JPH0677951U - 真空誘導溶解鋳造装置 - Google Patents
真空誘導溶解鋳造装置Info
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- JPH0677951U JPH0677951U JP2471693U JP2471693U JPH0677951U JP H0677951 U JPH0677951 U JP H0677951U JP 2471693 U JP2471693 U JP 2471693U JP 2471693 U JP2471693 U JP 2471693U JP H0677951 U JPH0677951 U JP H0677951U
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- cooling
- induction melting
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本考案は真空誘導溶解炉を傾動して溶解炉か
らの溶湯を水冷鋳型内へ注湯する際、溶湯が水冷円板上
に落下する部分すなわち落下点をほぼ同一に設定する必
要上この部分が高温の溶湯との接触により侵食され水冷
鋳型の寿命が短いため、この部分の侵食を低減し水冷鋳
型の寿命を延することを目的とする。 【構成】 真空誘導溶解炉21の出湯樋11から流下す
る溶湯10が水冷円板34上に落下する落下点Pの位置
にくぼみ34aを設け、このくぼみ内に高温での機械的
強度が大で、耐侵食性材料で製作された冷却板25を嵌
め込むとともに、下部冷却構造体36の内部に冷却水を
給水口12から前記の落下点Pの真下に直線的に噴流状
に導き、次に冷却水の流路をS字状に屈曲させ吐出口1
3から排出されるように案内する第1と第2の仕切り案
内板35a、35bを配置した構成である。
らの溶湯を水冷鋳型内へ注湯する際、溶湯が水冷円板上
に落下する部分すなわち落下点をほぼ同一に設定する必
要上この部分が高温の溶湯との接触により侵食され水冷
鋳型の寿命が短いため、この部分の侵食を低減し水冷鋳
型の寿命を延することを目的とする。 【構成】 真空誘導溶解炉21の出湯樋11から流下す
る溶湯10が水冷円板34上に落下する落下点Pの位置
にくぼみ34aを設け、このくぼみ内に高温での機械的
強度が大で、耐侵食性材料で製作された冷却板25を嵌
め込むとともに、下部冷却構造体36の内部に冷却水を
給水口12から前記の落下点Pの真下に直線的に噴流状
に導き、次に冷却水の流路をS字状に屈曲させ吐出口1
3から排出されるように案内する第1と第2の仕切り案
内板35a、35bを配置した構成である。
Description
【0001】
本考案は、真空中または不活性ガス雰囲気内で誘導加熱によって半導体等の材 料として知られる、(1)高純度の金属または合金、(2)チタンあるいはジル コニウム(Zr)など酸素、窒素又は炭素などと反応しやすいために高純度の金 属製品として溶製するのが困難な金属または合金、(3)熔融温度が極めて高い 、W,Mo,Ta,Nbなど特殊金属として取り扱われている金属またはそれら の合金を溶解するのに適した真空誘導溶解鋳造装置に関し、より具体的には、真 空誘導溶解炉と、それから出湯された熔融金属を鋳造する水冷鋳型とを含んで構 成された真空誘導溶解鋳造装置に関する。
【0002】
真空誘導溶解鋳造装置全体としては、本考案の実施例としての図1に示され、 これに使用されていた、従来の水冷鋳型の正面図を図4に、図4のA−Aに沿っ て見た断面図を図5示す。 これらの図において、水冷鋳型1は、環状のカ−ボン鋳型2と、その下部に配 置された冷却構造体3とから構成され、冷却構造体3は鋳型の底壁を構成する銅 製の水冷円板4と、その下部に一体に連続して配置され、冷却水の給水口12と 、吐出口13と、複数個(図では3個)の仕切り案内板5を有する下部冷却水構 造体6とを含み、水冷円板4と下部冷却構造体6とはOリング7を介してボルト などにより液密に結合され、カ−ボン鋳型2はリング状の鋳型固定体8と複数個 の蝶ボルト9により水冷円板4に取り付けられる。 詳細を後述する真空誘導溶解炉で溶解された金属の溶湯10は、炉体が傾動さ れ出湯樋11からカ−ボン鋳型2内に注入され、水冷円板4により冷却され凝固 する。この水冷円板4の下には、冷却水を収容する室としての前述した下部冷却 構造体6が設けられ、冷却水は給水口12から流入して図5に示すように3個の 仕切り案内板5によって仕切られた区画内を矢印に示すように、ほぼW字状に流 れて吐出口13から排出される。
