誘導炉の歴史は、その開発の基礎を築いたマイケル・ファラデーによる電磁誘導の発見に根ざしている。初期の実験は1870年代後半に行われ、1900年頃にエドワード・アレン・コルビーが金属溶解に関する最初の特許を取得し、1900年にスウェーデンのKjellinが初めて実用化するなど、重要なマイルストーンがありました。1906年にはドイツで3相応用が導入され、1916年にはEdwin F. Northrupによる高周波炉が導入されるなど、技術は進化を遂げた。真空誘導溶解炉は、第二次世界大戦中の合金材料の需要に後押しされ、1920年頃に登場しました。その後、誘導溶解炉は小規模操業から大規模操業へと移行し、効率と能力が大幅に向上した。
ポイントを解説
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電磁誘導の発見:
- 誘導炉技術の基礎は、19世紀初頭にマイケル・ファラデーが発見した電磁誘導にある。この原理は電磁場による熱の発生を可能にし、誘導加熱と溶解プロセスの基礎となった。
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初期の実験と特許:
- 1870年代後半、セバスチャン・Z・デ・フェランティがヨーロッパで誘導加熱の実験を行い、1887年に工業用途として最初の特許を取得した。
- エドワード・アレン・コルビーは、1900年頃に金属溶解専用の最初の誘導炉の特許を取得し、この技術の商業化への重要な一歩を踏み出した。
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最初の実用化:
- 誘導炉の最初の実用化は、1900年にスウェーデンのギシンゲでF.A.キェリンによって達成された。これにより、工業的な金属溶解における誘導加熱の実現可能性が実証された。
- 1907年、フィラデルフィア近郊のコルビー炉で、米国初の誘導炉による鉄鋼が製造され、この技術が鉄鋼製造に可能であることが示された。
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三相誘導炉の導入:
- 1906年、ドイツでロッホリング-ローデンハウザー社により、三相用に設計された最初の誘導炉が建設された。この技術革新により、誘導炉の効率と拡張性が改善され、工業用に適したものとなりました。
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高周波誘導炉:
- エドウィン・F・ノースラップは、1916年に最初の高周波誘導炉の応用を実現した。この進歩により、より高速で精密な加熱が可能になり、誘導技術の応用範囲が拡大した。
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真空誘導溶解（VIM）の開発:
- 1920年頃、真空誘導溶解炉が開発され、当初はニッケル・クロム合金の製錬に使用された。第二次世界大戦中の高性能合金の需要がその開発を加速し、より大規模で効率的な操業につながった。
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近代的誘導炉への進化:
- 数十年にわたり、誘導炉は小規模なバッチ処理から大規模な連続または半連続処理へと進化してきました。近代的な炉は数トンから数十トンまでの容量を扱うことができ、生産量と効率を大幅に向上させます。
- 今日、誘導炉はその精密さ、エネルギー効率、環境面の利点から、製鋼、鋳造、特殊合金製造など様々な産業で広く使用されています。
誘導炉の歴史は、科学的発見、産業上のニーズ、技術の進歩による絶え間ない進化を反映しています。ファラデーの基礎研究から現代の大規模操業に至るまで、誘導炉は現代の冶金と製造の礎石となっている。
総括表
| マイルストーン | 年 | 主な貢献者/出来事 |
|---|---|---|
| 電磁誘導の発見 | 19世紀初頭 | マイケル・ファラデー |
| 金属溶解の最初の特許 | ~1900 | エドワード・アレン・コルビー |
| 最初の実用化 | 1900 | F.A. Kjellin (スウェーデン) |
| 3相誘導炉 | 1906 | ロッホリング・ローデンハウザー（ドイツ） |
| 高周波誘導炉 | 1916 | エドウィン・F・ノースラップ |
| 真空誘導溶解（VIM） | ~1920 | ニッケルクロム合金用に開発 |
| 現代の大規模作戦 | 20〜21世紀 | 製鋼、鋳造、合金のために進化 |
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