DE112010002664B4

DE112010002664B4 - Speisesystem zum Stranggießen und Verfahren zum Stranggießen

Info

Publication number: DE112010002664B4
Application number: DE112010002664.5T
Authority: DE
Inventors: Noriyuki Ueno; Ryuuichi Masuda; Kobayashi Takehito; Kaoru Sugita
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2014-11-20
Anticipated expiration: 2030-04-01
Also published as: JP5394796B2; CN102365141B; US9079242B2; DE112010002664T5; JP2010234413A; WO2010114019A1; US20110308759A1; CN102365141A

Abstract

Es ist ein Speisesystem bzw. „Hot Top” offenbart, das kontinuierlich einen Gussblock durch Gießen von Metallschmelze von einer Metallschmelze-Abflussöffnung in einen zylindrischen Raum in einer Stranggussform hinunter offenbart. Die Innenform eines eine Abflussöffnung ausbildenden Teils entspricht der Innenform eines einen zylindrischen Raum ausbildenden Teils. Das Speisesystem bildet eine Ringnut um die Metallschmelze-Abflussöffnung und hat zwischen der Ringnut und der Abflussöffnung eine Barriere.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Speisesystem bzw. „Hot Top” zum Stranggießen und ein das Speisesystem verwendendes Verfahren zum Stranggießen.
TECHNISCHER HINTERGRUND
In den veröffentlichten japanischen Patentanmeldung JP 06-292 946 A , JP 04-182 046 A , JP 11-19755 A und in der US-amerikanischen Patentschrift US 4,875,519 A sind Technologien zum Schütten bzw. Gießen von flüssigem Metall bzw. von Metallschmelze von einer Schütte in eine Gießform offenbart, die zum Verbessern der Qualität von durch Stranggießen gegossenen Ingots bzw. Gießblöcken und Hohlblöcken gestaltet sind.
In der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung JP 06-292 946 A ist offenbart, dass die Metallschmelzehöhe bzw. der Metallschmelzestand an einem Metallschmelzeauslass eines Schmelzofens und der Metallschmelzestand in einem Speisesystem gleich gemacht bzw. gleich gehalten werden, so dass die Metallschmelze derart ausgeschüttet wird, dass sie sich durch ein in einer Schütte ausgebildetes Paar von einer linken und einer rechten Öffnung über das gesamte Speisesystem ausbreitet.
In der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung JP 04-182 046 A ist offenbart, dass beim halbkontinuierlichen bzw. diskontinuierlichen Stranggießen eines Gießblocks mit Verlängerungen bzw. Abzweigungen Metallschmelze in eine Gießform gegossen wird, während der Metallschmelzestand im Wesentlichen gleich dem Metallschmelzestand in einer Gießform mit einem Speisesystem gehalten wird. Beim Gießen von Metallschmelze stellen in dem Speisesystem vorgesehene Strömungseinstellungsplatten die Strömung der Metallschmelze derart ein, dass sie durch das Speisesystem in die Richtungen strömt, in die sich die Abzweigungen erstrecken.
In der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung JP 11-19755 A ist eine Konfiguration bzw. Anordnung ohne ein Speisesystem offenbart, bei der eine Metallschmelze von einer Schütte aus über ein Zuführrohr einem Verteilerbehälter bzw. einer Verteilerschale bzw. einer Verteilerpfanne, welche auf einer in der Gießform befindlichen Metallschmelze schwimmt, zugeführt wird. Die Metallschmelze in der Verteilerpfanne spritzt aus Auslassöffnungen bzw. Austrittsöffnungen der Verteilerpfanne, um der Gießform zugeführt zu werden. Die Verteilerpfanne fungiert als ein Durchflussmengensteuerungsventil des Zuführrohrs, so dass der Gießform eine stabile bzw. gleichbleibende Menge an Metallschmelze zugeführt wird.
In der US-amerikanischen Patentschrift US 4,875,519 A ist eine Vorrichtung zum vertikalen halbkontinuierlichen Stranggießen von Hohlblöcken mit einer Gießform offenbart, die einen hitzbeständigen oberen Teil, einen kühlenden unteren Teil und einen Gleitmittel zuführenden mittleren Teil aufweist. Durch einen Kern in einer Ausflussöffnung der Gießform wird ein Hohlraum im Gießwerkstück erzeugt, wobei die Oberfläche des Hohlraums durch Zuführen von Inertgas über eine Bohrung im Kern vor Oxidation geschützt wird.
STAND DER TECHNIK
Patentschriften

Veröffentlichten japanische Patentanmeldung JP 06-292 946 A (Seiten 3 bis 4, 2)
Veröffentlichten japanische Patentanmeldung JP 04-182 046 A (Seiten 4 bis 5, 1)
Veröffentlichten japanische Patentanmeldung JP 11-19755 A (Seiten 3 bis 4, 1)
US-amerikanische Patentschrift US 4,875,519 A