【0003】
図4に示すように、健全な鋳造品又は鋳塊とするには、溶解炉の出湯樋11か ら流れ落ちる溶湯10が水冷円板4のほぼ同じ落下点(P)に落下した後円滑に 周囲に拡がって流れ、水冷円板4により冷却され凝固される必要があるので、銅 製の水冷円板4の落下点(P)とその周辺の部分は、鋳造の際にはある程度の流 速で落下する高温の溶湯と接触するため、エロ−ジョン(浸食)によって加速さ れた腐食により、水冷円板4の他の部分よりは損傷が早いので水冷円板4全体と しての寿命も短かく早期交換を必要としていた。 本考案は水冷円板4表面の溶湯落下点(P)と、その周辺の部分の耐浸食性を 向上させ、水冷円板全体としての寿命を延長させることを課題とする。
【0004】
水冷円板の溶湯落下点とその周辺を含む所定の部分にくぼみを設け、高温での 機械的強度が大で融点が高く、熱衝撃に強い耐熱、耐浸食性材料で作られた冷却 板を交換可能に嵌め込むとともに、冷却水の給水口と溶湯落下点にある冷却板と を結ぶ線にほぼ平行に堰状の仕切り案内板を配置し、この仕切り案内板に案内さ れた冷却水の下流部を変流させる少なくとも1個の別の仕切り案内板を配置し、 給水口からの冷却水が、最短距離で冷却板の裏面に達して冷却した後水冷円板の 残りの部分を冷却して吐出口から吐出されるようにして上記の課題を解決した。
【0005】
溶湯落下点Pに配置される前記耐熱、耐浸食材料製の冷却板は、落下する溶湯 に対する耐エロ−ジョン性が高いので寿命が延長され、寿命に達して溶損した場 合は容易に交換され、更に仕切り案内板を前記のように配置したことにより、冷 却水は最短距離を経て、その温度が上昇しない中に、落下点Pの裏面に達するの で冷却効率が高く、嵌め込まれた冷却板と仕切り案内板を併用することにより冷 却プレ−トの溶損防止に役立ち、水冷円板の寿命、従って水冷鋳型全体の寿命を 顕著に延長する。
【0006】
図1は、本考案による真空誘導溶解鋳造装置の一実施例を示す部分縦断立面図 で、図1のB−B断面を図2に、図2のC矢視平面図を図3に示す。これらの図 において従来技術としての図4と同じ部材には同じ符号を付して示す。 図1及び図2を参照すると、円筒形圧力タンク状の真空槽20は、その中心軸 線を水平にして置かれ、内部に誘導加熱コイル21aを備えた真空誘導溶解炉2 1が、図示しない駆動装置により回動される傾動軸22により傾動される支持台 23に取り付けられる。 一方、水冷鋳型31は真空槽20の内壁に固定された架台24に取り付けられ 、傾動された真空誘導溶解炉21の出湯樋11からの溶湯10を受けるようにな っていて、水冷鋳型31は図1〜図3に示すように、水冷鋳型31の底板と下部 冷却構造体36の天井を兼ねる銅製の水冷円板34の、溶湯落下点P部分には円 形のくぼみ34aが設けられ、そのくぼみに高温での機械的強度が大で、融点が 高く、熱衝撃に強い耐熱、耐浸食材料、例えばハイアルミナ系耐火物または、C u−Cr−Zr合金などで作られた円形の冷却板25が水冷円板34の上面と同 一平面をなし、いわゆる面一になるようにめ込まれ、下部冷却構造体36の内部 には、第1の仕切り案内板35aと第2の仕切り案内板35bとの、2個の仕切 り案内板が給水口12と吐出口13とを結ぶ線に斜に且つ互いに平行に配置され て、次々に連通する3つの区画に区分され、内部に導入された冷却水がS字状に 蛇行するようにされ、上記以外の構造は前記の図4及び図5に示した従来の水冷 鋳型1と同様である。
【0007】 図2と図3を参照し、前述した前記の2個の仕切り案内板の配置の細部につき 補足説明する。 図3(A)は本考案の第1の実施例を示し、図において、第1の仕切り案内板 35aは、給水口12から円形の冷却板25の中心Cに向こう矢印Dの方向に平 行に、給水口12に近い内周部から対向する内周部に向かって堰状に突出しその 先端には、溶湯10の流路となる隙間Gaが空けられ、一方第2の仕切り案内板 35bは、吐出口13よりもやや内方の位置から第1の仕切り案内板35aに平 行に堰状に突出し、その先端と下部冷却構造体36の内壁36aとの間には隙間 Gbが空けられている。 第1と第2の仕切り案内板35aと35bは全体としては、給水口12と吐出 口13を結ぶ線に対し斜めに配置されていることになる。 第1と第2の仕切り案内板35aと35bとの、2個の仕切り案内板により、 下部冷却構造体36の内部は3つの区画に区分されるが、隙間GaとGbにより これらの区画は次々に連通されて、S字状に屈曲した冷却水の流路を形成する。 次に上記構造による作用について説明すると、図1に示すように真空誘導溶
