JPS6139715B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は冶金および鋳造、より詳しく述べるな
らば、みぞ型誘導炉（channel―type induction
furnace）に関するものである。溶解、予熱、混
合、処理および溶融金属を取鍋又は鋳型内へ送る
前での貯蔵のための炉を製造するのに本発明は最
も有効であろう。

みぞ型誘導炉を開発する際に専門家の直面する
重要な問題は、比較的に小さな炉サイズにて炉の
効率および信頼性を改善することである。この点
について非常に多くの試みが行なわれてきたにも
かかわらず、この問題はまだ満足できるほど解決
されていない。

現在のところ最も有効な炉のひとつは、溶融金
属用浴槽と、この浴槽下に鉛直面又は傾斜面に配
置された溶解チヤンネルであつて、それぞれの上
端部が溶槽と接続している中央チヤンネルおよび
２本のチヤンネル並びに前述のチヤンネルをそれ
ぞれの下部にて相互に連通させるのに適した２本
のチヤンネルを含む溶解チヤンネルと、巻線を有
しかつ側部チヤンネルを取り巻いている閉磁心
と、巻線を有しかつその磁極片で中央チヤンネル
の接続チヤンネルとの接続場所を囲んでいる閉磁
心と、中央チヤンネルと接続する溶融金属排出導
管とを含んでなる（フランス特許第1600320号、
アメリカ特許第3502781号および西ドイツ特許第
1905412号参照）。

上記炉において、接続チヤンネル（connecting
channels）は中央チヤンネルおよび側部チヤンネ
ルと直角に位置するひとつの直つすぐな水平導管
を形成するように構成されており、中央チヤンネ
ルと側部チヤンネルとはその長さが等しい。閉磁
心（colsed magnetic cores）は溶解チヤンネル
内にある溶融金属中に電流を誘導するものであ
り、すなわち、閉磁心は炉の作用コイルを形成し
ている。開磁心（open magnetic core）は中央
チヤンネルと接続チヤンネルとの接続場所にて溶
融金属を横切る磁界を形成するものである。磁界
と誘導電流との相互作用の結果として、電磁力が
生じて溶融金属を動かす。

前述の電磁力を高めるために開磁心の磁極片間
隙を狭くし、そして中央チヤンネルの側部チヤン
ネルとの接続場所での電流密度を高めるためにこ
の接続場所での接続チヤンネルを細くすることに
よつて炉の活性領域（active zone）を増やす。
金属排出導管は着脱可能に作られており中央チヤ
ンネルとの接続箇所には耐熱材料、例えば、グラ
フアイトで作られた導電性末端部品を有してい
る。排出導管は溶融金属をその消費場所へ送るの
に適している。

炉は次のように働く。溶解チヤンネルが溶融金
属で満たされかつ磁心のコイルが交流電源に接続
されたときに、電流が溶解チヤンネル内の金属中
に誘導され、そしてこの誘導電流が炉の活性領域
を横切る磁界と相互作用する。その結果、誘導電
流の作用によつて炉内金属が加熱されかつ溶解さ
れ、そして誘導電流と磁界との相互作用が溶融金
属を“溶解チヤンネル―溶融浴槽”経路に沿つて
動かす電磁力を生じさせる。溶融金属の移動速度
は、溶解チヤンネルに伝達される電力の大きさに
かかわりなく、開磁心の巻線にかかる電圧を変え
ることによつて制御されるであろう。

この炉にはいくつかの操業方式がある。“金属
放出（metal pouning―off）”方式では、両方の
閉磁心上の巻線が同相接続されかつ電流を溶解チ
ヤンネル内で誘導し、この電流が２つの閉回路、
それぞれは中央チヤンネル、排出導管のググラフ
アイト末端部品、溶融金属浴槽、接続チヤンネル
の一方および対応する側部チヤンネルで構成され
ている回路に沿つて一方向に流れる。中央チヤン
ネル内の電流は逆流しており、したがつて、この
部分での結果としての電流はゼロである。開磁心
のコイルによつて作られる磁束が炉の活性領域を
横切り、そして金属中の電流と相互作用で中央チ
ヤンネルに沿つた方向の電磁力を生じさせ、この
電磁力が金属を中央チヤンネルに沿つて排出導管
内へそしてそこから金属消費場所へ動かす。この
場合に溶融金属が浴槽から側部チヤンネルを通つ
て中央チヤンネル内へ吸引される。この方式にお
いて溶融金属は溶解チヤンネルの全ての部分内で
移動する。