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDEN AUFGABEN
Bei der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung JP 06-292 946 A wird die Metallschmelze von der Mitte des Speisesystems aus radial in alle Richtungen ausgeschüttet, obwohl die von den Öffnungen der Schütte ausgeschüttete Metallschmelze ohne Turbulenzerzeugung stabil wird. Nachdem die Metallschmelze durch die Öffnungen der Schütte in das Innere des Speisesystems geschüttet wurde, benötigt die Metallschmelze eine beträchtliche Zeit zum Erreichen des gesamten Umfangs, welcher eine große Fläche in dem Speisesystem darstellt, und die Strömungsgeschwindigkeit der Metallschmelze wird reduziert. In Abhängigkeit von äußeren Einflüssen ist es daher wahrscheinlich, dass sich die Metallschmelze entweder signifikant abkühlt oder ihre Temperaturverteilung ungleichmäßig wird. Folglich wird die Temperatur in der Stranggießform ungleichmäßig, wodurch die Produktion von Gießblöcken mit hoher Qualität behindert wird.
Bei der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung JP 04-182 046 A wird Metallschmelze entlang der Abzweigungen radial von einem in dem Speisesystem vorbestimmten Ort ausgeschüttet. Die Metallschmelze strömt eine lange Strecke innerhalb des Speisesystems zu den distalen Enden der Abzweigungen. In Abhängigkeit von äußeren Einflüssen ist es daher wahrscheinlich, dass sich die Metallschmelze entweder signifikant abkühlt oder ihre Temperaturverteilung ungleichmäßig wird. Folglich wird die Temperatur in der Stranggießform ungleichmäßig, wodurch die Produktion von Gießblöcken mit hoher Qualität behindert wird.
Die Aufgabe des Gegenstands der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung JP 11-19755 A ist es, die Zuführmenge von Metallschmelze automatisch zu steuern. Wie bei den anderen Druckschriften wird Metallschmelze von einem in der Gießform vorbestimmten Ort in diese geschüttet. Folglich dauert es, bis die Metallschmelze den gesamten Umfang erreicht, und die Strömungsgeschwindigkeit wird reduziert. In Abhängigkeit von äußeren Einflüssen ist es daher wahrscheinlich, dass sich die Metallschmelze entweder signifikant abkühlt oder ihre Temperaturverteilung ungleichmäßig wird. Folglich wird die Temperatur in der Stranggießform ungleichmäßig, wodurch die Produktion von Gießblöcken mit hoher Qualität behindert wird.
Auch bei einer Stranggießvorrichtung gemäß US 4,875,519 A wird Metallschmelze zunächst einseitig in einen Metallschmelzespeicherabschnitt geleitet, bevor diese über eine Abflussöffnung abgeleitet wird. Die einseitige Zuführung der Metallschmelze führt zu einer unvorteilhaften ungleichmäßigen Temperaturverteilung.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Speisesystem zum Stranggießen und ein Verfahren zum Stranggießen, mit dem Metallschmelze in eine Stranggießform ohne eine ungleichmäßige Temperaturverteilungen gegossen werden kann, wenn Metallschmelze von einem Speisesystem in eine Stranggießform gegossen wird.
MITTEL ZUR LÖSUNG DER AUFGABEN
Zum Lösen der oben genannten Aufgabe ist gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Speisesystem offenbart, das kontinuierlich einen Gießblock durch Gießen einer Metallschmelze von einer Hinterfließöffnung bzw. Abflussöffnung in einen Gießraum in der Stranggießform gießt. Die Innenkontur bzw. Innenform eines die Abflussöffnung ausbildenden Teils des Speisesystems entspricht der Innenform eines den Gießraum ausbildenden Teils der Stranggießform. Das Speisesystem bildet einen Metallschmelze-Einleiteraum um die Abflussöffnung aus und hat eine Barriere bzw. Sperre bzw. Wand zwischen dem Metallschmelze-Einleiteraum und der Abflussöffnung.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Speisesystem zum Stranggießen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine Draufsicht, die das in 1 gezeigte Speisesystem zum Stranggießen zeigt;
3 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 3-3 in 2;
4(a), 4(b) und 4(c) sind Schaubilder, die einen Weg bzw. eine Weise zeigen, auf der Metallschmelze in das in 1 gezeigte Stranggieß-Speisesystem eingeleitet wird;
5(a), 5(b) und 5(c) sind vertikale Querschnittsansichten, die ein Speisesystem zum Stranggießen gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen;
6 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Speisesystem zum Stranggießen gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die ein Speisesystem zum Stranggießen gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
8 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Speisesystem zum Stranggießen gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
9 ist eine Draufsicht, die das in 8 gezeigte Speisesystem zum Stranggießen zeigt;
10(a), 10(b) und 10(c) sind Schaubilder, die eine Weise zeigen, auf der Metallschmelze in das in 8 gezeigte Stranggieß-Speisesystem eingeführt wird;
11(a) und 11(b) sind perspektivische Schaubilder, die einen Betrieb eines Speisesystems zum Stranggießen gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen;
12 ist eine Draufsicht, die ein Speisesystem zum Stranggießen gemäß einem modifizierten Ausführungsbeispiel zeigt;
13 ist eine Draufsicht, die ein Speisesystem zum Stranggießen gemäß einem modifizierten Ausführungsbeispiel zeigt;
14(a) und 14(b) sind vertikale Querschnittsansichten, die ein Speisesystem zum Stranggießen gemäß einem modifizierten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen; und
15 ist eine Draufsicht, die ein Speisesystem zum Stranggießen gemäß einem modifizierten Ausführungsbeispiel zeigt.
BESTE AUSFÜHRUNGSART DER ERFINDUNG
Ein Speisesystem bzw. „Hot Top” 2 zum Stranggießen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 1 bis 4(c) beschrieben. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Speisesystem 2 zum Stranggießen zeigt. 1 zeigt einen Zustand, in dem das Stranggieß-Speisesystem 2 auf eine Stranggießform 4 angebracht ist. 2 ist eine Draufsicht von 1, und 3 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 3-3 in 2.
Das Stranggieß-Speisesystem 2 besteht aus einem wärmedämmenden Material. Eine Abflussöffnung 6 für Metallschmelze ist in der Mitte des Stranggieß-Speisesystems 2 ausgebildet. In 1 hängt ein Kern 8, welcher ein Teil der Stranggießform 4 ist, von oben herab und ist in der Mitte der Abflussöffnung 6 angeordnet. Metallschmelze wird der Stranggießform 4 durch die Abflussöffnung 6 zugeführt. Metallschmelze wird einem zylindrischen Raum 10 (Formraum) zwischen der aus Metall bestehenden Stranggießform 4 und dem Kern 8 zugeführt, so dass die Metallschmelze in eine zylindrische Form gebracht wird. Die Metallschmelze wird dann durch ein von einem Kühlmediumdurchgang 4a zugeführten Kühlmedium gekühlt, so dass ein zylindrischer Gießblock kontinuierlich gegossen wird. Die Innenform eines die Abflussöffnung 6 ausbildenden Teils des Speisesystems 2 entspricht der Innenform eines den zylindrischen Raum 10 ausbildenden Teils der Stranggießform 4. Nachfolgend wird der Teil des Speisesystems 2, der die Abflussöffnung 6 ausbildet, vereinfacht als ”eine Abflussöffnung ausbildendes Teil” bezeichnet, und der Teil der Stranggießform 4, der den zylindrischen Raum 10 darstellt, wird als ”einen zylindrischen Raum ausbildendes Teil” bezeichnet. Die Anordnung, bei der diese Innenformen einander entsprechen, beinhaltet einen Fall, bei dem die Formen identisch sind. Jedoch müssen die Formen nicht notwendigerweise exakt die gleichen sein, solange die Innenform der Abflussöffnung 6 der Innenform des zylindrischen Raums 10 entspricht. Beispielsweise kann die Innenform der Abflussöffnung 6 etwas größer oder kleiner als die Innenform des zylindrischen Raums 10 sein.
Das Stranggieß-Speisesystem 2 erhält Metallschmelze über eine Schütte von einem Schmelzofen. Beispielsweise ist die Metallschmelze in der vorliegenden Erfindung eine geschmolzene Aluminiumlegierung. Die Schütte führt einem nutförmigen Metallschmelze-Einleitedurchgang 12, welcher in dem Stranggieß-Speisesystem 2 ausgebildet ist, Metallschmelze zu.
Eine ringförmige Nut bzw. Ringnut 14, die als ein Metallschmelze-Einleiteraum fungiert, ist in einem Mittelabschnitt des Speisesystems 2 ausgebildet, um die Abflussöffnung 6 zu umschließen. Metallschmelze wird in die Ringnut 14 von dem Metallschmelze-Einleitedurchgang 12 eingeleitet. Eine Barriere 16 ist zwischen der Ringnut 14 und der Abflussöffnung 6 ausgebildet. Wenn der Metallschmelzestand in der Ringnut 14 geringer als die Höhe der Barriere 16 ist, d. h. solange die kumulierte Metallschmelzemenge in der Ringnut 14 geringer als das maximale Volumen der Ringnut 14 ist, strömt bzw. fließt die Metallschmelze nicht über die Barriere 16 in die Abflussöffnung 6.
Daher wird in einer frühen Phase der Einleitung von Metallschmelze die Metallschmelze aufgeteilt, fließt um die Abflussöffnung 6 herum bzw. umströmt die Abflussöffnung 6 und fließt an einem auf der gegenüberliegenden Seite des Einlassdurchgangs 12 ausgebildeten Metallschmelze-Ausleitedurchgang 18 zusammen. Die Metallschmelze fließt dann von dem Ausleitedurchgang 18 zu einem Metallschmelzebehälter bzw. Metallschmelzetank 20. Dieser Zustand ist in 4(a) dargestellt.
Wie in 4(a) dargestellt, wird die über den Einleitedurchgang 12 eingeleitete Metallschmelze M über die Ringnut 14 und den Ausleitedurchgang 18 in einem Raum 20a in dem Metallschmelzetank 20 gespeichert. Wenn weiterhin Metallschmelze M dem Metallschmelze-Einleitedurchgang 12 von der Schütte zugeführt wird, nimmt der Stand der Metallschmelze M in dem Einleitedurchgang 12, der Ringnut 14 und dem Ausleitedurchgang 18 samt dem Metallschmelzetank 20 zu. Während dieser Zeit erhöht die Wärmemenge der Metallschmelze M die Temperatur des Stranggieß-Speisesystems 2. Insbesondere nimmt die Temperatur von Teilen bzw. Bauteilen um die Abflussöffnung 6, wie beispielsweise der Barriere 16, zu, da die Ringnut 14 der Metallschmelze M ein Umströmen der Abflussöffnung 6 erlaubt. Im Arbeitsablauf bzw. Arbeitsverfahren entspricht der bisherige Prozess seit dem Start der Einleitung der Metallschmelze M von dem Einleitedurchgang 12 einem Gießvorbereitungsschritt.
Danach wird die Metallschmelze M weiterhin aufgestaut. Wenn der Stand der Metallschmelze M eine horizontal ausgebildete Spitze bzw. einen horizontal ausgebildeten oberen Rand 16a der Barriere 16 über den gesamten Umfang der Ringnut 14 erreicht, wie in 4(b) dargestellt, fließt die Metallschmelze M, wie in 4(c) dargestellt, über die Barriere 16 in die Stranggießform 4. Dementsprechend fließt die Metallschmelze M durch den zylindrischen Raum 10, um durch das Kühlmedium gekühlt zu werden. Ein Gießblock wird von unterhalb der Stranggießform 4 nach unten gezogen, so dass ein zylindrischer Gießblock kontinuierlich gegossen wird. Im Arbeitsverfahren entspricht der Prozess vom Zeitpunkt, wenn die Metallschmelze M dazu gebracht wird, über die Barriere 16 zu laufen, bis zum Zeitpunkt, wenn die Metallschmelze M zur Stranggießform 4 fließt, einem Metallschmelzeabflussschritt.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel hat die folgenden Vorteile.