解 炉21の全傾動範囲にわたり出湯樋11から流下する溶湯10は、全傾動範囲に わたり常に定落下点P上の冷却板25の上に落下するが、この冷却板25は前述 したようにハイアルミナ系耐火物または、Cu−Cr−Zr合金などで作られ耐 熱、耐浸食材料で作られ、熱衝撃に強いので耐久性があり、また寿命に達して溶 損した場合でも容易に交換できる。 一方、冷却水は第1の仕切り案内板35aにより、給水口12から最高温度に なる冷却板25の裏側までの間を最短距離で流れて冷却を終わった後、図3に矢 印で示すようにS字状に蛇行して水冷円板34の全体を冷却した後、吐き出し口 から排出され冷却板25の寿命を延長できる。
解 炉21の全傾動範囲にわたり出湯樋11から流下する溶湯10は、全傾動範囲に わたり常に定落下点P上の冷却板25の上に落下するが、この冷却板25は前述 したようにハイアルミナ系耐火物または、Cu−Cr−Zr合金などで作られ耐 熱、耐浸食材料で作られ、熱衝撃に強いので耐久性があり、また寿命に達して溶 損した場合でも容易に交換できる。 一方、冷却水は第1の仕切り案内板35aにより、給水口12から最高温度に なる冷却板25の裏側までの間を最短距離で流れて冷却を終わった後、図3に矢 印で示すようにS字状に蛇行して水冷円板34の全体を冷却した後、吐き出し口 から排出され冷却板25の寿命を延長できる。
【0008】 図3(B)は本考案の第2の実施例を示し、水冷鋳型31の給水口12の先端 12aは、矢印Fで示すように、冷却板25の下面に向け斜め上向きに指向され たノズルとして成形され、冷却水は冷却板25の下面を直接、急速に冷却した後 、下部冷却構造体36の他の部分を冷却して吐出口から排出されるようになって いる。 このように給水口12の先端12aを斜め上向きに指向して配置するだけでも 、下部冷却構造体36を冷却するに十分な場合もあるが、前記の第1と第2の仕 切り案内板35a、35bと併用すれば一層有効である。
【0009】
上述したように本考案は、従来の水冷鋳型に穴明けと、円板を製作し嵌め込む という簡単な機械加工を加えるだけの簡易で低価格の改造により、その寿命を遥 かに長くすることができる。
【図1】本考案による真空誘導溶解鋳造装置の第1の実
施例を示す部分縦断立面図である。
施例を示す部分縦断立面図である。
【図2】図1のB−B断面側面図である。
【図3】本図の(A)は図2のC矢視平面図であり、本
図の(B)は本考案の第2の実施例としての水冷鋳型断
面側面図である。
図の(B)は本考案の第2の実施例としての水冷鋳型断
面側面図である。
【図4】従来の真空誘導溶解鋳造装置における水冷鋳型
の正面図である。
の正面図である。
【図5】図4のA−A断面図である。
2 カ−ボン鋳型 8 鋳型固定体 10 溶湯 12 給水口 12a 斜め上向きにされた給水口の先端 13 吐出口 20 真空槽 21 真空誘導溶解炉 25 冷却板 31 冷却構造体 34 水冷円板 34a くぼみ 35a 第1の仕切り案内板 35b 第2の仕切り案内板 36 下部冷却構造体 36a 下部冷却構造体の内壁 Ga、Gb 第1、第2の仕切り案内板と下部冷却構造
体の内壁との間の隙間 P 溶湯の水冷円板上への落下点
体の内壁との間の隙間 P 溶湯の水冷円板上への落下点
Claims (4)
- 【請求項1】 真空槽(20)内において真空中または
不活性ガス雰囲気下で金属または合金を溶解し傾動装置
により傾動されて溶湯を出湯する真空誘導溶解炉(2
1)と、 出湯された前記の溶湯が鋳造される環状の鋳型(2)の
底板として配置され、前記の出湯される溶湯をほぼ同一
の落下点(P)で受ける銅製の水冷円板(4)と、この
水冷円板(4)の下方に配置される冷却水の給水口(1
2)と、吐出口(13)と、冷却水を回流させる複数個
の仕切り案内板(5)とを有し、冷却水室を形成する下
部冷却構造体(6)とを含んで成る冷却構造体(3)と
を有する水冷鋳型(1)と、 を組み合わせて成る真空誘導溶解鋳造装置において;前
記水冷円板は、前記落下点に相当する位置に明けられた
円形または楕円形のくぼみ(34a)内に前記水冷円板
(4)の上面と同一面上に整列して嵌め込まれ熔融金属
の熱流との接触による浸食を低減するための耐熱、耐浸
