JPH11179499A - 真空浮揚溶解連続鋳造装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】真空中で溶解作業を行うことで、金属の酸化お
よびガス等の混入を無くし、また脱ガス等により高純度
の金属材料を得、且つ、溶解された溶湯を真空中で連続
鋳造することにより高純度の鋳造品を得る。 【解決手段】浮揚溶解炉２０と、上端部を流出口１０ｂ
に装着して外周側を冷却器１５で冷却し、その中を通過
する溶湯を冷却して凝固させるダイス１４と、鋳造され
た棒材を引き抜く水冷式の円筒ローラ１６と、前記棒材
４を所定長さに切断するカッター装置１７とを真空容器
内に収納した浮揚溶解処理室２２を設けて、前記処理室
２２の上部に密接し、被溶解材を投入する溶解材料投入
装置１３を収納した材料供給室２１を設けて、前記処理
室２２の下部に密接し、切断した棒材４を収納する棒材
収納室２３を設け、各３室を別々に真空状態またはガス
雰囲気にする真空排気系２８と、不活性ガス導入手段３
０とを付属する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、導電性の被溶解
材を交番磁界中において、電磁誘導作用によって誘導加
熱するとともに、所定の分布の磁界を生成して、被溶解
材に電磁力による浮揚力を与え浮揚状態で溶解すること
によって、高純度の材料を得ることのできる浮揚溶解装
置で、特に真空中で高純度の溶湯を溶解し、また、上部
から連続又は間欠的に被溶解材を投入し、下部の流出口
に設けられたダイスを通して連続鋳造する真空浮揚溶解
連続鋳造装置および方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来例の構成図を示す。この図６
において、１は耐火物で形成されたるつぼ、２はるつぼ
１の外周に巻回された誘導コイル、３は前記るつぼ１の
底部に装着され、該るつぼ１内の溶湯を鋳造する際に溶
湯を冷却して棒材４に成形するダイス、５は該ダイス３
を包囲して外周側で冷却する冷却器、６は前記ダイス４
により鋳造された棒材５を挟んで下方に引き抜く円筒ロ
ーラ、７は鋳造された棒材４をガイドするガイドロー
ラ、８は前記円筒ローラ６の軸受、９は前記円筒ローラ
６の駆動モータを示す。この図６において、るつぼ１の
外周にはるつぼ１内に投入される溶解材料を誘導加熱し
て溶解する誘導コイル２が巻回されており、るつぼ１の
底部には冷却器５により外周側から冷却されたダイス３
が装着されている。そして、ダイス３の下方には軸受８
に支持され、駆動モータ９に接続された円筒ローラ６が
配されてダイス３で鋳造された棒材を挟んで下方に引き
抜く。

【０００３】上記の構成において、最初にダイスの中に
棒材４と同質材の栓（図示されていない）を挿入して円
筒ローラ６で挟んで支持しておき、るつぼ１内に溶解材
料を投入する。投入された溶解材料は誘導コイル２によ
り溶解されて溶湯になり、所定の温度と成分とに調整さ
れた後、軸受９により支持された円筒ローラ６を駆動モ
ータ９により駆動して図示されていない栓をゆっくりと
引き抜き、それにつれて、ダイス３内に導かれた溶湯が
冷却器５により外周側を水冷されたダイス３で冷却され
て棒材４に連続して鋳造される。

【０００４】るつぼ１以下円筒ローラ６までは大気中で
架台に組み込まれた状態で使用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで従来の構成で
は、溶解は、大気中で行われていたが、大気中では、溶
解中に酸化した金属が混じってしまい溶解材の純度が低
下する。このため不活性ガス雰囲気中で溶解および鋳造
を行う方法を提案して実施しているが、不活性ガス中に
おいては金属の酸化は減少するが溶解材料中に含まれる
ガス等が除去されず溶解材の純度を向上させることがで
きなかった。

