JPH072262B2 - 真空誘導炉 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は真空誘導炉に係り、特に溶解精錬室から鋳造室
を分離して形成することにより溶解精錬室と鋳造室との
併列操業及び連続操業ができる真空誘導炉に関するもの
である。

［従来の技術］ 一般に、誘導炉を真空中に配設して金属塊等の被溶解材
料を溶解精錬し、そのまま真空または不活性ガス雰囲気
で造塊を行う真空誘導炉による製鋼法は知られている。
従来、この種の真空誘導炉１は第２図に示す如く構成さ
れている。図示するように、真空誘導炉１の炉外殻２内
には誘導炉３と、タンディッシュ４と、鋳型５とが上方
から下方へ順次配設されている。この炉外殻２は密閉中
空筒体にて形成され、上記誘導炉３への被溶解材料６の
装入等のためにフランジ継手７によって上下に分割自在
に形成されている。この炉外殻２内にはその内部を真空
ポンプ等の真空排気装置（図示せず）によって真空引き
したり、真空引き後、その内部に不活性ガスや大気を封
入したりするためのノズル８が設けられている。また、
上記誘導炉３の炉体９は有底の直状円筒体にて形成され
ており、上縁部には注ぎ口10が形成されている。更に、
炉体９の側壁外周部には高周波通電手段11が炉体９の側
壁を囲繞するようにコイル状に形成されている。上記炉
外殻２内を真空にすると共に、この高周波通電手段11に
より炉体９の周方向に沿って高周波電流を通電し、炉体
９内に装入された被溶解材料６中に二次誘導電流を生じ
させて、その抵抗熱により被溶解材料６を溶解してい
る。上記高周波通電手段11によって溶解された被溶解材
料６の溶湯12は引き続き高周波通電手段11の電磁誘導に
よる対流によって精錬される。誘導炉３の炉体９内にて
精錬された溶湯12は炉体９を油圧シリンダ（図示せず）
等にて横転させることにより、その側壁上縁部に形成さ
れた上記注ぎ口10からその下方に設けられたタンディッ
シュ４内に注入される。このタンディッシュ４内に一旦
受けられた溶湯12はタンディッシュ４の底部に形成され
た鋳口13からその下方に設けられた鋳型５内に鋳込まれ
ることに成る。このタンディッシュ４は鋳造速度を一定
に保つべく上記誘導炉３からの溶湯12を一旦受け、そこ
からの溶湯流を整流するためのものである。上記誘導炉
３の炉体９内にて精錬された溶湯12のタンディッシュ４
乃至鋳型５への注入作業は真空または不活性ガス雰囲気
下にて施工されることになる。そして、鋳型５内にて鋳
造され、造塊された被溶解材料６のインゴット14は鋳型
５内に収容されたままその下部に位置された台車15に載
置されて移動され上記炉外殻２の上部から搬出されるよ
うに成っている。

［発明が解決しょうとする問題点］ ところで、従来の真空誘導炉１にあっては次の如き問題
点があった。

誘導炉３と鋳型５とが同一炉外殻２内に設けられている
ため、誘導炉３にて溶解精錬を完了し、鋳型14内に鋳込
み後、溶湯12が固化するまで誘導炉３は次の溶解工程に
移行することができず、ロスタイムが生じ、バッチ操業
となり、連続操業が行えないという問題があった。

また、誘導炉３の炉熱により炉外殻２内の温度が高くな
り鋳型５に影響し、鋳型５内に収容された溶湯12の冷却
所要時間すなわち鋳造所要時間が長くなるという問題が
あった。

［発明の目的］ 本発明は真空誘導炉における問題点を解決すべく創案さ
れたものである。

その目的は誘導炉による溶解精錬工程と鋳型による鋳造
工程との併列燥業を達成すると共に連続操業を達成して
生産性が向上できる真空誘導炉を提供するものである。

［発明の概要］ 上記目的を達成するために本発明は内部に誘導炉を有し
て真空または不活性ガス雰囲気に維持された溶解精錬室
と、該溶解精錬室から分離されて形成され、内部が真空
または不活性ガス雰囲気に維持され上記誘導炉からの溶
湯を受けて造塊するための鋳造室と、これら溶解精錬室
と鋳造室とを連通する貫通口と、該貫通口を気密に閉じ
ると共にこれを開く開閉扉と、該開閉扉が開かれたとき
その貫通口に挿入されるように出没自在に設けられ、上
記誘導炉内の溶湯を鋳造室に移送するための溶湯移送樋
とを備えて構成し、上記溶解精錬室から上記鋳造室が分
離されて形成されたことにより溶解精錬工程と鋳造工程
との併列操業が達成でき、又、上記溶解精錬室と上記鋳
造室とを開閉自在に、且つ、気密に連通する貫通口に出
没自在に上記誘導炉から鋳造室に溶湯を移送するための
溶湯移送樋が設けられたことにより連続操業が造成でき
るので生産性が向上するものである。

