して処理
することが有利である。さらに、必要に応じ、鉱滓のみ
を形成するための供給物の量を調節して、第１ゾーンに
常に液状鉱滓を存在せしめることもできる（鉱滓は、第
１ゾーンの下流の第２ゾーンで形成される液状金属相の
上に浮ぶことになる）。坩堝への供給物及び／又は鉱滓
よりも比重の大きい金属相は、重力の作用により第２ゾ
ーンへ移行する前に、予熱され一部溶融する。その後金
属相は、第２ゾーンで全体が溶融されて処理を終える。
上記した実施例は準連続方式で有利に遂行される。即ち
、定期的に、金属相を与える被処理物の供給を中断し、
その代りに、鉱滓を形成する物質を供給し、坩堝底部か
ら形成した金属インゴットを抜き出すとともに、液状充
填部の一部を第１ゾーンから第２ゾーンへと移行せしめ
、ここで固化させる。鉱滓の液状充填部が第１ゾーンに
おいて形成された時に、金属相を与える被処理物の供給
を再開し、前段のインゴットとは別の金属相インゴット
を前述の条件下で形成させる。
、定期的に、金属相を与える被処理物の供給を中断し、
その代りに、鉱滓を形成する物質を供給し、坩堝底部か
ら形成した金属インゴットを抜き出すとともに、液状充
填部の一部を第１ゾーンから第２ゾーンへと移行せしめ
、ここで固化させる。鉱滓の液状充填部が第１ゾーンに
おいて形成された時に、金属相を与える被処理物の供給
を再開し、前段のインゴットとは別の金属相インゴット
を前述の条件下で形成させる。
本発明の方法を次に実施例により詳細に説明するが、本
発明はこれに限定されるものではない。
発明はこれに限定されるものではない。
実施例１
第３図に関して上述したような分離装置を用いた。この
装置は、高さ１ｍ内径１００龍の坩堝を備え、その壁面
は２２本の鋼管から形成し、管内を流れる水により冷却
した。鋼管は同数の絶縁体により互いに隔離した。約１
０ｍの高さのコイルにより構成された２つの隣接した誘
導コイルを坩堝の周囲に設は上述したような第１及び第
２ゾーンを形成した。誘導コイルｌＯには、８５０ｋｈ
ｚ。
装置は、高さ１ｍ内径１００龍の坩堝を備え、その壁面
は２２本の鋼管から形成し、管内を流れる水により冷却
した。鋼管は同数の絶縁体により互いに隔離した。約１
０ｍの高さのコイルにより構成された２つの隣接した誘
導コイルを坩堝の周囲に設は上述したような第１及び第
２ゾーンを形成した。誘導コイルｌＯには、８５０ｋｈ
ｚ。
４０ ｋＷの電流を通じ、一方、誘導コイル１２には１
０ｋｈｚ、１５ｋＷの電流を通じた。
０ｋｈｚ、１５ｋＷの電流を通じた。
上記のように構成した装置を用い、フッ化カルシウム及
び酸化カルシウムの存在下における酸化チタニウムのア
ルミニウムによる還元を行った。
び酸化カルシウムの存在下における酸化チタニウムのア
ルミニウムによる還元を行った。
これら各成分の重量割合は下記のとうりであった。
Ｔ ｉ ０２ ３０％
ＡＩ ２３係
Ｃａ Ｆ２ ２２％
ＣａＯ２５％
反応は坩堝の底部で開始させた。それ自体は公知の方法
で反応を開始させた後、第１ゾーンの温度を１８００℃
程度に上昇せしめ、その温度を保持した。坩堝内への同
一相対重量組成の混合物の供給速度は、底部から頂部へ
の２つの誘導コイルの移動速度が１２ｃｒｎ／分とし得
るような速度に設定した。
で反応を開始させた後、第１ゾーンの温度を１８００℃
程度に上昇せしめ、その温度を保持した。坩堝内への同
一相対重量組成の混合物の供給速度は、底部から頂部へ
の２つの誘導コイルの移動速度が１２ｃｒｎ／分とし得
るような速度に設定した。
アルミニウム及びチタニウムから成る合金と鉱滓は、第
１ゾーンを出て第２ゾーンへ入るときには、いずれも溶
融状態にあったが、第２ゾーンにおいては固化して、鉱
滓相に囲まれた同軸した金属１キヤロツト“からなる複
合シリンダーを形成した。
１ゾーンを出て第２ゾーンへ入るときには、いずれも溶
融状態にあったが、第２ゾーンにおいては固化して、鉱
滓相に囲まれた同軸した金属１キヤロツト“からなる複
合シリンダーを形成した。
金属相（６００重量％チタニウムと０．３ ％の酸素分
を含む°４′０重量係のアルミニウム）及び鉱滓相の生
成比は容量比で１／４〜１１５程度であった。
を含む°４′０重量係のアルミニウム）及び鉱滓相の生
成比は容量比で１／４〜１１５程度であった。
底部の板３２を取り外すことによりこの生成物は坩堝よ
