JPS60216177A

JPS60216177A - 溶融金属加熱方法及び装置

Info

Publication number: JPS60216177A
Application number: JP60012350A
Authority: JP
Inventors: カール　ベナース
Original assignee: Ardal og Sunndal Verk AS
Current assignee: Ardal og Sunndal Verk AS
Priority date: 1984-01-25
Filing date: 1985-01-25
Publication date: 1985-10-29
Also published as: DE3562668D1; EP0152790A1; NO154498C; JPH0335595B2; US4568385A; NO154498B; EP0152790B1; NO840273L; CA1232765A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は溶解した金属への加熱方法及びその装置に関す
る。高温における溶融金属においてはいずれの場合も熱
流を制御することが重要である。

この際第１に考慮すべきは熱損失を制御することであっ
て好適な断熱材の選定が最重要項目である。しかしなが
らこれは決して常に充分ではなく、従って加熱する必要
が生じ、その際同峙に不純物質を溶解添加しない方法が
好ましい。

〔従来の技術〕

熱は溶融金属を収容している容器の底及び側面を通して
溶融金属の上部又は内部から加えることができる。実用
上又経済上の理由から、後者の方法がよく使用され、本
発明も基本的にはこの方法に依っている。

溶融金属に加熱づるために、固定電極間又は固定電極と
溶融金属間に７−りを使用できることが知られＣいる。

この方法は結果として、溶融金属の上層及び下層間に大
きな温度差を生ぜしめる。

さらに、上層及び下層の化学成分に差が生じ易い。

上層部においては、特に電極の近くでは、溶融金属の成
分は蒸発し、同時に電極から電極構成物質が混入される
、通常生じるのは電極から炭素が分離し、溶融金属に吸
収される事態である。

Ｃ本発明が解決しようとする問題点〕アークを用いた加熱は、このように８１５１及び化学成
分に不均一なこう配を生じる。希望する性状の金属を生
産覆るためには、経験、時間及び製造工程を通しての１
ノンプルの分析を必要とする。

これらの問題は、もし溶融金属をアークによって加熱し
ている間に連続してこの溶融金属を攪拌する手段があれ
ば軽減又は完全に解決することができる。

Ｃ問題点を解決するための手段〕本発明はアークによって溶融金属に熱を供給するための
方法であって、溶融金属内に挿入されＩこ中空回転円筒
の助（）にょっＣ溶融金属がこの回転円筒内で回転し、
アークを回転している溶融金属と、固定された調節可能
な電極との間に生せしめる方法である。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を添（＝Ｊ図ｎ０装置に阜ついて
説明する。

回転円筒は中空の回転体であって、数個の穴が底部及び
側面に備えられてあり、溶融金属上に吊された中空の駆
動軸で駆動されてａ３す、電極はイの高さ方向に調節可
能なようにこの中空の駆動軸内に装着されている。

もし電極から溶融金属内に物質が混入Ｊることを防」Ｖ
する必要がなければ従来型の金属ＩＡ素電（４１を使用
することができる。

電極と溶融金属表面間のアークで良く知られているもの
は、通常基本的に水平な溶融金属表面との間で作用して
いる。本発明によれば、回転円筒の動きによつ°Ｃ回転
円筒内の溶融金属表面は回転放物面となり心力によって
溶融金属は回転円筒の側面の穴を通って外に挿出される
。この作用により溶融金属の効率的な攪拌、即わち化学
組成及び温度の均一化がはかれる。

回転体を使用する本方法は、バッチ処理又は連続処理の
いかんを問わず、溶融金属の加熱、精製又は合金製造に
非常に好適である。溶融金属が連続的に流動してい゛る
ので合金製造は、合金素材を固形又は液体の状態で中空
軸を通して直接点火し０行なうこともできるし、例えば
炭素のように電極から月利を添加ツることも可能である
。

もし要求が単にきれいな熱を加えることだりであれば、
プラズマ・バーナによって生成されるアークを使用りる
ことが有利であり、この場合溶融金属で構成されてる陽
極は中空の回転円筒体内で回転させられている。回転円
筒体は側面及び底面に複数の穴を有し、陰極は非回転体
側であり、調節可能なように装着されている。

陰極は高融点の金属で構成づることができるのでζ溶融
金属内に不純物質を混入さけない。陰ｔ４１は回転円筒
体の中空軸内に配置できる。熱源どしてプラズマ・バー
ナを使用する際の一般的な困難は陽極が消耗覆るので連
続的に更新しなｔ〕ればならない点である。本発明では
この問題を完全に解決している、すなわち回転している
溶融金属は連続して更新されかつその表面の位置は保持
されているからである。

溶解の目的によっては、アークを真空又は制御された雰
囲気の中で作用させる必要がある。このような方法で、
本発明に基づく方法及び装着は溶融金属の精製について
も好適に行なえる。例えば水素を溶けたアルミニウムか
ら取り除くことが（−き、これは回転円筒体の中空軸を
通して種々のガスを溶融金属に吹き込むことにＪ、っ（
可能（ある。

これらのガスは窒素やアルゴンのような不活性カスで鉱
滓を除去するために使用覆るものてあっ（も良いし、塩
素ガス又はフレオン１２のように璃素を成分として有す
る活性ガスであっても良い。

回転円筒体の月賀は、温度、求心力及び溶融金属に対し
て自４え得るものでなければならない。ざらに、この材
質は製造工程で扱い易いものでなければならない、とく
に粉末冶金に適したものであるのが望ましい好適な材料
は、アルミニウム・ヂタナイｔ−（ａｌｕｍｉｎｉｕｍ
　ｔｉｔａｎａｔｅ）　、窒化ホウ素、アルミナ、及び
黒鉛である。

