JPS59133958A - 長尺金属製品の製造法 - 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】 本発明は金属溶融固化技術に係り、就中長尺の金属製品
を製造するための新規連続鋳造法、同法を実施するため
の独特な装置、および得られた新規製品に関するもので
ある。

連続鋳造は古くより冶金分野では熱心に研究されていた
技術の−っであり比較的多数の特許あるいは技術文献が
刊行されており、連続鋳造技術に関して開発が続けられ
ている。しかしながら多くの理由により、これら多くの
文献中に述べられている概念のごく僅かなものしか工業
的実施にうつされているにすぎない。実施にうつされた
金属の連続鋳造法では通常溶融金属を固化する間にある
種の機械的接触モールドを利用し溶融金属に接触させ、
封じこめあるいは成形するものであった。こういったモ
ールドは鋳造ホイール、鋳造ベルトの形をとり、また所
謂浸漬成形法の場合には内部モールドとして有効な種棒
の形をとるものであった。

あとで詳しく述べる如く、本発明では溶融金属の上方へ
の移動柱と鋳造容器の囲み面との連続接触を支持し、囲
みこむのに交番電磁浮揚界を利用し、鋳造ホイール、鋳
造ベルト、種棒あるいはその他今日工業的に用いられて
いる接触モールドを不必要ならしめる特徴を有−する。

金属成形ならびに他の工業的生産システムの連続鋳造を
簡単にすること以外に、本発明方法は今日一般に用いら
れているより高価なビレット鋳造法、熱間圧延法の代り
に連続鋳造法により少量乃至中等量の銅、真ちゅう、ニ
ッケルその他の金属棒を製造する可能性への門戸をひら
くものである。

本発明と大体同じ目的でもって、かって電磁モールドを
利用し、下方へ移動するインゴットの頂部に金属溶融物
プールを保ち、他方プールの横外部が固化されるように
することが提案された。この方法は米国特許第３４６７
１６６号（ゲツツゼレブ等）に記載され、また同第３６
０５８６５号（ゲッッゼレブ）；“同第３７−３５７９
９号（カールソン）；同第４０１４３７９号（ゲッッゼ
レブ）；同第４１２．６１７５号（ゲツツゼレブ）でさ
らに発展せしめられた。何れの場合でもアクリ−ジョン
は縦方向であり、溶融物は下降インコツトの上端に重力
流れにより半連続的にあるいは連続的に供給せられる。

この方法の重大な欠点の一つは、上方向鋳造のフェイル
セーフ特性が存しない点にある。すなわち突然の電力故
障が生じた場合、溶融金属は本発明では単に保持容器に
流れもどるにすぎないが、上記方法では下向きの鋳造装
置からこぼれ落ちることになる。また下向き鋳造での溶
融物オーバーフローならびにブレークアウトの可能性が
あるため溶融物供給速度およびインゴット取出し速度の
双方を常に注意深く制御する必要がある。さらに、こう
いった速度は熱交換の問題により非常な制約をうけ、従
ってこの種連続鋳造の工業的実施の可能性を小ならしめ
でいる。

オートクンポ・オイに譲渡された米国特許第３７４６０
７７号（ロヒコスキー等）および同第３８７２９１３号
（ロヒコスキー）に述ヘラれた別の方法に従えは、新ら
しく成形され冷却された鋳造製品が不連続的に時々溶融
金属を含む機械的モールドの上端との物理接触から取り
去られる時溶融金属は開口し縦にもうけられた機械的モ
ールート中へと浮力的に強制送りされるかあるいは真空
により吸い上げられる。このようにフェイルセーフ性は
得られるが、ただし外部接触モールドの主要欠点は甘受
せねばならない。

特公昭４８−５４１３号には電磁ポンプによりその受器
から上方へ引き上げるため溶融金属を支持するようにし
た連続鋳造法および装置が記載されている。この装置に
おいては、明細書の記載によれば電磁ポンプのポンプ送
り速度を調整するため全体的なフィードバック制御装置
中の素子として電磁ポンプを使用している。この装置は
その着想以来工業的に使用されていない。

添付図に基づき詳細に後述する如き本発明ならびに発見
により、連続金属鋳造操作で各種の利点が常時得られる
のである。またこういった結果はワイヤーを作るのに常
法で圧延し、アニールし、延伸される銅および他の金属
の棒を製造する場合にも達成せられる。さら（こまだ経
済的に不利ということはなく、むしろある種生産ライン
では生産コストの人質的な節約が可能である。例えば本
発明により所望の最終サイズに直接的に連続鋳造するこ
とにより溶接棒あるいはその他の粒度があまり重要では
ない製品の製造が可能である。さらに別の重要な利点と
し、本発明は一般に組成的な制約を受けることがなく、
高酸素含有〜低酸素含有銅の銅棒製造に、また他の金属
および合金例えばアルミニウム、アルミニウムベース合
金、銅ベース合金、スチールその他の棒あるいは他の長
尺物の製造に適用可能である。

本発明の基本概念は液状金属柱を成形区域へと、またそ
の中を移動させ、該区域内で電磁界にさらしつつ順次冷
却固化させ、電磁界は得られる鋳造物を成形区域から取
り出す時に必要な力を小ならしめるのに役立つ、上方へ
の連続鋳造法にある。電磁界のこの重要な新規効果は本
発明に従い溶融金属柱をその全長の大部分にわたり、特
にその固化が行なわれている部分を封じこめる容器の壁
と連続圧接触をしないよう浮揚および維持することによ
り達成せられる。浮揚は液状金属柱全長の大部分が鋳造
操作全体を通じ連続圧力接触をしないように保持し、従
って実質的に無重量状態に保たれるよう本発明の好まし
い実施態様で適用される上方への電磁進行波により行な
われる。浮揚と維持効果が同時に利用され、溶融金属柱
はその全長の大部分が実質的に無重量状態とされ、その
状態に保持されまた物理的モールド構造物と接触しない
ようになされる。このように電磁手段はリフト作用と接
触作用をしないで保つことの双方に機能する。

この基本的に新規なやり方には重要な利点がある。電磁
浮揚法は金属柱が本質的に無重量である限り、金属製品
の新らたに固化した部分を冷却することは、下の金属重
量を支えるに充分な力を得るようにするため、および製
品を成形区域から取り出すときのモールド摩擦に打ち勝
つため引張力に耐えるようにするためにする不必要でな
いことから大生産速度への門戸を開くものであることが
判るであろう。換言すれば、固化金属製品をモールドか
ら取り出すに要する作業はこの操作態様においては非常
に軽減される。というのはこの作業はモールド鋳造摩擦
の函数で、この摩擦は界面での圧縮力に比例しているか
らである。本発明の実施においては溶融金属柱が無重量
状態であるのと、従って金属柱とモールドの無圧力接触
が行なわれるため圧縮力は殆どない程度に小さい（即ち
静水頭は実質的にゼロの値に減する）。そのため物理モ
ールドの熱交換効果を害うことなく電磁的浮揚の主要な
利点、すなわちモールドの側面と溶融金属柱の間の良好
な熱伝達を損うことのある溶融金属柱全長の大部分にわ
た・る物理モールドと溶融金属柱の間に大きな空間ある
いはすき間がなＩ／）利点が得られる。新たに固化され
た製品を取りのぞき、溶融金属柱を固化区域へと前進さ
せるに要する力は、溶融金属の無重量状態により摩擦力
、接着力がなくなるため非常に小さくなる。