“金属貯蔵（metal storing）”方式への転換が閉
磁心の巻線のひとつにかかる電圧を逆にすること
によつて行なわれ、その結果として両方の回路の
電流が中央チヤンネル内の金属中を一方向に流
れ、次に排出導管のグラフアイト末端部品を通し
て対応する回路へ分けられる。活性領域内を流れ
る電流は開磁心の巻線によつて作られる磁界と相
互作用して電磁力を生じさせ、その電磁力の一成
分が接続チヤンネルに沿つた方向である。この電
磁力成分は金属を閉経路：浴槽―第１側部チヤン
ネル―接続チヤンネル―第２側部チヤネル（中央
チヤンネルを無視して）に沿つて動かす。その結
果、金属は放出操業の間の時間中に混合される。
この方式でのこの際に中央チヤンネル内の金属は
移動しない。排出導管が中央チヤンネルに取付け
られている場合には排出導管の存在の結果とし
て、中央チヤンネル内の過熱された金属が浴槽中
の比べて冷たい金属から隔てられている。

上述のみぞ型誘導炉にはその使用時にある種の
障害がある。中央チヤンネルの長さが側部チヤン
ネルの長さと同じであることから、チヤンネルの
表出しているライニングにかかる熱負荷が均一で
なく、このことが表出ライニングに摩耗速度をよ
り速くする結果になる。“金属貯蔵”方式におい
て、中央チヤンネル内を流れる電流は側部チヤン
ネル内を流れる電流よりも２倍高く、このことが
溶解チヤンネルのライニングの局部的な過熱およ
び割れを引き起こす。放出操業中では中央チヤン
ネル内の電流は金属を通つて流れないが、電気回
路の合計抵抗が中央チヤンネルの抵抗値だけ減少
するので側部チヤンネル内の電流がかなり増大
し、この場合にも溶解チヤンネルの表出している
ライニングにかかる熱負荷が不均一になる。

この炉の活性領域において、すなわち、接続チ
ヤンネルが細くされている領域において、電流密
度が高められて、ライニング中の熱応力の増大を
招く。

この方式の操業において電流が水平に配置され
た接続チヤンネルを直線的に流れるので、開磁心
の磁界とと活性領域内のみにて相互作用すること
で電磁力を作るのに寄与しかつ溶融金属を動かす
のに使われるその他の付加電磁力を作らない。ま
た、この炉では金属の放出の場合に、中央チヤン
ネルが接続チヤンネルと直角に配置されているの
で金属が接属チヤンネルから中央チヤンネル内へ
流れるときに液圧損失が生じることに注目すべき
である。炉の活性領域内での接続チヤンネルの細
い部分によつても付加液圧抵抗が生じている。上
述の短所が先行技術の誘導炉の効率を低下させて
いる。

次のことにも注目すべきである。この炉の活性
領域内において電磁分離が行なわれ、その結果と
して非導電性固体粒子（例えば、スラグ介在物）
がこの活性領域内にしだいにふえ、一方導電性粒
子（溶融金属）は中央チヤンネルを上方へ通過す
る。非導電性粒子は活性領域をふさぎ、そして活
性領域の自由断面積の減少の結果として、特に、
活性領域の側面部がピンチ効果を引き起こすであ
ろう。このピンチ効果が溶融金属回路のの中断を
招き、このことによつて炉の正常な操業を妨げ
る。このような溶融金属回路の中断がこの炉内の
活性領域を構造的理由のために故意に細く作るこ
とによつて助長されている。