【０００６】この発明は上記課題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、真空中で溶解作
業を行うことで、金属の酸化およびガス等の混入を無く
し、また脱ガス等により高純度の金属材料を得、且つ、
溶解された溶湯を真空中で連続鋳造することにより高純
度の鋳造品を得ることができる真空浮揚溶解連続鋳造装
置および方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１記載の発明は、良導電金属製のセグメントを
周方向に絶縁物を介して積層し底部に流出口を形成した
金属るつぼ、および該るつぼの外周に巻回された誘導コ
イルを有する浮揚溶解炉と、上端部を該流出口に装着し
て流出口の下部で外周側を冷却器で包囲して冷却し、そ
の中を通過する溶湯を冷却して凝固させる棒材成形用ダ
イスと、鋳造時に前記棒材成形用ダイスにより鋳造され
た棒材を引き抜く水冷式の円筒ローラと、前記円筒ロー
ラから引き抜かれた棒材を所定長さに切断するカッター
装置とを真空容器内に収納した浮揚溶解処理室を設け
て、前記浮揚溶解処理室の上部に前記浮揚溶解処理室と
気密に密接した真空容器で構成し、前記るつぼ内に導電
性の被溶解材を投入する溶解材料投入装置収納した材料
供給室を設けるとともに、前記浮揚溶解処理室の下部に
前記浮揚溶解処理室と気密に密接した真空容器で構成
し、前記カッター装置で切断した棒材を収納する棒材収
納室を設けたことを特徴とする。

【０００８】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の真空浮揚溶解連続鋳造装置において、被溶解材をる
つぼ内に投入する材料供給室と、浮揚溶解処理室との間
を開閉可能に仕切る第一の真空仕切弁を設けるととも
に、浮揚溶解処理室と、棒材収納室との間を開閉可能に
仕切る第二の真空仕切弁を設けて、真空容器内を、材料
供給室と、浮揚溶解処理室と、棒材収納室との各々独立
した３室に分割したことを特徴とする。。

【０００９】また、請求項３記載の発明は、請求項１な
いし請求項２記載の真空浮揚溶解連続鋳造装置におい
て、るつぼ上方に、るつぼ上部開口部を開閉可能に覆い
溶湯からの輻射熱を遮蔽するリフレクターを設けたこと
を特徴とする。また、請求項４記載の発明は、請求項１
ないし請求項３のいずれかに記載の真空浮揚溶解連続鋳
造装置において、水冷式の円筒ローラおよび冷却ジャケ
ットの冷却水温度を制御する温調ユニットを設けたこと
を特徴とする。

【００１０】また、請求項５記載の発明は、請求項１な
いし請求項４のいずれかに記載の真空浮揚溶解連続鋳造
装置において、材料供給室、浮揚溶解処理室および棒材
収納室の各室に、単独で不活性ガスを供給できる不活性
ガス導入手段を設けたことを特徴とする。また、請求項
６記載の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに
記載の真空浮揚溶解連続鋳造装置において、材料供給
室、浮揚溶解処理室および棒材収納室の各々が単独で真
空排気および圧力制御できるようにする。

【００１１】上記請求項１〜請求項６の構成により、る
つぼと、るつぼの外径側に設置した誘導コイルと、るつ
ぼ底部流出口に装着し、冷却器で水冷されたダイスと、
棒材を連続して引き抜く円筒ローラと、棒材を所定の長
さに切断するカッター装置とを一つの真空容器に設置し
た浮揚溶解処理室と、その上部に真空仕切弁を介して、
分割した真空容器で、内部には材料を投入する溶解材料
投入装置を収納した材料供給室と、浮揚溶解処理室下部
に真空仕切弁を介して分割した真空容器で、内部には棒
材を収納する棒材収納室との３室に分割した構成とし、
各々の真空室を個別に真空排気できるようにしたことに
より、材料供給の際は材料供給室のみ大気圧に戻し、浮
揚溶解処理室および棒材収納室とも真空状態のままで材
料供給することが可能になる。

【００１２】また、真空室内のるつぼに材料を供給する
際は、材料供給室を真空排気して高真空の浮揚溶解処理
室との圧力バランスをとることによって、差圧の発生を
防ぎ、ゴミ、埃の舞い上がりを防止して溶解材料を供給
することができる。このことにより、例えば、浮揚溶解
処理室で溶解作業中に材料を追加したり、別材料を供給
して合金を作る時などでも高純度の溶解を可能とする。

【００１３】また、棒材収納室が満杯になって、棒材を
取出す際は、連続鋳造を中断して、第二の真空仕切弁を
閉鎖して棒材収納室に不活性ガスを供給して大気圧状態
とし、棒材収納室を分離して棒材を取出してから再び棒
材収納室を装着して棒材収納室を真空にしてから第二の
真空仕切弁を開放して連続鋳造を再開することが可能に
なる。