また熱交換効果の点で、溶融金属柱とまわりの物理モー
ルドの間のすき開帳を小さくするように浮揚電磁界の値
を確立することにより良好な熱伝達が達成せられる。

前記組合せ態様の別の利点は広範な電力入力条件で浮揚
が容易に行なわれ、厳密な制御下に保たれることである
。即ち本発明者らは上述した方法の浮揚が顕著な自己調
整特性を有し、ライン速度および浮揚力がその作用効果
に関連していることをはからずも発見した。所望のある
値で固定した浮揚電磁界を用いて、溶融金属柱の上方へ
の移動速度（ライン速度）が大となればその断面サイズ
は小さくなり従って該金属柱に適用される電磁リフト力
が減小する。上方への速度が遅くなり、従って金属柱の
断面積が大となるにつれ、リフト力は増大し、そのため
システムそのものは幾分′ハンチング乱調傾向を示すと
しても平衡からはるかに離れるわけではなく、製品の断
面サイズおよび形は実質的に均一となる。

一般的に上に述べたように、本発明者らはこの発明の好
ましい態様、あるいは別の態様での新規連続鋳造法が金
属、金属混合物、金属合金、その他事実上全ての導電性
溶融物質で熱の除去により固化しつるものに広く適用可
能であることをも見出した。別のこれと密接に関連した
予想外の発見は、本質的に静水頭零に相当する無重量の
条件下において液状金属柱に充分な誘導渦電流が存在し
、同化が急速に進行して該金属柱が浮揚区域中を移動せ
しめられる時金属柱の液体が攪拌されるので、非常な選
択的凝離および同化傾向を示す金属混合物の場合でも電
磁攪拌の結果として高度の均質性をもつ鋳造製品力（得
られる事実である。

本発明方法は一般的に述べれば、細長く上方に伸びる交
番電磁界を作り、液状金属をこの電磁界の下部に導入し
、電磁界中を上方へ移動させながら金属を固化し、固化
金属製品を電磁界の上部から取り出す各工程からなる。

既に述べた如く、好ましい態様において本発明は上記各
工程、就中電磁界中で液状金属を該金属の大部分が本質
的に無重量となり、まわりの物理モールド構造物と無圧
力接触する程度にまで電磁的に浮揚させる工程により連
続鋳造を実施することからなる。

また本発明は上記各工程、就中液状金属の大部分を実質
的に無重量状態まで電磁的に浮揚させ、同時に無重量液
状金属を横ささえ構造物と接触しないように電磁的に保
持する工程を含む。

本発明の好ましい具体例においての浮揚効果は、液状金
属柱の少なくとも１部が実質的に静水頭のない、すなわ
ち実質的に無重量となるように選択される。金属柱を成
形区域から上方へと移動取り出すため適用せられる浮揚
力はプロセスの初期段階で液状金属柱に接合せられるス
タート棒により与えられ、液状金属柱は棒の下端と接触
して凝固せしめられる。液状金属柱の下端が連続鋳造法
の安定な維持で連続的に作られるにつれ、棒のまた鋳造
ボディの順次固化される部分の上方への引きぬきが適肖
な手段により行なわれる。

本発明を実施するこれらの形態において、電磁界の長さ
は該電磁界の直径より適宜大であり、またかなり犬であ
ることが好ましく、また浮揚金属柱の長さはその直径よ
り大である。

本発明の新規装置は簡単に述べると、固化のための液状
金属を受容すべく直立位置におかれ゛た細長い筒状鋳造
容器、液状金属をこの容器の下部に導くための手段、中
の液状金ノＡを冷却固化せしめるため容器と組合されて
い〜３熱交換手段、同化金属を容器の上部から取り出す
ための手段、および容器のまわりにその全長の一部にそ
って設けられている電磁界製造手段、および操作中確立
された値でセットした電磁界を維持する手段からなる。

電磁界製造手段は容器内の液状金属柱に上方へのリフト
効果をもたらすため、多相電流源の逐次相に接続される
多数の電磁コイル群を含む。「リフト効果」なる語は液
状金属の連続柱が上方へと駆りたてられ成形用製品棒の
下端と接触することを意味する。こうして気孔やパイプ
傷が回避せられる。より詳細に述べれば、本発明装置は
鋳造容器の下端に通じる溶融金属浴を入れるためのるつ
ぼを有し、また該るつぼと組合されていて液状金属柱を
作り該金属柱を鋳造容器内で浮揚手段の下端より上の一
定水準まで上方へと押し上げるための手段を含むっ好ま
しい具体例において、この金属柱を作る手段は静水圧源
の形をとり、これが液状金属を移動させ金属柱形成なら
びに保持に役立つ。

本発明の新規製品は一般的に述べれば充分緻密な、実質
的に均一な直径の、また各場合において全体的に一定の
組成である長尺金属体である。注型したままの状態にお
いてこれらのバー、ロンド等は同化の前、固化の間およ
び同化の直後に成形せられる金属が横ささえ構造物と接
触しないよう電磁的に保持されるため、また同化中の液
状金属が常に誘導渦電流で絶えず攪拌されるため輝いた
幾分波型の表面を有す。好ましい具体例において、製品
は非常に相分離しゃすい組成の棒であってもよく、誘導
渦電流のため相の高度の分散を生せしめる。

本発明の実施において、浮揚保持され、管と物理的に接
触する棒の直径の平均誤差は約何千分の１であることが
見出されている。このことと、独特な表面組織とが砕製
品の同化が冷却管表面との連続圧力接触なしに行なわれ
たことを立証している。

第１図に示される如く、鋳造さるべき溶融金属は保持炉
（図示せず）に入れられており、そこから、鋳造アセン
ブリー１１内に液状金属の所望水準を保つのに必要蓋だ
け溶融金属が鋳造るつぼ１０へと供給せられる。この鋳
造アセンブリーはるつぼ１０上にもうけられ、そこから
上方へ開放上端まで垂直に伸び、上端を通じ新らたに鋳
造された砕製品１２が冷却室１３へと放出され、冷却室
１３からタンデム熱間圧延ステーション１４および１５
へと送られ、最後にコイリングステーション１６で冷却
され巻き取られる。あるいは棒１７Ａは直接鋳造により
使用のための最終的な所望サイズになされる。あるいは
棒１７．Ａは使用のための所望の大きさに直接鋳造され
る。金属溶融物は連続鋳造法中必要に応じ時々あるいは
連続的にるつぼ１０中へ溶融金属を分配する、保持炉か
らの重力流れにより、るつぼ１０から液状金属柱として
鋳造アセンブリー１１中へと送られる。本発明の好まし
い具体例において、液状金属柱２０（第２図参照）はこ
のようにして始められ、次に電磁進行波浮揚が金属柱静
水頭を小さくしあるいはなくすため有効になる水準以上
に保持される。換言すれば、始めから金属柱２０の上端
は、アセンブリ−１１の下部内にはいっていて、鋳造ア
センブリーの浮揚装置が電源に接続された時金属柱２０
の少なくとも上部が本質的に無重量となるのである。