［実施例］ 本発明の一実施例を添付図面に従って詳述する。

本実施例の真空誘導炉１は第１図に示す如く構成されて
いる。図示するように、真空誘導炉１の誘導炉３の炉体
９は密閉中空筒体にて形成された溶解精錬室20内に配設
されている。この溶解精錬室20は外壁が通常鉄板20aに
て形成されている。また、溶解精錬室20は上記誘導炉３
の炉体９内への被溶解材料６の装入時等に上部を開放す
べくフランジ継手７により上下に分割自在に形成されて
いる。

更に、溶解精錬室20の側壁には第１のノズル21が形成さ
れ、この第１のノズル21から真空ポンプ等の真空排出装
置（図示せず）等によって溶解精錬室20の内部を真空引
きしたり、或いは真空引きされた溶解精錬室20の内部に
不活性ガスや大気を封入するように成っている。溶解精
錬室20内を真空または不活性ガス雰囲気に維持する理由
は、誘導炉３内の溶湯12をその精錬中に酸化させないた
めである。他方、溶解精錬室20内に大を導入する理由
は、誘導炉３内の溶湯12を鋳造室24に移送して開閉扉32
を閉じた後に、溶解精錬室20内を大気圧と等しくし、精
錬室20をフランジ継手７部分で上下に分割しやすくする
ためである。なお、大気の代わりに不活性ガスを導入し
て溶精錬室20内を大圧と等しくしてもよい。また上記誘
導炉３の炉体９は有底の直状円筒体にて形成されてい
る。この炉体９の側壁の上縁部には後述する溶湯移送樋
28等に炉体９内の溶湯12を注入するための注ぎ口10が形
成されている。この炉体９の内壁は耐火物9bにて形成さ
れている。このようにして形成された炉体９の内部には
金属塊等の被溶解材料６が装入される。また、この炉体
９の側壁の外周部には、この炉体９の側壁の周方向に沿
って高周波通電手段11が備えられている。この高周波通
電手段11は上記直状円筒体を呈する炉体９の側壁の外周
部を囲繞するようにコイル状に形成され、上記溶解精錬
室20外に設けられた高周波電源設備（図示せず）に接続
されている。この高周波通電手段11から上記被溶解材料
６中に二次誘導電流が生じて、その抵抗熱により溶解さ
れるように成っている。このように炉体９内に収容され
上記高周波通電手段11によって溶解された上記被溶解材
料６の溶湯12はそのまま高周波通電手段11の電磁誘導に
よる対流によって精錬されるようになっている。更に、
炉体９の側壁には、油圧シリンダ等の昇降手段22が室底
20cから起立されて設けられている。後述する溶湯移送
樋28への溶湯12の注入時に上記注ぎ口10下部に設けられ
た回転軸23を支点として、この昇降手段22により炉体９
が上昇し、横転するように成っている。また、上記溶解
精錬室20には溶解精錬室20から分離されて形成された鋳
造室24が溶解精錬室20よりも下位レベルに隣設されてい
る。本実施例にあっては、この鋳造室24は側壁中央部に
幅方向外方に突設された台車収納部24aを有する密閉中
空筒体にて形成されている。この鋳造室24の外壁は通常
鉄板24bにて形成され、内壁は耐火レンガ等の耐火物24c