【００１４】また、この時間中でも、浮揚溶解処理室は
真空状態を維持することができ、ゴミ、埃、不純ガスの
発生を防いだ状態で、次の溶解作業に備えるので、溶湯
および鋳造品にゴミ、埃、不純ガス等の混入が無く高純
度の棒材を鋳造することが可能になる。また、るつぼ上
部開口部を開閉移動可能に覆うリフレクターはるつぼ内
の溶湯からの輻射熱を遮蔽するので第一の真空仕切弁
等、るつぼ上方の機器の熱歪みを未然に防止することが
可能になる。

【００１５】また、水冷式の円筒ローラおよび冷却ジャ
ケットは冷却水温度を制御する温調ユニットを設けてい
るので棒材を鋳造する際の冷却速度を制御できて鋳造を
最適にすることが可能になる。また、請求項７記載の発
明は、材料供給室、および浮揚溶解処理室、棒材収納室
の全室を大気圧にして、第一および第二の真空仕切弁を
開放して、浮揚溶解処理室の円筒ローラに棒材と同じ断
面形状のスターティングブロックを挟んで円筒ローラを
駆動してスターティングブロックを棒材成形用ダイス内
に装着し、るつぼに溶解材料を供給するとともに、材料
供給室の扉を開け室内の溶解材料投入装置に導電性の被
溶解材料を供給し、材料供給後は、真空排気系により、
三室共に所定の真空度にまで真空引きし、前記材料を浮
揚溶解して、溶解完了後は円筒ローラを駆動してスター
ティングブロックを下降させながら溶湯をダイス内に連
続鋳造して、前記ダイスで冷却して凝固させて棒材にし
て下方に引き抜き棒材が所定長さに達する毎にカッター
装置で切断して棒材収納室に切断した棒材を収納し、棒
材収納室内に所定量の棒材が収納されると連続鋳造を中
止して、浮揚溶解処理室と棒材収納室との間の第二の真
空仕切弁を閉鎖して、棒材収納室内に不活性ガスを導入
して棒材収納室内を大気圧と略同じにしてから棒材収納
室を分離して棒材を搬出し、空の棒材収納室を浮揚溶解
処理室の下側に装着して、棒材収納室内を所定の真空度
に真空引きした後、第二の真空仕切弁を開放して、連続
鋳造を再会するようにしたことを特徴とする。

【００１６】また、請求項８記載の発明は、請求項７記
載の真空浮揚溶解連続鋳造方法において、連続鋳造中に
溶解材料を所定量づつ連続してるつぼに供給して連続溶
解して、材料供給室内の溶解材料が不足すると、第一の
真空仕切弁を閉鎖して、材料供給室内に不活性ガスを供
給して、該室内を大気圧と略同圧にした後、材料供給室
の扉を開け室内の溶解材料投入装置に導電性の被溶解材
料を供給し、材料供給後は、真空排気系により、該材料
供給室内を真空引きして、所定の真空度に達した後第一
の真空仕切弁を開放して前記るつぼへの溶解材料の供給
を再開して連続溶解連続鋳造を行うようにしたことを特
徴とする。

【００１７】上記請求項７および８に記載の構成により
真空容器内で、材料供給から溶解作業および鋳造作業ま
でを連続して行うことが可能になる。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１はこの発明の実施の形態の主
要部の構成図を示し、図２は図１の浮揚溶解炉および浮
揚溶解炉回りの機器の構成図を示す。この図１、図２に
おいて、従来例と同一の符号を付けた部材はおおよそ同
一の機能を有するのでその説明は省略する。