り容易に取り出すことができた。
り容易に取り出すことができた。
実施例２
第３図図示の装置の２つの誘導子を下記のように活動さ
せて断続的な相分離を行った。用いた装置、坩堝の特徴
は上記実施例１に示したとうりである。これを、チタニ
ウムのスクラップを液体フッ化カルシウムの存在下で溶
融してスクラップ中の酸化物の一部を除去する方法に適
用した。
せて断続的な相分離を行った。用いた装置、坩堝の特徴
は上記実施例１に示したとうりである。これを、チタニ
ウムのスクラップを液体フッ化カルシウムの存在下で溶
融してスクラップ中の酸化物の一部を除去する方法に適
用した。
フッ化カルシウムを坩堝の底部に供給し、それ自体公知
の方法により反応を開始した後、８５０ｋｈｚ。
の方法により反応を開始した後、８５０ｋｈｚ。
３０ｋＷの作動せしめた誘導子１０によりフッ化カルシ
ウムを溶融せしめ、液状に保持せしめた。次に、このＣ
ａＦ２浴中にチタニウムのスクラップを徐々に導入し、
スクラップを外矢と遮断するとともにスクラップ中の酸
化物の一部を溶解させた。
ウムを溶融せしめ、液状に保持せしめた。次に、このＣ
ａＦ２浴中にチタニウムのスクラップを徐々に導入し、
スクラップを外矢と遮断するとともにスクラップ中の酸
化物の一部を溶解させた。
チタニウムスクラップに関して４重量％の割合で、チタ
ニウムスクラップとＣａＦ２の同時供給を続けながら、
既述の条件下で誘導子を移動させた。
ニウムスクラップとＣａＦ２の同時供給を続けながら、
既述の条件下で誘導子を移動させた。
同時に、誘導子１２に対し周波数１０ｋｈｚｓ電力１０
０ｋＷの電流を通じた。得られた磁界は金属の溶融及び
混合を可能ならしめるものであった。金属は、ＣａＦ２
の薄皮により坩堝の壁面から離反した。誘導子が坩堝底
部から一定距離移動して、その上部付近に至ったとき、
移動を停止させ、坩堝底部の底板３２を取り外した。坩
堝の上部へは、チタニウムスクラップ及びＣａ Ｆ ２
を供給し続け、運転を連続して続行した。生成した金属
インゴットは、図示しない取出機により公知の方法で坩
堝の底開口部から抜き出した。金属部を包囲したＣａＦ
２の薄皮は潤滑剤としての機能を示し、抜き出し工程を
促進させた。
０ｋＷの電流を通じた。得られた磁界は金属の溶融及び
混合を可能ならしめるものであった。金属は、ＣａＦ２
の薄皮により坩堝の壁面から離反した。誘導子が坩堝底
部から一定距離移動して、その上部付近に至ったとき、
移動を停止させ、坩堝底部の底板３２を取り外した。坩
堝の上部へは、チタニウムスクラップ及びＣａ Ｆ ２
を供給し続け、運転を連続して続行した。生成した金属
インゴットは、図示しない取出機により公知の方法で坩
堝の底開口部から抜き出した。金属部を包囲したＣａＦ
２の薄皮は潤滑剤としての機能を示し、抜き出し工程を
促進させた。
時々、チタニウムの供給を停止し、それに代えＣａＦ２
を供給した。誘電子１０により供給された高周波数の電
流により第１ゾーンにおいてはＣａＦ２は溶融し、その
状態に保たれた。しかし、溶融したＣａＦ２が第２ゾー
ンに至ると、磁気結合が中断される結果、冷却されて、
固化した（誘電子１２への供給は、その後中断可能であ
る）。ＣａＦ２の大部分がこのようにして固化して上述
した「固化充填部」が形成した時、チタニウムの供給を
再開した。かくして、ＣａＦ２により分断されたいくつ
かの金属インゴットが得られ、これらは坩堝の出口から
容易に取り出すことができた。
を供給した。誘電子１０により供給された高周波数の電
流により第１ゾーンにおいてはＣａＦ２は溶融し、その
状態に保たれた。しかし、溶融したＣａＦ２が第２ゾー
ンに至ると、磁気結合が中断される結果、冷却されて、
固化した（誘電子１２への供給は、その後中断可能であ
る）。ＣａＦ２の大部分がこのようにして固化して上述
した「固化充填部」が形成した時、チタニウムの供給を
再開した。かくして、ＣａＦ２により分断されたいくつ
かの金属インゴットが得られ、これらは坩堝の出口から
容易に取り出すことができた。
第１図は、本発明による連続処理法を実施するための装
置の説明線図であって、誘導炉の２つの誘導子に囲まれ
た底部のない冷却坩堝の立断面図を示す。第２図は、坩
堝内で生起する固体一固体、固体−液体の相分離現象の
説明図である。第３図は、被処理物と誘導子との相対移
