JPH102675A - 金属再溶解装置 - Google Patents
金属再溶解装置Info
- Publication number
- JPH102675A JPH102675A JP15649496A JP15649496A JPH102675A JP H102675 A JPH102675 A JP H102675A JP 15649496 A JP15649496 A JP 15649496A JP 15649496 A JP15649496 A JP 15649496A JP H102675 A JPH102675 A JP H102675A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 作業環境を悪化させることとなく、純度の高
い金属を精製するようにした再溶解装置を提供する。 【解決手段】 底面に出湯口(１)を形成し、上面に材料
投入口(２)を開口させてなるルツボ(３)を有する再溶解
装置において、材料投入口(２)を取り囲む状態で環状の
シールドガス吹出具(13)を配置する。このシールドガス
吹出具(13)の内周面に周方向に連続するガス吹出口(18)
を位置させ、このガス吹出口(18)を金網(20)で覆う。シ
ールドガス吹出具(13)の内部に多孔金属体で形成した筒
体(19)を配置して、ルツボ(３)の材料投入口(２)の開口
面と平行にシールドガス吹出具(13)の内周面全体から不
活性ガスを均一に噴出させるように形成する。
い金属を精製するようにした再溶解装置を提供する。 【解決手段】 底面に出湯口(１)を形成し、上面に材料
投入口(２)を開口させてなるルツボ(３)を有する再溶解
装置において、材料投入口(２)を取り囲む状態で環状の
シールドガス吹出具(13)を配置する。このシールドガス
吹出具(13)の内周面に周方向に連続するガス吹出口(18)
を位置させ、このガス吹出口(18)を金網(20)で覆う。シ
ールドガス吹出具(13)の内部に多孔金属体で形成した筒
体(19)を配置して、ルツボ(３)の材料投入口(２)の開口
面と平行にシールドガス吹出具(13)の内周面全体から不
活性ガスを均一に噴出させるように形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する分野】本発明は、半導体素子での電気接
点やボンティングワイヤに使用する貴金属や銅等の導電
性金属を精製するための金属再溶解装置に関する。
点やボンティングワイヤに使用する貴金属や銅等の導電
性金属を精製するための金属再溶解装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子の電気接点やボンティングワ
イヤに使用する金属は、高純度のものが要求されるので
あるが、市販インゴットの純度は９９.９９％程度であ
り、不純物が混入していたり内部に酸素気泡による微細
な空洞が存在したりしている。そして、不純物や混入し
ていると、電気的性質に均一性が保たれず、また、微細
な空洞が存在していると蒸着作業時にスパッタリングを
おこすという問題があった。
イヤに使用する金属は、高純度のものが要求されるので
あるが、市販インゴットの純度は９９.９９％程度であ
り、不純物が混入していたり内部に酸素気泡による微細
な空洞が存在したりしている。そして、不純物や混入し
ていると、電気的性質に均一性が保たれず、また、微細
な空洞が存在していると蒸着作業時にスパッタリングを
おこすという問題があった。
【０００３】そこで、従来から高純度の金属を得るため
に、インゴットを再溶解して不純物や微細な空洞を除去
するために、インゴットを再溶解して、精製するように
しているのであるが、従来の精製装置では、ルツボ内に
インゴット等の被溶解材料とともに木炭を投入し、溶湯
中の酸素を除去するとともに、ルツボの材料投入口部分
にプロパンガス等の炭化水素ガスを注入し、大気中の酸
素を炭化水素ガスの燃焼に利用することにより、大気中
の酸素による溶融金属の酸化を防止するようにしてい
た。
に、インゴットを再溶解して不純物や微細な空洞を除去
するために、インゴットを再溶解して、精製するように
しているのであるが、従来の精製装置では、ルツボ内に