さらに、先行技術の誘導炉における活性領域を
含んでいる接続チヤンネルはその全長にわたつて
チヤンネルシステムの最も低い部分であり、この
部分に溶融金属中に含まれる介在物の最大量がし
だいにたまる。しかしながら、これらチヤンネル
の形状のために介在物が広がることはむずかし
く、そして、炉の操業中はこれらチヤンネルに近
づくことが全くできず、このため溶解チヤンネル
全体の保全又は交換のために炉の操業をしばしば
停止する必要がある。

金属の添加物処理あるいは金属の化学組成およ
び温度の平均化のために、金属排出導管を接続せ
ずに除いた状態で炉を“金属放出”方式で操業し
なければならないことも指摘すべきことである。
この場合に、活性領域内の金属は溶槽中の金属に
比べて過熱されることになる。なぜならば、活性
領域は溶槽から比較的に離れておりかつこれら場
所の間の伝熱が結果的には妨げられているからで
ある。

加えて、炉の各操業サイクルを終えた後に作業
員が直面する困難がある。たとえば、みぞ型炉で
は炉にまた装填されていないときに二次回路を閉
じるために、操業開始前に溶解チヤンネルを金属
で満たさなければならないことが良く知られてい
る。さらに、操業終了後に炉を傾けることによつ
て溶融金属を溶槽および溶解チヤンネルから出す
わけで、炉を傾けるための特別な機構が必要にな
る。再び炉の操業を開始するためには溶解チヤン
ネルおよび溶解を特別なヒータでもつて加熱しな
ければならず、そのために多くの時間がかかり、
その後に別の炉にてあらかじめ溶解した液状金属
を浴槽内へ装填する。このことが炉の効率を大幅
に低下させかつ操業全体をより複雑にする。

しかしながら、ある場合には金属を溶解チヤン
ネルから放出せずに電気エネルギーの付加的消費
による加熱によつて溶融状態に保持する。金属を
凝固しないように加熱すべきにかかわらず、ほか
の場合に凝固した金属を再溶解するときに溶解チ
ヤンネルが高熱応力の結果として破損するかもし
れない。この高熱応力は接続チヤンネルに沿つた
自由断面積に差異があることによつて引き起こさ
れる。

ときには凝固した金属を溶解チヤンネル内でこ
れらチヤンネルに損傷を与えることなく溶解する
ことが可能であり、このことは“金属放出”方式
から“金属貯蔵”方式へ繰り返して変更すること
によつて達成される。“金属放出”方式において
は電流は中央チヤンネルを流れないので、第１に
活性領域内で金属が溶解され、次に接続チヤンネ
ルおよび側部チヤンネル内で、そして中央チヤン
ネル内で溶解される。“金属貯蔵”方式において
は中央チヤンネル内を流れる電流が側部チヤンネ
ルおよび接続チヤンネル内を流れる電流よりも強
いので、金属は中央チヤンネル内でより急速に溶
解される。操業の方式を繰り返し変更して金属を
溶解チヤンネル内で均一に溶解することは好都合
でないことは明らかであり、したがつて実際には
炉の操業サイクルが終了するたびごとに、残つて
いる金属を完全に出しそして炉に新しい１回分の
金属が装填される。

本発明は、炉の効率、信領性および保全での好
都合が接続チヤンネルに相対的位置を変えること
および開磁心の磁極片によつて囲まれた溶解チラ
ンネルの領域を広ろげることによつて改善されて
いるみぞ型誘導炉を提供することである。

本発明の目的が次のようなみぞ型誘導炉によつ
て達成される。すなわち、このみぞ型誘導炉は、
溶融金属用浴槽と、この浴槽の下で鉛直面又は傾
斜面に配置された溶解チヤンネルであつて、それ
ぞれの上端部が浴槽と接続している中央チヤンネ
ルおよび２本の側部チヤンネル並びにこれらチヤ
ンネルをそれぞれの下部にて相互に連通させるの
に適している２本の接続チヤンネルを含んだ溶解
チヤンネルと、巻線を有しかつ側部チヤンネルを
取り巻いている閉磁心と、巻線を有しかつその磁
極片で中央チヤンネルと接続チヤンネルとの接続
場所を囲んでいる開磁心と、中央チヤンネルと接
続する金属排出導管とを含んでなる炉であつて、
接続チヤンネルは上向き収束線に沿つて伸びてお
りかつ中央チヤンネルと接続している共通部分を
形成し、各接続チヤンネルが中央チヤンネルの軸
に対して10ないし80度の角度に位置しており、接
続チヤンネルおよび中央チヤンネルの共通部分が
開磁心の磁極片の間に位置しており、そして中央
チヤンネルと接続チヤンネルの共通部分との合計
長さが磁極片の高さを越えないことを特徴として
いるみぞ型誘導炉である。