【００１９】この図１、図２において、１０は有底の円
筒状に形成されその底部に形成された溶湯を出す流出口
１０ｂ、および円筒状部に放射状に略等間隔で設けられ
た縦長のスリットを有する良導電金属製のるつぼ、１０
ａはるつぼ１０内で被溶解材料が溶解された溶湯、１０
ｃはるつぼ１０に冷却水を給排水するマニホールド、１
１は被溶解材料に、電磁誘導によって流れる渦電流を利
用して誘導加熱と電磁力による浮揚力との双方を同時に
与える誘導コイル、１２は誘導コイル１１に電流を供給
する交流電源、１２ａは誘導コイル１１に交流電源１２
から給電するための導体を後述の浮揚溶解処理室を形成
する真空容器内に導入する際に該導体を真空容器から絶
縁するとともに、該導入部を真空シールする絶縁フラン
ジ、１３はるつぼ１０に被溶解材料を供給する溶解材料
投入装置、１４はるつぼ１０の底部の流出口１０ｂに装
着して溶湯１０ａを鋳造する際に溶湯１０ａを冷却して
凝固させ棒材４に鋳造する棒材成形用ダイス、１５は該
棒材成形用ダイス１４を外周側で冷却する冷却器、１６
は、前記棒材成形用ダイス１４で成形した棒材４を引き
出すために前記棒材４を挟むように対向して配置した円
筒ローラ、１６ａは円筒ローラ１６に回転力を伝達する
回転軸、１６ｂは後述の浮揚溶解処理室を形成する真空
容器の側壁を貫通させた回転軸１６ａを支持する真空用
の軸受け、１６ｃは前記軸受け１６ｂと真空容器外壁面
とを真空シールする真空フランジ、１６ｄは円筒ローラ
１６および回転軸１６ａを冷却する冷却水通水用の冷却
水給排水口、１７は鋳造された棒材４を所定の長さに切
断するカッター装置、１７ａはカッター装置の駆動部１
８を後述の浮揚溶解処理室を形成する真空容器外に設置
して真空容器内のカッター本体と接続するための導入部
をシールする真空シールフランジ、１９は回転軸１６ａ
を駆動するための駆動モータ、１９ａは１台の駆動モー
タ１９による駆動力を四つの円筒ローラに伝達するため
の回転駆動機構（詳細は図４、図５を用いて後述）を示
す。

【００２０】２１は真空容器で形成され、るつぼ１０に
被溶解材料を供給する溶解材料投入装置１３が収納され
た材料供給室、２２は真空容器で形成され、るつぼ１
０、および冷却水マニホールド１０ｃ、誘導コイル１１
と誘導コイル１１に交流電源１２を供給する導体を絶縁
して導入するための絶縁フランジ１２ａ，棒材成形用ダ
イス１４、冷却ジャケット１５、棒材４を引き出す円筒
ローラ１６、該円筒ローラ１６の回転軸１６ａ，回転軸
１６ａの軸受け１６ｂおよび該軸受け１６ｂを真空シー
ルする真空フランジ１６ｂ、円筒ローラ１６により下方
に引出した棒材４を所定の長さに切断するカッター機構
１７、真空容器側面導入用の真空シールフランジ１７
ａ、カッター機構の駆動源としての油圧シリンダー１８
が装着された浮揚溶解処理室を示す。

【００２１】上記で、浮揚溶解炉２０はるつぼ１０と誘
導コイル１１とで構成され、これに交流電源を加えて浮
揚溶解装置が構成される。前記円筒ローラ１６の回転軸
１６ａは軸受け１６ｂおよび該軸受け１６ｂを支持する
真空フランジ１６ｂを介して真空容器側面から外部に引
き出されて円筒ローラ１６に駆動力を伝達するための回
転駆動機構１９ａに接続されている。前記回転軸１６ａ
は中空軸とし、冷却水給排水口１６ｄを両端に備えて冷
却水を通す水冷構造としている。

【００２２】２３は浮揚溶解処理室２２の下部に設けら
れ、真空容器で形成された棒材収納室、２４は材料供給
室２１と浮揚溶解処理室２２との隔壁の一部を開閉可能
に仕切る第一の真空弁、２５は棒材収納室２３と浮揚溶
解処理室２２との隔壁の一部を開閉可能に仕切る第二の
真空弁、２６は鋳造前にるつぼ１０内の溶湯が落下する
のを防止するために棒材成形用ダイス１４内に装着する
栓を兼ねたスターティングブロック、２７はるつぼ１０
の開口部の上方で、溶湯１ａの輻射熱を遮蔽する熱遮蔽
用のリフレクター、２７ａはリフレクターをるつぼ上方
から旋回退避させる旋回機構、２８は真空容器内を排気
する真空排気系、２８ａは真空排気系２８の遮断バル
ブ、２９は溶解材料投入装置１３に外部から材料を供給
するための扉、３０は真空容器内に不活性ガスを供給す
る不活性ガス導入手段、３０ａは不活性ガス導入手段３
０のガス遮断バルブを示す。