動を為すために、誘導子を坩堝に対して移動せしめるよ
うにした装置の説明線図である。 １ｅ・・土せ工尚、１０・・・第１り一部、１２・−・
第２リーシ、１４．１６・・・誘導子、３２・・・底板
。 代理人 弁理士 池 浦 敏 明
置の説明線図であって、誘導炉の２つの誘導子に囲まれ
た底部のない冷却坩堝の立断面図を示す。第２図は、坩
堝内で生起する固体一固体、固体−液体の相分離現象の
説明図である。第３図は、被処理物と誘導子との相対移
動を為すために、誘導子を坩堝に対して移動せしめるよ
うにした装置の説明線図である。 １ｅ・・土せ工尚、１０・・・第１り一部、１２・−・
第２リーシ、１４．１６・・・誘導子、３２・・・底板
。 代理人 弁理士 池 浦 敏 明
Claims (9)
- （１）誘導炉内部の電磁波に対し実質的に透明な坩堝中
の被処理物を金属相と鉱滓に分離するにあたり、被処理
物に対し、第１ゾーンにおいて、被処理物が誘起電流と
直接結合し得るような充分高い電力及び周波数の誘起電
流を受容せしめて、含有する鉱滓を溶融させ、次に、第
２ゾーンにおいて、誘起電流と鉱滓との直接結合が起り
得ないような電力及び／又は周波数の誘起電流を受容せ
しめることを特徴とする金属相と鉱滓の分離方法。 - （２）坩堝内で被処理物を該第１及び第２ゾーンに対し
相対移動させ、この時第２ゾーンが第１ゾーンの下流側
に位置するように、少なくとも１つ、好ましくは２つの
誘導子の相対位置を定めだことを特徴とする特許請求の
範囲第１項の方法。 - （３）第１ゾーンにおける該起電流の周波数を、鉱滓の
温度下で、鉱滓と直接結合し得るよう充分高くしたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項の方法。 - （４）第１ゾーンにおける誘起電流の電力及び周波数を
、金属相及び鉱滓が溶融状態に保持されるような値に調
節することを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
３項のいずれかの方法。 - （５）第２ゾーンにおける誘起電流の電力及び／又は周
波数を、鉱滓が第２ゾーンを出る前に徐々に固化するよ
うな値に調節することを特徴とする特許請求の範囲第１
項又は第２項の方法。 - （６）第２ゾーンの誘起電流の周波数を、第２ゾーンの
鉱滓がその温度下で電磁的結合し得ないような値に減少
させることを特徴とする特許請求の範囲第５項の方法。 - （７）第２ゾーンの誘起電流の周波数を、第２ゾーンの
鉱滓が、その温度に無関係に、電磁的結合し得ないよう
な値に減少させることを特徴とする特許請求の範囲第５
項の方法。 - （８） 被処理物中の鉱滓の量が１０容量％以上であ
る特許請求の範囲第４ないし７項のいずれかの方法。 - （９） 第２ゾーンの誘起電流の周波数を、金属相が
求心力を受けるような値まで減少させて、固化以前に選
択的に内部、特に誘導炉の軸回りに重力に部分的もしく
は実質的に完全に抗して集合せしめることを特徴とする
特許請求の範囲第４項ないし８項の方法。 ００ 第２ゾーンの誘起電流の電力及び／又は周波数
を、金属相が第２ゾーンを出る以前に固化し得るような
値に調節することを特徴とする特許請求の範囲第９項の
方法。 （１υ 底部が開口し実質的に垂直で且つ静止した坩堝
と静止した誘導子を用い、被処理物を坩堝内を流下させ
ることにより被処理物を誘導子に対し相対移動させると
ともに、分離した金属相及び鉱滓相を底部から取り出す
ことを特徴とする特許請求の範囲第１０項の方法。 及び鉱滓が形成されるような被処理物を連続的に誘導炉
上部に供給することを特徴とする特許請求の範囲第１１
項の方法。 ０躊 被処理物中の鉱滓の容量割合が金属相に比べ低い
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項の
いずれかの方法。 ０→ 連続方式で行う際に、断続的に坩堝への供給物を
鉱滓のみを与えるものに切換えて、間隔を置いて相継い
で鉱滓のみからなる部分が形成された固化長尺物を誘導
炉下部から取り出すとともに、該部分において分断する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし１３項の
いずれか方法。 ０均 坩堝へ連続的に導入される供給物の断続的変化に
