JPH0812036B2 - 無鉄心誘導炉 - Google Patents
無鉄心誘導炉Info
- Publication number
- JPH0812036B2 JPH0812036B2 JP2205311A JP20531190A JPH0812036B2 JP H0812036 B2 JPH0812036 B2 JP H0812036B2 JP 2205311 A JP2205311 A JP 2205311A JP 20531190 A JP20531190 A JP 20531190A JP H0812036 B2 JPH0812036 B2 JP H0812036B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- furnace
- mold
- metal
- molten metal
- casting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D18/00—Pressure casting; Vacuum casting
- B22D18/08—Controlling, supervising, e.g. for safety reasons
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D18/00—Pressure casting; Vacuum casting
- B22D18/06—Vacuum casting, i.e. making use of vacuum to fill the mould
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
- General Induction Heating (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、無鉄心誘導炉に関するものであり、特には
例えばガス透過性のシェルモールドを用いる金属鋳造に
おいて使用されるに適する浅い深さの無鉄心誘導炉に関
する。
例えばガス透過性のシェルモールドを用いる金属鋳造に
おいて使用されるに適する浅い深さの無鉄心誘導炉に関
する。
［従来技術の説明］ 真空／不活性ガス雰囲気内で金属の鋳造を行うガス透
過性シェルモールド鋳造は公知であり、真空雰囲気また
は不活性ガス雰囲気内で鋳造しなければならない金属の
精密鋳造を高い生産性ベースで行うのを可能にするため
に開発されたものである。ガス透過性シェルモールド鋳
造の開発前においては真空雰囲気または不活性ガス雰囲
気内での金属の精密鋳造には多数の問題があった。これ
らの問題は、部分的に、特に比較的大きい溶融および注
入室に関連して所要の密封を達成し、鋳造装置を排気す
るのに必要な時間に起因するものであった。また、溶融
金属の表面に存在するドロスその他の不純物が鋳造物品
に巻込まれてしまうことにより生ずる問題もあった。
過性シェルモールド鋳造は公知であり、真空雰囲気また
は不活性ガス雰囲気内で鋳造しなければならない金属の
精密鋳造を高い生産性ベースで行うのを可能にするため
に開発されたものである。ガス透過性シェルモールド鋳
造の開発前においては真空雰囲気または不活性ガス雰囲
気内での金属の精密鋳造には多数の問題があった。これ
らの問題は、部分的に、特に比較的大きい溶融および注
入室に関連して所要の密封を達成し、鋳造装置を排気す
るのに必要な時間に起因するものであった。また、溶融
金属の表面に存在するドロスその他の不純物が鋳造物品
に巻込まれてしまうことにより生ずる問題もあった。
ガス透過性シェルモールド鋳造は、真空雰囲気または
不活性ガス雰囲気内で金属を鋳造することに関連する問
題の多くを解決したが、しかしながら、解決されない問
題も依然として存在する。そのうち最も重要な問題は、
モールドに対し一定の溶融金属レベルを維持することで
ある。
不活性ガス雰囲気内で金属を鋳造することに関連する問
題の多くを解決したが、しかしながら、解決されない問
題も依然として存在する。そのうち最も重要な問題は、
モールドに対し一定の溶融金属レベルを維持することで
ある。
また別の問題として、炉は、モールドを収容するよう
に非常に大きい開口面積を有する必要がある。しかしな
がら、金属、例えば、特に延性のある鉄を得るために
は、鋳造場所に最少量の金属だけを鋳造可能な状態に貯
えておくことが重要である。これは、最終鋳造物の品質
に影響を与える溶融金属の冶金学的性質における変化が
経時的に起こり得るからである。炉内の溶融金属の「滞
留時間」が長くなればなるほど、冶金学的性質における
変化も顕著になる。この「滞留時間」を最小にするため
には、この鋳造方法において溶融金属の深さを非常に小
さくするのが有利である。しかしながら、溶融金属の浅
い無鉄心誘導炉は非効率である。
に非常に大きい開口面積を有する必要がある。しかしな
がら、金属、例えば、特に延性のある鉄を得るために
は、鋳造場所に最少量の金属だけを鋳造可能な状態に貯
えておくことが重要である。これは、最終鋳造物の品質
に影響を与える溶融金属の冶金学的性質における変化が
経時的に起こり得るからである。炉内の溶融金属の「滞
留時間」が長くなればなるほど、冶金学的性質における
変化も顕著になる。この「滞留時間」を最小にするため
には、この鋳造方法において溶融金属の深さを非常に小
さくするのが有利である。しかしながら、溶融金属の浅
い無鉄心誘導炉は非効率である。
［解決しようとする課題］ 解決しようとする課題は、金属鋳造と関連して最少量
の金属だけを鋳造可能な状態に貯えておくことを可能と
するよう、少量の金属の効率的な溶融および（または）
保持に適した無鉄心誘導炉を開発することである。
の金属だけを鋳造可能な状態に貯えておくことを可能と
するよう、少量の金属の効率的な溶融および（または）
保持に適した無鉄心誘導炉を開発することである。
［課題を解決するための手段］ 本発明に従えば、炉内の少量の溶融金属に型を浸漬さ
せ、該型内に前記溶融金属を吸い込ませる金属の鋳造方
法に関連して使用される無鉄心誘導炉に於て、 シェル内に配置された誘導コイルが同じくシェル内に
配置されたるつぼの内部空洞の少なくとも下方部分を複
数回取り巻き且つ前記内部空洞の下方へと伸延される構
成とされそれにより、前記るつぼの深さを前記型を受容