(1) Die Barriere 16, welche zwischen der Ringnut 14 und der Metallschmelze-Abflussöffnung 6 ausgebildet ist, verhindert, dass die in die Ringnut 14 eingeleitete Metallschmelze in einer frühen Phase der Einleitung über die Abflussöffnung 6 in die Stranggießform 4 fließt. Der Metallschmelzetank 20 ermöglicht ferner, dass die Metallschmelze durch den Ausleitedurchgang 18 in den Raum 20a im Tank 20 fließt. Folglich wird die Metallschmelze in einer frühen Phase der Einleitung von Metallschmelze zum Tank 20 ausgeleitet, was die Zunahmerate des Standes der Metallschmelze M unterdrückt. Der Zustand, bei dem ein Gießen der Metallschmelze M in die Stranggießform 4 verhindert wird, wird für eine Weile beibehalten.

Danach, wenn der Stand der Metallschmelze M den oberen Rand 16a der Barriere 16 erreicht, beginnt die Metallschmelze M über die Barriere 16 zu fließen und die überfließende Menge an Metallschmelze fließt in die Stranggießform 4 hinunter.
Daher fließt Metallschmelze in einer frühen Phase der Einleitung von Metallschmelze nicht durch die Abflussöffnung 6 hinunter, sondern durch die Ringnut 14, so dass die Temperatur des Stranggieß-Speisesystems 2, insbesondere die Temperatur der Barriere 16, effizient erhöht wird. Auf diese Weise überflutet die in den Einleitedurchgang 12 fließende Metallschmelze die Barriere 16 und fließt in die Stranggießform 4, während eine ausreichend hohe Temperatur beibehalten wird.
Ferner entspricht die Innenform des die Abflussöffnung ausbildenden Teils der Innenform des den zylindrischen Raum ausbildenden Teils. In der vorliegenden Erfindung sind die Innenform des die Abflussöffnung ausbildenden Teils und die Innenform des den zylindrischen Raum ausbildenden Teils im Wesentlichen gleich. Folglich wird Metallschmelze, die überläuft und von der Barriere 16 herunterfließt, über den gesamten Umfang des zylindrischen Raums 10 ohne Erzeugung von Turbulenzen sanft eingegossen. Auf diese Weise wird Metallschmelze, deren Temperatur ausreichend hoch aufrechterhalten wird, dem zylindrischen Raum der Stranggießform 4 zugeführt.
Dies verhindert, dass die Temperatur in der Stranggießform 4 ungleichmäßig wird, wenn Metallschmelze von dem Stranggieß-Speisesystem 2 in die Stranggießform 4 gegossen wird. Folglich wird die Oberflächenbeschaffenheit bzw. die innere Eigenschaft gleich bzw. einheitlich, so dass ein zylindrischer Gießblock mit einer ausreichend hohen Qualität hergestellt werden kann.