鋳造アセンブリー１１は末端の端の開いた熱交換器およ
びレビテーター管２５を有し、これは耐火性材料で作ら
れていて、るつぼ１ｏにそこから固化のため液状金属の
供給を受けるよう固定されており、その上端から鋳造製
品として冷却室１３へ最後に製品を送り出す。

例えば第３図において１２のコイル群２８がレビテータ
ー管２５のまわりに管軸に対し実質的に直角に配置され
た巻線として縦に間隔をおいてもうけられ、第５因に示
す如く多相電源の逐次相に三つのグループで接続されて
磁界を作り、これが管２５中の液状金属に流をおこし鋳
造中の金属の上方へのリフト効果を与える。この６相レ
ビテーターは逐次接近束ループ間の距離と励磁周波数に
比例した速度で動く上方への順送り進行波を作るべく操
作可能である。レビテータ一手段の心臓部をなすコイル
８はレビテーター管全長にそって縦に配列されていて、
管２５の最下部を除いて全ての液状金属ならびに同化金
属製品が鋳造操作中、所望の程度まで、好ましくは固化
中天質的に無重量となるまで浮揚せしめられる。コイル
２８によってとりまかれた管２５の部分はかくして装置
の固化区域を決定する。

本発明方法ならびに装置の有効性を実証するため連続鋳
造で銅、アルミニウムおよび青銅棒製造に用いられた本
発明装置の実験モデルには銅チューブは１インチ当り６
回の割合でのピッチで３６回転まかれ全体の長さ６イン
チの浮揚セクションが設けられた。１２のコイルはそれ
ぞれそのすぐ隣りのものから位相で６０°賦活され、こ
のセクションは有効な２波長長であった。

浮揚金属柱の直径は２２１ｒｆｎで、モーター・アルタ
ネ−ターＡＣレベレーター電力源に供給された全ＤＣ電
力は約７〜１０キロワツトであったので周波数１２００
ヘルツ付近でこの金属柱は加速なしに（すなわち浮揚率
が実質的に１）保持された。第４図に示されている熱交
換器が用いられた。

本発明の製置には種々なデザインならびに構成の熱交換
器を用いることができるが、目的に最もよく合致し、従
ってこの組合せに好ましいものは第２図および第３図に
３０で示されているもので、これは上下の環状充気室３
１および３２、およびレビテーターおよび熱交換管２５
のまわりにその環状外表面に接してもうけられている円
筒部３３からなる金属シート構造のものである。液状昂
却剤、好適には水道水が供給源（図示せず）から連続的
に上部室３１に供給され、金属鋳造操作中セクション３
３内を流れ、下部の室３２を通りドレンへと引き抜かれ
管２５内の液状金属および新らしく固化した金属製品、
　　から吸収した熱を運び去る。第３図に示される如く
コイル２８はこの熱交換器の中央セクションの外側にも
うけられ、熱交換器のまわりに等間隔に放射状に狭い間
をあけて実質的に一方の室から他方の室まで伸びている
。熱交換器３０を構成する好適な材料は、耐蝕性および
熱交換性能の点からステンレススチールである。

本発明方法の実施に当っては、連続鋳造で棒のような長
尺製品とさるべき銅の如き金属の溶融物をるつぼ１０に
入れる。従って先ず予備工程として、金属を溶融し保持
炉からるつぼ１０へと溶融金属を送り上端が鋳造アセン
ブリー１１の浮揚部内にあるよう液状金属柱２０を作る
。

スターター棒４０を管２５の上端を通じて挿入し、その
棒の下端が液状金属柱の頂部と接力虫するようにする。

水道水を全速で熱交換器中に通し液状金属柱の上部を棒
と接触のまま同化さ、せる。棒４０および伺着棒末端を
次に管２５かへ上方へと、固体枠形成と大体同じ速度で
引き抜く。液状金属柱はレビテータ一手段の操作をこの
ようにすることにより全長の少な（とも大部分にわたり
実質的に無重量に保たれ、管２５と実質的に無圧力で接
触し、この操作を連続することにより平滑な、光沢のあ
る、幾分波形になつた表面を有し全体に均一な充分緻密
な金属棒の連続長のものを作る。この棒は室１３中を通
され、ここで水のスプレーにより最終的冷却ならびに巻
きとりの条件となる点まで温度が下げられ、巻きとりま
での間に中間的ｐ熱間圧延が行なわれたり、行なイ〕れ
なかったりする。

このプロセスの進行につれ液状金属柱２０の高さが低く
なるので、λ１１加溶融物が重力流れにより鋳造るつぼ
１０中へと供給され、か（して鋳造操作は中断されるこ
となく続けられる。

本発明によるこの新規な方法はこの装置を用い各種金属
材料を含む多数の実験でうま〈実施できることが立証さ
れた。特に上述の操作でアルミニウム、銅および青銅合
金が棒状に鋳造された。いずれの場合にも、棒製品は直
径約２ｃｍと均一であり、充分に緻密で、全体に均質な
組成を有し、部分的に平滑で光沢を有し幾分波形の表面
を有していた。しかしながらレビテークーへの電力入力
は浮揚力を浮揚せられる材料の重量と大体等しくする、
すなわち実質的に零加速浮揚条件を作り保持するため鋳
造材料のちがいに応じ変更せられる。

浮揚についてみるともし浮揚力が重量の力より大きいと
液状金属柱は上方へと加速浮揚され、これがより大なる
浮揚力によって生ぜしめられた金属柱の断面積の小さく
なる結果としてリフト力を低下せしめ、またリフト力が
重量の力より小さいと丁度逆になる。このレビテータ一
手段の全効果が液状金属柱全長の大部分およびレビテー
ター管内の固化棒製品に適用される間、レビテーター管
の下端および上端での金属柱部分（ここでは浮揚力が平
均で上記の約−しかない）は液状柱を元の高さまで上昇
させるため用意される圧力水頭により、またスターター
棒４０を通じ適用されるリフト力によりそれぞれ支持せ
られる。こうし、て、液状柱が作られつつある時こうい
った下端域浮揚力により上方への小加速が与えられ、ま
た液状金属柱が浮揚コイルの半径に大体等しい点まで軸
距離を徐々に上方へと移動した時、金属柱を実質的に無
重量状態となしそのように保つに充分な強い電磁界に入
り従ってレビテーター管との接触が実質的に無圧力のも
のとなる。無圧力によって、液体金属柱の外面と鋳造容
器の内部周囲面の間に実、質的な連続的圧力接触がなく
、固化する金属柱上に作用する重力のみならず、摩擦力
および接着力がこの区域で最小にまで減少するように臨
界固化区域で液体金属は実質的な静水頭を有しないこと
を意味する。

鋳造装置特に浮揚アセンブリーのサイズを小さくし、ま
た固化段階中液状柱を保持するための電力入力量を最小
ならしめるため、最大の熱交換効率が望ましく、この目
的で上記熱交換器は、上昇液状金属柱を急速に流れ、乱
流でしかもかなり断面の小さい液状冷却剤の環流中に有
効に包みこむことにより事実上水冷に近い条件を与える
。金属柱２０と、熱交換アセンブＩＪ−のステンレスス
チール内壁の円筒面にもたれかかっているまわりのグラ
ファイト管２５の間の熱交換は、非常に効率的な熱交換
を提供する。