するための横方向寸法よりも小さくすることが可能とな
り、これが少量の金属の効率的な溶融および（または）
保持に適した無鉄心誘導炉の実現を可能とする。
せ、該型内に前記溶融金属を吸い込ませる金属の鋳造方
法に関連して使用される無鉄心誘導炉に於て、 シェル内に配置された誘導コイルが同じくシェル内に
配置されたるつぼの内部空洞の少なくとも下方部分を複
数回取り巻き且つ前記内部空洞の下方へと伸延される構
成とされそれにより、前記るつぼの深さを前記型を受容
するための横方向寸法よりも小さくすることが可能とな
り、これが少量の金属の効率的な溶融および（または）
保持に適した無鉄心誘導炉の実現を可能とする。
［実施例の説明］図面を参照して本発明を詳しく説明す
る。尚、図面中同じ参照数字は同じもしくは同様の要素
を指すものとする。第１図には、モールドに対し一定の
溶融金属レベルを維持することを可能とするガス透過性
シェルモールド鋳造機械10が示してある。この鋳造機械
10は、鋳造されるべき金属を溶融し保持するための炉12
を備えている。当業者には理解されるように、炉12は、
ハウジングもしくはシェル14と、該シェル14内に配置さ
れて耐熱セラミックのような適当な耐火材料から形成さ
れているるつぼ16を備えている。炉12には、るつぼ16を
取り巻くようにして複数個の誘導コイル18が設けられて
おり、このコイル18には高周波電流が通されて、被鋳造
金属を誘導加熱で溶融する。誘導コイル18は公知の仕方
で適当な電源（第１図には図示せず）に接続されてい
る。
る。尚、図面中同じ参照数字は同じもしくは同様の要素
を指すものとする。第１図には、モールドに対し一定の
溶融金属レベルを維持することを可能とするガス透過性
シェルモールド鋳造機械10が示してある。この鋳造機械
10は、鋳造されるべき金属を溶融し保持するための炉12
を備えている。当業者には理解されるように、炉12は、
ハウジングもしくはシェル14と、該シェル14内に配置さ
れて耐熱セラミックのような適当な耐火材料から形成さ
れているるつぼ16を備えている。炉12には、るつぼ16を
取り巻くようにして複数個の誘導コイル18が設けられて
おり、このコイル18には高周波電流が通されて、被鋳造
金属を誘導加熱で溶融する。誘導コイル18は公知の仕方
で適当な電源（第１図には図示せず）に接続されてい
る。
第１図および第２図に最も良く示してあるように、炉
12は、炉の両側に一対の腕もしくはアーム20および22を
備えており、これらアームにより、炉12は支持構造もし
くはフレーム24に取り付けることができる。該フレーム
24は、水平の支持部材30および32上に取り付けられてい
る一対の直立の支柱26および28を備えている。炉12に固
定されている腕20および22は参照数字34および36で示す
個所で支柱26および28に枢動可能に取り付けられてい
る。枢着部34および36は、腕20および22と支柱26と28と
の間に廻動可能な接続を形成する任意適当な構造を有す
るものであって良い。後で説明するように、炉12が傾く
中心線となる枢軸線38は、第２図に示してあるように、
枢着部34および36を通る。枢着部34および36と反対側の
腕20および22の端部は、それぞれ、シリンダ40および42
に接続されている。シリンダ40および42（図示なし、40
とは反対側）は空気圧または油圧シリンダとすることが
でき、それぞれ、伸長／引込み可能なシリンダロッド44
および46を備えている。ロッド44および46（図示なし）
は、公知の態様でシリンダ40および42により伸長可能で
あり且つ引込み可能であって、それらの自由端は、それ
ぞれ枢着部48および50でアーム20および22に廻動可能に
接続されている。シリンダ40および42の反対側の端部
は、第１図に参照数字52で示す個所で基部30に廻動可能
に接続される。シリンダ40および42は、公知の態様で、
適当な弁および接続系を介して空気圧もしくは油圧源に
接続することができる。
12は、炉の両側に一対の腕もしくはアーム20および22を
備えており、これらアームにより、炉12は支持構造もし
くはフレーム24に取り付けることができる。該フレーム
24は、水平の支持部材30および32上に取り付けられてい
る一対の直立の支柱26および28を備えている。炉12に固
定されている腕20および22は参照数字34および36で示す
個所で支柱26および28に枢動可能に取り付けられてい
る。枢着部34および36は、腕20および22と支柱26と28と
の間に廻動可能な接続を形成する任意適当な構造を有す
るものであって良い。後で説明するように、炉12が傾く
中心線となる枢軸線38は、第２図に示してあるように、
枢着部34および36を通る。枢着部34および36と反対側の
腕20および22の端部は、それぞれ、シリンダ40および42
に接続されている。シリンダ40および42（図示なし、40
とは反対側）は空気圧または油圧シリンダとすることが
でき、それぞれ、伸長／引込み可能なシリンダロッド44
および46を備えている。ロッド44および46（図示なし）
は、公知の態様でシリンダ40および42により伸長可能で
あり且つ引込み可能であって、それらの自由端は、それ
ぞれ枢着部48および50でアーム20および22に廻動可能に
接続されている。シリンダ40および42の反対側の端部
は、第１図に参照数字52で示す個所で基部30に廻動可能
に接続される。シリンダ40および42は、公知の態様で、
適当な弁および接続系を介して空気圧もしくは油圧源に
接続することができる。
水平の支持部材30および32には、車輪54が設けられて
おり、これらは炉12が第１図で見て、鋳造機械10に対
し、左から右に移動することができるように、トラック
部材56および58上に取り付けられている。炉12の運動
は、当業者には理解されるように、シリンダ60により達
成することができる。なお、炉12の（第１図で見て）左
方向運動を制限し且つ鋳造機械10に対して炉12を適切に
位置付ける目的で、鋳造機械10にストッパ部材62を設け
ることができる。
おり、これらは炉12が第１図で見て、鋳造機械10に対
し、左から右に移動することができるように、トラック
部材56および58上に取り付けられている。炉12の運動
は、当業者には理解されるように、シリンダ60により達
成することができる。なお、炉12の（第１図で見て）左
