JPH11273850A - 浮揚溶解装置 - Google Patents
浮揚溶解装置Info
- Publication number
- JPH11273850A JPH11273850A JP7165598A JP7165598A JPH11273850A JP H11273850 A JPH11273850 A JP H11273850A JP 7165598 A JP7165598 A JP 7165598A JP 7165598 A JP7165598 A JP 7165598A JP H11273850 A JPH11273850 A JP H11273850A
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- JP
- Japan
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- melting
- crucible
- tapping
- power supply
- levitation
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- General Induction Heating (AREA)
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】浮揚溶解装置において、溶解および出湯のサイ
クルタイムを短縮して生産性の向上を図る。 【解決手段】交流電源3からの電路を別の浮揚溶解炉に
切り替える切替装置9を設けて、交流電源3に接続され
た浮揚溶解炉が溶解および出湯期間中に別の浮揚溶解炉
の溶解準備を行い前記浮揚溶解炉が出湯完了後に前記電
路を別の浮揚溶解炉に切り替えて溶解し、溶解出湯作業
の間隔を短縮して、生産性の向上を図る。
クルタイムを短縮して生産性の向上を図る。 【解決手段】交流電源3からの電路を別の浮揚溶解炉に
切り替える切替装置9を設けて、交流電源3に接続され
た浮揚溶解炉が溶解および出湯期間中に別の浮揚溶解炉
の溶解準備を行い前記浮揚溶解炉が出湯完了後に前記電
路を別の浮揚溶解炉に切り替えて溶解し、溶解出湯作業
の間隔を短縮して、生産性の向上を図る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、被溶解金属をる
つぼ内で浮揚させて溶解する装置の生産性が向上するよ
うにした浮揚溶解装置に関する。
つぼ内で浮揚させて溶解する装置の生産性が向上するよ
うにした浮揚溶解装置に関する。
【0002】
【従来の技術】浮揚溶解装置は、るつぼの外周側に巻か
れた誘導コイルによってるつぼ内の溶湯と、良導電金属
製のるつぼとに誘導電流を発生させ、溶湯とるつぼとの
誘導電流が対向する面では互いに逆向きであることから
電磁反発力が発生するので、この反発力で溶湯を浮揚さ
せて、るつぼと溶湯とが非接触の状態で溶解できるよう
にした装置である。
れた誘導コイルによってるつぼ内の溶湯と、良導電金属
製のるつぼとに誘導電流を発生させ、溶湯とるつぼとの
誘導電流が対向する面では互いに逆向きであることから
電磁反発力が発生するので、この反発力で溶湯を浮揚さ
せて、るつぼと溶湯とが非接触の状態で溶解できるよう
にした装置である。
【0003】この装置では、溶湯は常に浮揚状態を保っ
ているので、溶解した金属はるつぼからの不純物の混入
がなく高純度の溶湯が得られる。この溶湯を鋳型に流し
込むことにより高純度鋳造品の生産が可能で、例えばチ
タニウム等の活性金属、高融点金属(クロム、ニオブ、
モリブデン)、シリコン等の溶解に適している。るつぼ
に作用する電磁力が強いので、溶湯は電磁攪拌され、均
一な組織が要求される合金溶解に適している。
ているので、溶解した金属はるつぼからの不純物の混入
がなく高純度の溶湯が得られる。この溶湯を鋳型に流し
込むことにより高純度鋳造品の生産が可能で、例えばチ
タニウム等の活性金属、高融点金属(クロム、ニオブ、
モリブデン)、シリコン等の溶解に適している。るつぼ
に作用する電磁力が強いので、溶湯は電磁攪拌され、均