インゴット等の被溶解材料とともに木炭を投入し、溶湯
中の酸素を除去するとともに、ルツボの材料投入口部分
にプロパンガス等の炭化水素ガスを注入し、大気中の酸
素を炭化水素ガスの燃焼に利用することにより、大気中
の酸素による溶融金属の酸化を防止するようにしてい
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、プロパンガ
ス等の炭化水素ガスをルツボ中に供給している従来の再
溶解装置では、炭化水素供給管が材料投入の邪魔になる
うえ、炭化水素ガスの燃焼により、ススが発生し、この
ススが工場内の環境を悪化させるという問題があった。
本発明はこのような点に着目してなされたもので、作業
環境を悪化させることとなく、純度の高い金属を精製す
るようにした再溶解装置を提供することを目的とする。
ス等の炭化水素ガスをルツボ中に供給している従来の再
溶解装置では、炭化水素供給管が材料投入の邪魔になる
うえ、炭化水素ガスの燃焼により、ススが発生し、この
ススが工場内の環境を悪化させるという問題があった。
本発明はこのような点に着目してなされたもので、作業
環境を悪化させることとなく、純度の高い金属を精製す
るようにした再溶解装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の本発明は、底面に出湯口を形成し、
上面に材料投入口を開口させてなるルツボの材料投入口
を取り囲む状態で環状のシールドガス吹出具を配置し、
このシールドガス吹出具の内周面に周方向に連続するガ
ス吹出口を位置させ、このガス吹出口を金網で覆うとと
もに、シールドガス吹出具の内部に多孔金属体で形成し
た筒体を配置して、ルツボの材料投入口の開口面と平行
にシールドガス吹出具の内周面全体から不活性ガスを均
一に噴出させるように形成したことを特徴としている。
に請求項１に記載の本発明は、底面に出湯口を形成し、
上面に材料投入口を開口させてなるルツボの材料投入口
を取り囲む状態で環状のシールドガス吹出具を配置し、
このシールドガス吹出具の内周面に周方向に連続するガ
ス吹出口を位置させ、このガス吹出口を金網で覆うとと
もに、シールドガス吹出具の内部に多孔金属体で形成し
た筒体を配置して、ルツボの材料投入口の開口面と平行
にシールドガス吹出具の内周面全体から不活性ガスを均
一に噴出させるように形成したことを特徴としている。
【０００６】請求項２に記載した発明では、上述の構成
に加えて出湯口側にも不活性ガスの吹出具を配置し、溶
湯を不活性ガスで冷却しながら取り出すようにしたこと
を特徴としている。
に加えて出湯口側にも不活性ガスの吹出具を配置し、溶
湯を不活性ガスで冷却しながら取り出すようにしたこと
を特徴としている。
【０００７】
【作用】本発明ではルツボの材料投入口を取り囲む状態
で環状のシールドガス吹出具を配置し、このシールドガ
ス吹出具の内周面に周方向に連続するガス吹出口を位置
させ、このガス吹出口を金網で覆うとともに、シールド
ガス吹出具の内部に多孔金属体で形成した筒体を配置し
て、ルツボの材料投入口の開口面と平行にシールドガス
吹出具の内周面全体から不活性ガスを均一に噴出させる
ているので、外気のるルツボ内への侵入を防止すること
ができ、ルツボ内で溶融している金属の酸化を防止して
高純度の金属をえられる。
で環状のシールドガス吹出具を配置し、このシールドガ
ス吹出具の内周面に周方向に連続するガス吹出口を位置
させ、このガス吹出口を金網で覆うとともに、シールド
ガス吹出具の内部に多孔金属体で形成した筒体を配置し
て、ルツボの材料投入口の開口面と平行にシールドガス
吹出具の内周面全体から不活性ガスを均一に噴出させる
ているので、外気のるルツボ内への侵入を防止すること
ができ、ルツボ内で溶融している金属の酸化を防止して
高純度の金属をえられる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図面は本発明の実施形態を示し、
図１は再溶解装置の概略断面図、図２は要部の拡大図で
ある。この再溶解装置は、底部に出湯口(１)を開口する
とともに、上面に材料投入口(２)を形成したルツボ(３)