方向運動を制限し且つ鋳造機械10に対して炉12を適切に
位置付ける目的で、鋳造機械10にストッパ部材62を設け
ることができる。
第１図に明示するように、鋳造機械はまた、ガス透過
性のシェルモールド66を配設することができるヘッド64
をも備えている。このガス透過性のシェルモールドは当
該技術分野で良く知られており、詳細な説明は省略す
る。ヘッド64は、真空ポンプ（図示せず）で真空管路
（図示せず）に接続されており、該真空ポンプによりモ
ールド66が排気されて、それにより、周知の態様で溶融
金属がモールド内に吸込まれる。ヘッド64およびモール
ド66は、シリンダ70およびロッド72によって、周知の態
様で炉12に対し接近および離間するように垂直方向に移
動可能である。管状の案内78および80には案内棒74およ
び76が設けられており、それにより、ヘッド64およびモ
ールド66は、上昇または下降される際に真直に上下に移
動し、曲がったり斜行することはない。
性のシェルモールド66を配設することができるヘッド64
をも備えている。このガス透過性のシェルモールドは当
該技術分野で良く知られており、詳細な説明は省略す
る。ヘッド64は、真空ポンプ（図示せず）で真空管路
（図示せず）に接続されており、該真空ポンプによりモ
ールド66が排気されて、それにより、周知の態様で溶融
金属がモールド内に吸込まれる。ヘッド64およびモール
ド66は、シリンダ70およびロッド72によって、周知の態
様で炉12に対し接近および離間するように垂直方向に移
動可能である。管状の案内78および80には案内棒74およ
び76が設けられており、それにより、ヘッド64およびモ
ールド66は、上昇または下降される際に真直に上下に移
動し、曲がったり斜行することはない。
ヘッド64に隣接して、遠隔レベルセンサ（液面検出
器）100が取り付けられている。レベルセンサ100は、鋳
造機械10に対して固定されている支柱102に取り付ける
ことができる。レベルセンサ100は、当該技術分野では
良く知られているレーザ・レベルセンサのような任意適
当な遠隔レベルセンサとすることができる。支柱102お
よびレベルセンサ100は、炉を傾斜する際にヘッド64あ
るいは炉の縁により邪魔されることなく、炉内の溶融金
属のレベルに対し見通しのきく視野を有するように配設
されている。
器）100が取り付けられている。レベルセンサ100は、鋳
造機械10に対して固定されている支柱102に取り付ける
ことができる。レベルセンサ100は、当該技術分野では
良く知られているレーザ・レベルセンサのような任意適
当な遠隔レベルセンサとすることができる。支柱102お
よびレベルセンサ100は、炉を傾斜する際にヘッド64あ
るいは炉の縁により邪魔されることなく、炉内の溶融金
属のレベルに対し見通しのきく視野を有するように配設
されている。
鋳造機械10にはまた、溶融すべき金属を炉12に添加す
るための適当な装入システムを設けることができる。別
法として、溶融金属を直接添加することもできる。コン
ベヤ装置のような任意適当な装入システムを用いること
も可能である。炉12への装入は、シュート104を介して
直接るつぼ16に行われる。シュート104は、部位106で回
動することができ、それによりシュート104は、炉12の
傾斜を可能にするように回動して炉12の傾斜軌跡から外
れて退避することができる。
るための適当な装入システムを設けることができる。別
法として、溶融金属を直接添加することもできる。コン
ベヤ装置のような任意適当な装入システムを用いること
も可能である。炉12への装入は、シュート104を介して
直接るつぼ16に行われる。シュート104は、部位106で回
動することができ、それによりシュート104は、炉12の
傾斜を可能にするように回動して炉12の傾斜軌跡から外
れて退避することができる。
上記の装置の制御系は第３図に略示してある。中央制
御装置は一連の動作を実行するように適当にプログラミ
ングされているミニコンピュータまたは専用マイクロプ
ロセッサとすることができるコンピュータ108である。
コンピュータ108は、入力として、レベルセンサ100から
の出力信号並びに軸位置符号化器110の出力を受け取
る。なお、符号化器110は第１図および第４図には示さ
れていないが、炉12が傾斜する傾き角を検知するように
枢軸線38に沿い炉12を取り付けることができる。なお、
角度位置を検知するためのこのような軸符号化器は周知
である。
御装置は一連の動作を実行するように適当にプログラミ
ングされているミニコンピュータまたは専用マイクロプ
ロセッサとすることができるコンピュータ108である。
コンピュータ108は、入力として、レベルセンサ100から
の出力信号並びに軸位置符号化器110の出力を受け取
る。なお、符号化器110は第１図および第４図には示さ
れていないが、炉12が傾斜する傾き角を検知するように
枢軸線38に沿い炉12を取り付けることができる。なお、
角度位置を検知するためのこのような軸符号化器は周知
である。
コンピュータ100に対する他の入力は、炉内の金属の
温度を検知する温度センサからの信号である。溶融金属
の温度は、接触探子あるいは赤外線パイロメータのよう
な任意適当な手段により検知することができる。この測
定は別個に行って、その結果をキーボード（図示せず）
によりコンピュータ108に入力するようにしても良い。
温度を検知する温度センサからの信号である。溶融金属
の温度は、接触探子あるいは赤外線パイロメータのよう
な任意適当な手段により検知することができる。この測
定は別個に行って、その結果をキーボード（図示せず）
によりコンピュータ108に入力するようにしても良い。
入力に応答して、コンピュータ108は多数の制御出力
を発生する。１つの出力は、炉12の誘導コイル18に供給
される電力を制御するために炉の電源112に対する制御
信号である。コンピュータ108は、炉内の溶融金属の予
め定められた温度が維持され、しかも炉12に冷材金属が
装入される際に該金属を溶融するべく炉12に付加的に電
力が供給されるように電源112を制御する。このような
機能に関し電源112を制御するコンピュータ108のプログ
ラムは当該技術分野で良く知られているところである。
を発生する。１つの出力は、炉12の誘導コイル18に供給
される電力を制御するために炉の電源112に対する制御