(2) Der Metallschmelze-Einleitedurchgang 12 und der Metallschmelze-Ausleitedurchgang 18 befinden sich an einander gegenüberliegenden Positionen mit der Abflussöffnung 6 dazwischen. Dies ermöglicht es, dass die von dem Metallschmelze-Einleitedurchgang 12 in die Ringnut 14 eingeleitete Metallschmelze gleichmäßig um die Abflussöffnung 6 fließt, so dass die Temperatur des Bauteils um die Abflussöffnung 6 gleichmäßig erhöht wird.
(3) Da der Kern 8 in der Stranggießform 4 verwendet wird, ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Innendurchmesser des den zylindrischen Raum ausbildenden Teils eher groß. Ebenso wird ein hohler Gießblock, welcher in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zylindrisch ist, hergestellt. Aufgrund der oben aufgelisteten Vorteile wird die Temperatur gleichmäßig über den gesamten Umfang kontrolliert bzw. gesteuert, wodurch Gießblöcke von hoher Qualität hergestellt werden können.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die 5(a) bis 5(c) beschrieben. In dem ersten oben beschriebenen Ausführungsbeispiel befinden sich die Unterseite bzw. der Boden des Metallschmelze-Einleitedurchgangs 12, der Boden der Ringnut 14, der Boden des Metallschmelze-Ausleitedurchgangs 18 und der Boden des Metallschmelzetanks 20 jeweils in derselben horizontalen Ebene und die gesamten Strukturen befinden sich ebenfalls in derselben horizontalen Ebene. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Böden geneigt bzw. gestuft, wie in 5 dargestellt ist.
Ein in 5(a) dargestelltes Stranggieß-Speisesystem 52 hat eine Ringnut 54, deren Boden 54a bezüglich des Bodens eines Metallschmelze-Einleitedurchgangs 56 und des Bodens eines Metallschmelzetanks 60 geneigt ist. Der Boden 54a ist an einem mit dem Metallschmelze-Einleitedurchgang 56 verbundenen Teil (Einleiteteil) am höchsten und von dort aus nach unten in Richtung des Metallschmelze-Ausleitedurchgangs 58 geneigt.
Wie durch die Pfeile in 5(a) angedeutet, fließt die von dem Metallschmelze-Einleitedurchgang 56 eingeleitete Metallschmelze schnell durch die Ringnut 54 und erreicht den Metallschmelze-Ausleitedurchgang 58. Die Metallschmelze fließt aufgrund ihrer Bewegungsenergie bzw. ihres Impuls bzw. ihres Schwungs in den Raum 60a im Metallschmelzetank 60.
Danach erfolgt weiterhin das Einleiten von Metallschmelze von dem Einleitedurchgang 56. Wenn der Stand der Metallschmelze den oberen Rand 62a der Barriere 62 erreicht und überschreitet, fließt die Metallschmelze in die Stranggießform hinunter, so dass das Stranggießen beginnt.
In einer frühen Phase der Einleitung von Metallschmelze fließt die Metallschmelze in dem Stranggieß-Speisesystem 52 schnell, um sich in der gesamten Ringnut 54 zu verteilen. Dies erhöht schnell und gleichmäßig die Temperatur der gesamten Ringnut 54, bevor das Stranggießen beginnt.
Ein in 5(b) gezeigtes Stranggieß-Speisesystem 72 hat einen Metallschmelze-Einleitedurchgang 74, eine Ringnut 76 und einen Metallschmelze-Ausleitedurchgang 78, welche jeweils einen Boden 54a, 76a und 78a haben. Die Böden 74a, 76a und 78a befinden sich in derselben horizontalen Ebene bzw. Horizontalebene und die gesamte Struktur befindet sich ebenfalls in derselben Horizontalebene. Ein Boden 80a eines Metallschmelzetanks 80 ist horizontal, jedoch ist dessen Höhe jeweils niedriger als der Boden 74a des Metallschmelze-Einleitedurchgangs 74, der Boden 76a der Ringnut 76 und der Boden 78a des Metallschmelze-Ausleitedurchgangs 78.
Daher wird von dem Einleitedurchgang 74 eingeleitete Metallschmelze in dem Tank 80 gespeichert, und die gespeicherte Menge ist um eine Menge, welche der Differenz zwischen der Höhe des Bodens 80a des Tanks 80 und der Höhe der Böden 74a, 76a und 78a entspricht, größer als die gespeicherte Menge in dem ersten Ausführungsbeispiel. Nach dem Einleiten in den Metallschmelzetank 80 erreicht der Metallschmelzestand einen oberen Rand 82a einer Barriere 82. Wenn der Metallschmelzestand die Höhe des oberen Rands 82a überschreitet, fließt die Metallschmelze in die Stranggießform 4 hinunter, so dass das Stranggießen beginnt.
Selbst wenn aus irgendeinem Grund in dem Stranggieß-Speisesystem 72 der Metallschmelze-Einleitedurchgang 74, die Ringnut 76 bzw. der Metallschmelze-Ausleitedurchgang 78 nicht tief bzw. flach ausgebildet sein müssen, kann die Höhe des Bodens 80a des Metallschmelzetanks 80 derart auf geeignete Weise angepasst werden, dass eine ausreichende Menge Metallschmelze der Ringnut 76 zugeführt werden kann, bevor die Metallschmelze über die Barriere 82 fließt, um das Stranggießen zu beginnen. Dies erhöht schnell und einfach die Temperatur der gesamten Ringnut 76, bevor das Stranggießen beginnt.
Ein in 5(c) gezeigtes Stranggieß-Speisesystem 92 hat eine Ringnut 94, deren Boden 94a bezüglich des Bodens eines Metallschmelze-Einleitedurchgangs 96 und eines Bodens eines Metallschmelzetanks 102 geneigt ist. Dieses Speisesystem 92 ist insofern das gleiche wie das in 5(a) gezeigte Speisesystem 52, als dass der Boden 94a an einem mit der Metallschmelze-Einleitedurchgang 96 verbundenen Teil (Einleiteteil) am höchsten ist und von dort aus in Richtung eines Metallschmelze-Ausleitedurchgangs 100 nach unten geneigt ist.
Der Unterschied zum in 5(a) gezeigten Stranggieß-Speisesystem 52 ist der, dass ein oberer Rand 98a einer Barriere 98 bezüglich des Bodens des Einleitedurchgangs 96 und des Bodens des Tanks 102 wie der Boden 94a der Ringnut 94 derart geneigt ist, dass ein Teil der Spitze 98a, welche dem Einleitedurchgang 96 (Einleiteteil) entspricht, der höchste ist und in Richtung eines Ausleitedurchgangs 100 allmählich bzw. graduell abnimmt. Der Grad der Neigung des oberen Rands 98a ist nicht zwangsläufig der gleiche wie der Grad der Neigung des Bodens 94a.
Wie durch Pfeile dargestellt, fließt die von dem Metallschmelze-Einleitedurchgang 96 eingeleitete Metallschmelze schnell durch die Ringnut 94 und erreicht den Metallschmelze-Ausleitedurchgang 100. Die Metallschmelze fließt aufgrund ihrer Bewegungsenergie in einen Raum 102a in dem Metallschmelzetank 102. In einer frühen Phase der Einleitung von Metallschmelze fließt die Metallschmelze schnell, um sich in der gesamten Ringnut 94 zu verteilen. Dies erhöht schnell und gleichmäßig die Temperatur der gesamten Ringnut 94, bevor das Stranggießen beginnt, wie in dem in 5(a) gezeigten Stranggieß-Speisesystem 52 dargestellt.
Jedoch trifft in dem in 5(a) dargestellten Stranggieß-Speisesystem 52 die von dem Einleitedurchgang 56 eingeleitete Metallschmelze die Barriere 62 mit einer hohen Durchflussrate bzw. Anströmgeschwindigkeit. Das führt in manchen Fällen dazu, dass der Metallschmelzestand in einem Teil in der Ringnut 54 nahe des Einleitedurchgangs 56 höher als der Metallschmelzestand in einem Teil nahe des Ausleitedurchgangs 58 ist. Dies führt zu einem geneigten Metallschmelzestand in der Ringnut 54. In anderen Fällen ist der Metallschmelzestand aufgrund einer geringen Fluidität bzw. Gießbarkeit bzw. Auslauffähigkeit von Metallschmelze in einem Teil der Ringnut 54 nahe dem Metallschmelze-Einleitedurchgang 56 höher als der Metallschmelzestand in einem Teil nahe dem Metallschmelze-Ausleitedurchgang 58, so dass der Metallschmelzestand in der Ringnut 54 geneigt ist.
Dagegen ist der obere Rand 98a der Barriere 98 des in 5(c) gezeigten Stranggieß-Speisesystems 92 geneigt, um der Neigung des Metallschmelzestands in der Ringnut 94 zu entsprechen, so dass die über die Barriere 98 und in die Abflussöffnung 104 fließende Metallschmelzemenge über den gesamten Umfang der Abflussöffnung 104 einheitlich ist. Dementsprechend können Gießblöcke von verbesserter Qualität erhalten werden.
Als nächstes wird ein Speisesystem 202 zum Stranggießen gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 6 und 7 beschrieben. 7 ist eine vertikale Querschnittsansicht von 6. 6 zeigt einen Zustand, in dem ein Kern 208 noch anzubringen ist.
Das dritte Ausführungsbeispiel ist mit Ausnahme der Form eines Bodens 214a einer Ringnut 214 das gleiche wie das erste Ausführungsbeispiel. Insbesondere nimmt die Tiefe der Ringnut 214 von der Barriere 216 aus allmählich in Richtung des äußeren radialen Endes ab. Mit anderen Worten steigt der Boden 214a der Ringnut 214 mit zunehmendem Abstand von der Barriere 216.
Wie in der Querschnittsansicht von 7 durch Pfeile angedeutet, fließt die Metallschmelze auf eine konzentrierte Weise in einen Teil des Bodens 214a der Ringnut 214, der nahe der Barriere 216 ist, wo die Tiefe der Ringnut 214 hoch ist, wenn Metallschmelze von einem Metallschmelze-Einleitedurchgang 212 in die Ringnut 214 eingeleitet wird. Die Metallschmelze wird dann über einen Metallschmelze-Ausleitedurchgang 218 in einen Raum 220a im Metallschmelzetank 220 ausgeleitet.
Danach, wenn der Metallschmelzestand in der Ringnut 214 und dem Raum 220a in dem Tank 220 steigt und den oberen Rand 216a der Barriere 216 überschreitet, fließt Metallschmelze von dem gesamten Umfang der Abflussöffnung 206 in die Stranggießform 204 hinunter.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel hat zusätzlich zu den oben genannten Vorteilen (1) bis (3) des ersten Ausführungsbeispiels den nachfolgenden Vorteil.

(4) In einer frühen Phase der Einleitung von Metallschmelze kann die Temperatur eines Teils des Bodens 214a der Ringnut 214 nahe der Barriere 216 schnell erhöht und die Zuführrate von Schmelzmetall beim Start der Einleitung der Metallschmelze erhöht werden. Dies ermöglicht Stranggießen mit verbesserter Effizienz.