図示せる改良熱交換器においては短い内部環状リブ４３
によりさらに熱交換能力が良くなり、このリブは層流に
対しバリヤーとして役立ち、上室３１から下室３２へと
熱交換器中を下方へ移動する冷却剤液に乱流を生起させ
る。

本発明方法で鋳造される製品の断面サイズには理論的に
は何らの制限もないが、一般的な実用見地からは注型し
たままの棒直径は約５順〜５０ｍであり、銅棒の場合８
〜３０ｍであるのが好ましい。次に熱間圧延で所望の棒
直径ならびにワイヤー引抜きに必要な微細粒子組織のも
のにする。しかしながら、いずれにせよレビテーター管
２５の内径および操作パラメーターは本発明の好ましい
実施態様に従い金属柱２０と管２５の間のすき間が最小
の環状間隙になるよう選択せられる。これは液状金属の
同化で極めて程度は小ではあるが金属柱断面積の収縮が
生じる点より下の部分で上記の如く選択せられる。

第２図および第３図で４５により示されているすき間は
略図的なものであって環状間隙の位置あるいはその寸法
を正確に表わすものではない。

この間隙は、上方へ送る浮揚電磁界の囲み込み効果によ
り大きくなりすぎたとき、液体金属柱と管２５の間の有
効熱伝達を烈しく損うことがある、何故なら磁界強度と
熱除去速度の間に強力な逆関係があるからである。従っ
て浮揚磁界強度は鋳造操作の開始時に、良好な熱伝達と
合致する最小間隙で上述した如き無圧力接触を与えるよ
うに調整すべきである。次に磁界強度はこの設定で保つ
べきであり、そしてレビテーター管を通る液体金属柱の
移動速度（線速度）がたとえ変化したとしても鋳造操作
中変化してはならない。実際的な連続鋳造法の観点から
、固化された棒の温度には厳密な規制があり、比較的狭
い範囲内で保たなければならない。例えは鋳造棒が銅で
あり、１０００℃より非常に上（白熱）にあるとき、そ
れは自己支持するには弱過ぎ、棒を鋳造操作から冷却室
１３および圧延ミルへ移動させるのに必要な引張り力を
伝達するのに弱すぎる。一方棒温度が約８５０　℃未満
であると、鋳造中形成された大粒子を次の金属の冷間引
き抜き（または冷間加工）に必要な微細粒子均質組織に
変えるのに必要な熱間圧延には冷たすぎる。磁界強度と
熱除去速度の間の上述した逆関係のため、従ってたとえ
線速度が変化したとしても実施工程中磁１強度は変化し
ないことが重要である、何故ならそれは発生する棒温度
における許容し得ない大きな変化を生ぜしめることがあ
るからである。

限定された時間で溶融銅が浮揚、冷却および引き出され
る間、棒速度および他の全てのファクターを一定に保つ
とき、浮揚磁界強度を増大させることによって生せしめ
られた３００〜４００℃の棒温度中の増大があったこと
が判った。これは、熱交換器の壁に対する圧力および有
効性直径が浮揚磁界強度と共に変化する液体カリウムに
ついてのコンピューターシミュレーションおよび観察に
一致する。柱直径および側壁圧の非常に僅かな変化でさ
えも熱交換器の壁を通る鋼柱からの熱の流れに強力な効
果を有し、従って棒温度における観察された大きな変化
を生せしめる。鋳造速度については浮揚磁界強度の効果
は見られなかった（期待されなかった）。

それぞれの成分が選択的に凝離し固化する傾向のある合
金の微細分散を有する合金の鋳造物を作るために本発明
方法が適用可能であるか否かを試験する目的で、アルミ
ニウムー青銅合金を溶融し、液状金属柱２０は保持炉か
らの重力流れによる代りにピストン作用により溶融物を
るつぼ１０から移動させて作り、かつ保持したこと以外
は、本質的に上述した如き装置を用いて、本発明により
鋳造を３回実施した。溶融金属を作るのに用いられた合
金の分析結果ならびに３本の棒製品の分析結果を下記第
１表に示しであるが、この表から使用せるサンプリング
および分析法の精度内において、合金組成の均質性が充
分保たれていることが判った。

第１表 ｓｎ　　　　Ｏ，０１０，０３０，０１０，０２Ｚｎ　
　　Ｏ，０１０，０３０，０２０，０２Ａ１　１０３５
　１０．１２　１０．０２　１０，０５Ｍｎ０．４９　
　　０．７６　　　０．６８　　　０．７２Ｓｉ　　　
　Ｏ，０２８０，０４９０，０３９０，０４６Ｎｉ　　
　　５，００　　　４．９９　　　４．９０　　　４．
９９その他　　０．０３　　　　Ｃ１，０３０，０３０
，０３Ｃｕ　　残分　残分　残分　残分 第４図の装置はレビテーター管５０と、この管５０の上
に巻かれており、その全長にわたり間隔を置き、水道水
の如き冷却液源（図示せず）に接続されている一連の１
２本の銅冷却管５２からなるサブアセンブリーである。

管５２はまた上述の上方へのリフト効果のため第５図に
示されている如き多相電流源の逐次相に三つのグループ
で接続され、このように二つの本質目的に役立つのであ
る。また第３図に示される如く、第４図の各コイル群は
装置の回路およびその電力源を示す第５図の３相に関係
するＡ、Ｅ、Ｃで表わされる。すγＳわちこのサブアセ
ンブＩＪ　−は第３図でのレビテーター管２５、熱交換
器３０および１２本のコイル群２８に代わるものである
が、使用に際しては浮揚と封じこめあるいはモールド機
能の双方を与えるものである。換言すれば、この装置は
金属柱２０と同様の液状金属柱５５がその全長の大部分
にわたり実質的に無圧力接触および無重量状態に保持さ
れるが、金属柱２０の場合上はことなり、同じ長さ以上
に、好ましくは小半径寸法の環状ギャップ５７により管
５０から離されそれに接触せず保持されるように用いら
れる。

鋳造せられる金属と有害に反応することのないカバーガ
スが用いられ、任意の所望方法で空間５７中に供給せら
れる。鋼鋳造の際にこのため好ましいものは窒素あるい
は、天然ガスのリッチ混合物を燃焼させ形成されるガス
からＨ２ＯとＣＯ２を分離除去して得られる窒素、水素
および一酸化炭素の混合ガスである。