一な組織が要求される合金溶解に適している。
【0004】図2は従来の浮揚溶解装置の構成を示し、
(a)は溶解中の状態図、(b)は出湯中の状態図を示
す。この図2において、1は電気的に絶縁された2つ以
上のセグメントを周方向に絶縁物を介して並べて構成
し、底部に流出口1aを形成したるつぼである。このる
つぼ1の内部はくり貫かれており、この部分に被溶解金
属が入れられる。該るつぼ1の外周側には誘導コイル2
が巻回されて、該るつぼ1と誘導コイル2とで浮揚溶解
炉を構成し、これに交流電源3を加えて浮揚溶解装置に
なる。なお、前記流出口1aには、溶解中の停電、およ
びその他の事故により交流電源3から高周波電流が誘導
コイル2に供給されなくなった場合、溶湯への浮揚力が
喪失して溶湯が流出口1aから落下して下方の機器に損
傷を与えるのを防止するための栓4が図示されていない
栓開閉機構により着脱可能に装着されている。
(a)は溶解中の状態図、(b)は出湯中の状態図を示
す。この図2において、1は電気的に絶縁された2つ以
上のセグメントを周方向に絶縁物を介して並べて構成
し、底部に流出口1aを形成したるつぼである。このる
つぼ1の内部はくり貫かれており、この部分に被溶解金
属が入れられる。該るつぼ1の外周側には誘導コイル2
が巻回されて、該るつぼ1と誘導コイル2とで浮揚溶解
炉を構成し、これに交流電源3を加えて浮揚溶解装置に
なる。なお、前記流出口1aには、溶解中の停電、およ
びその他の事故により交流電源3から高周波電流が誘導
コイル2に供給されなくなった場合、溶湯への浮揚力が
喪失して溶湯が流出口1aから落下して下方の機器に損
傷を与えるのを防止するための栓4が図示されていない
栓開閉機構により着脱可能に装着されている。
【0005】前記誘導コイル2に前記交流電源3から高
周波電流を供給することにより発生する磁束は前記セグ
メントに鎖交して渦電流を誘導するするとともにセグメ
ント間の絶縁物が形成する磁気的空間(スリットと呼
ぶ)を通してるつぼ内部にも進入してるつぼ内の被溶解
金属と鎖交して被溶解金属内に渦電流を誘導する。この
セグメントと被溶解金属とに誘導する渦電流の方向は対
向する面では互いに逆向きなので磁気的に反発力を生
じ、るつぼ1は固定しているので被溶解金属に浮揚力が
働き、この浮揚力が被溶解金属の重量より大きければ被
溶解金属はるつぼ1から離れて浮上する。被溶解金属は
前記渦電流による抵抗損により加熱し続けられる。この
ために被溶解金属は浮揚状態で溶解する。
周波電流を供給することにより発生する磁束は前記セグ
メントに鎖交して渦電流を誘導するするとともにセグメ
ント間の絶縁物が形成する磁気的空間(スリットと呼
ぶ)を通してるつぼ内部にも進入してるつぼ内の被溶解
金属と鎖交して被溶解金属内に渦電流を誘導する。この
セグメントと被溶解金属とに誘導する渦電流の方向は対
向する面では互いに逆向きなので磁気的に反発力を生
じ、るつぼ1は固定しているので被溶解金属に浮揚力が
働き、この浮揚力が被溶解金属の重量より大きければ被
溶解金属はるつぼ1から離れて浮上する。被溶解金属は
前記渦電流による抵抗損により加熱し続けられる。この
ために被溶解金属は浮揚状態で溶解する。
【0006】この浮揚溶解装置により溶解された溶湯の
取出し方法は様々であるが、るつぼ1の底に流出口1a
を設けてこの流出口1aから連続的、または間欠的に溶
湯を取出す方法が有る(特開平5―15950号公報参
照)。この公報によれば、誘導コイルの電流を略一定に
制御しながらるつぼ1内にて金属を溶解するとともに、
固体材料の小片をるつぼ上部から連続的または間欠的に
供給し、供給量に応じた溶湯を流出口1aから連続的に
または間欠的に流出させて取出し、金型に注ぐなどの次
工程に進む。また、特開平7―245182号公報によ
れば流出口1aは栓4を用いて塞ぎ出湯時に栓4を開け
ることで出湯の時期とその量を自在に制御することが可
能である。
取出し方法は様々であるが、るつぼ1の底に流出口1a
を設けてこの流出口1aから連続的、または間欠的に溶
湯を取出す方法が有る(特開平5―15950号公報参