【００２３】また、３１は温調ユニットを示し、棒材成
形用ダイス１４を冷却する冷却ジャケット１５に接続し
所望の設定温度の冷却水を供給可能にしている。この図
１において、浮揚溶解処理室２２内には、良導電金属製
のセグメントを周方向に絶縁物を介して積層して底部に
流出口１０ｂを形成した金属るつぼ１０と、該金属るつ
ぼ１０の外周に巻回された誘導コイル１１と、前記るつ
ぼ１０の流出口１０ｂに装着された棒材成形用ダイス１
４および該ダイスを外側から冷却する冷却器１５と、内
部に冷却水の通水孔を穿孔された回転軸１６ａに装着さ
れて棒材４およびスターティングブロック２６を両側か
ら挟むように配された円筒ローラ１６と、所定長さに鋳
造された棒材４を切断するカッター１７の本体部分と、
金属るつぼ１０の開口部を開閉可能に覆うリフレクター
２７とが収納されている。そして、誘導コイル１１は真
空容器外に設置された交流電源１２に絶縁フランジ１２
ａを通して接続され、リフレクター２７は真空容器外に
設置された旋回機構２７ａに接続されている。

【００２４】また、円筒ローラ１６の回転軸１６ａは浮
揚溶解処理室２２の真空容器の両側壁を貫通して側壁の
外側で真空フランジ１６ｃで真空シールされた軸受け１
６ｂにより支持されており、該軸受け１６ｂの外側で冷
却水給排水口１６ｄおよび円筒ローラ１６の回転軸１６
ａを駆動する回転駆動機構１９ａと駆動モータ１９とに
接続されている。

【００２５】また、カッター装置１７の本体は真空シー
ルフランジ１７ａを介して外部の駆動部１８に接続され
ている。また、浮揚溶解処理室２２の上部には材料投入
装置１３を収納した材料供給室２１が浮揚溶解処理室２
２との間を仕切る第一の真空弁２４を介して気密に密接
して取付けられており、浮揚溶解処理室２２の下部には
第二の真空弁２５で仕切られた棒材収納室２３が第二の
真空弁２５の下方で着脱可能に装着されている。

【００２６】そして、材料供給室２１、および浮揚溶解
処理室２２、棒材収納室２３の３室は真空排気系２８に
それぞれ遮断バルブ２８ａを介して接続されるととも
に、それぞれ別個にガス遮断バルブ３０ａを介して不活
性ガス導入手段３０に接続されている。また、円筒ロー
ラ１６と冷却器１５の冷却水はそれぞれ個別に図示して
いない温度センサを介して温度制御を行う温調ユニット
３１に接続されてそれぞれ設定温度に制御されている。

【００２７】上記の構成において、この真空浮揚溶解連
続鋳造装置を運転して連続鋳造を行う際は、先ず、浮揚
溶解処理室２２と、収納室２３と、材料供給室２１とを
真空排気系２８により真空排気した後、不活性ガスを不
活性ガス導入手段３０からガス遮断バルブ３０ａを開放
して導入し、浮揚溶解処理室２２、収納室２３、材料室
２１を大気圧にしてから、浮揚溶解処理室２２内の円筒
ローラ１６に、スターティングブロック２６としての被
溶解材料と同質材の棒材、または、先端のみに同質材料
を取付けた棒材を挿入する。

【００２８】次に、るつぼ１０内に導電性金属の被溶解
材を投入すると伴に、扉２９を開き材料供給室２１内の
溶解材料投入装置１３にも供給する。この状態から、浮
揚溶解処理室２２と棒材収納室２３と材料供給室２１と
を真空排気系２８により真空排気し、所定の圧力に減圧
してから溶解作業を開始する。るつぼ１０の中の被溶解
材料は交流電源１２から電流を供給される誘導コイル１
１の電磁誘導によって誘起される渦電流で、誘導加熱と
電磁力による浮揚力との双方を同時に与えられ、溶けて
浮揚した溶湯１０ａになる。また同様に、先に挿入して
いた同質材のスターティングブロック２６も棒材成形用
ダイス１４内の先端部が溶けて溶湯１０ａと融合され
る。この状態で円筒ローラ１６を駆動モータ１９により
回転駆動機構１９ａおよび回転軸１６ａを介して駆動し
て、スターティングブロック２６を徐々に引き出す。そ
れにつれて、溶湯１０ａは棒材成形用ダイス１４内に導
かれ、棒材成形用ダイス１４の外周を包囲する冷却ジャ
ケット１５で冷却されて固化し棒材４となり引き出され
る。