Als nächstes wird ein Speisesystem 252 zum Stranggießen gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 8, 9, 10(a), 10(b) und 10(c) beschrieben. Wie in den 8 und 9 beschrieben, unterscheidet sich das vorliegende Ausführungsbeispiel von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass ein Stranggieß-Speisesystem 252 des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine erste Barriere 266 und eine zweite Barriere 267 in einer Ringnut 264 hat. Die zweite Barriere 267 ist in Radialrichtung innerhalb bzgl. der ersten Barriere 266 angeordnet. Im Übrigen entspricht diese Anordnung dem ersten Ausführungsbeispiel.
In einer frühen Phase der Einleitung von Metallschmelze fließt Metallschmelze von einem Metallschmelze-Einleitedurchgang 262 zu einem Raum in der Ringnut 264, der sich in Radialrichtung außerhalb bzgl. der ersten Barriere 266, wie durch Pfeile in 9 dargestellt, befindet. Die Metallschmelze fließt dann über einen Metallschmelze-Ausleitedurchgang 268 zu einem Raum 270a in einem Metallschmelzetank 270.
Folglich ist der Metallschmelzestand zu einer frühen Phase der Einleitung von Metallschmelze wie in der vertikalen Querschnittsansicht von 10(a) dargestellt und die Metallschmelze fließt nicht in den Raum zwischen der ersten Barriere 266 und der zweiten Barriere 267 oder zu einer Abflussöffnung 256. 10(a) ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 10-10 von 9.
Wenn der von dem Einleitedurchgang 262 eingeleitete Metallschmelzestand steigt und den oberen Rand 266a der ersten Barriere 266 überschreitet, fließt die Metallschmelze in den Raum zwischen der ersten Barriere 266 und der zweiten Barriere 267 in die Ringnut 264, wie in 10(b) dargestellt.
Für eine bestimmte Zeit dauert der Zustand fort, in dem die Metallschmelze in den Raum zwischen der ersten Barriere 266 und der zweiten Barriere 267 in die Ringnut 264 fließt. Dann, wenn der Metallschmelzestand den oberen Rand 267a der zweiten Barriere 267 überschreitet, wie in 10(c) dargestellt, fließt die Metallschmelze in die Abflussöffnung 256, so dass das Stranggießen in die Stranggießform 254 mit einem Kern 258 beginnt.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel hat zusätzlich zu den oben beschriebenen Vorteilen (1) bis (3) des ersten Ausführungsbeispiels den folgenden Vorteil.

(5) Eine Vielzahl von Barrieren (die erste Barriere 266 und die zweite Barriere 267) ist in der Ringnut 264 vorgesehen. Selbst wenn die Mengenverteilung von Metallschmelze beim Überschreiten des oberen Rands 266a der ersten Barriere 266 über den gesamten Umfang ungleichmäßig und nicht einheitlich ist, kann auf diese Weise der Raum bzw. Zwischenraum zwischen der ersten Barriere 266 und der zweiten Barriere 267 solche ungleichmäßigen Verteilungen unterdrücken. Auf diese Weise fließt die Metallschmelze in die Abflussöffnung 256 mit einer gleichmäßigen Durchflussmenge über den gesamten Umfang, wenn die Metallschmelze den oberen Rand 267a der inneren Barriere 267, welche horizontal ausgebildet ist, überschreitet.

Des Weiteren fördert dies die Einheitlichkeit der Temperatur in der Stranggießform 254. Dementsprechend kann ein Gießblock mit verbesserter Qualität erhalten werden.
Als nächstes wird ein Speisesystem 302 zum Stranggießen gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 11(a) und 11(b) beschrieben. Anders als beim ersten Ausführungsbeispiel hat das Stranggieß-Speisesystem 302 des vorliegenden Ausführungsbeispiels keinen Metallschmelzetank 20, wie in 11(a) dargestellt ist. Ein Paar von Vorsprüngen 318a ist an Seitenwänden eines Metallschmelze-Ausleitedurchgangs 318 ausgebildet. Ein Öffnungs- bzw. Schließelement ist stromaufwärts zum Paar von Vorsprüngen 318a angeordnet. Vom Einleitedurchgang 312 eingeleitete Metallschmelze fließt in einer frühen Phase der Einleitung von Metallschmelze um eine Ringnut 314, welche ausgebildet ist, um eine Abflussöffnung 306 zu umgeben, und zum Ausleitedurchgang 318. Die Metallschmelze wird dann unmittelbar vom Speisesystem 302 ausgeleitet. Die Metallschmelze, welche das Speisesystem 302 aufgewärmt und auf diese Weise abgekühlt wurde, wird vom Speisesystem 302 ausgeleitet.
Wie in 11(b) gezeigt, ist danach das Öffnungs- bzw. Schließelement 319 an der stromaufwärtigen Seite der in dem Ausleitedurchgang 318 ausgebildeten Vorsprünge 318a vorgesehen bzw. eingesetzt. Wenn das Öffnungs- bzw. Schließelement 319 von einem geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand umgeschaltet wird, wird der Ausleitedurchgang 318 von einem offenen Zustand in einen geschlossenen Zustand umgeschaltet.
Wenn der Ausleitedurchgang 318 in den geschlossenen Zustand umgeschaltet wird, wird das Ausleiten von Metallschmelze gestoppt, so dass der Metallschmelzestand in dem Stranggieß-Speisesystem 302 allmählich zunimmt. Wie durch die gestrichelten Pfeile dargestellt, fließt dann die Metallschmelze über den oberen Rand 316a der Barriere 316. Dementsprechend fließt die Metallschmelze die Abflussöffnung 306 hinunter, so dass das Stranggießen in die Stranggießform 304 beginnt.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel hat zusätzlich zu den Vorteilen (2) und (3) des ersten Ausführungsbeispiels den folgenden Vorteil.

(6) Die zwischen der Ringnut 314 und der Abflussöffnung 306 ausgebildete Barriere 316 staut Metallschmelze auf und der Ausleitedurchgang 318 leitet Metallschmelze ab. Das verhindert, dass Metallschmelze in einer frühen Phase der Einleitung von Metallschmelze von der Abflussöffnung 306 in die Stranggießform 304 fließt. Folglich fließt Metallschmelze in einer frühen Phase der Einleitung von Metallschmelze nicht zu der die Stranggießform 304 hinunter, sondern durch die Ringnut 314. Während dieser Zeit wird die Temperatur des Stranggieß-Speisesystems 302, d. h. die Temperatur der Barriere 316, effektiv erhöht. Die Temperaturerhöhungsdauer kann beliebig durch Einstellen der Schließzeiteinstellung, durch welche der Ausleitedurchgang 318 durch das Öffnungs- bzw. Schließelement 319 geschlossen wird, eingestellt werden. Folglich kann ein Vorgang der Vereinheitlichung der in die Stranggießform 304 hinunterfließenden Metallschmelzetemperatur flexibel modifiziert werden.