第７図および第８図に示されている本発明の鋳造銅棒製
品が、第３図装置を用いる本発明方法の好ましい実施に
より作られた。特に第１図〜第３図に関し述べた如き上
向き鋳造操作が実施され、電磁浮揚態様が液状鋼柱を無
重量に保つが、鋼柱の上部全体をレビテーター管と無圧
力接触させるのに用いられた。棒製品の僅かに波うった
平滑な輝いた表面部分は柱表面が固化しつつある点で横
ささえ構造上に実質的な連続圧を働かせることなく、お
よび静水頭なしの無重量状態で液状鋼柱を保持した結果
である。これはまた浮揚電磁界により同化中の銅に誘発
された渦電流の結果でもある。この充分に緻密な製品（
冥際の測定および計算で８．９）は全体に明らかに均質
な組成であった。棒直径はその中で棒を作ったレビテー
ター管２５の内径１６ｍに近いものであった。棒の下端
あるいは左端での平滑な無光沢バンドはレビテーター管
と加圧接触なしに固化した光沢のある波しゎのある表面
部分より直径が約２ミル大である。溶融銅の有効な浮揚
域より下の熱交換器域で固化された棒の下端でこの短い
平滑な、無光沢バンドは作られた、従って溶融銅はレビ
テーター管と圧力接触していた。圧力接触した部分と無
圧力接触した部分の見掛は上の差異は明らかである。

鋳造材料がタンデム熱間圧延される本発明を使用する連
続鋳造法において、鋳造材料の温度は厳密に制御するこ
とが非常に重要である。銅に列しては、鋳造物の温度は
、それを鋳造室から圧Ｂミル中に引き抜くため付与する
引張り力に耐える適切な強度をそれｉｒ”ｊＴするよう
充分に低く（いわば１０２０℃）なければならぬことは
明らかである。鋳造物が熱い間に曲げられるとき（例え
ば垂直鋳造機構から水平圧延ミルへと９０°方向変化す
るとき）、約９５０〜１０００℃より高くてはならない
、さもないと、特に鋼中に数ｐｐｒｎの硫黄が存在する
とき亀裂が発生する。換ｇすれば、銅は大きな鋳造した
ままのときの粒子組織が熱間圧逗中所望の微細粒子均質
組織に破砕されるよう赤熱（７５０℃以上）　−Ｃなけ
ればならない。更に実際的観点から、銅を小さい直径に
圧延するのに要する馬力は鍋温度に依存し、熱ければ熱
い程それは圧延するのが容易になる。このため、冶金学
的理由２よび棒が圧延ミルの各種スタンド中を通るとき
熱いまま棒を保持する必要性に加えて、圧延ミルに入る
鍋の温度は通常８５０〜９５０℃である。

溶融銅がグラファイトモールドと連続圧力接触状態にあ
る場合の方法においてはグラファイトの急速ｇ粍が存在
する。これはグラファイトの表面キャビティ中に入れら
れまたは接着する銅によって止せしめられ、従ってグラ
ファイト表面が固化した銅がモールド中を引き抜かれる
とき剥離される。垂直降下鋳造機においてモールドはし
ばしば連続的に上下に振動せしめられてモールド摩耗を
減する。銅が水冷グラファイトモールド中で静水圧下固
化し、次いで固体搾が上方に引き抜かれる場合、オート
クンアップキャスト装置においては、モールドは急速摩
耗のため数時間後に交換しなければならない。熱交換器
のグラフアイライニングの寿命についての浮揚磁界強度
の効果は、何時間も何日も続けた連続実施から得られる
データの不足から判らない。しかしながらグラファイト
モールドに対する銅の本質的に無圧方接する条件が摩耗
を最小にし、しかもなお最高可能熱伝達に近いものを達
成すると信ぜられる。この条件は単位長あたりの上方へ
の浮揚力が液体金明の単位長あたりの重量の７５％より
犬であるとき（即ち浮揚比７５％のとき）生ずる。高浮
揚比（２００％より犬）での操作は、グラファイトにつ
いての低下した摩耗による利点を何ら提供すると考えら
れない、そして熱流動退没（従って最大鋳造速度）が不
必要に低下することで有害となることがある。

液体から固体へ変化するとき（一定磁界強度で）鋼柱に
ついての浮揚力における固体２：１の増加は実施中力学
的に浮揚電磁界の強度の変化によって鋳造速度を制御す
ることを妨害する。

固化した棒を上方へ動かすのに丁度充分な磁界強度は棒
との接触状態および上昇する溶融銅を保持するのには不
充分である。溶融銅を上昇させるのに適切な磁界強度は
固化した銅を液体銅から離れて加速する傾向がある。上
述した如く、鋳造銅の温度は約１０００℃〜８５０℃の
範囲で保つべきである、何故ならば１０００℃以上では
引張り強さおよび亀裂形成の問題があり、８５０℃以下
では熱間圧延の問題があるからである。棒温度について
の浮揚磁界強度の強力な逆効果は、磁界強度を用いて実
施中鋳造速度を力学的に制御することを妨害する、何故
ならこれは発生する棒温度の許容し得ない大きな変動を
生ぜしめることがあるからである。浮揚磁界強度を実施
中液体金属柱の線速度を制御するため力学的に使用する
と、重大な不安定な場合を発生することがある。磁界強
度を柱をより早く移動させんとして強く増大させると、
棒の単位長当たりの除去される熱は、熱交換器／レビテ
ーター管での時間の短いことのため低下する。

この現象および前述した磁界強度における増大と共に液
体柱の温度の増大の両者は浮揚される柱における温度増
大をもたらす。しかしながら浮揚力および温度の増大と
共に抵抗率増大は低下する。磁界強度の増大の正味の効
果は従って所望する結果と反対になることがある。一方
実施中の強度の磁界の減少は、固化製品からの液体柱の
分離を生せしめる程にまで液体銅の上方への流速を不当
に低下させる。

上述したことを考慮して、結論は、本発明方法において
鋳造速度（即ち熱交換器／レビテーター管中の液体金属
柱の線速度）は長い間使用され、信頼性ある浸漬形成法
と同じ方法で制御すべきである、即ち圧延ミルおよびコ
イラーと同調されている棒除去機構における駆動モータ
ーの制御によってのみ制御すべきである。磁界強度およ
び励起周波数は鋳造される金属の抵抗率および個々の大
きさに対して計算した値で７５％と２００％の間の範囲
で浮揚比を与えるよう確立すべきである。

操作に当っては本発明を使用する実施方法および装置は
、信頼しうる開始を確実にするため定常線速度より遅く
、かつ定常浮揚比より大で開始するとよい。定常態に達
した後（２〜３分）、最高鋳造速度（溶融金属の鋳造物
へのｔ／ｈｒ変換による）への近接が達成されるまで段
階的に線速度を手で増大し、浮揚磁界強度を減少させる
。次いで装置を工程実施中この設定で保つ。

通常出て来る材料の温度は肉眼で、または高温計で監視
する。

前述した如（、実行しつる上方移動連続鋳造法は、モー
ルドについての摩擦および摩耗力を、熱除去手段に続い
て固化した金属の丁度形成されたばかりの薄い皮を連続
運動中残すことができ、粘着を防ぐように減少させるこ
とが必要である。換言すればこれは固化しつつある柱に
作用する電磁浮揚力の作用によって液体金属柱による静
水圧を本質的にゼロにまで減少させることを必要とする
。摩擦における結果としての低下は、熱交換器の内部ラ
イナーに対する小さい摩耗と長い寿命ももたらす。