【００２９】なお、溶解中はリフレクター２７を旋回機
構２７ａでるつぼ１０の上方に旋回させて、るつぼ１０
からの輻射熱が上方の機器を加熱しないように熱遮蔽し
ていて、先に投入した被溶解材料が減少してきたら、前
述と逆にるつぼ１０の上方からリフレクター２７を旋回
機構２７ａで退避させた後、第一の真空仕切弁２４を開
き、溶解材料投入装置１３から被溶解材料を追加投入す
る。

【００３０】なお、このようにして溶解材料投入装置１
３内の被溶解材料が無くなった場合は、第一の真空仕切
弁２４を閉じて材料供給室２１のみに不活性ガスを注入
し大気圧に戻した後、扉２９を開き溶解材料投入装置１
３に被溶解材料を供給し、再度材料供給室２１のみ真空
排気した後、るつぼ１０の上方からリフレクター２７を
旋回機構２７ａで退避させ第一の真空仕切弁２４を開
き、溶解材料投入装置１３から被溶解材料を追加投入す
る。

【００３１】また、棒材成形用ダイス１４で成形後、円
筒ローラ１６で下方に引き出した棒材４は、所定の長さ
になったところで、円筒ローラ１６の下方に配置したカ
ッター機構１７で切断されて棒材収納室２３に収納され
る。なおカッター機構１７の駆動源には油圧シリンダー
１８を使用している。棒材収納室２３内に所定量の棒材
４が収納されると連続鋳造を中断して、浮揚溶解処理室
２２と棒材収納室２３との間の第二の真空仕切弁２５を
閉鎖して、棒材収納室２３に接続された遮断バルブ２８
ａを閉鎖してこの室の真空引きを遮断してから棒材収納
室２３に接続したガス遮断バルブ３０ａを開放して不活
性ガス導入手段３０から不活性ガスを導入して棒材収納
室２３内を大気圧と略同じにしてから棒材収納室２３を
分離して棒材４を搬出し、空になった棒材収納室２３を
第二の真空仕切弁２５の下方の分離した個所に装着す
る。次に、棒材収納室２３に接続されたガス遮断バルブ
３０ａを閉鎖して、同じ棒材収納室２３に接続された遮
断バルブ２８ａを開放して、棒材収納室２３内を所定の
真空度に真空引きした後、第二の真空仕切弁２５を開放
して、連続鋳造を再会する。

【００３２】図３はこの発明の別の実施の形態の主要部
の構成図を示す。この図２と図１との違いは、収納室２
３内に、下段にガイドローラ３２と、巻取り機構３３と
を備えたことである。図において、主要構成部品および
機能は、図１に示した構成図と同様であるので説明は省
略する。図４に、円筒ローラ１６による棒材引出し状態
図を示す。図において、対向する二対の円筒ローラ１６
が各々逆回転することにより、該円筒ローラ１６に挟ま
れた棒材４を上下に移動することができる。即ち、溶解
前の準備操作では、種材となる被溶解材料と同質の材料
または先端のみ同質材料を取付けた棒材（スターティン
グブロック２６）を前記円筒ローラ１６に挟み込み上昇
させ、るつぼ１０底部流出口１０ｂ内の棒材成形用ダイ
ス１４内に挿入して待機する。また、棒材引出しの際は
円筒ローラ１６により下降させる。

【００３３】図５は円筒ローラ１６を回転する回転駆動
機構部の詳細図である。図において、二対の駆動ギヤ３
４が二つのアイドルギヤ３５を介して噛み合わされて、
上下に配置してあり、その中の一つの駆動ギヤに駆動モ
ータ１９が接続されている。かかる構成で駆動ギヤ３４
を回転させると対向したギヤが逆転し、且つアイドルギ
ヤ３５を介して上下に配置したもう一対の駆動ギヤ３４
も同様に回転駆動する構造としている。

【００３４】

【発明の効果】この発明によれば、真空容器内に良導電
金属製のセグメントが周方向に絶縁板を介して積層され
てなる有底円筒状のるつぼと、るつぼの外径側を囲むよ
うに設置した誘導コイルと、るつぼの上部から、導電製
の被溶解材を投入する溶解材料投入装置と、るつぼの底
部流出口に具備された棒材成形用ダイスとダイスの下方
に棒材を挟むように対向して配置した円筒ローラと該円
筒ローラを駆動する回転駆動機構と棒材成形用ダイスで
成形した棒材を切断するカッター装置と切断した棒材を
収納する収納容器を備えた構造としたことにより、一つ
の真空容器内で材料供給から溶解作業および棒材成形作
業までを連続して行うことが可能になり、ゴミ、埃、不
純ガス等の混入の少ないより高純度の棒材成形作業の棒
状金属材料が得られる効果がる。