Wenn der Ausleitedurchgang 318 durch das Öffnungs- bzw. Schließelement 319 nach einer beliebig eingestellten Temperaturerhöhungsdauer geschlossen ist, fließt die danach eingeleitete Metallschmelze, unter Beibehaltung einer ausreichend hohen Temperatur, über die Barriere 316 und in die Stranggießform 304. Dementsprechend wird die Metallschmelze über den gesamten Umfang der Stranggießform 304 als ein sanfter bzw. gleichmäßiger Strom eingegossen.
Dies verhindert, dass die Temperatur in der Stranggießform 304 ungleichmäßig wird, wenn Metallschmelze von dem Stranggieß-Speisesystem 302 in die Stranggießform 304 gegossen wird. Dadurch wird die Oberflächenbeschaffenheit bzw. die innere Eigenschaft gleich, so dass ein zylindrischer Gießblock mit einer ausreichend hohen Qualität hergestellt werden kann.
In dem ersten bis fünften Ausführungsbeispiel sind die Metallschmelze-Einleitedurchgänge und die Metallschmelze-Ausleitedurchgänge jeweils mit konstanter Breite ausgebildet. Im Gegensatz dazu hat ein in 12 dargestelltes Stranggieß-Speisesystem 352 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Metallschmelze-Einleitedurchgang 362, in dem ein mit einer Ringnut 364 verbundener Teil eine allmählich zunehmende Weite hat. Ebenso hat das Verbindungsteil keine Winkel und ist sanft bzw. gleichmäßig ausgebildet. Dementsprechend fließt die von dem Einleitedurchgang 362 eingeleitete Metallschmelze sanft, ohne Turbulenzen zu erzeugen, in die Ringnut 364 und der Aufprall der Metallschmelze an der Barriere 366 wird abgeschwächt. Diese Anordnung verhindert, dass Metallschmelze in einer frühen Phase der Einleitung von Metallschmelze über einen Teil der Barriere 366, der nahe dem Einleitedurchgang 362 ist, fließt. Die Anordnung verhindert ebenso, dass die Menge an Metallschmelze über den Umfang der Barriere 366 ungleichmäßig ist, wenn die Metallschmelze über die Barriere 366 fließt. Dementsprechend wird verhindert, dass die Metallschmelzetemperatur in der Stranggießform 354 ungleichmäßig ist, und es kann ein Gießblock mit ausreichend hoher Qualität kontinuierlich gegossen werden.
In dem in 12 gezeigten Ausführungsbeispiel sind ferner Teile des mit der Ringnut 364 verbundenen Ausleitedurchgangs 368 nicht verwinkelt ausgebildet, sondern gleichmäßig bzw. sanft mit der Ringnut 364 verbunden. Dadurch kann Metallschmelze sanft von der Ringnut 364 über den Ausleitedurchgang 368 zu dem Raum 370a ausgeleitet werden, und Aufeinandertreffen von Metallschmelzeströmen können an einer Zusammenlaufstelle, an der Metallschmelze zusammenläuft und in den Ausleitedurchgang 368 fließt, abgeschwächt werden. Diese Anordnung verhindert, dass in einer frühen Phase der Einleitung von Metallschmelze Metallschmelze über einen Teil der Barriere 366, der nahe dem Ausleitedurchgang 368 ist, und hinunter in die Abflussöffnung 356 fließt. Die Anordnung verhindert ebenfalls, dass die Metallschmelzemenge über den Umfang der Barriere 366 ungleichmäßig ist, wenn Metallschmelze über die Barriere 366 fließt. Dementsprechend wird verhindert, dass die Metallschmelzetemperatur in der Stranggießform 354 ungleichmäßig ist, und es kann ein Gießblock mit einer ausreichend hohen Qualität kontinuierlich gegossen werden.
In jedem der Ausführungsbeispiele eins bis fünf ist jeweils ein Metallschmelze-Einleitedurchgang und ein Metallschmelze-Ausleitedurchgang vorgesehen. Jedoch kann die Anzahl der Durchgänge zwei oder mehr sein. In einem in der Draufsicht von 13 dargestellten Stranggieß-Speisesystem 402 sind zwei Metallschmelze-Einleitedurchgänge 412, 413 sowie zwei Metallschmelze-Ausleitedurchgänge 418, 419 vorgesehen. Entsprechend den Ausleitedurchgängen 418, 419 sind zwei Metallschmelzetanks 420, 421 mit Räumen 420a, 421a vorgesehen.
In 13 sind die Einleitedurchgänge 412, 413 um 180° um eine Abflussöffnung 406 voneinander beabstandet bzw. zueinander versetzt bzw. diametral angeordnet, und die Ausleitedurchgänge 418, 419 sind von den Einleitedurchgängen 412, 413 um 90° um die Abflussöffnung 406 beabstandet bzw. versetzt angeordnet. D. h., dass die Ausleitedurchgänge 418, 419 um 180° um die Abflussöffnung 406 zueinander versetzt sind.
Durch die vielen Einleitedurchgänge 412, 413 kann Metallschmelze auf getrennte Weise in die Ringnut 414 eingeleitet werden, was das Einleiten von Metallschmelze glättet. Ferner kann durch die Mehrzahl von Ausleitedurchgängen 418, 419 Metallschmelze von der Ringnut 414 in einer getrennten Weise abgeleitet werden, was das Ausleiten von Metallschmelze glättet. Die Anordnung verhindert, dass Metallschmelze in einer frühen Phase der Einleitung von Metallschmelze in die Abflussöffnung 406 an Teile der Barriere 416, die nahe den Einleitedurchgängen 412, 413 sind, oder an Teile der Barriere, die nahe der Ausleitedurchgänge 418, 419 sind, fließt. Die Anordnung verhindert ebenfalls, dass die Metallschmelzemenge ungleichmäßig in die Abflussöffnung 406 fließt. Dementsprechend wird die Metallschmelzetemperatur in der Stranggießform 404 nicht ungleichmäßig und es kann ein Gießblock mit einer ausreichend hohen Qualität kontinuierlich gegossen werden.
In jedem der Ausführungsbeispiele eins bis fünf ist die Barriere jeweils als eine Wand mit einer konstanten Dicke ausgebildet. Wie in 14(a) gezeigt, kann jedoch die Innenfläche 466a einer Barriere 466 an einem oberen Rand 466b der Barriere 466 gekrümmt bzw. gebogen sein. Dementsprechend fließt die Metallschmelze sanft entlang der Innenfläche 466a der Barriere 466 und wird vor Lufteinschluss bewahrt, wenn Metallschmelze die Ringnut 466 überflutet und in die Abflussöffnung 456 fließt, wie durch gestrichelte Pfeile dargestellt. Die Anordnung verhindert, dass die in die Abflussöffnung 456 fließende Metallschmelzemenge teilweise ungleichmäßig ist, und verhindert dadurch, dass die Metallschmelzetemperatur in der Stranggießform ungleichmäßig ist. Dadurch kann ein Gießblock mit einer ausreichend hohen Qualität kontinuierlich gegossen werden.
Eine in 14(b) gezeigte Barriere 516 hat an einem Teil der Außenfläche 516c, der nahe dem oberen Rand 516b der Barriere 516 ist, einen Überhang 516d. Wie durch Pfeile angedeutet, wird die von dem Einleitedurchgang 512 einfließende und auf die Außenfläche 516c auftreffende Metallschmelze durch den Überhang 516d in den Einleitedurchgang 512 zurückgeführt bzw. zurückgeleitet. Dies verhindert einen teilweise hohen Metallschmelzestand in dem Einleitedurchgang 512. Die Anordnung verhindert ferner effektiv bzw. wirksam, dass die in die Abflussöffnung 516 fließende Metallschmelzemenge teilweise ungleichmäßig wird, und verhindert dadurch, dass die Temperatur der Metallschmelze in der Stranggießform ungleichmäßig wird. Dadurch kann ein Gießblock mit einer ausreichend hohen Qualität hergestellt werden.
In den Ausführungsbeispielen eins bis fünf sind Stranggieß-Speisesysteme zum Formen zylindrischer Gießblöcke beschrieben. Die vorliegende Erfindung kann zum Herstellen anderer Gießblockarten durch Stranggießen verwendet werden. 15 zeigt ein Beispiel eines Stranggieß-Speisesystems 602, das an einer Stranggießform 604 zum Formen eines Gießblocks mit einem kreuzförmigen Querschnitt angeordnet ist. Da der Gießblock in diesem Beispiel massiv geformt ist, wird kein Kern verwendet. Jedoch kann ein Kern verwendet werden, um einen hohlen Gießblock zu erhalten.
Die Innenform an der Abflussöffnung entspricht der Innenform des den zylindrischen Raum ausbildenden Teils. Ein Metallschmelze-Einleiteraum 614 ist als kreuzförmige Schleife bzw. Strömungskreislauf am Umfang einer Metallschmelze-Abflussöffnung 606 ausgebildet. Eine Barriere 616 ist als kreuzförmige Schleife zwischen dem Einleiteraum 614 und der Abflussöffnung 606 ausgebildet.
Wenn Metallschmelze von einem Metallschmelze-Einleitedurchgang 612 eingeleitet wird, dann überschreitet der Metallschmelzestand in einer frühen Phase der Einleitung von Metallschmelze nicht die Barriere 616. Die Metallschmelze fließt durch den Einleiteraum 614 am Umfang der Barriere 616 und über einen Metallschmelze-Ausleitedurchgang 618 in einen Raum 620a in einem Metallschmelzetank 620.
Wenn der Metallschmelzestand steigt, fließt die Metallschmelze danach über die Barriere 616 vom Umfang der Metallschmelze-Abflussöffnung 606 und fließt in die Metallschmelze-Abflussöffnung 606 hinunter. Dementsprechend wird in der Stranggießform 604 kontinuierlich ein Gießblock mit einem kreuzförmigen Querschnitt hergestellt.
Folglich fließt Metallschmelze in einer frühen Phase der Einleitung von Metallschmelze nicht in die Abflussöffnung 606 hinunter, sondern erhöht die Temperatur des Stranggieß-Speisesystems 602. Dann läuft die anschließend einströmende Metallschmelze über die Barriere 616 und fließt in die Stranggießform 604, während eine ausreichend hohe Temperatur beibehalten wird. Da ferner die Innenform eines Teils des Speisesystems 602, der die Abflussöffnung 606 ausbildet, der Innenform eines Teils der Stranggießform 604, der einen Gießraum ausbildet, entspricht, fließt die über die Barriere 616 fließende und sanft abfließende Metallschmelze über den gesamten Umfang der Form 604 ein. Auf diese Weise wird Metallschmelze, deren Temperatur ausreichend hoch aufrecht gehalten wurde, der Stranggießform 604 zugeführt.
Selbst wenn die Form der Abflussöffnung 606, welche der Querschnittsform eines zu gießenden Gießblocks entspricht, kompliziert ist, wird die Temperatur der von dem Stranggieß-Speisesystem 602 in die Stranggießform 604 geschüttete Metallschmelze in der Form 604 nicht ungleichmäßig.
Die Ausführungsbeispiele eins bis fünf können für eine Anwendung ohne Kern verwendet werden.
Die Stranggieß-Speisesysteme gemäß dem ersten bis fünften Ausführungsbeispiele haben jeweils einen Metallschmelze-Ausleitedurchgang zum vollständigen oder teilweisen Ausleiten von Metallschmelze aus einem Metallschmelze-Einleiteraum (Ringnut) in einer frühen Phase der Einleitung von Metallschmelze. Jedoch kann der Ausleitedurchgang weggelassen werden. In diesem Fall wird in einer frühen Phase der Einleitung von Metallschmelze die Temperatur der Barriere durch eine in dem Metallschmelze-Einleiteraum (Ringnut) aufgestaute Metallschmelze erhöht. Danach überschreitet die Metallschmelze die Barriere, um sanft über den gesamten Umfang der Stranggießform zu fließen, so dass Metallschmelze von hoher Temperatur gegossen wird. Somit wird eine ungleichmäßige Temperatur in der Stranggießform verhindert.
In den Ausführungsbeispielen eins bis fünf ist der Metallschmelze-Einleiteraum jeweils eine Nut mit einer konstanten Breite. Jedoch kann die Breite in Abhängigkeit von der Durchflussrate von Metallschmelze variiert werden. Ferner kann der Metallschmelzetank weggelassen werden. In diesem Fall wird die Größe des Metallschmelze-Einleiteraums maximiert, so dass es die Funktion eines Metallschmelzetanks ersetzt.
Bezugszeichenliste