信号である。コンピュータ108は、炉内の溶融金属の予
め定められた温度が維持され、しかも炉12に冷材金属が
装入される際に該金属を溶融するべく炉12に付加的に電
力が供給されるように電源112を制御する。このような
機能に関し電源112を制御するコンピュータ108のプログ
ラムは当該技術分野で良く知られているところである。
コンピュータ108はまたレベルセンサ100および軸符号
化器110からの信号をも処理してシリンダ40の動作を制
御するのに用いられる傾き制御出力を発生する。
化器110からの信号をも処理してシリンダ40の動作を制
御するのに用いられる傾き制御出力を発生する。
次ぎに、動作態様について説明する。
炉12に鋳造すべき金属が装入されて溶融された後ある
いは炉12に溶融金属が装入された後にヘッド64およびモ
ールド66を炉12内に下降して、モールド66が溶融金属11
4内に部分的に浸漬されるようにする。次いで、モール
ド66を排気してモールド内部に溶融金属を吸入せしめ
る。
いは炉12に溶融金属が装入された後にヘッド64およびモ
ールド66を炉12内に下降して、モールド66が溶融金属11
4内に部分的に浸漬されるようにする。次いで、モール
ド66を排気してモールド内部に溶融金属を吸入せしめ
る。
レベルセンサ100は、連続的にモールド66に対する溶
融金属114のレベル116を監視する。溶融金属がモールド
66内に吸い上げられるに伴ない、レベル116は下降する
ことは理解されるであろう。レベル116のこの変化は、
レベルセンサ100により検知されて、レベル116の変化を
表す信号がコンピュータ108に送られる。コンピュータ1
08は、この信号を処理して傾き制御信号を発生する。こ
の傾き制御信号は、適当な油圧または空気圧管路ならび
に弁装置を介してシリンダ40により軸44を伸長せしめる
作用をなす。軸44が伸長するに伴ない、炉12は枢軸線38
を中心に傾斜する。第４図を参照されたい。このように
炉12を傾かせることにより、結果的に、溶融金属114の
レベル116はモールド66に対して上昇せしめられる。コ
ンピュータ108は、溶融金属がモールド66内に吸い上げ
られる間、連続的に炉12を傾かせるようにプログラムし
ておくことができ、その場合には溶融金属114のレベル1
16はモールド66に対して常に一定であるという効果が得
られる。
融金属114のレベル116を監視する。溶融金属がモールド
66内に吸い上げられるに伴ない、レベル116は下降する
ことは理解されるであろう。レベル116のこの変化は、
レベルセンサ100により検知されて、レベル116の変化を
表す信号がコンピュータ108に送られる。コンピュータ1
08は、この信号を処理して傾き制御信号を発生する。こ
の傾き制御信号は、適当な油圧または空気圧管路ならび
に弁装置を介してシリンダ40により軸44を伸長せしめる
作用をなす。軸44が伸長するに伴ない、炉12は枢軸線38
を中心に傾斜する。第４図を参照されたい。このように
炉12を傾かせることにより、結果的に、溶融金属114の
レベル116はモールド66に対して上昇せしめられる。コ
ンピュータ108は、溶融金属がモールド66内に吸い上げ
られる間、連続的に炉12を傾かせるようにプログラムし
ておくことができ、その場合には溶融金属114のレベル1
16はモールド66に対して常に一定であるという効果が得
られる。
モールド66が一杯に充填されると、モールド66は、炉
12から後退され、鋳造機械10はコンピュータ108に対し
て鋳造動作が完了したことを表す信号を送る。鋳造動作
が完了すると、ヘッド64およびモールド66は炉12から離
れて昇高され、新しいモールドがヘッド64内に配置さ
れ、上に述べたプロセスが繰り返される。
12から後退され、鋳造機械10はコンピュータ108に対し
て鋳造動作が完了したことを表す信号を送る。鋳造動作
が完了すると、ヘッド64およびモールド66は炉12から離
れて昇高され、新しいモールドがヘッド64内に配置さ
れ、上に述べたプロセスが繰り返される。
コンピュータ108は、モールド66内に吸い込まれる金
属を連続的に補填するように炉12に追加の装入が行われ
るよう装入系の動作を制御するべくプログラミングする
ことができる。軸位置符号化器の信号は、コンピュータ
108により処理されて、炉12の傾き角が充分に大きく追
加金属を添加すべきかどうかを決定するのに用いられ
る。追加金属を添加すべき場合には、コンピュータ108
は、装入系を起動して追加量の金属を炉内に装入する。
コンピュータ108は、炉の傾き角を減少することによ
り、金属が炉内に装入される間レベル116を一定に維持
する。炉の傾き角の変化は、連続的に軸位置符号化器11
0により検知される。軸位置符号化器が、炉12がその元
の水平位置に戻ったことを検知すると、コンピュータ10
8は装入もしくは充填動作を終らせる。コンピュータ108
は、傾き角を基にして炉内に入れられた全装入量を計算
し、電源112に信号を送って、冷材金属を溶融しても温
度安定性が維持されるように炉12内に平均電力レベルを
維持する。
属を連続的に補填するように炉12に追加の装入が行われ
るよう装入系の動作を制御するべくプログラミングする
ことができる。軸位置符号化器の信号は、コンピュータ
108により処理されて、炉12の傾き角が充分に大きく追
加金属を添加すべきかどうかを決定するのに用いられ
る。追加金属を添加すべき場合には、コンピュータ108
は、装入系を起動して追加量の金属を炉内に装入する。
コンピュータ108は、炉の傾き角を減少することによ
り、金属が炉内に装入される間レベル116を一定に維持
する。炉の傾き角の変化は、連続的に軸位置符号化器11
0により検知される。軸位置符号化器が、炉12がその元
の水平位置に戻ったことを検知すると、コンピュータ10
8は装入もしくは充填動作を終らせる。コンピュータ108
は、傾き角を基にして炉内に入れられた全装入量を計算
し、電源112に信号を送って、冷材金属を溶融しても温
度安定性が維持されるように炉12内に平均電力レベルを
維持する。
コンピュータ108は、炉12が予め選択された度数だけ
傾斜した後に、該炉12の傾きを停止するようにプログラ
ムすることができる。炉12が予め選択された度数だけ傾
斜したならば（これは軸位置符号化器110により表示さ