【００３５】また、るつぼ上部にるつぼ開口部を開閉移
動可能なリフレクターを配置したことにより、溶解中の
輻射熱を遮り、真空容器上部が加熱されるのを防ぐ効果
がある。さらに、真空容器を溶解材料供給室と浮揚溶解
処理室と棒材収納室の３室に真空仕切弁で分離し、各々
の真空室を独立して真空排気および圧力制御を可能とし
たことにより、先ず、真空室の容積を用途にみあった最
適の大きさ、最適な圧力とすることができ、その結果、
真空排気ポンプの容量も小さくする効果がある。

【００３６】また、溶解作業中でも、新しい材料の供給
が可能であり、真空浮揚溶解連続鋳造による棒材引出し
が可能になる。さらに、棒材収納室を着脱可能にするこ
とによりワークの取り出しを容易にすることができる。
また、棒材収納室ユニット交換が容易にでき生産性を向
上することができる。さらに、るつぼ底部の流出口に装
着した棒材成形用ダイスの外周を包囲して冷却する冷却
ジャケットに供給する冷却水を温調ユニットを介して、
温度制御することにより成形材料にみあった最適冷却温
度にすることができ金属材料の組成に及ぼす影響を考慮
すると伴に棒材成形用ダイスから引き出す時の固化状態
による製品欠陥への影響を少なくする効果がある。

【００３７】また、円筒ローラの回転駆動制御を一台の
モータで制御する方式としたことにより低価格の引出し
機構を提供することができる。さはに、速度制御等も容
易であり最適な棒材引出し制御を提供することができ
る。また、３室を分離したことにより、メンテナンス時
でも全室を大気にさらすことがなく、清浄な環境を維持
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態の主要部分の構成図