原則的に電磁レビテーターは電磁励起の任意周波数を使
用しつるが、独特のコンピューターコード開発に基づく
そして実験から明らかにされたコンピューターの計算は
、次のことを示す：実施可能な装置（こついて、励起周
波数は、鋳造される溶融金属の電気抵抗によって、（３
ＱＨｚ近くの通常の電−力周波数を排除し、ｌ　ＫＨｚ
〜数ＫＨｚ台の音波周波数で最適になる周波数帯内で選
択しなければならない。

金属に対する速度Ｖで上方向に連続的に移動する磁界中
で固化する液体金属の単位体積当りのローレンツ力は （１１ｋ＝ｊＸＢ である。式中Ｊは電流密度でありＢは磁気誘導である。

×はベクトル積を表わす。

第３図に示す如き多相レビテーターに対しては、この場
合各逐次コイルが交番電流で励起され、それらの相は前
のコイルに対し固定されたインクレメントにより遅延さ
れ、発生する磁界パターンは逐次相ラグが３６０°まで
加わるようレビテーターの長さにわたってそれ自体繰返
す。

磁界は交番であるから、この固定磁界パターンは線状速
度 （２１Ｖ　＝　Ｆλ （Ｆは励起周波数であり、＾は磁界パターンの波長であ
る）でレビテーターの長さに沿って伝ぼんする。λはレ
ビテーター長であり、その全体にわたって逐次コイル相
遅７延が上述した如く３６０°まで加わる。例えば連続
相遅延が６ｏｏであるとき、λは６個の連続磁界コイル
を含むレビテーター長に等しくなる。

相対性の理論によれば、電磁界Ｅは液体金属の粘着度 （３１Ｅ＝（−Ｖ）ＸＢ （式（−Ｖ）は磁界に対する液体金属の垂直速度である
）で表われる。

この電界は （４］　　　ｊ　＝　Ｅ　／ｐ （ρは金属の電気抵抗率である）に等しい電流密度ｊを
生ぜしめる。

式（１１，（３＋および（４）を加えると、ｆ５１　　
　ｋ＝［（−ｖＸＢ）ＸＢ）ρを与える。この三重ベク
トル積は （５’）　　　ｐｋ＝ｖ　（Ｅ−Ｂ）　−Ｅ　（Ｂ−ｖ
）（式中点はベクトルスカラー積を表わす）として更に
有用な形で表わすことができる。

式（５′）から、ローレンツ力はＶおよびＢの両方向で
の成分を有することが判る。Ｋｖとしての垂直浮揚力お
よびθとしてのＢ、ｌ！：Ｖの垂直方向の間の角の表示
は （６）　　　ρに■−１ｖＩＢ２−ＩＢ１ｃＯ８θ（ｌ
Ｂｌｌｖｌｃｏｓθ）＝＝ｌ　Ｖ　Ｉ　Ｂ　”ｓｉｎ’
θ＝　ｌｖ　ｌ　Ｂ　２ｈ＝Ｆ、！Ｅ　２ｈをもたらす
、式中ＢｈはＢの水平成分である。従って浮揚力は磁気
誘導ベクトルの水平成分のみによることが認められる。

固化する棒上の全浮揚力を計算するため、（６）の右側
の平均値を計算し、レビテーター内の棒体積を乗じなけ
ればならない。通常レビテーターは棒の全長を包含し、
この場合外側部分は破壊を防ぐに充分な厚さと強度に達
し、それは熱交換器と更に粘着し、摩擦するのを防ぐた
め充分に収縮する。

低周波数で、磁界は固化する金属の内部全体を通って拡
がり、式（６１はこの周波数範囲で、浮揚力が周波数Ｆ
に比例することを示す。しかしながら高周波数では、液
体金属内の全磁界は良く知られている電磁滲透厚現ＩＪ
Ｉ　（ＬｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＳｋｉｎ　ｄｅｐ
ｔｈ　Ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ）によって弱められる。

水平磁界Ｂｈは一定磁界線が液体金属を少な（滲透し、
棒軸により殆ど平行になるという事実により、全磁界よ
りも周波数と共に迅速にさえ減少する。従って式（６）
において、Ｂｈの平均値は、電磁滲透厚が棒半径に匹敵
するようになる周波数以上での周波数と共に急速に降下
する。従って浮揚力が最高になる周波数が存在する。

第８図は、２４μΩ・副の抵抗率の溶融鋼の直径１．６
０の柱について操作した直径３．１２ｍ、長さ１５ｃｒ
ｎのコイルの６相レビテーターに対する浮揚のコンピュ
ーター計算の結果を示す。また電気抵抗率１２０μΩ・
σを有する合金に対する結果も示す。浮揚力および誘起
ジュール加熱に対する曲線を示す。金属重量に対する浮
揚力の比を「浮揚比」（％）として示す。固定コイル励
起電流での浮揚力は、二つの金属抵抗率に対して異なる
周波数の最適帯域または範囲外からはなれた周波数に対
して著しく低下することを知ることができる。従って粘
着を防ぐため鋼重量に匈しい浮揚力を達成するためには
、周波数を最適周波数外で選択するとより大なるコイル
励起を必要とする。例えば銅について、レビテーターを
１．５ＫＨｚの代りに６ＱＨｚの周波数で運転すると、
コイルは同じ浮揚力を達成するための低周波数での２５
倍の励起電力で行なわなければならない。直径１．６　
ｏｎの銅棒ての実験において、コイル励起電力は、粘着
を防ぐための完全浮揚を達成するのに典型的には３ＫＷ
である。６０Ｈｚでの浮揚は従って１３ＱＨｚ周波数で
３Ｘ２５＝７５　ＫＷを必要とする。対応するコイル電
流は例えば３５０Ａから３５０Ｘ５＝１７５０　Ａに上
昇する。この高電流を扱うことのできる多相レビテータ
ーの設計および構成は大なる必要導体の大きさのため多
くの技術的な問題を提供する。

コイル熱消散はこの方法で減少させることができるが、
大きな導体は浮揚コイルの有効直径を著しく増大させる
、これはひいては浮揚される固化しつつある棒内での必
要磁界強度を達成するのにより犬なる励起さえ必要とす
ることになる。ジュール加熱曲線の試験は単位長につい
て吸収される電力を最適浮揚周波数付近で急速に上昇す
ることを示している。これは最適浮揚周波数をかなり越
えた操作が特に高抵抗率金属について、棒固化を防止で
きる電気加熱をもたらすことを示す。

適切な大きさにしたレビテーターを用い、他の棒直径に
ついての追加のコンピューター計算は、最適浮揚周波数
が式 ％式％ （ＦはＫＨｚでの周波数であり、ρはμΩ・副での抵抗
率であり、Ｄは圏での俸直径である）によって大体与え
られる。

実際的なコイル励起電流考慮のため、最適浮揚周波数よ
り小さい大きさの程度に近い周波数でのレビテーターの
操作を排除すべきてない。

従って操作の最適周波数範囲はかかる最適値から最適周
波数）パより実質的に大きくない上方周波数までであり
、これは式（７）によって示された如く棒直径および各
金属の抵抗率によって異なることが明らかである。

本発明は固化帯域中におよびそれを通って液体金属柱を
移動させて連続的に金属製品を鋳造するための方法およ
び装置を明らかにしており、固化帯域中で、それは固化
帯域から形成される鋳造品を動かすのに要する力を誘起
させる浮揚電磁界を受けながら逐次的に冷却および固化
される。