照)。この公報によれば、誘導コイルの電流を略一定に
制御しながらるつぼ1内にて金属を溶解するとともに、
固体材料の小片をるつぼ上部から連続的または間欠的に
供給し、供給量に応じた溶湯を流出口1aから連続的に
または間欠的に流出させて取出し、金型に注ぐなどの次
工程に進む。また、特開平7―245182号公報によ
れば流出口1aは栓4を用いて塞ぎ出湯時に栓4を開け
ることで出湯の時期とその量を自在に制御することが可
能である。
【0007】これによると溶湯は栓の有無にかかわらず
浮揚状態であり、出湯時は誘導コイルの電流を調整する
などして電磁力を弱めて、流出口1aからの出湯を可能
にしており、また、出湯時は、湯と流出口1aとは互い
に反発する力が作用するために非接触で出湯することが
可能である。従って浮揚溶解した金属をこの方式にて出
湯すれば非接触のまま溶解、出湯できる。この方式では
被溶解金属を完全に溶解後(図2(a)参照)に栓4を
開き出湯を開始(図2(b)参照)し、湯を途中で停止
したり、完全に出湯した後に栓4を閉じ材料を追加し溶
解する工程の繰り返しによって連続運転を行っている。
浮揚状態であり、出湯時は誘導コイルの電流を調整する
などして電磁力を弱めて、流出口1aからの出湯を可能
にしており、また、出湯時は、湯と流出口1aとは互い
に反発する力が作用するために非接触で出湯することが
可能である。従って浮揚溶解した金属をこの方式にて出
湯すれば非接触のまま溶解、出湯できる。この方式では
被溶解金属を完全に溶解後(図2(a)参照)に栓4を
開き出湯を開始(図2(b)参照)し、湯を途中で停止
したり、完全に出湯した後に栓4を閉じ材料を追加し溶
解する工程の繰り返しによって連続運転を行っている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】浮揚溶解炉と交流電源
とを一対にした従来の構成では、耐火物を用いて構成し
たるつぼにより溶解する場合に比べるつぼの予備加熱が
不要であることから、急速溶解、出湯が可能であり、溶
解から出湯までを短時間に行うことが可能である。例え
ば、50kgの浮揚溶解装置では50kgの鉄を冷材か
らスタートして約5分間で完全に溶解し、出湯も流出口
からの場合は約15秒で完全に出湯できる。 しかし、
次の溶解に移行するにはるつぼ内のスラグなどの残留物
の除去や清掃作業が介在し、これらの時間(15〜30
分)中は生産が中断することから、連続的に大量の鋳造
品を生産することが難しいという課題を残していた。
とを一対にした従来の構成では、耐火物を用いて構成し
たるつぼにより溶解する場合に比べるつぼの予備加熱が
不要であることから、急速溶解、出湯が可能であり、溶
解から出湯までを短時間に行うことが可能である。例え
ば、50kgの浮揚溶解装置では50kgの鉄を冷材か
らスタートして約5分間で完全に溶解し、出湯も流出口
からの場合は約15秒で完全に出湯できる。 しかし、
次の溶解に移行するにはるつぼ内のスラグなどの残留物
の除去や清掃作業が介在し、これらの時間(15〜30
分)中は生産が中断することから、連続的に大量の鋳造
品を生産することが難しいという課題を残していた。
【0009】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、溶解および出湯
のサイクルタイムを短縮して生産性が向上するようにし
た浮揚溶解装置を提供することにある。
れたもので、その目的とするところは、溶解および出湯
のサイクルタイムを短縮して生産性が向上するようにし
た浮揚溶解装置を提供することにある。
【0010】
【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、有底の円筒状に形成されその
底部に溶湯を出す流出口、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、および該るつぼの外径側に誘導コイルを巻
回してなる複数の浮揚溶解炉と、浮揚溶解炉に高周波電
流を供給する交流電源と、前記交流電源からの電路を複
数の浮揚溶解炉のいずれかに切り替える切替装置とを備
えたことを特徴とする。
に請求項1記載の発明は、有底の円筒状に形成されその
底部に溶湯を出す流出口、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、および該るつぼの外径側に誘導コイルを巻
回してなる複数の浮揚溶解炉と、浮揚溶解炉に高周波電
流を供給する交流電源と、前記交流電源からの電路を複
数の浮揚溶解炉のいずれかに切り替える切替装置とを備
えたことを特徴とする。
【0011】上記構成により、交流電源に接続した浮揚
溶解炉により溶解出湯作業を行っている間に交流電源に
接続されていない他の浮揚溶解炉に溶解材料をセットし
て、交流電源に接続した前記浮揚溶解炉の溶解、出湯作
業が完了次第、溶解材料をセットした他の浮揚溶解炉に
交流電源を切り替えて溶解作業に移行し、前記溶解出湯
を完了した浮揚溶解炉はスラグの除去、炉内清掃作業を
行うとともに、溶解材料をセットして次の溶解に備える
ようにして、一台の交流電源を複数の浮揚溶解炉に切替
え使用することにより溶解、出湯作業を連続して行うこ
とが可能になり、溶解のサイクルタイムを短縮すること
が可能になる。
溶解炉により溶解出湯作業を行っている間に交流電源に
接続されていない他の浮揚溶解炉に溶解材料をセットし
て、交流電源に接続した前記浮揚溶解炉の溶解、出湯作
業が完了次第、溶解材料をセットした他の浮揚溶解炉に
交流電源を切り替えて溶解作業に移行し、前記溶解出湯
を完了した浮揚溶解炉はスラグの除去、炉内清掃作業を
行うとともに、溶解材料をセットして次の溶解に備える
ようにして、一台の交流電源を複数の浮揚溶解炉に切替
え使用することにより溶解、出湯作業を連続して行うこ
とが可能になり、溶解のサイクルタイムを短縮すること
が可能になる。
【0012】
【発明の実施の形態】図1はこの発明の実施の形態の主
要部の構成図を示す。この図1において、1は電気的に
絶縁された2つ以上のセグメントを周方向に絶縁物を介
して並べて構成し、底部に流出口1aを形成したるつぼ
である。このるつぼ1の内部はくり貫かれており、この
部分に被溶解金属が入れられる。該るつぼ1の外周側に
は誘導コイル2が巻回されており、交流電源3から高周
波電流を供給される。なお、前記流出口1aには、溶解
中の停電、およびその他の事故により交流電源3から高
周波電流が誘導コイル2に供給されなくなった場合、溶
湯への浮揚力が喪失して溶湯が流出口1aから落下して
下方の機器に損傷を与えるのを防止するための栓4が図
示されていない栓開閉機構により着脱可能に装着されて
いる。6はるつぼ1と誘導コイル2とで構成されたN
o.1浮揚溶解炉であり、7、8は同様に構成したN
o.2,No.3浮揚溶解炉である。9は前記No.1
〜No.3浮揚溶解炉と交流電源3とを切替え接続する
ための切替装置であり、A1,B1グループ、A2,B
2ル−プ、A3,B3グル−プの3か所に1切替えでき
る構成になっている。この図1において、No.1浮揚
溶解炉6は切替装置9のA1,B1端子を介して交流電
源3に接続されており、該交流電源3から誘導コイル2
に供給される高周波電流によりるつぼ1内の被溶解金属
を溶解して浮揚した溶湯5にして出湯するまでの作業を
実施中である。なお、栓4は流出口1aに装着されてい
る。
要部の構成図を示す。この図1において、1は電気的に
絶縁された2つ以上のセグメントを周方向に絶縁物を介
して並べて構成し、底部に流出口1aを形成したるつぼ
である。このるつぼ1の内部はくり貫かれており、この
部分に被溶解金属が入れられる。該るつぼ1の外周側に
は誘導コイル2が巻回されており、交流電源3から高周
波電流を供給される。なお、前記流出口1aには、溶解
中の停電、およびその他の事故により交流電源3から高
周波電流が誘導コイル2に供給されなくなった場合、溶
湯への浮揚力が喪失して溶湯が流出口1aから落下して
下方の機器に損傷を与えるのを防止するための栓4が図
示されていない栓開閉機構により着脱可能に装着されて
いる。6はるつぼ1と誘導コイル2とで構成されたN
o.1浮揚溶解炉であり、7、8は同様に構成したN
o.2,No.3浮揚溶解炉である。9は前記No.1
〜No.3浮揚溶解炉と交流電源3とを切替え接続する
ための切替装置であり、A1,B1グループ、A2,B
2ル−プ、A3,B3グル−プの3か所に1切替えでき
る構成になっている。この図1において、No.1浮揚
溶解炉6は切替装置9のA1,B1端子を介して交流電
源3に接続されており、該交流電源3から誘導コイル2
に供給される高周波電流によりるつぼ1内の被溶解金属
を溶解して浮揚した溶湯5にして出湯するまでの作業を
実施中である。なお、栓4は流出口1aに装着されてい
る。
【0013】No.2、No.3浮揚溶解炉7、8は、
それぞれ切替装置9のA2,B2端子、A3,B3端子
に接続されているが交流電源3とは切り離されて通電で
きない状態になっている。そして、No.2浮揚溶解炉
7は被溶解金属を炉内にセット済みであり、No.1浮
揚溶解炉6が溶解、出湯作業を完了次第切替装置9をA
2、B2端子に切替えて、溶解、出湯作業に入るべく待
機中であり、No.3浮揚溶解炉8は、流出口1aに装
着した栓4を開放して、出湯作業を終了した直後であ
り、次回の溶解に備えてスラグなどの除去、および炉内
清掃作業にかかろうとしている状態である。このように
して、No.1〜No.3浮揚溶解炉6、7、8を順次
切替え使用することにより、全体として溶解のサイクル
タイムが短縮されて生産性を向上させることができる。
それぞれ切替装置9のA2,B2端子、A3,B3端子
に接続されているが交流電源3とは切り離されて通電で
きない状態になっている。そして、No.2浮揚溶解炉
7は被溶解金属を炉内にセット済みであり、No.1浮
揚溶解炉6が溶解、出湯作業を完了次第切替装置9をA
2、B2端子に切替えて、溶解、出湯作業に入るべく待
機中であり、No.3浮揚溶解炉8は、流出口1aに装
着した栓4を開放して、出湯作業を終了した直後であ
り、次回の溶解に備えてスラグなどの除去、および炉内
清掃作業にかかろうとしている状態である。このように
して、No.1〜No.3浮揚溶解炉6、7、8を順次
切替え使用することにより、全体として溶解のサイクル
タイムが短縮されて生産性を向上させることができる。
【0014】なお、このようにして溶解、出湯される溶
湯5は例えば、各浮揚溶解炉6、7、8の下方にセット
された鋳型に、間欠出湯、または一括全量出湯など鋳込
み量に応じて鋳込んで鋳造品することもできるし、溶解
金属を投入しながらの連続鋳造を行って鋳棒にすること
もできる。また、この実施の形態では浮揚溶解炉が3つ
の場合を示したが、2つ以上の浮揚溶解炉であれば良
い。
湯5は例えば、各浮揚溶解炉6、7、8の下方にセット
された鋳型に、間欠出湯、または一括全量出湯など鋳込
み量に応じて鋳込んで鋳造品することもできるし、溶解
金属を投入しながらの連続鋳造を行って鋳棒にすること
もできる。また、この実施の形態では浮揚溶解炉が3つ
の場合を示したが、2つ以上の浮揚溶解炉であれば良
い。
【0015】
【発明の効果】この発明によれば、複数のるつぼを溶
解、出湯作業に切り替えて用いることで、連続操業が可
能になる。従って装置自体の停止時間が少なくなるた
め、連続的な鋳造品の生産が可能になり、時間当たりの
生産量の増大、ランニングコストの低減、生産効率の向
上が図れる効果がある。また、1炉からの出湯量は全量
出湯から、出湯中に誘導コイルへの電流を制御して出湯
を中断したり、再度誘導コイルへの電流を制御して出湯
を再開したりする間欠出湯、溶解金属を供給しながらの
出湯のような種々の出湯にも対応できるため、溶解材
料、一枠当たりの鋳込み重量に影響されない操業が可能
である。さらに、異種の金属の溶解、出湯を行う場合で
もるつぼが直前に溶解した金属に濡れないのでスラグな
どを除去するだけで次の溶解、出湯に備えられ、金種の
変更に伴う異種金属の混入を除去する作業のための操業
停止が不要で連続して操業することができる。
解、出湯作業に切り替えて用いることで、連続操業が可
能になる。従って装置自体の停止時間が少なくなるた
め、連続的な鋳造品の生産が可能になり、時間当たりの
生産量の増大、ランニングコストの低減、生産効率の向
上が図れる効果がある。また、1炉からの出湯量は全量
出湯から、出湯中に誘導コイルへの電流を制御して出湯
を中断したり、再度誘導コイルへの電流を制御して出湯
を再開したりする間欠出湯、溶解金属を供給しながらの
出湯のような種々の出湯にも対応できるため、溶解材
料、一枠当たりの鋳込み重量に影響されない操業が可能
である。さらに、異種の金属の溶解、出湯を行う場合で
もるつぼが直前に溶解した金属に濡れないのでスラグな
どを除去するだけで次の溶解、出湯に備えられ、金種の
変更に伴う異種金属の混入を除去する作業のための操業
停止が不要で連続して操業することができる。
【0016】また、浮揚溶解装置の内で、設備費の大半
は交流電源が占めるので、交流電源を有効に使って生産
性を向上させることは製品コストに含まれる原価償却費
を結果的に下げる効果がある。
は交流電源が占めるので、交流電源を有効に使って生産
性を向上させることは製品コストに含まれる原価償却費
を結果的に下げる効果がある。
【図1】この発明の実施の形態の主要部分の構成図
【図2】従来の浮揚溶解装置の構成を示し、(a)は溶
解中の状態図、(b)は出湯中の状態図
解中の状態図、(b)は出湯中の状態図
1 るつぼ 1a 流出口 2 誘導コイル 3 交流電源 4 栓 5 溶湯 6 No.1浮揚溶解炉 7 No.2浮揚溶解炉 8 No.3浮揚溶解炉 9 切替装置
Claims (1)
- 【請求項1】有底の円筒状に形成されその底部に溶湯を
出す流出口、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、
および該るつぼの外径側に誘導コイルを巻回してなる複
数の浮揚溶解炉と、浮揚溶解炉に高周波電流を供給する
交流電源と、前記交流電源からの電路を複数の浮揚溶解
炉のいずれかに切り替える切替装置とを備えたことを特
徴とする浮揚溶解装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7165598A JPH11273850A (ja) | 1998-03-20 | 1998-03-20 | 浮揚溶解装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7165598A JPH11273850A (ja) | 1998-03-20 | 1998-03-20 | 浮揚溶解装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11273850A true JPH11273850A (ja) | 1999-10-08 |
Family
ID=13466850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7165598A Withdrawn JPH11273850A (ja) | 1998-03-20 | 1998-03-20 | 浮揚溶解装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11273850A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007170728A (ja) * | 2005-12-21 | 2007-07-05 | Daido Steel Co Ltd | 電気炉設備 |
-
1998
- 1998-03-20 JP JP7165598A patent/JPH11273850A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007170728A (ja) * | 2005-12-21 | 2007-07-05 | Daido Steel Co Ltd | 電気炉設備 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051122 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20060124 |