を断熱材(４)で被覆した状態でケーシング(５)に収容
し、ルツボ(３)を高周波加熱装置(７)で加熱可能に構成
するとともに、材料投入口(２)の上方に吸引ダクト(８)
の吸引口を配置している。また、出湯口(１)には炭素板
(９)と出退棒(10)とで構成した蓋板(11)が出退可能に装
着してあり、出湯口(１)の下側で蓋板(11)の出退領域を
取り囲む状態で水冷リング(12)が配置してある。
図１は再溶解装置の概略断面図、図２は要部の拡大図で
ある。この再溶解装置は、底部に出湯口(１)を開口する
とともに、上面に材料投入口(２)を形成したルツボ(３)
を断熱材(４)で被覆した状態でケーシング(５)に収容
し、ルツボ(３)を高周波加熱装置(７)で加熱可能に構成
するとともに、材料投入口(２)の上方に吸引ダクト(８)
の吸引口を配置している。また、出湯口(１)には炭素板
(９)と出退棒(10)とで構成した蓋板(11)が出退可能に装
着してあり、出湯口(１)の下側で蓋板(11)の出退領域を
取り囲む状態で水冷リング(12)が配置してある。
【０００９】上述の基本構成を有する再溶解装置におい
て、材料投入口(２)を取り囲む状態で環状のシールドガ
ス吹出具(13)を配置するとともに、水冷リング(12)の下
方に冷却風吹出具(14)を配置し、シールドガス吹出具(1
3)から材料投入口(２)に沿わせて不活性ガスを層状に噴
出するとともに、冷却風吹出具(14)から取り出される溶
融金属の表面に向けて不活性ガスを噴出するように構成
してある。
て、材料投入口(２)を取り囲む状態で環状のシールドガ
ス吹出具(13)を配置するとともに、水冷リング(12)の下
方に冷却風吹出具(14)を配置し、シールドガス吹出具(1
3)から材料投入口(２)に沿わせて不活性ガスを層状に噴
出するとともに、冷却風吹出具(14)から取り出される溶
融金属の表面に向けて不活性ガスを噴出するように構成
してある。
【００１０】シールドガス吹出具(13)は上下方向で所定
間隔へだてて配置した環状板(15)(16)の外周縁同士を連
結板(17)で連結して縦断面略Ｆ字型に形成してあり、連
結板(17)の下側環状板(16)よりも下方に突出している部
分はケーシング(５)の上端部分に外嵌し、上下環状板(1
5)(16)の内周縁はルツボ(３)の材料投入口(２)に遊嵌す
るようになっている。
間隔へだてて配置した環状板(15)(16)の外周縁同士を連
結板(17)で連結して縦断面略Ｆ字型に形成してあり、連
結板(17)の下側環状板(16)よりも下方に突出している部
分はケーシング(５)の上端部分に外嵌し、上下環状板(1
5)(16)の内周縁はルツボ(３)の材料投入口(２)に遊嵌す
るようになっている。
【００１１】そして、このシールドガス吹出具(13)は、
その内周端同士間に形成される隙間を全周にわたるガス
吹出口(18)として形成してあり、シールドガス吹出具(1
3)の内側となるガス吹出口(18)より外周寄りでの上下環
状板(15)(16)間に多孔金属体で形成した筒体(19)を配置
してある。この筒体(19)を形成している多孔金属体は、
金網を多層に積層して圧縮固結させたものや焼結金属で
構成してあり、拡散材として作用するようになってい
る。また、ガス吹出口(18)部分に溶湯の飛沫を受止める
金網(20)が張設してある。
その内周端同士間に形成される隙間を全周にわたるガス
吹出口(18)として形成してあり、シールドガス吹出具(1
3)の内側となるガス吹出口(18)より外周寄りでの上下環
状板(15)(16)間に多孔金属体で形成した筒体(19)を配置
してある。この筒体(19)を形成している多孔金属体は、
金網を多層に積層して圧縮固結させたものや焼結金属で
構成してあり、拡散材として作用するようになってい
る。また、ガス吹出口(18)部分に溶湯の飛沫を受止める
金網(20)が張設してある。
【００１２】また、冷却風吹出具(14)は、内周縁部を上
方に折り曲げ形成した上環状板(21)と、平板状に形成し
た下環状板(22)との外端縁同士を連結板(23)で連結する
とともに、上下環状板(21)(22)同士間に焼結金属や積層
金網等で構成した多孔金属筒(24)を配置して構成してあ