本発明により金ｊｒｓ’ｉ製品を連続的に鋳造するため
の幾つかの方法旧よび装置について説明したが、上記記
載から見て、当業者には本発明の他の改変は判るであろ
う。従って特許請求の範囲に記載した如く、本発明の完
全醗こ意図する範囲内で本発明の個々の具体例（こ改変
力くなしうることを理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱安定装置と組合せた好ましＧ）形での本発明
を具体化する装置の車路面図であり、第２図は第１図に
示した装置の鋳造アセノブ１ノーの車路面図であり、第
３図番ま本発明を実施する好ましい形を示す第２図の鋳
造容器の拡大断面１１６図であり、第４図は本発明を実
施するための別の装置の第３図と同様の図であり、限定
間隙を保持する意味で成体金属柱浮揚および囲０込みの
組合せ効果を示し、第５図は第１図〜第４図の装置のア
センブリーで使用しつる如き浮揚コイルのための電力供
給の機能的巻き線図であり、第６図は本発明の好ましい
実施によって作ら４１．た銅炸の写真であり、第７図は
異なる表面特性を示す第７図の銅棒の下端の拡大写真で
あり、第８図は周波数増大と共に浮揚比（％）を測定し
た浮揚力における変動を示す二つの異なる抵抗率金属に
ついての曲線を示す。 ＦＩＧ、　４　　　　　　　　Ｆ／θ５ＦＩ６．６ ＝゛−−−！−・、゛　−二　　−１−−一−゛　　・
・・−パ”−１ＦＩＧ、　／”