応じて、第１及び第２ゾーンの誘導子への通電を変化さ
せ、第１ゾーンへの供給物が鉱滓のみを与えるものであ
るときは第１ゾーンの誘導子を作動させ、実質的に金属
相を与えるものであるときは第２ゾーンの誘導子を作動
させるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１
３項又は１４項の方法。 Ｏθ 別個の誘導子を坩堝回りの共通域に配置し、第１
及び第２ゾーンに対立する誘導子を交互に作動させ、そ
の共通域に供給される被処理物が鉱滓を与えるものであ
るときには第１ゾーンの誘導子を作動させ金属相及び鉱
滓の両方を与えるものであるときには第２ゾーンの誘導
子を作動することを特徴とする特許請求の範囲第１３項
ないし１５項の方法。 ０７１ 第２ゾーンの誘導子へ供給される電力を、そ
こで処理される金属相の全体を溶融させ且つ溶融状態に
依持させるに充分な値に調節するととを特徴とする特許
請求の範囲第１２ないし１４項のいずれかの方法。 ０８）底部が閉じた長い坩堝を用い、第１及び第２ゾー
ンに対する供給物の相対移動は、底部から頂部へと誘導
子を徐々に且つ被処理物の坩堝へ特許請求の範囲第１項
ないし第１７項の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8116783 | 1981-09-03 | ||
| FR8116783A FR2512066B1 (fr) | 1981-09-03 | 1981-09-03 | Procede de separation physique d'une phase metallique et de scories dans un four a induction |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58130230A true JPS58130230A (ja) | 1983-08-03 |
| JPH0260727B2 JPH0260727B2 (ja) | 1990-12-18 |
Family
ID=9261878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57153789A Granted JPS58130230A (ja) | 1981-09-03 | 1982-09-03 | 誘導炉を用いた金属相及び鉱滓の物理的分離方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4437885A (ja) |
| EP (1) | EP0074871B1 (ja) |
| JP (1) | JPS58130230A (ja) |
| DE (1) | DE3274655D1 (ja) |
| FR (1) | FR2512066B1 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2589228B1 (fr) * | 1985-10-25 | 1989-08-04 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif d'elaboration en continu de materiaux obtenus a partir de substances a l'etat fondu |
| DE3910777C2 (de) * | 1989-04-04 | 2001-08-09 | Ald Vacuum Techn Ag | Induktionsofen mit einem metallischen Tiegel |
| JPH03110059A (ja) * | 1989-09-22 | 1991-05-10 | Kawasaki Steel Corp | 溶融金属の不純物除去方法とその装置 |
| FR2665249A1 (fr) * | 1990-07-26 | 1992-01-31 | Dauphine Ets Bonmartin Laminoi | Four de fusion par induction en creuset froid. |
| JP2967092B2 (ja) * | 1991-12-20 | 1999-10-25 | 科学技術庁金属材料技術研究所長 | 浮上溶解装置 |