にて形成されている。また、鋳造室24の上部にはマンホ
ール25が形成されており、その側壁下方には第２のノズ
ル26が形成され、この第２のノズル26から真空ポンプ等
の真空排気装置（図示せず）によって鋳造室24の内部を
真空引きしたり、若しくは、不活性ガスを封入して不活
性ガス雰囲気にしたり、或いは真空引きされた鋳造室24
の内部に不活性ガスや大気を封入するように成ってい
る。鋳造室24内を真空または不活性ガス雰囲気に磯持す
る理由は、鋳型５内に注ぎ込まれる溶湯、および鋳型５
内に注ぎ込まれた溶湯の酸化を防止するためである。他
方、鋳造室24内に大気を導入する理由は、鋳型５内の溶
湯12が冷却した後に、鋳造室24内を大気圧と等しくし、
マンホール25を覆う蓋部材を開きやすくするためであ
る。なお、大気の代わりに不活性ガスを導入して鋳造室
24内を大気圧と等しくしてもよい。このようにして形成
された鋳造室24の底部24には精錬れた溶湯12を受けて造
塊するための鋳型５が配置されている。この鋳型５は通
常金型にて形成され、インゴット14等の鋳物製品を成型
するよう有底筒体を呈している。更に、この鋳型５の下
部には台車27が設けられ、上記被溶解材料６のインゴッ
ト14は鋳型５内に収容されたままこの台車27に載置され
て移動され上記鋳造室24の上部に形成されたマンホール
25から搬出されるように成っている。また、この鋳造室
24にはこの鋳造室24に上記誘導炉３から溶湯12を移送す
るための溶湯移送樋28が備えられている。この溶湯移送
樋28は上記溶解精錬室20と鋳造室24とを開閉自在に且
つ、気密に連通させるべく共有側壁である隔壁29に形成
された貫通口30に出没自在に設けられている。この隔壁
29の貫通口30上部には、軸31を支点として回動する開閉
扉32が開閉自在に設けられている。この貫通口30には上
記溶解精錬室20から鋳造室24に臨んで突設された第３の
ノズル33が形成されており、上記開閉扉32はこの第３の
ノズル33を開閉し、閉成時には密閉されるように成って
いる。また、上記溶湯移送樋28は台車34上に載置され
て、レール35上を移動し、鋳造室24に形成された上記台
車収納部24aから貫通口30へ出没自在に成っている。そ
して、上記溶解精錬室20内に設けられた誘導炉３から鋳
造室24内に設けられた鋳型５内に精錬された被溶解材料
６の溶湯12を移送するときに、上記貫通口30に閉成され
た開閉扉32を開放し、上記溶湯移送樋28が貫通口30に挿
入されるように成っている。通常タンディッシュは鋳造
速度を一定に保つべく誘導炉３と鋳型５との間に備えら
れるものであるが、本実施例の溶湯移送樋28にあっては
この機能に合せて溶解精錬室20から鋳造室24内に精錬さ
れた溶湯12を導く機能をも有するよう構成されている。
この溶湯移送樋28上に上記誘導炉３からの精錬された溶
湯12は一旦受けられ、そこからの溶湯流をその底部に形
成された鋳口36から整流して、上記鋳型５内に鋳込むよ
うに成っている。

本実施例にあっては溶解精錬室20と鋳造室24とを側壁と
して隔壁29を共有するよう隣設して構成したが、溶解精
錬室20と鋳造室24とを離設した場合には上記第３のノズ
ル33の長さを伸長させてこれを気密に連通させ、上記溶
湯移送樋28の長さ或いは大きさを拡大して構成しても良
い。

以上の如く構成された真空誘導炉１の作用を操作手順に
基づいて述べる。

まず、溶解精錬室20をフランジ継手７から台車（図示せ
ず）等によって上下に分割し、その上方を開放する。次
に、上方より誘導炉３の炉体９内に金属塊等の被溶解材
料６を装入し、その後、分割された上記溶解精錬室20の
フランジ継手７を係合し、これを一体化して密閉する。
そして、溶解精錬室20の側壁に形成された第１のノズル
21から真空ポンプなどの真空排気装置によって真空引き
し、溶解精錬室20内を真空にしながら、上記炉体９に収
容された被溶解材料６を上記高周波通電手段11により溶
解する。なお、溶解精錬室20内を真空引きした後に不活
性ガスを充填してもよい。上記高周波通電手段11による
溶解は上述の如く被溶解材料６中に二次誘導電流を生じ
させ、その抵抗熱によって溶解するものである。この溶
解完了後、被溶解材料６は溶湯12となる。そして、真空
精錬工程に移行し、この溶湯12はそのまま上記高周波通
電手段11の電磁誘導によって精錬される。これら溶解及
び精錬工程中上記隔壁29に形成された貫通口30は開閉扉
32によって閉成されることによって密閉されている。溶
解精錬工程完了後、上記鋳造室24の内部をその側壁に形
成された第２のノズル26から真空ポンプ等の真空排気装
置（図示せず）によって真空引きし、上記溶解精錬室20
と鋳造室24との両室を均圧化した後、上記開閉扉32を開
放する。なお、鋳造室24内を真空引きした後に不活性ガ
スを充填して溶解精錬室20との均化を図ってもよい。そ
して、開放された上記第３のノズル33を有する貫通口30
に上記溶湯移送樋28を台車34によって台車収納部24aか
ら移動させて挿入する。次に、精錬された溶湯12を収容
する誘導炉３をその炉体９に備えた油圧シリンダ等の昇
降手段22を上昇させることにより横転させ溶湯12を溶湯
移送樋28内に注入する。この溶湯移送樋28に一旦受けら
れた溶湯12は上記溶解精錬室20内から鋳造室24内へと移
送されることとなり、そこからの溶湯流はその底部に形
成された鋳口36から整流され、鋳造室24内に配置された
鋳型５内に鋳込まれる。鋳込み操作完了後、溶湯移送樋
28を台車34により台車収納納部24aに後退させ、上記第
３のノズル33の貫通口30を開閉扉32によって再閉成す
る。爾後、上記溶解精錬室20内部に大気または不活性ガ
スを封入し、大気圧と均圧化して、その上部を上記フラ
ンジ継手７から再開放し、誘導炉３は次の溶解精錬工程
に入る。一方、鋳造室24は鋳造工程の冷却に入り、造塊
が終了してインゴット14等の鋳物製品と成ったら台車27
により移動させ、ノズル26から鋳造室24内に大気又は不
活性ガスを充填して大気圧と均圧化した後、鋳造室24の
上部に形成されたマンホール25から搬出される。

このように、溶解精錬室20から鋳造室24が分離されて形
成されたので溶解精錬工程と鋳造工程とが併列操業でき
るためロスタイムが少くなる。

また、溶解精錬室20と鋳造室24とを開閉自在に、且つ、
気密に連通する貫通口30に溶湯12を溶解精錬室20から鋳
造室24へ移送するための溶湯移送樋28が備えられたので
連続操業がなされる。

更に、溶解精錬室20内の誘導炉３の炉熱が鋳造室24内の
鋳型５に収容された溶湯12に影響しないので、鋳造の冷
却所要時間が短くなる。

［発明の効果］ 以上要するに本発明によれば次の如き優れた効果を発揮
する。

（１）溶解精錬室と鋳造室とを分離して設けたので溶解
精錬工程と鋳造工程との併列操業が可能となりロスタイ
ムを少なくできると共に、これらを連通する貫通口に溶
湯移送樋を設けたもので連続操業が可能とあり生産性を
向上させることができる。

（２）（１）項の如く構成されたので例えば溶解精錬工
程においては溶解精錬室のみを真空に排気すれば良いた
め真空排気装置の容量を小さくでき、操業コストが低減
できる。

（３）（１）、（２）項の如く構成され、且つ、貫通口
に設けられた開閉扉が閉成されることにより鋳造室内で
の鋳造工程に溶解精錬室に設けられた誘導炉の炉熱が影
響することがないので鋳型内に鋳込まれた溶湯の冷却所
要時間が短くなり鋳造工程が短縮できる。

（４）（１）、（２）、（３）項の如く構成されたの
で、被溶解材料の溶湯鋳込み時に発生する溶湯のスプラ
ッシュ等により溶解精錬室内が汚れることなく、汚れる
範囲が限定でき、メンテナンスが軽減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す側断面図、第２図は従
来例を示す側断面図である。 図中は１は真空誘導炉、３は誘導炉,12は溶湯、20は溶
解精錬室、24は鋳造室、28は溶湯移送樋、30は貫通口で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に誘導炉を有して真空または不活性ガ
   ス雰囲気に維持された溶解精錬室と、該溶解精錬室から
   分離されて形成され、内部が真空または不活性ガス雰囲
   気に維持され上記誘導炉からの溶湯を受けて造塊するた
   めの鋳造室と、これら溶解精錬室と鋳造室とを連通する
   貫通口と、該貫通口を気密に閉じると共にこれを開く開
   閉扉と、該開閉扉が開かれたときその貫通口に挿入され
   るように出没自在に設けられ、上記誘導炉内の溶湯を鋳
   造室に移送するための溶湯移送樋とを備えたことを特徴
   とする真空誘導炉。