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、　周囲を取りまく鋳造容器内に細長い上方に移動す
   る交番電磁界を形成し、鋳造容器および電磁界の下部に
   液体金属を導入し、液体金属柱に作用する電磁界の設定
   値を、液体金属の単位長について重量の７５％〜２００
   ％の浮揚比を与え、これによって柱の静水頭を低下させ
   、上記鋳造容器の内部周囲面と液体金属柱の外面の間に
   予め定められた寸法関係を保持するように確立し、同化
   区域中の液体金属の断面寸法が鋳造容器の内部周囲面と
   柱の外面の間に実質的な間隙の形をなくするに充分な大
   きさとし、これによって一定速度の生産のため鋳造容器
   と液体金属柱との間に最適熱伝達を行なわせ、同時に柱
   に作用する摩擦、接着および重力を最小に減するように
   浮揚比の設定値で電磁界を保ち、鋳造容器中を上方に向
   って液体金属柱を移動させ、上記容器および電磁界中を
   上方に向って移動させながら金属を固化させ、上記容器
   の上部から固化した金属製品を取り出すことを特徴とす
   る長尺゛金属製品の製造法。 ２、交番電磁界の最適周波数が式 （式中ＦはＫＨｚでの周波数であり、ｅは凪・ｃｍでの
   液体金属柱の抵抗率であり、Ｄは閣での固化金属棒製品
   の直径である）で与えられる特許請求の範囲第１項記載
   の方法。 ３、交番電磁界の周波数が、特許請求の範囲第２項に記
   載の最適周波数未満の大きさの程度より実質的に小さく
   ない最小値から最適値より実質的に大きくない最大値に
   延びる周波数値の範囲内にある特許請求の範囲第２項記
   載の金属製品の製造法。 ４、　液体金属を容器の下部に連続的に導入し、固化し
   た金属製、品を上記容器の上部から連続的に取り出し、
   金属製品の生産速度を容器の上部から固化金属製品を取
   り出す速度によって決定し、容器の下部への液体金属の
   導入速度をかく設定した生産速度を支持するよう調整し
   、連続鋳造形態で操作する特許請求の範囲第１項記載の
   方法。 ５、　液体金属を容器の下部に連続的に導入し、固化し
   た金属製品を上記容器の上部から連続的に取り出し、金
   属製品の生産速度を容器の上部から固化金属製品を取り
   出す速度によって決定し、容器の下部への液体金属の導
   入速度をかく設定した生産速度を支持するよう調整し、
   連続鋳造形態で操作する特許請求の範囲第２項記載の方
   法。 ６、　液体金属を容器の下部に連続的に導入し、固化し
   た金属製品を上記容器の下部から連続的に取り出し、金
   属製品の生産速度を容器の上部から固化金属製品を取り
   出す速度によって決定し、容器の下部への液体金属の導
   入速度をかく設定した生産速度を支持するよう調整し、
   連続形態で操作する特許請求の範囲第３項記載の方法。 ７、方法の初期段階における工程として、開始金属棒の
   下端に対し磁界内の液体金属柱の上端を冷却し、固化さ
   せることによって磁界中を上方に向って移動する溶融金
   属柱に開始金属棒を接合させる特許請求の範囲第１項記
   載の方法。 ８、方法の初期段階における工程として、開始金属棒の
   下端に対し磁界内の液体金属柱の上端を冷却し、固化す
   ることによって磁界中を上方に向って移動する溶融金属
   柱に開始金属棒を接合する特許請求の範囲第５項記載の
   方法。 ９、　方法の初期段階における工程として、開始金属棒
   の下端に対し磁界内の液体金属柱の上端を冷却し一１固
   化することによって磁界中を上方に向って移動する溶融
   金属柱に開始金属棒を接合する特許請求の範囲第６項記
   載の方法。 １０、電磁界強度を、鋳造容器の内部周囲面と液体金属
   柱の外面の間に実質的な圧力接触を阻止する断面寸法で
   液体金属柱を保持するように鋳造容器の内部周囲面と液
   体金属柱の外面の間に予め定めた寸法関係を保持するよ
   う設定し、液体金属を実質的な静水頭なしに実質的に無
   重量体とし、これによって固化する金属柱に作用する重
   力、摩擦および接着力を最小に減少させ、同時に周囲鋳
   造容器と固化する金属柱の間の熱伝達を特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の方法。 １１、電磁界強度を、鋳造容器の内部周囲面と液体金属
   柱の外面の間に実質的な連続圧力接触を阻止する断面寸
   法で液体金属柱を保持するように鋳造容器の内部周囲−
   面と液体金属柱の外面の間に予め定められた寸法関係を
   保持するよう設定し、液体金属を実質的な静水頭なしに
   実質的に無重量状態にし、これによって固化する金属柱
   に作用する重力、摩擦および接着力を最小に減少させ、
   同時に周囲鋳造容器と固化する金属柱の間の熱伝達を特
   徴とする特許請求の範囲第８項記載の方法。 １２、　　電磁界強度を、鋳造容器の内部周囲面と液体
   金属柱の外面の間に実質的な連続圧力接触を阻止する断
   面寸法で液体金属柱を保持するよう鋳造容器の内部周囲
   面と液体金属柱の外面の間に予め定められた寸法関係を
   保つように設定し、液体金属を実質的な静水頭なしに実
   質的に無重量状態となし、これによって固化する金属柱
   に作用する重力、摩擦および接着力を最小に減少させ、
   同時に周囲鋳造容器と固化する金属柱の間の熱伝達を特
   徴とする特許請求の範囲第９項記載の方法。 １３　　金属製品が銅棒であり、交番電磁界が５００〜
   ２５０　Ｑ　Ｈｚの範囲にある周波数を有する特許請求
   の範囲第３項記載の方法。 １４、金属製品が銅棒であり、交番電磁界が５００〜２
   ５００Ｈ２の範囲にある周波数を有する特許請求の範囲
   第１１項記載の方法。 １５、金属製品が、鋳造容器の上部から取り出されると
   き１０００〜８５０℃の範囲の温度を有する銅棒である
   特許請求の範囲第４項記載の方法。 １６、金属製品が鋳造容器の上部から取り出されるとき
   １０００〜８５０’Ｃの範囲の温度を有する銅棒である
   特許請求の範囲第１４項記載の方法。 １７、　　銅棒を７５０℃より低くない温度に予備冷却
   し、銅線に好適な直径に圧延し、常温に冷却し、巻き取
   る特許請求の範囲第１６項記載の方法。 １８、銅棒を予備冷却し、常温に冷却し、貯蔵する特許
   請求の範囲第１６項記載の方法。 １９、　　細長い上方に向って移行する電磁界の下部に
   液体金属を導入し、液体金属の静水頭を減するため実質
   的に無重量状態で同化区域中で液体金属を保持し、液体
   金属の断面寸法を固化区域内の鋳造容器の内部周囲面と
   液体金属の外面の間に実質的な間隙の形成を阻止するの
   に充分な大きさになるような値で鋳造容器の内部周囲面
   と液体金属柱の外面の間に予め定められた寸法関係を保
   持し、これによって液体金属と鋳造容器の間に最良の熱
   伝達を行なわせ、同時に重力。 摩擦および接着力を最小に減少させて液体金属固化させ
   、棒の固化を電磁界中を上方に向って移動させ、これに
   よって攪拌しつつ生ぜしめて製造した棒の輝いた、波立
   った裏面部特性および実質的に均一な組成および直径の
   完全に緻密な金属棒からなる特許請求の範囲第１項記載
   の方法の製品。 ２０、細長い上方に同って移行する電磁界の下部に液体
   金属を導入し、液体金属の静水頭を減するため実質的に
   無重量状態で固化区域中で液体金属を保持し、液体金属
   の断面寸法を固化区域内の鋳造容器の内部周囲面と液体
   金属の外面の間に実質的な間隙の形成を阻止するのに充
   分な大きさになるような値で鋳造容器の内部周囲面と液
   体金属柱の外面の間に予め定められた寸法関係を保持し
   、これによって液体金属と鋳造容器の間に最良の伝達を
   行なわせ、同時に重力、摩擦および接着力を最小に減少
   させて液体金属を固化させ、棒の固化を電磁界中を上方
   に向って移動させ、これによって攪拌しつつ生せしめる
   ことによって作られた棒の輝いた、波立った径の完全に
   緻密な金属棒からなる特許請求の範囲第１２項記載の方
   法の製品。 ２１、細長い上方に向って移行する電磁界の下部に液体
   金属を導入し、液体金属の静水頭を減するため実質的に
   無重量状態で固化区域中で液体金属を保持し、液体金属
   の断面寸法を同化区域内の鋳造容器の内部周囲面々液体
   金属の外面の間に実質的な間隙の形成を阻止するのに充
   分な大きさになるような値で鋳造容器の内部周囲面と液
   体金属柱の外面の間に予め定められた寸法関係に保持し
   、これによって液体金属と鋳造容器の間に最良の熱伝達
   を行なわせ、同時に重力、摩擦および接着力を最小に減
   少させて液体金属を固化させ、棒の固化を電磁界中を上
   方に向って移動させ、これによって攪拌しつつ生せしめ
   て製造した棒の輝いた、波立った裏面部特性および実質
   的に均一な組成および直径の完全に緻密な金属棒からな
   る特許請求の範囲第１６項記載の方法の製品。 ２２、液体金属を固化するため受容する縦型位置に配置
   した細長い鋳造容器、容器の下部に液体金属を送るため
   の手段、容器内で液体金属を冷却し、固化するため容器
   と組合せた熱交換手段、容器の上部から固化した金属製
   品を取り出すための手段、液体金属柱の静水頭を減じ、
   液体金属柱を実質的に無重量状態に保ち、同時に鋳造容
   器の内部周囲面と液体金属柱の外面の間に予め定められ
   た寸法関係を保持するため容器長の一部に沿って容器の
   周囲に配置した浮揚電磁界発生手段、液体金属柱の断面
   寸法が、鋳造容器の内部周囲面と柱の外面の間に実質的
   な間隙を形成するのを阻止するに充分な大きさとし、こ
   れによって鋳造容器と液体金属柱の間に最良の熱伝達を
   行なわせ、同時に摩擦および接着力を最小に減少させる
   よう電磁界の値を確立しかつ保持するための手段、鋳造
   容器中を上方に向って液体金属柱を移動させるための上
   記電磁界発生手段とは無関係の手段、容器の上部から固
   化金属製品を取り出すための手段、電流の大きさ従って
   電磁界発生手段によって作られる電磁界強度を制御し、
   これによって装置によって作られる浮揚比を７５％〜２
   ００％の浮揚比値間に設定するための制御手段からなる
   連続鋳造装置。 ２３、装置によって作られる固化金属製品のＤａ周波数
   値 ２ （式中ＦはＫＨｚでの周波数であり、ρは液体金属柱の
   抵抗率であり、Ｄは票での直径である）を含む値の範囲
   を越えて電磁界発生手段の励起値の周波数の周波数値を
   制御する手段を更に含む特許請求の範囲第２２項記載の
   装置。 ２４、周波数値の範囲が、最適周波数値３６ρ Ｆ＝□未満の大きさの程度より実質的に小２ さくない最小周波数から最適値Ｆより実質的に大きくな
   い最大値まで拡がる特許請求の範囲第２３項記載の装置
   。 ２５、鋳造容器の下端と通ずる溶融液体金属の浴を含有
   するためのるつぼ、および浮揚電磁界発生手段の下端の
   上の位置まで、鋳造容器中に上方に向って液体金属柱を
   確立し移動させるためるつぼと組合せた手段を含む特許
   請求の範囲第２４項記載の装置。 ２６、開始金属棒の下端を、浮揚電磁界発生手段の電磁
   界内の溶融液体金属柱の上端に接合するための手段を更
   に含む特許請求の範囲第２５項記載の装置。 ２７、鋳造容器の上部からの固化金属製品の取り出し速
   度を制御することによって固化金属製品の生産速度を制
   御するための手段を更に含む特許請求の範囲第２６項記
   載の一装置。 ２８、鋳造容器の上部から出たとき固化金属製品の予備
   冷却をするための手段、製品を所望の寸法に圧延する手
   段、圧延した製品を常温に冷却するための手段、および
   冷却した製品の貯蔵をするための手段を更に含む特許請
   求の範囲第２７項記載の装置。 ２９、固化した金属製品を常温に予備冷却するための手
   段および冷却した製品を貯蔵するための手段を更に含む
   特許請求の範囲第２７項記載の装置。