JPH07113581A - 誘導加熱溶解装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ るつぼの交換に要する時間を短縮化し、真空
容器内に配設された場合に、真空到達度を向上させるこ
と。 ［構成］ 真空容器８内に、るつぼ２を、るつぼスタン
ド１１に設置し、コイル１を昇降機５により上下動さ
せ、金属溶解時には、一点鎖線で示す下方位置を取り、
これに交流を流して、誘導電流により金属を溶解する。
鋳型７に注湯する場合には、コイル１には、図示する上
方位置を取らせ、傾注ハンドル６を操作することによ
り、出湯口３から溶湯金属を鋳型７に注湯する。この
時、コイル１は、何ら注湯の妨げとはならない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、誘導加熱用溶解装置に
関し、特に真空中、あるいは雰囲気ガス中で、鉄合金
や、非鉄合金を加熱溶解し、冶金的処理を行なう誘導加
熱溶解装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその問題点】図３には、従来例の誘導
加熱溶解装置が示されているが、これは図示せずとも真
空室内に配設されており、コイル１により囲繞されたる
つぼ２内に溶解すべき金属４が収容されており、またコ
イル１は耐火セメント５に埋設され、るつぼ２と一体化
されている。そしてこの全体は、軸７によりこの軸心の
周りに傾動可能としており、この一端に固定化された傾
注用ハンドル６により出湯口３から溶解した金属４を例
えば鋳型に注湯するようにしている。耐火セメント５は
コイル１に溶解した金属がかかって損傷するのを防止す
る働きと、その断熱作用により、湯の凝固するのを防止
する働きもしている。

【０００３】公知のように、コイル１に交流を通電する
と、これが金属４中に交番磁界を発生し、これによりこ
の金属４に渦電流、すなわち誘導電流を惹起させ、これ
により金属４が加熱して溶解されるものである。

【０００４】然るに、この従来例の誘導加熱溶解装置
は、コイル１、るつぼ２が耐火セメント５により固定一
体化されているので、全体の重量は非常に大となり、そ
のるつぼ２の交換作用は極めて煩雑である。図４は、こ
のるつぼ２の交換に必要な工程を示しているが、交換す
べきるつぼ２を取り出し、耐火セメントを除去し、次の
新しいるつぼ用に耐火セメントを調合しなければならな
い。また、新しいるつぼを所定の位置にセットし、この
耐火セメントを塗りつけ、これ凝固乾燥して、この全体
を空焼きする室内に据え付けて空焼きするという、図４
に示す８工程が必要でありこの操作時間は非常に長く、
特に耐火セメントの乾燥からるつぼ空焼きが終わるまで
には数日以上を必要とする。更に、耐火セメントを凝固
させるバインダーの成分が蒸発するため、真空の到達圧
力は１０^-3Ｔｏｒｒ程度に留り、高真空状態を得ること
が極めて困難である。また、このバインダーの成分が蒸
発するので、これが溶解した金属内に入り込んで不純物
となり、純度の高い溶解物は得がたい、という問題点が
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする問題点】本発明はるつぼ、あ
るいはコイルの交換が短時間で容易に行うことができ、
また真空の到達圧力を向上させ、純度の高い溶解物を得
ることができる誘導加熱溶解装置を提供することを目的
とする。

【０００６】

【問題点を解決するための手段】以上の目的は、るつぼ
内に収容された金属を、該るつぼの周囲に配設されたコ
イルに交流を通電させることにより、前記金属に誘導電
流を流し、これにより該金属を加熱して、溶解するよう
にした誘導加熱溶解装置において、前記コイルと前記る
つぼとのいづれか相対的に移動可能とし、前記金属を加
熱、溶解する時には、前記コイル又は前記るつぼに前記
コイルが前記るつぼを囲繞する第１位置を取らせ、溶解
した金属を前記るつぼから取り出す時には、該るつぼ又
は前記コイルを、該コイルが、前記るつぼから溶解した
金属の取り出しの妨げとならない第２位置に移動させる
ようにしたことを特徴とする誘導加熱溶解装置によって
達成される。