る。そして、上下環状板(21)(22)で構成される空間の内
端部分を冷却ガス吹出口(25)に形成してある。このた
め、この冷却ガス吹出口(25)から吹き出される冷却用不
活性ガスは上向きの流れが生じることになり、環状内部
の空間内を通過する金属の表面に沿って流通することに
なる。
方に折り曲げ形成した上環状板(21)と、平板状に形成し
た下環状板(22)との外端縁同士を連結板(23)で連結する
とともに、上下環状板(21)(22)同士間に焼結金属や積層
金網等で構成した多孔金属筒(24)を配置して構成してあ
る。そして、上下環状板(21)(22)で構成される空間の内
端部分を冷却ガス吹出口(25)に形成してある。このた
め、この冷却ガス吹出口(25)から吹き出される冷却用不
活性ガスは上向きの流れが生じることになり、環状内部
の空間内を通過する金属の表面に沿って流通することに
なる。
【００１３】図中符号(26)はシールドガス吹出具(13)の
連結板(17)での対向位置に接続した不活性ガスの供給
管、(27)は冷却風吹出具(14)の連結板(23)での対向位置
に接続した不活性ガスの供給管である。
連結板(17)での対向位置に接続した不活性ガスの供給
管、(27)は冷却風吹出具(14)の連結板(23)での対向位置
に接続した不活性ガスの供給管である。
【００１４】上記構成からなる再溶解装置では、ルツボ
(３)の内部にインゴットや切除残材等の被溶解金属を投
入し、シールドガス吹出具(13)からルツボ(３)の材料投
入口(２)の上面をなめる状態で窒素ガス等の不活性ガス
を噴出させて材料投入口(２)をシールドし、ルツボ(３)
内への外気流入を遮断しながらルツボ(３)を高周波加熱
して被溶解金属を溶融する。金属が溶融すると、ルツボ
(３)内に木炭を投入し、カーボンロッドで撹拌する。こ
のとき、ルツボ(３)の加熱及び不活性ガスによるシール
は継続しておく。この操作で溶湯中に溶け込んでいる酸
素成分を木炭と結合させてＣＯとして除去する。木炭は
比重の関係で溶湯表面に浮き、溶湯中に木炭が混入する
ことはない。
(３)の内部にインゴットや切除残材等の被溶解金属を投
入し、シールドガス吹出具(13)からルツボ(３)の材料投
入口(２)の上面をなめる状態で窒素ガス等の不活性ガス
を噴出させて材料投入口(２)をシールドし、ルツボ(３)
内への外気流入を遮断しながらルツボ(３)を高周波加熱
して被溶解金属を溶融する。金属が溶融すると、ルツボ
(３)内に木炭を投入し、カーボンロッドで撹拌する。こ
のとき、ルツボ(３)の加熱及び不活性ガスによるシール
は継続しておく。この操作で溶湯中に溶け込んでいる酸
素成分を木炭と結合させてＣＯとして除去する。木炭は
比重の関係で溶湯表面に浮き、溶湯中に木炭が混入する
ことはない。
【００１５】溶湯の撹拌を一定時間継続した後、蓋板(1
1)を下降移動させ出湯口(１)から溶湯を取り出すが、出
湯口(１)には水冷リング(12)と冷却風吹出具(14)が配置
してあり、冷却ガス吹出口(14)から不活性ガスが取り出
される金属表面に向かって噴出するようにしてあること
から、溶融金属は酸化されることなく凝固することにな
る。
1)を下降移動させ出湯口(１)から溶湯を取り出すが、出
湯口(１)には水冷リング(12)と冷却風吹出具(14)が配置
してあり、冷却ガス吹出口(14)から不活性ガスが取り出
される金属表面に向かって噴出するようにしてあること
から、溶融金属は酸化されることなく凝固することにな
る。
【００１６】そして、シールドガス吹出具(13)及び冷却
風吹出具(14)は材料投入口(２)及び出湯口(１)を取り囲
む環状に形成してあり、両吹出具(13)(14)はそれぞれ内
周面に周方向に連続するガス吹出口(18)(25)を形成する
とともに、それぞれの内部に多孔金属筒(19)(24)が配置
してあるので、両吹出具(13)(14)の内周面の全周から均
一に不活性ガスが噴出することになる。
風吹出具(14)は材料投入口(２)及び出湯口(１)を取り囲
む環状に形成してあり、両吹出具(13)(14)はそれぞれ内
周面に周方向に連続するガス吹出口(18)(25)を形成する
とともに、それぞれの内部に多孔金属筒(19)(24)が配置