M: Metallschmelze
2, 52, 72, 92, 202, 252, 302, 352, 402 und 602: Stranggieß-Speisesystem
4, 204, 254, 304, 354, 404 und 604: Stranggießform
8, 208, 258: Kern
10: zylindrischer Raum als Gießraum
12, 56, 74, 96, 212, 262, 312, 362, 412, 413, 512 und 612: Metallschmelze-Einleitedurchgang
14, 54, 76, 94, 214, 264, 314, 364, 414, 464 und 614: Ringnut als Metallschmelze-Einleiteraum
16, 62, 82, 98, 216, 266, 267, 316, 366, 416, 466, 516, 616: Barriere
16a, 62a, 82a, 98a, 216a, 266a, 267a, 316a, 466b, 516b: oberer Rand
18, 58, 78, 100, 218, 268, 318, 368, 418, 419, 618: Metallschmelze-Ausleitedurchgang
20, 60, 80, 102, 220, 270, 370, 420, 421, 620: Metallschmelzetank
4a, 76a, 214a: Boden bzw. Unterseite des Metallschmelze-Einleiteraums
74a: Boden des Metallschmelze-Einleitedurchgangs
78a, 94a: Boden des Metallschmelze-Ausleitedurchgangs
80a: Boden des Metallschmelzetanks
104, 206, 256, 306, 356, 406, 456, 506, 606: Metallschmelze-Abflussöffnung
319: Öffnungs- bzw. Schließelement