【０００７】

【作用】るつぼに溶解すべき金属を投入し、るつぼ又は
コイルを相対的に移動させて、るつぼ又はコイルに第１
の位置を取らせる。この後、コイルに交流を通電させる
とるつぼ内の金属に誘導電流が流れ、ジュール熱で金属
を加熱して溶解する。次いで、コイル又はるつぼを第２
の位置に移動させることにより、るつぼから溶解した金
属を、例えばこのるつぼを傾注用ハンドルの操作により
傾けて鋳型に注湯させるが、この時、るつぼとコイルと
は相離隔した位置にあり、この注湯中においてコイル１
に溶解金属が跳ねることなくコイル１の長寿命を保証す
ることができる。また、るつぼ２を注湯するために傾注
する駆動力は、全体の重量は小となっているので、小さ
くてすみ、装置全体をコンパクトにすることができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例による誘導加熱融解装
置について説明する。なお、図３の従来例に対応する部
分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略
する。

【０００９】図１において、真空容器８内にるつぼスタ
ンド１１により、るつぼ２が支持されており、また、こ
のるつぼスタンド１１はベース１２に固定されており、
このベース１２全体は真空容器８の相対向する側壁部に
回動可能に支承された駆動軸１３に取り付けられてお
り、駆動軸１３の一端は側壁から突出しており、この端
部に傾注用ハンドル６が固定されている。

【００１０】更に、真空容器８の他側壁部には排気系に
接続される排気口９が形成され、また、不活性ガスを導
入するためのガス導入口１０が設けられている。そして
真空容器８の底壁部上には、鋳型７が配設されており、
図示した状態では、るつぼ２の直上方には上下動可能に
コイル１が配設されており、図示の状態は第２の位置、
すなわち上昇位置を取っており、それは真空容器８の上
壁部で大気中に設けられた昇降機５の駆動ロッド５ａの
端部に固定されている。なお、図示せずともコイル１に
は交流を通電するためのリード線が接続されており、コ
イル１の一端部に一体的なコイル支持ロッド１５が昇降
機の駆動ロッド５ａに一体的に結合されており、これは
上壁部にシール手段を介して上下に摺動自在として配設
されている。

【００１１】本発明の実施例による誘導加熱溶解装置は
以上のように構成されるが、次にこの作用について説明
する。

【００１２】先ず、るつぼ２内には、溶解すべき金属
４、例えば鉄合金が投入される。次いで、排気口９に接
続される排気系により、真空容器８内は排気され、ガス
導入口１０から不活性ガスが導入される。昇降機５が駆
動され、上昇位置にあるコイル１を駆動ロッド５ａを駆
動させて、るつぼ２を同心的に囲繞するように下降して
ベース１１上に一点鎖線で示すようにセットされる。こ
の後図示しないリード線を介して交流が通電される。こ
れにより金属４内に、誘導磁界を生じ、これにより、う
ず電流が生じてジュール熱により鉄合金４が溶解する。

【００１３】コイル１を昇降機５の駆動により、上昇さ
せて、図示の位置を取る。次いで、傾注ハンドル６を矢
印で示すように駆動して、るつぼ２全体を傾倒させて出
湯口３から溶湯を鋳型７に注湯する。この時、傾注用ハ
ンドル６は人により操作しても良いが、従来のように、
耐火セメントと一体化されたものではなく、その全体重
量は小さいので、人力でも容易に鋳型７に注湯させる事
ができ、かつ、又、コイル１は、図示するような上昇位
置にあって、注湯する時には、なんら妨げとはならず、
従って、又、これに溶湯が跳ねて損傷させるという恐れ
は全くない。更に従来のように耐火セメントは用いられ
てないので、これを製造する時に得られたバインダー
が、真空容器８内に蒸発して真空度を悪くしたり、溶湯
金属４に不純物として侵入する恐れもない。本実施例に
よれば、真空の到達圧力は、１０^-6Ｔｏｒｒ以下にな
り、高真空状態に容易にすることできる。なお、コイル
１の移動は例えば２〜４秒で行うことができるので、こ
の所要時間内では、るつぼ２内の湯は凝固することな
く、注湯には何ら支障はない。

【００１４】又、更に、本発明によれば、るつぼ２を交
換する行程は１２に示すように、わずか３工程で済み、
交換すべきるつぼを取り出して、新しいるつぼを空焼き
の位置に据えつけるか、あるいは、図１に示す真空容器
内で直接空焼きをするだけで交換することができ、数時
間の交換時間で完了することができる。