実際の選択にあたっては、回転円筒体と、溶融金属の濡
れ具合が重要である。この濡れ具合は回転円筒体の側面
及び底面に開ける穴径に大きな影響を向える。側面の穴
径は１ミリメー１−ルから、回転円筒の直径゛の５０％
の間Ｃあるし、底面の穴は、円形ではなく、たて横の軸
長が回転円筒の直径の５〜１００％のものである。底面
から、側面に聞（）た穴までの距離は２０ミリメートル
から回転円筒の上部までの間である。回転円筒体の側面
は滑らかぐあるか、又は種々の形状の翼を内外面に備え
、溶融金属をさらに急速に回転させるようにしたちのＣ
ある。回転円筒体の底面の穴が円形でないのは、同様な
効果を得るための非富にＩｎ２川な方法である。回転円
筒体の形状は又円筒でなくても良い。例えば内側は回転
放物面であっても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づ〈実施例の装置の構成を示す図で
ある。符号の説明１・・・溶融金属表面２・・・回転体３・・・回転体内の溶融金属の放物面４・・・回転体側面の穴５・・・回転体底面の穴６・・・回転体駆動用中空軸７・・・軸内電極８・・・軸吊り装置９・・・回転体軸駆動装置１０・・・ガス接続［！１１・・・電気接続１２・・・電極と回転している溶融金属間の７一ク図面
の浄書（内容に変更なし）・ＦＩＧ、１手続ネｉ１３　Ｊ’、ＩＥ訓１寺Ｈ午庁長′自゛〃役２、発明の名称溶融金属加熱方法及び装置住所氏　名　Δ−ダル　Ａグ　１ナンダル　ベルクアクチー
セルスカベツｌへ４、代理人居　所　〒１（）０東京都千代田区人手町二丁目２番′
１号新大手町ビルヂング３３１６、補正により増加りるざｈ明の故１、　特許請求の範囲を別紙の如く補正づる。２．　発明の詳細な説明の欄を下記により補正する。（１）第４頁、第１２行の１回転体」の次に１２」を、
「穴」の次にｒ４，５Ｊを加入する。（２）同頁、第１３行の「溶融金属」の次に「１」を加
入する。（３）同頁、第１４行の「駆動軸」の次に１８」を、「
電極」の次にｒ７Ｊを加入する。（４）第５頁、第４行の１放物面」の次に「３」を加入
する。（５）同頁、ｇｒＩ　ｂ行の「きれいな」を削除する。（６）同頁、第２０行の「陰極」の次に「７ｊを加入し
、［非回転体側］の「体側」を削除づる。（７）第６頁、第１行の［装着］を１固定」にＷＪ圧す
る。（８）同頁、第２行〜３行の「陰極は・・・・・・混入
させない。」を削除し、ｒ陰極は必要により高融点で、
溶融金属内に不純物質を混入さＵ゛ないような金属で構
成することができる。」を加入する。（９）第７負、第２行の「回転円筒体」の次に１２」を
加入Ｊる。（１０）同頁、第１５行の「ものである」をｒものであ
ってもよい」ににＪ　ｉＥ−する。（１１）同頁、第１６行〜１７行の「がら回転円筒の上
部までの間である」を削除し、「またはそれ以上で装置
の仝休の」法によってきめられる」を加入゛りる。２、特許請求の範囲アーク度−回転している溶融金属と、１区固定電極間に
形成することを特徴とする溶融金属加熱方法。（２）　前記アークがプラズマ・バーナによってＪ１５
　Ｄｉされることを特徴とする特許請求の範囲第１１ｎ
の溶融金属加熱方法。（３）　アークを固定電極と溶融金属間に形成し−Ｃ該
溶融金属を加熱する加熱装置にｐ−で、中空回転体の形
状で、１つ又は複数の穴をその底面及び側面に有し、溶
融金属を収容゛りる容器の上方に吊り下げられた中空軸
によって駆動される回転１本を設４Ｊ、前記電極はその
高さが調節可能監工前記中空り１１１内に装着されてい
ることを特徴とづる溶融金属加熱装置。（４）　前記底面の穴が円形ぐないことを特徴とする特
許請求の範囲第３項に記載の溶融金属加熱装置。」手続補正書（方式）昭和メρ年ｒ月７．３日特許庁長官殿 ■、事件の表示昭和乙θ年特許願第１ΔＳｃＤ　号３、補正をする者事件との関係　特許出願人５、補正命令の日イ」昭和乙Ｑ年ψ月、３ｏ日６、補ｉ１Ｅにより増加する発明の敗因　面８、補正の内容　別紙のとおり　↓１．　■図面のｔＬ
！＋　（内容に笈Ｗなし）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　アークを用いた溶融金属加熱方法において、溶
融金属内に挿入された中空回転体の回転動作によって、
前記溶融金属は前記回転体内で回転させられ、アークは
回転している溶融金属と、固定電極間に発生させられる
ことを特徴とするアークを用いた溶融金属加熱方法。
（２）　前記アークがプラズマ・バーナによって発生さ
れることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のア
ークを用いた溶融金属加熱方法。
（３）　アークを用いた溶融金属加熱装置におい゛Ｃ１
回転体は中空回転体ぐあり、１つ又は複数の穴をその底
面及び側面に有し、溶融金属の上方に吊り下げられた中
空の駆動軸によって駆動され、その高さが調節可能な電
極が前記中空軸内に装着されていることを特徴とするア
ークを用いた溶融金属加熱装置。
（４）　前記底面の穴が円形でないことを特徴とする特
許請求の範囲第３項に記載のアークを用いた溶融金属加
熱装置。
（５）　特許請求の範囲第１項から第４項に記載の方法
及び装置を用い、バッチ処理又は連続処理