してあるので、両吹出具(13)(14)の内周面の全周から均
一に不活性ガスが噴出することになる。
【００１７】上記実施態様では環状に形成したシールド
ガス吹出具(13)及び冷却風吹出具(14)の内周側を全面開
放してガス吹出口(18)(25)に形成しているが、シールド
ガス吹出具(13)及び冷却風吹出具(14)の内周面に周方向
に連続するスリットでのガス吹出口(18)(25)を構成する
ようにしてもよい。また。シールドガス吹出具(13)はル
ツボ(３)の材料投入口(２)の形状に合わせて、円環状、
長円環状、楕円環状のいずれの形状に形成してもよい。
ガス吹出具(13)及び冷却風吹出具(14)の内周側を全面開
放してガス吹出口(18)(25)に形成しているが、シールド
ガス吹出具(13)及び冷却風吹出具(14)の内周面に周方向
に連続するスリットでのガス吹出口(18)(25)を構成する
ようにしてもよい。また。シールドガス吹出具(13)はル
ツボ(３)の材料投入口(２)の形状に合わせて、円環状、
長円環状、楕円環状のいずれの形状に形成してもよい。
【００１８】
【発明の効果】本発明では、ルツボの材料投入口を取り
囲む状態で環状のシールドガス吹出具を配置し、このシ
ールドガス吹出具の内周面に周方向に連続するガス吹出
口を位置させ、このガス吹出口を金網で覆うとともに、
シールドガス吹出具の内部に多孔金属体で形成した筒体
を配置して、ルツボの材料投入口の開口面と平行にシー
ルドガス吹出具の内周面全体から不活性ガスを均一に噴
出させるように構成してあるので、ルツボ内への外気の
侵入を防止することができ、溶融金属の酸化を防止して
高純度の金属を得ることができる。
囲む状態で環状のシールドガス吹出具を配置し、このシ
ールドガス吹出具の内周面に周方向に連続するガス吹出
口を位置させ、このガス吹出口を金網で覆うとともに、
シールドガス吹出具の内部に多孔金属体で形成した筒体
を配置して、ルツボの材料投入口の開口面と平行にシー
ルドガス吹出具の内周面全体から不活性ガスを均一に噴
出させるように構成してあるので、ルツボ内への外気の
侵入を防止することができ、溶融金属の酸化を防止して
高純度の金属を得ることができる。
【００１９】本発明では、不活性ガスをルツボの材料投
入口に層状に噴出させてシールするようにしているの
で、炭化水素ガスをルツボ内に噴出させて大気中の酸素
を消費させる従来のものとは異なり、燃焼に伴うススの
発生がないから、作業環境の悪化を無くすことができ
る。
入口に層状に噴出させてシールするようにしているの
で、炭化水素ガスをルツボ内に噴出させて大気中の酸素
を消費させる従来のものとは異なり、燃焼に伴うススの
発生がないから、作業環境の悪化を無くすことができ
る。
【図１】再溶解装置の概略断面図である。
【図２】要部の拡大図である。
１…出湯口、２…材料投入口、３…ルツボ、13…シール
ドガス吹出具、14…冷却風吹出具、18…ガス吹出口、19
…多孔金属製筒体、20…金網、24…多孔金属製筒体、25
…冷却ガス吹出口。
ドガス吹出具、14…冷却風吹出具、18…ガス吹出口、19
…多孔金属製筒体、20…金網、24…多孔金属製筒体、25
…冷却ガス吹出口。
Claims (3)
- 【請求項１】 底面に出湯口(１)を形成し、上面に材料
投入口(２)を開口させてなるルツボ(３)の材料投入口
(２)を取り囲む状態で環状のシールドガス吹出具(13)を
配置し、このシールドガス吹出具(13)の内周面に周方向
に連続するガス吹出口(18)を位置させ、このガス吹出口
(18)を金網(20)で覆うとともに、シールドガス吹出具(1
3)の内部に多孔金属体で形成した筒体(19)を配置して、
ルツボ(３)の材料投入口(２)の開口面と平行にシールド
ガス吹出具(13)の内周面全体から不活性ガスを均一に噴
出させるように形成した金属再溶解装置。 - 【請求項２】 出湯口(１)を取り囲む状態で冷却風吹出
具(14)を配置し、この冷却風吹出具(14)の内周面に周方
向に連続する冷却ガス吹出口(25)を位置させ、冷却風吹
出具(14)の内部に多孔金属体で形成した筒体(24)を配置
し、冷却ガス吹出口(25)から不活性ガスを周面方向で均
一に噴出するようにした請求項１に記載の金属再溶解装