Claims

Speisesystem (2; 52; 72; 92; 202; 252; 302; 352; 402; 602) zum Stranggießen eines Gießblocks durch Gießen von Metallschmelze (M) aus einer Metallschmelze-Abflussöffnung (6; 104; 206; 256; 306; 356; 406; 456; 506; 606) in einen Gießraum (10) in einer Stranggießform (4; 204; 254; 304; 354; 404; 604), wobei die Metallschmelze-Abflussöffnung (6; 104; 206; 256; 306; 356; 406; 456; 506; 606) in der Stranggießform (4; 204; 254; 304; 354; 404; 604) oberhalb des Gießraums (10) angeordnet ist; eine Innenform eines die Metallschmelze-Abflussöffnung (6; 104; 206; 256; 306; 356; 406; 456; 506; 606) ausbildenden Teils des Speisesystems (2; 52; 72; 92; 202; 252; 302; 352; 402; 602) einer Innenform eines den Gießraum (10) ausbildenden Teils der Stranggießform (4; 204; 254; 304; 354; 404; 604) entspricht; das Speisesystem (2; 52; 72; 92; 202; 252; 302; 352; 402; 602) einen Metallschmelze-Einleiteraum (14; 54; 76; 94; 214; 264; 314; 364; 414; 464; 614) um die Metallschmelze-Abflussöffnung (104; 206; 256; 306; 356; 406; 456; 506; 606) ausbildet und eine Barriere (16; 62; 82; 98; 216; 266, 267; 316; 366; 416; 466; 516; 616) zwischen dem Metallschmelze-Einleiteraum (14; 54; 76; 94; 214; 264; 314; 364; 414; 464; 614) und der Metallschmelze-Abflussöffnung (6; 104; 206; 256; 306; 356; 406; 456; 506; 606) aufweist; Metallschmelze (M) von dem Metallschmelze-Einleiteraum (14; 54; 76; 94; 214; 264; 314; 364; 414; 464; 614) in die Metallschmelze-Abflussöffnung (6; 104; 206; 256; 306; 356; 406; 456; 506; 606) eingeleitet wird; und die Barriere (16; 62; 82; 98; 216; 266, 267; 316; 366; 416; 466; 516; 616) Metallschmelze (M) zurückhält und verhindert, dass Metallschmelze (M) über die Metallschmelze-Abflussöffnung (6; 104; 206; 256; 306; 356; 406; 456; 506; 606) in den Gießraum (10) der Stranggießform (4; 204; 254; 304; 354; 404; 604) fließt.
Speisesystem (2; 52; 72; 92; 202; 252; 302; 352; 402; 602) nach Anspruch 1, wobei der Metallschmelze-Einleiteraum (14; 54; 76; 94; 214; 264; 314; 364; 414; 464; 614) eine die Metallschmelze-Abflussöffnung (6; 104; 206; 256; 306; 356; 406; 456; 506; 606) umgebende Ringnut (14; 54; 76; 94; 214; 264; 314; 364; 414; 464; 614) ist.
Speisesystem (52; 92) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Metallschmelze-Einleiteraum (54; 94) einen Einleiteteil hat, in den Metallschmelze (M) eingeleitet wird, und ein Boden (54a; 94a) des Metallschmelze-Einleiteraums (54; 94) derart geneigt, dass der Boden (54a; 94a) mit zunehmendem Abstand zum Einleiteteil graduell abgesenkt ist, wobei die Position am Einleiteteil als die höchste Position eingestellt ist.
Speisesystem (2; 52; 72; 202; 252; 302; 352; 402; 602) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein oberes Ende (16a; 62a; 82a; 216a; 266a; 267a; 316a; 466b; 516b) der Barriere (16; 62; 82; 216; 266, 267; 316; 366; 416; 466; 516; 616) horizontal ausgebildet ist.
Speisesystem (92) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Metallschmelze-Einleiteraum (94) einen Einleiteteil hat, in den Metallschmelze (M) eingeleitet wird; und das obere Ende (98a) der Barriere (98) derart geneigt ist, dass das obere Ende (98a) mit zunehmendem Abstand zum Einleiteteil graduell abgesenkt wird, wobei die Position an einem dem Einleiteteil entsprechenden Teil als die höchste Position festgelegt ist.
Speisesystem (202) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Boden (214a) des Metallschmelze-Einleiteraums (214) mit zunehmendem Abstand zur Barriere (216) graduell erhöht wird.
Speisesystem (2; 52; 72; 92; 202; 252; 352; 402; 602) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, das ferner aufweist: einen zum Metallschmelze-Einleiteraum (14; 54; 76; 94; 214; 264; 364; 414; 614) hin offenen Metallschmelze-Einleitedurchgang (12; 56; 74; 96; 212; 262; 362; 412; 612) zum Einleiten von Metallschmelze (M) in den Metallschmelze-Einleiteraum (14; 54; 76; 94; 214; 264; 364; 414; 614); einen zum Metallschmelze-Einleiteraum (14; 54; 76; 94; 214; 264; 364; 414; 614) hin offenen Metallschmelze-Ausleitedurchgang (18; 58; 78; 100; 218; 268; 368; 418; 419; 618) zum Ausleiten von Metallschmelze (M) aus dem Metallschmelze-Einleiteraum (14; 54; 76; 94; 214; 264; 364; 414; 614), wobei Metallschmelze (M), die von der Barriere (16; 62; 82; 98; 216; 266, 267; 316; 366; 416; 466; 516; 616) zurückgehalten wird und daran gehindert ist, über die Metallschmelze-Abflussöffnung (6; 104; 206; 256; 306; 356; 406; 456; 506; 606) in den Gießraum (10) der Stranggießform (4; 204; 254; 304; 354; 404; 604) zu fließen, in den Metallschmelze-Ausleitedurchgang (18; 58; 78; 100; 218; 268; 368; 418; 419; 618) geleitet wird; und einen über den Metallschmelze-Ausleitedurchgang (18; 58; 78; 100; 218; 268; 368; 418; 419; 618) mit dem Metallschmelze-Einleiteraum (14; 54; 76; 94; 214; 264; 364; 414; 614) verbundenen Metallschmelzetank (20; 60; 80; 102; 220; 270; 370; 420; 421; 620), wobei der Metallschmelzetank (20; 60; 80; 102; 220; 270; 370; 420; 421; 620) die von dem Metallschmelze-Einleiteraum (14; 54; 76; 94; 214; 264; 364; 414; 614) ausgeleitete Metallschmelze (M) speichert.
Speisesystem (52; 72; 92) nach Anspruch 7, wobei eine Bodentiefe (60a; 80a) des Metallschmelzetanks (60; 80; 102) niedriger als eine Bodentiefe (54a; 76a; 94a) des Metallschmelze-Einleiteraums (54; 76; 94) festgelegt ist; der Boden (78a) des Metallschmelze-Ausleitedurchgangs (78) sich auf der gleichen Höhe wie der Boden (80a) des Metallschmelzetanks (80) oder der Boden (76a) des Metallschmelze-Einleiteraums (76) befindet; oder alternativ der Boden des Metallschmelze-Ausleitedurchgangs (58; 100) geneigt ist und sich zwischen dem Tankboden und dem Metallschmelze-Einleiteraum (54; 94) erstreckt.
Speisesystem (302) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, das ferner aufweist: einen zum Metallschmelze-Einleiteraum (314) hin offenen Metallschmelze-Einleitedurchgang (312) zum Einleiten von Metallschmelze (M) aus dem Metallschmelze-Einleiteraum (314), wobei Metallschmelze (M), die von der Barriere (316) zurückgehalten wird und daran gehindert ist, über die Metallschmelze-Abflussöffnung (306) in den Gießraum (10) der Stranggießform (304) zu fließen, in einen zum Metallschmelze-Einleiteraum (314) hin offenen Metallschmelze-Ausleitedurchgang (318) geleitet wird, um Metallschmelze (M) aus dem Metallschmelze-Einleiteraum (314) auszuleiten; und ein Öffnungs- bzw. Schließelement (319), das selektiv den Metallschmelze-Ausleitedurchgang (318) öffnen und schließen kann.
Speisesystem (2; 52; 72; 92; 202; 252; 302; 352; 402; 602) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei der Metallschmelze-Einleitedurchgang (12; 56; 74; 96; 212; 262; 312; 362; 512; 612) und der Metallschmelze-Ausleitedurchgang (18; 58; 78; 100; 218; 268; 318; 368; 618) auf gegenüberliegenden Positionen, zwischen denen sich die Metallschmelze-Abflussöffnung (6; 104; 206; 256; 306; 356; 456; 506; 606) befindet, zum Metallschmelze-Einleiteraum (14; 54; 76; 94; 214; 264; 314; 364; 414; 614) hin offen sind.
Speisesystem (252) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Barriere (266) eine erste Barriere (266) ist und das Speisesystem (252) eine zweite Barriere (267) aufweist, die radial innerhalb der ersten Barriere (266) angeordnet ist.
Speisesystem (2; 202; 252) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei ein Kern (8; 208; 258) in der Mitte der Metallschmelze-Abflussöffnung (6, 206; 256) vorgesehen ist.
Stranggießverfahren, das aufweist: einen Gießvorbereitungsschritt zum Einleiten von Metallschmelze (M) in den Metallschmelze-Einleiteraum (14; 54; 76; 94; 214; 264; 314; 364; 414; 464; 614) eines Speisesystem (2; 52; 72; 92; 202; 252; 302; 352; 402; 602) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Speisesystem (2; 52; 72; 92; 202; 252; 302; 352; 402; 602) oberhalb einer Stranggießform (4; 204; 254; 304; 354; 404; 604) angeordnet ist und eingeleitete Metallschmelze (M) das radial Äußere einer Barriere (16; 62; 82; 98; 216; 266, 267; 316; 366; 416; 466; 516; 616) ausfüllt; und einen Metallschmelzeabflussschritt zum weiteren Einleiten von Metallschmelze (M) in den Metallschmelze-Einleitungsraum (14; 54; 76; 94; 214; 264; 314; 364; 414; 464; 614) nach dem Gießvorbereitungsschritt, wodurch die Metallschmelze (M), die das radial Äußere einer Barriere (16; 62; 82; 98; 216; 266, 267; 316; 366; 416; 466; 516; 616) ausfüllt, kontinuierlich über die Barriere (16; 62; 82; 98; 216; 266, 267; 316; 366; 416; 466; 516; 616) und in die Stranggießform (4; 204; 254; 304; 354; 404; 604) hinunter fließt.