れる）、コンピュータ108は、炉12の傾き運動を停止し
て、シリンダ40に対する駆動を反転する。そこでシリン
ダ40はロッド44を引き戻し、炉12はその元の水平位置に
回転し戻ることができる。
傾斜した後に、該炉12の傾きを停止するようにプログラ
ムすることができる。炉12が予め選択された度数だけ傾
斜したならば（これは軸位置符号化器110により表示さ
れる）、コンピュータ108は、炉12の傾き運動を停止し
て、シリンダ40に対する駆動を反転する。そこでシリン
ダ40はロッド44を引き戻し、炉12はその元の水平位置に
回転し戻ることができる。
別法として、レベルセンサ100により検知されるレベ
ル116の変化を、レベル116の変化を表す信号を発生する
ように処理することができる。この信号は、コンピュー
タ108に送られ、コンピュータはこの信号を処理して、
溶融金属114のレベル116に対するモールド66の垂直位置
を制御する昇高制御信号を発生する。この実施態様にお
いては、炉12は水平位置に留まって傾斜は行われない。
即ち、金属がモールド66内に吸入されるに伴ないレベル
116が下降すると、モールドが下降されて、モールド66
に対しレベル116は一定に保持される。レベル116が予め
定められた値より低くなると、レベル制御部100はコン
ピュータ108に信号を送り、それにより、固体または液
体の金属が炉に添加される。
ル116の変化を、レベル116の変化を表す信号を発生する
ように処理することができる。この信号は、コンピュー
タ108に送られ、コンピュータはこの信号を処理して、
溶融金属114のレベル116に対するモールド66の垂直位置
を制御する昇高制御信号を発生する。この実施態様にお
いては、炉12は水平位置に留まって傾斜は行われない。
即ち、金属がモールド66内に吸入されるに伴ないレベル
116が下降すると、モールドが下降されて、モールド66
に対しレベル116は一定に保持される。レベル116が予め
定められた値より低くなると、レベル制御部100はコン
ピュータ108に信号を送り、それにより、固体または液
体の金属が炉に添加される。
炉12は、モールド66を収容するように非常に大きい表
面積を有する必要がある。しかしながら、金属、例え
ば、特に延性のある鉄を得るためには、鋳造場所に最少
量の金属だけを鋳造可能な状態に貯えて置くことが重要
である。これは、最終鋳造物の品質に影響を与える溶融
金属の冶金学的性質における変化が経時的に起こり得る
からである。炉12内の溶融金属の「滞在時間」が長くな
ればなるほど、冶金学的性質における変化も顕著にな
る。この「滞在時間」を最小にするためには、この鋳造
方法において溶融金属の深さを非常に小さくするのが有
利である。
面積を有する必要がある。しかしながら、金属、例え
ば、特に延性のある鉄を得るためには、鋳造場所に最少
量の金属だけを鋳造可能な状態に貯えて置くことが重要
である。これは、最終鋳造物の品質に影響を与える溶融
金属の冶金学的性質における変化が経時的に起こり得る
からである。炉12内の溶融金属の「滞在時間」が長くな
ればなるほど、冶金学的性質における変化も顕著にな
る。この「滞在時間」を最小にするためには、この鋳造
方法において溶融金属の深さを非常に小さくするのが有
利である。
第５図には、本発明に従う、金属の効率的な溶融およ
び（または）保持を行ない、金属の小さい深さの維持を
可能にする炉の構造が示してある。なお、第５図に示し
た炉の種々な部分と他の図面の部分との相関を容易にす
るために、ダッシュを付けた参照数字が用いてある。第
５図の炉12′は、炉のシェル14′を備え、このシェル1
4′内にはるつぼ16′が存在する。第５図に示すよう
に、るつぼ16′の内部は非常に浅い。シェル14′内でる
つぼ16′を取り巻いて誘導コイル18′が設けられてい
る。
び（または）保持を行ない、金属の小さい深さの維持を
可能にする炉の構造が示してある。なお、第５図に示し
た炉の種々な部分と他の図面の部分との相関を容易にす
るために、ダッシュを付けた参照数字が用いてある。第
５図の炉12′は、炉のシェル14′を備え、このシェル1
4′内にはるつぼ16′が存在する。第５図に示すよう
に、るつぼ16′の内部は非常に浅い。シェル14′内でる
つぼ16′を取り巻いて誘導コイル18′が設けられてい
る。
通常、無鉄心誘導炉においては、装入負荷の長さ（即
ち溶融金属の深さ）およびコイルの長さは相等しいもの
とされていた。しかしながら、溶融金属の非常に小さい
深さを維持する場合に要求されるように、負荷およびコ
イルの直径と比較して負荷およびコイルの長さが短い場
合には、無鉄心誘導炉の効率が悪くなることは良く知ら
れている。従って、本発明による新規な炉においてはコ
イル長は負荷長さよりも長く選択されている。漂遊磁界
でモールドの包囲物が加熱されないようにするために最
低金属レベルは誘導コイルの頂部に保持され従って、誘
導コイル18′は金属面よりも垂直方向下方にまで伸延さ
れる。コイル18′の下端巻き線は磁気的に溶融金属の底
の部分に結合され、従って、負荷およびコイルが実際の
負荷の深さよりも非常に長くなるかのように作用をす
る。このようにして、負荷の小さい深さは、誘導コイル
により示される非常に大きい深さにあたかも等しいかの
ような作用をなし、深さが非常に大きい場合と類似の電
気的特性および効率が実現される。１対１またはそれ以
上の負荷対コイルの深さ比を達成することができ、この
比を高くすれば高くする程効率も高くなる。予備的な計
算の示すところによれば、負荷の深さの３倍のコイル1
8′の幅で最適な効率が達成される。従って、最適な結
果は４対１の比で達成されるものと考えられる。
ち溶融金属の深さ）およびコイルの長さは相等しいもの
とされていた。しかしながら、溶融金属の非常に小さい
深さを維持する場合に要求されるように、負荷およびコ
イルの直径と比較して負荷およびコイルの長さが短い場
合には、無鉄心誘導炉の効率が悪くなることは良く知ら
れている。従って、本発明による新規な炉においてはコ
イル長は負荷長さよりも長く選択されている。漂遊磁界
でモールドの包囲物が加熱されないようにするために最
低金属レベルは誘導コイルの頂部に保持され従って、誘
導コイル18′は金属面よりも垂直方向下方にまで伸延さ
れる。コイル18′の下端巻き線は磁気的に溶融金属の底
の部分に結合され、従って、負荷およびコイルが実際の