【図２】図１の浮揚溶解炉および浮揚溶解炉回りの機器
の構成図

【図３】この発明の別の実施の形態の主要部分の構成図

【図４】円筒ローラによる棒材引出し状態図

【図５】円筒ローラを回転する回転駆動機構部の詳細図

【図６】従来例の構成図

【符号の説明】

４ 棒材 １０ るつぼ １０ａ 溶湯 １０ｂ 流出口 １０ｃ マニホールド １１ 誘導コイル １２ 交流電源 １２ａ 絶縁フランジ １３ 溶解材料投入装置 １４ 棒材成形用ダイス １５ 冷却器 １６ 円筒ローラ １６ａ 回転軸 １６ｂ 軸受け １６ｃ 真空フランジ １６ｄ 冷却水給排水口 １７ カッター装置 １７ａ 真空シールフランジ １８ 油圧シリンダー １９ 駆動モータ １９ａ 回転駆動機構 ２０ 浮揚溶解炉 ２１ 材料供給室 ２２ 浮揚溶解処理室 ２３ 棒材収納室 ２４ 第一の真空仕切弁 ２５ 第二の真空仕切弁 ２６ スターティングブロック ２７ リフレクター ２７ａ リフレクター旋回機構 ２８ 真空排気系 ２８ａ 遮断バルブ ２９ 扉 ３０ 不活性ガス導入手段 ３０ａ ガス遮断バルブ ３１ 温調ユニット ３２ ガイドローラ ３３ 巻取り機構 ３４ 駆動ギヤ ３５ アイドルギヤ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】良導電金属製のセグメントを周方向に絶縁
   物を介して積層し底部に流出口を形成した金属るつぼ、
   および該るつぼの外周に巻回された誘導コイルを有する
   浮揚溶解炉と、上端部を該流出口に装着して流出口の下
   部で外周側を冷却器で包囲して冷却し、その中を通過す
   る溶湯を冷却して凝固させる棒材成形用ダイスと、鋳造
   時に前記棒材成形用ダイスにより鋳造された棒材を引き
   抜く水冷式の円筒ローラと、前記円筒ローラから引き抜
   かれた棒材を所定長さに切断するカッター装置とを真空
   容器内に収納した浮揚溶解処理室を設けて、前記浮揚溶
   解処理室の上部に前記浮揚溶解処理室と気密に密接した
   真空容器で構成し、前記るつぼ内に導電性の被溶解材を
   投入する溶解材料投入装置を収納した材料供給室を設け
   るとともに、前記浮揚溶解処理室の下部に前記浮揚溶解
   処理室と気密に密接した真空容器で構成し、前記カッタ
   ー装置で切断した棒材を収納する棒材収納室を設けたこ
   とを特徴とする真空浮揚溶解連続鋳造装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の真空浮揚溶解連続鋳造装置
   において、被溶解材をるつぼ内に投入する材料供給室
   と、浮揚溶解処理室との間を開閉可能に仕切る第一の真
   空仕切弁を設けるとともに、浮揚溶解処理室と、棒材収
   納室との間を開閉可能に仕切る第二の真空仕切弁を設け
   て、真空容器内を、材料供給室と、浮揚溶解処理室と、
   棒材収納室との各々独立した３室に分割したことを特徴
   とする真空浮揚溶解連続鋳造装置。
3. 【請求項３】請求項１ないし請求項２記載の真空浮揚溶
   解連続鋳造装置において、るつぼ上方に、るつぼ上部開
   口部を開閉可能に覆い溶湯からの輻射熱を遮蔽するリフ
   レクターを設けたことを特徴とする真空浮揚溶解連続鋳
   造装置。
4. 【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかに記載
   の真空浮揚溶解連続鋳造装置において、水冷式の円筒ロ
   ーラおよび冷却ジャケットの冷却水温度を制御する温調
   ユニットを設けたことを特徴とする真空浮揚溶解連続鋳
   造装置。
5. 【請求項５】請求項１ないし請求項４のいずれかに記載
   の真空浮揚溶解連続鋳造装置において、材料供給室、浮
   揚溶解処理室および棒材収納室の各室に、単独で不活性
   ガスを供給できる不活性ガス導入手段を設けたことを特
   徴とする真空浮揚溶解連続鋳造装置。
6. 【請求項６】請求項１ないし請求項５のいずれかに記載
   の真空浮揚溶解連続鋳造装置において、材料供給室、浮
   揚溶解処理室および棒材収納室の各々が単独で真空排気
   および圧力制御ができるようにしたことを特徴とする真
   空浮揚溶解連続鋳造装置。
7. 【請求項７】材料供給室、および浮揚溶解処理室、棒材
   収納室の全室を大気圧にして、第一および第二の真空仕
   切弁を開放して、浮揚溶解処理室の円筒ローラに棒材と
   同じ断面形状のスターティングブロックを挟んで円筒ロ
   ーラを駆動してスターティングブロックを棒材成形用ダ
   イス内に装着し、るつぼに溶解材料を供給するととも
   に、材料供給室の扉を開け室内の溶解材料投入装置に導
   電性の被溶解材料を供給し、材料供給後は、真空排気系
   により、三室共に所定の真空度にまで真空引きし、前記
   材料を浮揚溶解して、溶解完了後は円筒ローラを駆動し
   てスターティングブロックを下降させながら溶湯をダイ
   ス内に連続鋳造して、前記ダイスで冷却して凝固させて
   棒材にして下方に引き抜き棒材が所定長さに達する毎に
   カッター装置で切断して棒材収納室に切断した棒材を収
   納し、棒材収納室内に所定量の棒材が収納されると連続
   鋳造を中止して、浮揚溶解処理室と棒材収納室との間の
   第二の真空仕切弁を閉鎖して、棒材収納室内に不活性ガ
   スを導入して棒材収納室内を大気圧と略同じにしてから
   棒材収納室を分離して棒材を搬出し、空の棒材収納室を
   浮揚溶解処理室の下側に装着して、棒材収納室内を所定
   の真空度に真空引きした後、第二の真空仕切弁を開放し
   て、連続鋳造を再会するようにしたことを特徴とする真
   空浮揚溶解連続鋳造方法。
8. 【請求項８】請求項７記載の真空浮揚溶解連続鋳造方法
   において、連続鋳造中に溶解材料を所定量づつ連続して
   るつぼに供給して連続溶解して、材料供給室内の溶解材
   料が不足すると、第一の真空仕切弁を閉鎖して、材料供
   給室内に不活性ガスを供給して、該室内を大気圧と略同
   圧にした後、材料供給室の扉を開け室内の溶解材料投入
   装置に導電性の被溶解材料を供給し、材料供給後は、真
   空排気系により、該材料供給室内を真空引きして、所定
   の真空度に達した後第一の真空仕切弁を開放して前記る
   つぼへの溶解材料の供給を再開して連続溶解連続鋳造を
   行うようにしたことを特徴とする真空浮揚溶解連続鋳造
   方法。