【００１５】以上、本発明の実施例について説明した
が、勿論、本発明は、その技術的思想に基いて種々の変
形が可能である。

【００１６】例えば、以上の実施例では、駆動軸１３の
軸心の周りにるつぼ２の全体を傾倒させて鋳型７に注湯
させるようにしたが、単に、据置、例えば、真空容器８
の底壁部に設置させて、ひしゃくのような手段により、
くみ上げて鋳型に注湯させるようにしてもよく、あるい
は、何らかの電磁搬送手段により、これから鋳型に注湯
してもよい。この場合には、勿論、駆動軸１３や傾注用
ハンドル６は省略することができる。又、るつぼの構造
も注湯口３は、場合によって省略することができる。

【００１７】又、以上の実施例ではるつぼ２をるつぼス
タンド１１に支持させて、ベース１２に固定させてお
り、コイル１を昇降機５により、第１と第２の位置で上
下動させるようにしたが、このコイル１を固定させてお
き、例えば、支持スタンド１１により固定させておき、
るつぼ２全体を駆動軸５ａにより上下動させるようにし
てもよい。

【００１８】又、以上の実施例では、真空容器８内で、
るつぼ２に投入した金属を、コイル１に交流を流すこと
により、溶解するようにしたが、大気中に配設して、投
入金属を溶解する装置にも本発明は適用可能である。

【００１９】又、以上の実施例では、真空容器８の上壁
部にシリンダ装置としての昇降機５を用いたが、これを
底壁部に設けて駆動軸を底壁側から上下動させるように
して、この駆動ロッドにるつぼ、又は、コイルを固定す
るようにしてもよい。又、るつぼ２の外周に断熱材を巻
きつけて保温をよくしてもよい。

【００２０】又、以上の実施例では、コイル１を上下動
させて、るつぼ２の高さ方向の軸心に同心的に配設させ
るようにしたが、これに換え、コイル１の位置を図示か
ら９０度変位した位置に変更し、るつぼ２全体の上下を
囲繞するように、又は別の第１と第２の位置で移動させ
るようにしてもよい。例えば、るつぼ２を図１で左壁に
支持棒で支持し、右方からコイル１をその軸心方向に左
方へと移動させて、るつぼ２全体の上下を囲繞する位置
を第２の位置とすればよい。

【００２１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の誘導加熱溶
解装置によれば、装置全体の重量を小として、るつぼの
傾動負荷を従来より大巾に小とし、かつ、真空容器内の
真空到達圧力を従来よりも大巾に向上させ、又、溶湯金
属純度を上げることができる。又、そのるつぼ又はコイ
ルの交換も従来より容易で、短時間で行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による誘導加熱溶解装置の部分
破断側面図である。

【図２】図１における、るつぼの交換に必要な工程を示
すチャートである。

【図３】従来例の誘導加熱溶解装置の断面図である。

【図４】同るつぼの交換に必要な工程を示すチャートで
ある。

【符号の説明】

１ コイル ２ るつぼ ４ 金属 ５ 昇降機

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 るつぼ内に収容された金属を、該るつぼ
   の周囲に配設されたコイルに交流を通電させることによ
   り、前記金属に誘導電流を流し、これにより該金属を加
   熱して、溶解するようにした誘導加熱溶解装置におい
   て、前記コイルと前記るつぼとのいづれかを相対的に移
   動可能とし、前記金属を加熱、溶解する時には、前記コ
   イル又は前記るつぼに前記コイルが前記るつぼを囲繞す
   る第１位置を取らせ、溶解した金属を前記るつぼから取
   り出す時には、該るつぼ又は前記コイルを、該コイル
   が、前記るつぼから溶解した金属の取り出しの妨げとな
   らない第２位置に移動させるようにしたことを特徴とす
   る誘導加熱溶解装置。
2. 【請求項２】 前記るつぼはその上端部に形成された出
   湯口から溶けた金属を出湯できるように傾動可能とした
   請求項１に記載の誘導加熱溶解装置。
3. 【請求項３】 前記コイル及び前記るつぼは真空室内に
   配設されている請求項１又は請求項２に記載の誘導加熱
   溶解装置。