負荷の深さよりも非常に長くなるかのように作用をす
る。このようにして、負荷の小さい深さは、誘導コイル
により示される非常に大きい深さにあたかも等しいかの
ような作用をなし、深さが非常に大きい場合と類似の電
気的特性および効率が実現される。１対１またはそれ以
上の負荷対コイルの深さ比を達成することができ、この
比を高くすれば高くする程効率も高くなる。予備的な計
算の示すところによれば、負荷の深さの３倍のコイル1
8′の幅で最適な効率が達成される。従って、最適な結
果は４対１の比で達成されるものと考えられる。
［発明の効果］ このように本発明に従う無鉄心誘導炉では、誘導コイ
ルを溶融金属面よりも下方まで伸延させたことにより、
溶融金属深さが非常に大きい場合と類似の電気的特性お
よび効率がるつぼの小さい深さに於て実現されそれによ
り、そうした非常に小さい深さで金属を溶融することが
可能となり且つ（又は）炉を非常に高い効率に保持する
ことができ、一方これにより、炉内の溶融金属の「滞留
時間」並びに冶金学的性質の変化は最小限に抑止され
る。
ルを溶融金属面よりも下方まで伸延させたことにより、
溶融金属深さが非常に大きい場合と類似の電気的特性お
よび効率がるつぼの小さい深さに於て実現されそれによ
り、そうした非常に小さい深さで金属を溶融することが
可能となり且つ（又は）炉を非常に高い効率に保持する
ことができ、一方これにより、炉内の溶融金属の「滞留
時間」並びに冶金学的性質の変化は最小限に抑止され
る。
以上、本発明を具体例を参照して説明したが、本発明
の内で多くの変更を成し得ることを理解されたい。
の内で多くの変更を成し得ることを理解されたい。
第１図は、本発明と関連して使用されるガス透過シェル
モールド鋳造装置例の簡略立面図、第２図は第１図の線
１−１における装置の一部分の頂面図、第３図は、鋳造
制御系統の簡略ブロックダイヤグラム、第４図はモール
ドに対する傾き位置で炉手段を示す第１図の装置の部分
断面図、そして第５図は、本発明に従う新規な無鉄心誘
導炉構造を示す部分断面図である。 10……鋳造機械、12、12′……炉、14、14′……シェ
ル、16、16′……るつぼ、18……誘導コイル、20、22…
…アーム、24……フレーム、26、28……支柱、30、32…
…支持部材、34、36、48、50……枢着部、38……枢軸
線、40、42、60……シリンダ 44、46……シリンダロッド、54……車輪、56、58……ト
ラック部材、64……ヘッド、66……シェルモールド、70
……シリンダ、72……ロッド、74、76……案内棒、100
……レベルセンサ、104……シュート、108……コンピュ
ータ、110……軸位置符号化器、112……電源、114……
溶融金属、116……レベル．
モールド鋳造装置例の簡略立面図、第２図は第１図の線
１−１における装置の一部分の頂面図、第３図は、鋳造
制御系統の簡略ブロックダイヤグラム、第４図はモール
ドに対する傾き位置で炉手段を示す第１図の装置の部分
断面図、そして第５図は、本発明に従う新規な無鉄心誘
導炉構造を示す部分断面図である。 10……鋳造機械、12、12′……炉、14、14′……シェ
ル、16、16′……るつぼ、18……誘導コイル、20、22…
…アーム、24……フレーム、26、28……支柱、30、32…
…支持部材、34、36、48、50……枢着部、38……枢軸
線、40、42、60……シリンダ 44、46……シリンダロッド、54……車輪、56、58……ト
ラック部材、64……ヘッド、66……シェルモールド、70
……シリンダ、72……ロッド、74、76……案内棒、100
……レベルセンサ、104……シュート、108……コンピュ
ータ、110……軸位置符号化器、112……電源、114……
溶融金属、116……レベル．
Claims (2)
- 【請求項１】炉内の少量の溶融金属に型を浸漬させ、該
型内に前記溶融金属を吸い込ませる金属の鋳造方法に関
連して使用される無鉄心誘導炉であって、 シェルと、 該シェル内に配置されたるつぼにして、前記型を受容す
るために横方向寸法よりも小さい深さを有する内部空洞
を有するるつぼと、 前記シェル内に配置された誘導コイルにして、前記内部
空洞の少なくとも下方部分を複数回取り巻き且つ前記内
部空洞の垂直方向下方へと伸延された誘導コイルとを含
むことを特徴とする無鉄心誘導炉。 - 【請求項２】誘導コイルが、予め定められた距離にわた
り内部空洞の少なくとも下方部分を包囲し且つ内部空洞
の垂直方向下方に伸延されている請求項１に記載の無鉄
心誘導炉。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US848675 | 1986-04-04 | ||
| US06/848,675 US4673025A (en) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | Apparatus and method for maintaining constant molten metal level in metal casting |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62062776A Division JPS62267059A (ja) | 1986-04-04 | 1987-03-19 | 金属鋳造において一定の溶融金属レベルを維持するための方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03234346A JPH03234346A (ja) | 1991-10-18 |
| JPH0812036B2 true JPH0812036B2 (ja) | 1996-02-07 |
Family
ID=25303978
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62062776A Granted JPS62267059A (ja) | 1986-04-04 | 1987-03-19 | 金属鋳造において一定の溶融金属レベルを維持するための方法および装置 |