置。 - 【請求項３】 材料投入口(２)及び出湯口(１)部分で噴
出する不活性ガスを窒素ガスで構成した請求項１または
請求項２に記載の金属再溶解装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15649496A JP3216007B2 (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | 金属再溶解装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15649496A JP3216007B2 (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | 金属再溶解装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH102675A true JPH102675A (ja) | 1998-01-06 |
| JP3216007B2 JP3216007B2 (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=15628986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15649496A Expired - Fee Related JP3216007B2 (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | 金属再溶解装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3216007B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010501820A (ja) * | 2006-08-23 | 2010-01-21 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | 溶融炉中で処理された製品の汚染を最小化するための蒸気補強された膨張する体積のガス |
| JP2010230237A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Aisin Takaoka Ltd | 金属溶解炉および金属溶解方法 |
| CN111912223A (zh) * | 2020-07-23 | 2020-11-10 | 西格马(河南)高温科技集团有限公司 | 一种气氛保护型高纯镁合金熔炼炉及其熔炼工艺 |
-
1996
- 1996-06-18 JP JP15649496A patent/JP3216007B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010501820A (ja) * | 2006-08-23 | 2010-01-21 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | 溶融炉中で処理された製品の汚染を最小化するための蒸気補強された膨張する体積のガス |
| US8568654B2 (en) | 2006-08-23 | 2013-10-29 | Air Liquide Industrial U.S. Lp | Vapor-reinforced expanding volume of gas to minimize the contamination of products treated in a melting furnace |
| US9267187B2 (en) | 2006-08-23 | 2016-02-23 | Air Liquide Industrial U.S. Lp | Vapor-reinforced expanding volume of gas to minimize the contamination of products treated in a melting furnace |
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