食性材料製の冷却板(25)を有し、 前記の下部冷却構造体は、その給水口(12)から導入
される冷却水を最短距離で前記の冷却板(25)の下方
へ導き、次にその流路を変換させて吐出口に導くための
複数個の案内板を有する冷却下部構造体(36)として
構成されていることを特徴とする真空誘導溶解鋳造装
置。 - 【請求項2】 請求項1記載の真空誘導溶解炉におい
て、前記の耐熱、耐浸食性材料がハイアルミナ系耐火物
またはCu−Cr−Zr合金のいずれかにされているこ
とを特徴とする真空誘導溶解鋳造装置。 - 【請求項3】 請求項1または2記載の真空誘導溶解鋳
造装置において、前記の冷却下部構造体は、その給水口
(12)の先端が前記冷却板(25)の底面の直下に向
け斜め上に指向されたノズル(12a)とされているこ
とを特徴とする真空誘導溶解鋳造装置。 - 【請求項4】 請求項1から3までのいずれかに記載の
真空誘導溶解鋳造装置において、前記の冷却下部構造体
の複数個の仕切り案内板は、 前記冷却下部構造体の内壁の給水口(12)に近い位置
から冷却板(25)の下方に延びその先端と対向する内
壁との間に隙間が形成される第1の仕切り案内板(35
a)と、 この第1の仕切り案内板(35a)に平行に、前記吐出
口(13)の近くから対向する内壁(36a)に向かっ
て延び所定の隙間(Gb)を保って配置された第2の仕
切り案内板(35b)とを有し、 冷却水が給水口から前記第1の仕切り案内板(35a)
に沿って、前記冷却板(25)の下まで最短距離の流路
を流れて冷却した後、先端の隙間において変流され、前
記第1と第2の仕切り案内板(35a、35b)の間を
向流し、前記第2の仕切り案内板の先端で再度変流され
S字状に流れて前記の吐出口(13)から排出されるこ
とを特徴とする真空誘導溶解鋳造装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1993024716U JP2591956Y2 (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | 真空誘導溶解鋳造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1993024716U JP2591956Y2 (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | 真空誘導溶解鋳造装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0677951U true JPH0677951U (ja) | 1994-11-01 |
JP2591956Y2 JP2591956Y2 (ja) | 1999-03-10 |
Family
ID=12145897
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1993024716U Expired - Lifetime JP2591956Y2 (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | 真空誘導溶解鋳造装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2591956Y2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002346727A (ja) * | 2001-05-28 | 2002-12-04 | Metts Corp | 金属インゴットの製造装置 |
-
1993
- 1993-04-15 JP JP1993024716U patent/JP2591956Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002346727A (ja) * | 2001-05-28 | 2002-12-04 | Metts Corp | 金属インゴットの製造装置 |
JP4514365B2 (ja) * | 2001-05-28 | 2010-07-28 | 日本アジャックス・マグネサーミック株式会社 | 金属インゴットの製造装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2591956Y2 (ja) | 1999-03-10 |
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