接続チヤンネルのこのような配置のために、こ
れらチヤンネルによつて形成されたかど（コーナ
ー）のまわりを流れる電流が付加電磁力を生じさ
せ、この電磁力が過熱された金属を、開磁心にエ
ネルギーを与えない場合でさえも、接続チヤンネ
ルおよび側部チヤンネルから中央チヤンネル内へ
動かし、このことが炉の効率をかなり高める。接
続チヤンネルのこのような相対的な配置が、接続
チヤンネルから中央チヤンネル内への金属流はそ
んなに急に曲がらないことのために、活性領域の
液圧抵抗の減少を招き、このことは次に炉の効率
をまた高める。活性領域が接続チヤンネルおよび
側部チヤンネルの下部よりも高いところにあり、
その結果閉塞の発生それ故にピンチ効果の発生の
可能性が減少する。加えて、浴槽から活性領域ま
での距離がより短かく、このことが一方では活性
領域のクリーニングを非常に容易にし、他方では
中央チヤンネル長さが側部チヤンネルの長さと比
べて短かいので、ライニング中に発生する熱応力
が、“溶解チヤンネル―浴槽”経路に沿つたより
よい伝熱のために減少する。

提案した炉における開磁心はその磁極片で接続
チヤンネルの共通部分（活性領域）のみならず中
央チヤンネルをも囲むために、排出導管が外され
ていないときでさえも、“金属貯蔵”方式におい
て、これらチヤンネルの全長に沿つて金属が中央
チヤネル内で強く移動しかつ側部チヤンネルおよ
び接続チヤンネル内を流れる金属と混合する。

さらに、提案した炉においては接続チヤンネル
の中央チャンネルとの接続領域にて接続チヤンネ
ルの厚さを減らす必要がなく、この領域での電流
密度を高めるためには、“金属放出”方式で一方
の側部チヤンネルから他方の側部チヤンネルへ接
続チヤンネルを通過する電流は接続チヤンネルに
よつて形成された角張つた突出部の周りを流れる
ために、結果としてこの部分にて電流密度が高ま
り、このことがそこで生じる電磁力の増大を招
く。

加えて、溶解チヤンネルの提案した相対的な配
置は、炉を停止しかつ金属を出す必要を作ること
なく、浴槽のサイドから接続チヤンネルへの接近
を可能にする。

提案した炉の上記長所は各接続チヤンネルと中
央チヤンネルとの間の角度が10ないし80度の範囲
にあるならば達成されるであろうと経験的にわか
つた。もしこの角度が10度より小さいならば、活
性領域での接続チヤンネルのライニングがより複
雑になる。さらに、このような小さな角度のため
に接続チヤンネルの長さを長くする必要があり、
このことが溶融金属によつて囲まれる面積の増大
を招き、そのために溶融金属一巡の誘導リアクタ
ンスを増大させ、したがつて炉の効率を下げる。
もし前述の角度が80度よりも大きいならば、上述
した付加電磁力の程度が特にゼロまで減少する。
さらに、（このような角度において）閉磁心を配
置する上での好都合を与えるためには閉磁心を中
央チヤンネルから炉の周囲へ移す必要があり、こ
のことが今度は溶融金属によつて囲まれている面
積の増大を招き、このことが誘導リアクタンスの
増大の結果になり、したがつて炉の効率がより低
くなる。閉磁心を動かさなければならない必要性
が炉のサイズを全体として大きくする。