| JP2205311A Expired - Lifetime JPH0812036B2 (ja) | 1986-04-04 | 1990-08-03 | 無鉄心誘導炉 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62062776A Granted JPS62267059A (ja) | 1986-04-04 | 1987-03-19 | 金属鋳造において一定の溶融金属レベルを維持するための方法および装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4673025A (ja) |
| EP (1) | EP0240128B1 (ja) |
| JP (2) | JPS62267059A (ja) |
| CA (2) | CA1301224C (ja) |
| DE (1) | DE3760654D1 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4744407A (en) * | 1986-10-20 | 1988-05-17 | Inductotherm Corp. | Apparatus and method for controlling the pour of molten metal into molds |
| IN170880B (ja) * | 1987-05-07 | 1992-06-06 | Metal Casting Tech | |
| US4932461A (en) * | 1988-01-25 | 1990-06-12 | General Motors Corporation | Countergravity casting apparatus |
| US4858672A (en) * | 1988-05-25 | 1989-08-22 | General Motors Corporation | Countergravity casting apparatus and method |
| US6516862B2 (en) | 2001-03-30 | 2003-02-11 | Northrop Grumman Corporation | Method of fabricating a mold-cast porous metal structure |
| AT504079B1 (de) * | 2006-09-13 | 2008-09-15 | Siemens Vai Metals Tech Gmbh | Verfahren zum abgiessen von schmelze aus einem kippbaren metallurgischen gefäss sowie anlage zur durchführung des verfahrens |
| US8915733B2 (en) * | 2010-11-11 | 2014-12-23 | Air Products And Chemicals, Inc. | Selective adjustment of heat flux for increased uniformity of heating a charge material in a tilt rotary furnace |
| DE102016107278A1 (de) * | 2016-04-20 | 2017-10-26 | Chemex Gmbh | Speisereinsatz mit Sensoröffnung, sowie Speiser-Anordnung, Verwendung und Verfahren |
| EP4422814A4 (en) | 2021-10-29 | 2025-12-10 | Continuum Powders Corp | TILTING MELTING CRUISE SYSTEM AND METAL RECYCLING METHOD |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH561091A5 (ja) * | 1972-03-17 | 1975-04-30 | Aeg Elotherm Gmbh | |
| JPS4977242A (ja) * | 1972-11-28 | 1974-07-25 | ||
| US3863706A (en) * | 1972-12-04 | 1975-02-04 | Hitchiner Manufacturing Co | Metal casting |
| US4230308A (en) * | 1978-03-22 | 1980-10-28 | Eugene Gueguen | Automated casting line supply system |
| JPS5615518U (ja) * | 1979-07-16 | 1981-02-10 | ||
| JPS58199654A (ja) * | 1982-05-14 | 1983-11-21 | Toyota Motor Corp | 吸引鋳造制御方法及び装置 |
| JPS591060A (ja) * | 1982-06-25 | 1984-01-06 | Toyota Motor Corp | 減圧吸引鋳造制御方法及び装置 |
| DE3412126A1 (de) * | 1984-03-31 | 1985-10-10 | Clemens-A. Dipl.-Ing. 5600 Wuppertal Verbeek | Verfahren und einrichtung zum restfreien herstellen frei gewaehlter schmelzmengen |
| DE3532763A1 (de) * | 1984-09-15 | 1986-03-27 | Gebr. Wöhr GmbH und Co KG, 7080 Aalen | Verfahren und vorrichtung zum automatischen vergiessen von fluessigem metall |
| JPH1060A (ja) * | 1996-06-17 | 1998-01-06 | Nippon Flour Mills Co Ltd | 包装飼料及びその製造方法 |
-
1986