| CN101782324B (zh) * | 2010-02-05 | 2011-09-28 | 新星化工冶金材料(深圳)有限公司 | 控制铝钛硼(碳)合金中TiB2(TiC)颗粒团平均名义直径的电磁感应熔炼电炉 |
| GB2586634B (en) * | 2019-08-30 | 2022-04-20 | Dyson Technology Ltd | Multizone crucible apparatus |
| CN113264660B (zh) * | 2021-06-21 | 2022-07-01 | 中国原子能科学研究院 | 用于熔融玻璃的方法和装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2903759A (en) * | 1954-07-06 | 1959-09-15 | Helen E Brennan | Casting of refractory metals |
| DE1024932B (de) * | 1954-09-27 | 1958-02-27 | Asea Ab | Elektrischer Reduktionsofen, insbesondere zur kontinuierlichen Herstellung von Silicium |
| NL239559A (ja) * | 1957-03-07 | 1900-01-01 | ||
| DE1153134B (de) * | 1961-03-22 | 1963-08-22 | Bbc Brown Boveri & Cie | Verfahren zum wahlweisen Betrieb eines Induktionstiegelofens als Schmelzofen oder Warmhalteofen |
| DE1533904A1 (de) * | 1967-05-12 | 1970-07-23 | Demag Elektrometallurgie Gmbh | Elektrischer Induktionsofen |
| US3544757A (en) * | 1967-05-15 | 1970-12-01 | Material Transformation Associ | Method of melting a levitated mass |
| FR2317957A1 (fr) * | 1975-07-18 | 1977-02-11 | Anvar | Procede de separation de particules ou inclusions essentiellement non miscibles d'une masse en fusion |
-
1981
- 1981-09-03 FR FR8116783A patent/FR2512066B1/fr not_active Expired
-
1982
- 1982-08-24 DE DE8282401572T patent/DE3274655D1/de not_active Expired
- 1982-08-24 EP EP82401572A patent/EP0074871B1/fr not_active Expired
- 1982-08-31 US US06/413,457 patent/US4437885A/en not_active Expired - Lifetime
- 1982-09-03 JP JP57153789A patent/JPS58130230A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2512066A1 (fr) | 1983-03-04 |
| DE3274655D1 (en) | 1987-01-22 |
| FR2512066B1 (fr) | 1986-05-16 |
| JPH0260727B2 (ja) | 1990-12-18 |
| US4437885A (en) | 1984-03-20 |
| EP0074871B1 (fr) | 1986-12-10 |
| EP0074871A1 (fr) | 1983-03-23 |
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