接続チヤンネルの共通部分の長さに対する中央
チヤンネルの長さの割合が0.5から２までの範囲
にあることは適切であり、このことが“金属放
出”方式での液状回路の異なる区域を流れる電流
の最良の相互作用を確実にしかつ浴槽のサイドか
ら接続チヤンネルへの最も好都合な接近を確実に
する。もしこの割合が0.5より小さいならば、反
対方向に流れる電流の２つの経路の間の距離があ
まりにも小さくなり、結果としてよく知られてい
る電流の流れている導電体の反発作用が生じるで
あろうし、このことが炉を“金属放出”方式で操
業しているときに溶融金属を中央チヤンネル内へ
流れるのを妨げる力を発生させる。前述の長さの
割合が２より大きい場合には、中央チヤンネル長
さが非常に長くなつてしまうので接続チヤンネル
への接近がある程度よりむずかしくなり、最終的
に表出した中央チヤンネルのライニングにかかる
熱負荷が増大することになる。

接続チヤンネルの共通部分長さに対する中央チ
ヤンネル幅の割合が0.5から10までの範囲にある
ことは好ましく、この場合に溶解チヤンネルのラ
イニングへの熱負荷の最も均一な分布を確実にす
る。もしこの割合が0.5よりも低いならば、中央
チヤンネルはより細くなつているために中央チヤ
ンネルのライニングにかかる熱負荷が増大しかつ
ピンチ効果の可能がより高くなる。前述の割合が
10より高い場合には、“金属放出”方式で中央チ
ヤンネルの方へ接続チヤンネルに沿つて流れる電
流の散逸が生じて、接続チャンネルの接続場所で
の電流密度が低下しかつこの場所にて発生する電
磁力を減少させる。

各接続チヤンネルの長さに対する浴槽の半分の
長さの割合が0.8から２までの範囲にあるように
提案した炉を構成することは好ましい（なお、本
明細書において浴槽の半分の長さの表現は溶解チ
ヤンネル平面で測定して中央チヤンネルの軸から
浴槽の側壁までの最短距離を意味するのに使用し
ている）。これら値の割合は炉を操業するのにか
つ液状金属を炉内を循環させるのに最も望ましい
条件を与える。この割合が0.8よりも低い場合に
は、浴槽の半分の長さがより小さくなり、このこ
とが浴槽高さの可能な増大（これは浴槽の必要容
量を維持すべきときに必要である）と一緒になつ
て溶解チヤンネルのクリーニング条件を悪化さ
せ、このようなクリーニングのためにより複雑な
装置を使用する必要が生じる。もし前述の割合が
２より高いならば、浴槽側壁と溶解チヤンネルと
の間の距離がかなり増大することにより、このこ
とが浴槽側壁に隣接した金属部分の循環に影響を
与えて金属全体の加熱の均一性を悪くする。

提案した炉の可能な実施態様例として、中央チ
ヤンネルがその上側部分にて溶解チヤンネルの平
面で拡大する側壁を有しており、この場合に前述
したチヤンネルの表示幅は、溶解チヤンネルの平
面で測定して、その最も狭い所での寸法を意味し
ている。中央チヤンネルを広ろがるように作るこ
とは中央チヤンネルおよび接続チヤンネルへのよ
りよい接近を与える。

この実施態様例において中央チヤンネルの各側
壁が対向して配置された接続チヤンネルの軸と平
行であるならば、最も良い結果が達成されるであ
ろう。提案した炉のこのような構造が、“溶解チ
ヤンネル―浴槽”経路に沿つた金属の最良の循環
を与えてこの経路に沿つた液圧損失を減らす。

以下、添付図面に示した本発明の実施態様から
本発明の特性がさらに理解されるであろう。

添付図面の第１図および第２図を参照して、提
案したみぞ型誘導炉は、溶融金属用の浴槽１、側
部チヤンネル２，３と、中央チヤンネル４と、接
続チヤンネル５，６とからなる溶解チヤンネル、
それぞれに巻線９，１０を有する閉磁心７，８、
２つの巻線１２と１３とを備えた開磁心１１およ
び金属排出導管１４を含んでなる。溶解チヤンネ
ル２，３，４，５および６は、特に炉の縦対称平
面と一致している共通の鉛直平面内に配列されて
いる。第１図において、この鉛直平面は図面の面
と一致している。溶解チヤンネルの平面が、特定
の操業条件に依存して、傾斜しかつ縦対称平面か
ら離れて浴槽１の下に位置してもよい。文字Ｌお
よびＩはそれぞれ浴槽の長さの半分および各接続
チヤンネル５，６の長さを示している。