- 1986-04-04 US US06/848,675 patent/US4673025A/en not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-02-17 CA CA000529887A patent/CA1301224C/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-03-05 EP EP87301448A patent/EP0240128B1/en not_active Expired
- 1987-03-05 DE DE8787301448T patent/DE3760654D1/de not_active Expired
- 1987-03-19 JP JP62062776A patent/JPS62267059A/ja active Granted
-
1990
- 1990-08-03 JP JP2205311A patent/JPH0812036B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-07-16 CA CA000616117A patent/CA1318937C/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1301224C (en) | 1992-05-19 |
| JPS62267059A (ja) | 1987-11-19 |
| JPH0442111B2 (ja) | 1992-07-10 |
| JPH03234346A (ja) | 1991-10-18 |
| CA1318937C (en) | 1993-06-08 |
| US4673025A (en) | 1987-06-16 |
| EP0240128B1 (en) | 1989-10-04 |
| EP0240128A3 (en) | 1988-01-20 |
| EP0240128A2 (en) | 1987-10-07 |
| DE3760654D1 (en) | 1989-11-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0697577B1 (en) | Vacuum melting - pressure pouring induction furnace | |
| US4673025A (en) | Apparatus and method for maintaining constant molten metal level in metal casting | |
| US5033948A (en) | Induction melting of metals without a crucible | |
| EP0594961B1 (en) | Estimation of metal temperature by consumption amount of pouring tube due to immersion in molten metal | |
| US4745620A (en) | Apparatus and method for maintaining constant molten metal level in metal casting | |
| US3610319A (en) | Apparatus for the production of hollow ingots of metal by electric slag refining | |
| US6101212A (en) | Sealed evacuatable crucible for inductive melting or superheating | |
| JP2001507631A (ja) | 鋳造設備における僅かな鋳込み高さを備えたとりべの運動制御のための方法及びその装置 | |
| US3587715A (en) | Plant for producing ingots differing in size by an electric remelting of metal | |
| JPH0825024A (ja) | 鋳造装置 | |
| US4230308A (en) | Automated casting line supply system | |
| JPH10502128A (ja) | 液体金属をトリベから電気炉へ直接送る方法及び装置 | |
| JP2002533221A (ja) | 金型内の溶湯の湯面高さを検出および調節するための方法 | |
| JP3452812B2 (ja) | インゴット供給装置およびインゴット供給方法 | |
| KR930004477B1 (ko) | 금속을 유도 용융하는 장치 및 방법 | |
| CA1313894C (en) | Apparatus and method for maintaining constant molten metal level in metal casting | |
| JP7268042B2 (ja) | 再熔解プラント及び再熔解プラントの操作方法 | |
| US5579821A (en) | Thermally efficient portable melting furnace | |
| JPH07113581A (ja) | 誘導加熱溶解装置 | |
| JP2003181601A (ja) | 鋳造方法および鋳造装置 | |
| CN219211599U (zh) | 一种用于浇注的熔炉 | |
| RU2774241C2 (ru) | Установка для переплавки и способ центровки электрода из металлических материалов в установке для переплавки | |
| SU1085251A1 (ru) | Установка дл отливки слитков | |
| TR2022004062A2 (tr) | Tam otomati̇k döküm maki̇nesi̇ | |
| US3643726A (en) | Electric slag remelting process and apparatus for producing metal ingots having a change in transverse dimension |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |