利用电感应电力将在固态为非电导性且在熔融状态为电导性之材料纯化

摘要

明系一种藉由电感应电力在一感受器熔炉中加热、熔化及纯化一材料的装置及方法。非电导性固态进给料可首先置于该熔炉中。来自一提供电流至一个或多个围绕该熔炉之感应线圈的电源的输出频率经选择以最大化与该感受器熔炉中之感受器材料的磁力耦合以便感应在该材料中加热的涡电流。热量藉由传导从该感受器材料传送至置于该感受器熔炉中的非电导性进给料以熔化该进给料。输出频率在该进给料熔化并变得导电时降低以增强与该熔炉中之熔化物的磁力耦合。来自该熔化物的杂质之除气可藉由在该熔化物之表面水平被维持于真空时经由该熔化物发泡一气体而实现。除气藉由产生一在除气处理时增加该熔化物之表面积的电磁涟波/波作用而增强。

主权项

一种用于熔化及纯化一在固态为非电导性且在熔融状态为电导性之组合物的感应熔炉，该感应熔炉包括：一具有一圆柱形内部容积的坩埚，该坩埚之内壁及底部至少部分地衬有一内壁感受器材料及一底部感受器材料，其中该坩埚内部容积之直径与该坩埚内部容积之填充高度的比为至少8比1；至少一个穿透至该坩埚之底部的气体入口；至少一个配置于该坩埚之内部容积之底部中的气体散布元件，用于散布一经由该至少一个气体入口流动的气体；至少二个感应线圈，该感应线圈从至少该填充高度包围该坩埚之外部高度至底部感受器材料之下至少25%，其中该至少二个感应线圈中之最上方者从至少该填充高度环绕该坩埚之外部高度；至少一个交流电源，该电源具有一连接至该至少一个感应线圈的输出；一密封结构，用于当该组合物在熔融状态时，在该坩埚内部容积中之该组合物的表面上建立一真空环境；及一频率控制器，用于将该输出电流之一加热频率从输送至该至少二感应线圈之至少一用于与该内壁及该底部感受器材料磁通量耦合的感受器材料之加热高频调整至至少一用于磁通量耦合至该坩埚之内部容积中的熔融材料加热低频，至位于该至少二感应线圈之最上方之一者之下之该至少二感应线圈之另一者，及用于供应至少在0至2赫兹之间之该输出电流之一调变低频至至少二感应线圈之最上方之一者。