閉磁心７および８はそれぞれ側部チヤンネル２
および３を取り巻いており、かつ閉磁心１１はそ
の磁極片１１ａおよび１１ｂで中央チヤンネル４
の接続チヤンネル５，６との接続場所（炉の活性
領域）を囲んでいる。磁心７，８，１１の巻線
９，１０，１２，１３は商用周波数の交流が流さ
れ、対応する磁心の全長に沿つてかつある部分に
配置されかつなんらかの形状、特に円筒形であろ
う。金属排出導管１４は中央チヤンネル４と接続
されており（第１図）、かつ炉の操業の便宜のた
めに着脱可能に作られている。

本発明によると、接続チヤンネル５および６は
第３図に示したように上向き収束線に沿つて延び
ており、長さ“ａ”の共通部分を形成している。
この共通部分は長さ“ｂ”の中央チヤンネル４と
接続している。各接続チヤンネル５，６は中央チ
ヤンネル４の軸に対して10ないし80度の角度に配
置されている。開磁心１１の磁極片の高さｈ（第
３図中破線の正方形としてこれら磁極片のひとつ
を示す）がｈａ＋ｂの条件から選定される。

中央チヤンネル４の幅“ｃ”は、溶解チヤンネ
ルの平面で側定して長さ“ｂ”にわたつて一定で
あるか又は変化する。第３図に示した提案した炉
の好ましい実施態様例において、中央チヤンネル
４の側壁４ａおよび４ｂは広がつており、この場
合に寸法“ｃ”が中央チヤンネルのその最も細い
部分での幅である。このような場合に、中央チヤ
ンネル４の側壁４ａおよび４ｂのそれぞれは対向
して配置された接続チヤンネル６および５の軸と
実質的に平行であるのが最も効果的な態様であ
る。

実験から提案した炉の操業において最も良い結
果が、下記条件の少なくともひとつが満足されて
いるならば、達成されることがわかつた。

ｂ／ａ＝0.5…２ ｃ／ａ＝0.5…10 Ｌ／Ｉ＝0.8…２ 提案した誘導炉が次のように操業される。浴槽
１（第１図および第２図）を液状金属で満たし、
チヤンネル２，３，４，５および６を満たしたと
きに、この液状金属が閉磁心７および８の２次巻
線となる短絡液状金属巻き（tunns）を形成して
いる。炉の操業方式を磁心７，８および１１の巻
線９，１０，１２および１３を適切に接続するこ
とによつて設定する。

金属を加熱し、溶解し又は添加処理するとき
に、炉を“金属貯蔵”方式で操業するために、磁
心７および８の巻線９および１０が反対位相にさ
れる。この場合に、接続チヤンネル５，６の共通
部分および中央チヤンネル４の内で電流が流れ、
この電流はI′（第４図および第５図）によつて表
示した各電流の２つの幾何学合計に等しくかつ側
部チヤンネル２および３、接続チヤンネル５又は
６、中央チヤンネル４および浴槽１によつて形成
される閉路に煙つて流れる。これら電流I′は提案
した炉の誘導子として働く巻線９，１０を有する
閉磁心７および８によつて誘導される。金属内に
誘導された電流は金属も前もつて定めた操業条件
に従つて加熱し溶解する。

金属の全体積にわたつて炉内での金属加熱速度
を高めるために、開磁心１１の巻線１２および１
３に電力を与えて磁極片の間に磁界を作り、磁界
の磁気誘導B′が液状金属内の電流I′と位相で一致
する。炉の活性領域でのこの磁界と電流I′との相
互作用の結果として、２つの成分F′₁およびF′₂か
らなる電磁力F′₀が生じ（第５図）、この場合に力
F′₁は接続チヤンネル５の内へ向いており、金属
をV₁速度で経路４―１―４（第７図において第
１閉経路を一点鎖線で示し、そして第２閉経路を
点線で示す）に沿つて動かす。結果として過熱さ
れた金属が溶解チヤンネルが浴槽１内へ進む。金
属流の速度が、磁心７，８の巻線９，１０への印
加電圧を変えることなく磁心１１の巻線１２，１
３への印加圧を変えるとによつて制御されるであ
ろうし、このことが金属流の速度および金属の加
熱速度を別々に制御するのを可能にする。

“金属放出”方式で炉を操業するために、磁心
８および８の巻線９および１０を同相接続し、こ
の場合に誘導電流I″が第８図に示した経路に沿つ
て流れる。中央チヤンネル４内では電流は流れな
い（第９図参照）、なぜならば、巻線９および１
０のついた磁心７および８がこの中央チヤンネル
内で反対方向に流れる等しい電流を誘導するから
であり、このことは第８図中の破線で示されてい
る。

磁心１１の巻線１２，１３に電圧をかけたとき
に、磁界が炉の活性領域内に作られ、この磁界は
金属中を流れる電流I″と同相である誘導B″（第
１０図）を有する。この磁界がこの電流と相互作
用して電磁力F″₀を作る。さらに、チヤンネル５
および９によつて形成されるかどに沿つて流れる
電流I″がその方向を変えるにつれて、第９図に示
すように、このことが力F″₀と方向が同じであり
かつ活性領域から離れるほど弱くなる電磁力F″₁
を生じさせる。これら力の作用によつて溶融金属
が速度V″（第１１図）にて２つの閉経路、すな
わち、４―１―２―５―４および４―１―３―６
―４に沿つて動く。この場合に溶融金属が炉の全
体にわたつて激しく撹拌される。

溶融金属を炉から容器（図示せず）内へ排出す
るために、排出導管１４を中央チヤンネル４に接
続して力F″₀およびF″₁の作用によつて金属が導
管に沿つて容器へ流れる。

液状金属の静圧（liquid metal head）を開磁
心１１の巻線１２，１３にかかる電圧を、例え
ば、変圧器を用いて変えることによつて制御す
る。必要ならば、この静圧を閉磁心７および８の
巻線９，１０にかける電圧を変えることによつ
て、又は、金属を流れる電流と開磁心１１によつ
て作られる磁束との間の位相をずらすことによつ
ても制御できる。

金属の排出を磁心１１の巻線１２，１３にかけ
る電圧を逆にすることによつて、又は、閉磁心
７，８ないし閉磁心１１の巻線を不活発にするこ
とによつて止めることができる。

炉の操業停止が磁心７，８，１１の巻線を不活
発することによつてなされる。残つている金属は
炉を適切な装置（図示せず）によつて傾けること
で炉から排出され、又は、できると思われるなら
ば、金属を炉内に残して凝固させてもよい。

再び炉を始動するときに、溶解チヤンネルに損
傷を与えることなく炉を“金属貯蔵”方式で操業
することによつて凝固した金属を溶解する。なぜ
ならば、提案した炉においては炉のチヤンネル内
張りにかかる熱負荷の非均一性が先行技術の炉で
の場合よりも非常に小さいからである。さらに、
金属は初めに中央チヤンネル４内およびそこに隣
接する浴槽１部分内で溶解し始め、したがつて金
属の溶解につれて溶融金属量が増え浴になる。

上述の説明から明らかなように提案した炉は金
属の活発な循環、化学組成の的質性および炉の全
ての操業方式において金属温度の平均化に寄与す
る。加えて、先行技術の炉と比べて本発明の炉は
操業においてより便利であり、効率が高くかつオ
ーバホールの期間が２〜３倍長い。

本発明の実施態様を示して説明したが、各種の
実施態様が当業者には明らかであり、したがつて
本発明は開示した実施態様ないし詳細な説明に限
定されるのではなく、特許請求の範囲に規定した
本発明の精神および範囲内で変更ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のみぞ型誘導炉の断面図であ
り、第２図は第１図中の線―に沿つた断面図
であり、第３図は提案した炉の活性領域の拡大図
であり、第４図は提案した炉の“金属貯蔵”方式
での電気回路“溶解チヤンネル―浴”を示す図で
あり、第５図および第６図は“金属貯蔵”方式で
の提案した炉の活性領域内における電流と開磁心
の磁界との相互作用を概略的に表わしている図で
あつて、第５図は活性領域の断面図で電流ベクト
ルの方向および結果として生じる電磁力の方向を
示す図であり、第６図は第５図中の線―に沿
つた断面図で電流ベクトルの方向、磁気誘導の方
向および電磁力を示す図であり、第７図は“金属
貯蔵”方式での金属流の方向を示す図であり、第
８図は“金属放出”方式での電気回路“溶解チヤ
ンネル―浴”を示す図であり、第９図および第１
０図は“金属放出”方式での提案した炉の活性領
域における電流と開磁心の磁界との相互作用を概
略的に表わしている図であつて、第９図は活性領
域の断面図で電流ベクトルの方向および電磁力の
方向を示す図であり、第１０図は第９図中の線
―に沿つた断面図で電流ベクトルの方向、磁気
誘導の方向および電磁力の方向を示す図であり、
第１１図は“金属放出”方式での金属流の方向を
示す図である。 １……浴槽、２，３……側部チヤンネル、４…
…中央チヤンネル、５，６……接続チヤンネル、
７，８……閉磁心、９，１０……閉磁心の巻線、
１１……開磁心、１１ａ，１１ｂ……開磁心の磁
極片、１２，１３……開磁心の巻線、１４……金
属排出導管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溶融金属浴槽１と、前記浴槽１の下で鉛直面
   又は傾斜面に配置された溶解チヤンネルであつ
   て、それぞれの上端部が前記浴槽１と接続してい
   る中央チヤンネル４および２本の側部チヤンネル
   ２，３並びに前記チヤンネル２，３，４をそれぞ
   れの下部にて相互に連通させるのに適している２
   本の接続チヤンネル５，６を含んだ溶解チヤンネ
   ルと、巻線９，１０を有しかつ前記側部チヤンネ
   ル２，３を取り巻いている閉磁心７，８と、巻線
   １２，１３を有しかつその磁極片１１ａおよび１
   １ｂで前記中央チヤンネル４と前記接続チヤンネ
   ル５，６との接続場所を囲んでいる開磁心１１
   と、前記中央チヤンネルと接続する排出導管１４
   とを含んでなるみぞ型誘導炉において、前記接続
   チヤンネル５，６は上向き収束線に沿つて伸びて
   おりかつ前記中央チヤンネル４と接続している共
   通部分を形成し、前記各接続チヤンネルが前記中
   央チヤンネル４の軸に対して10ないし80度の角度
   に位置しており、前記接続チヤンネル５，６およ
   び中央チヤンネル４の前記共通部分が前記開磁心
   １１の磁極片（１１ａおよび１１ｂ）の間に位置
   しており、そして前記中央チヤンネル４と前記接
   続チヤンネル５，６の共通部分との合計長さが前
   記磁極片（１１ａおよび１１ｂ）の高さを越えな
   いことを特徴とするみぞ型誘導路。 ２ 前記接続チヤンネル５，６の共通部分の長さ
   に対する前記中央チヤンネル４の長さの割合が
   0.5ないし２であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のみぞ型誘導炉。 ３ 前記接続チヤンネル５，６の共通部分の長さ
   に対する前記中央チヤンネル４の幅の割合が0.5
   ないし10であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項又は第２項記載のみぞ型誘導炉。 ４ 前記接続チヤンネル５，６のそれぞれの長さ
   に対する前記浴槽１の長さの半分の割合が0.8な
   いし２であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項、第２項又は第３項記載のみぞ型誘導炉。 ５ 前記中央チヤンネル４の側壁がその上部では
   前記溶解チヤンネルの位置する平面で広ろがつて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のみぞ型誘導炉。 ６ 前記中央チヤンネル４の側壁のそれぞれが向
   かい合う前記接続チヤンネル（５又は６）の軸と
   ほぼ平行であることを特徴とする特許請求の範囲
   第５項記載のみぞ型誘導炉。