NO337972B1 - Støpeform og fremgangsmåte for horisontal støping - Google Patents

Description

Denne oppfinnelsen vedrører en støpeform for horisontal kontinuerlig støping av metaller, spesielt lettmetaller, slik som aluminium og dens legeringer. Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte for horisontal kontinuerlig støping av smeltet aluminium.

Ved kontinuerlig horisontal støping av metaller, slik som aluminium, holdes det smeltede metallet i et isolert reservoar, og fra dette mates det inn i innløpsenden av et horisontalt åpent støpeformhulrom med en generelt horisontal akse. I støpeformhulrommet kjøles smeiten initielt tilstrekkelig til å danne et metallegeme omfattende en ytre støpehud eller et skall som ligger omkring den fortsatt smeltede metallkjernen. Når dette metallegemet kommer ut fra støpeform-hulrommet sprayes det med flytende kjølemiddel, for eksempel vann, for ytterligere kjøling og størkning.

Det smeltede metallet mates inn i støpeformhulrommet gjennom en åpning eller dyse med mindre tverrsnitt enn det for støpeformhulrommet, slik at en leppe eller overheng dannes ved innløpsenden av støpeformhulrommet. Denne metallinnløpsdysen er typisk en ildfast plate med en innløpsåpning.

Når smeiten kommer inn gjennom innløpsdysen og ekspanderer utover for å fylle støpeformhulrommet dannes en metallmenisk mellom innløpsoverhenget og den ytre veggen av støpeformhulrommet. Bak denne menisken er det en lomme med et relativt metallfritt rom.

For å oppnå en jevn strøm av metall gjennom støpeformhulrommet uten heft til hulromsveggen er det alminnelig kjent å injisere både en gass og et smøremiddel inn i støpeformen. I US patent nr. 4 157 728 innføres en strøm av trykkluft inn i lommen bak menisken for å ekspandere menisken nedover den ytre veggen av støpeformhulrommet. I tillegg mates en olje inn for å smøre støpeform-hulromsveggen.

Wagstaff et al. beskriver i US patent nr. 4 598 763 et system for å injisere en blanding av gass og smøremiddel i støpeformhulrommet via en permeabel veggdel i den ytre veggen av støpeformhulrommet. Gassen og smøremidlet blandes i den permeable veggen og tilføres den ytre veggen av hulrommet. Ved horisontal støpning er problemet med å forhindre heft gjort mer komplekst ved forskjellen til det metallostatiske hodet mellom toppen og bunnen av støpeformen som virker i kombinasjon med forskjellige forhold mellom den ildfaste overføringsplaten (plateformet) og støpeformveggen (sylindrisk). Injisering av gass i slike støpeformer kan forårsake at oksid dannes på overflaten av støpeblokken som kommer ut er ujevnt formet rundt omkretsen av den utkommende støpeblokken med resulterende dannelse av overflatedefekter.

Watts beskriver i US patent nr. 3 630 266 en horisontal støper hvor gass injiseres via passasjer inn i støpeformlommen, for eksempel bak menisken. Gassen kan omfatte forskjellige smøremidler og flyten styres av metallhodemålinger.

Suzuki et al. viser i US patent nr. 4 653 571 også gass som innføres i innløpshjørnene av støpeformen, det vil si lommen bak menisken. Denne utformingen anvender separate kanaler for å innføre gass og smøremiddel, og tilveiebringer kanaler for å styre utløpet av gass ved visse plasseringer rundt støpeformen.

Johansen et al. viser i den internasjonale søknaden WO 91/003523 en permeabel vegg rundt omkretsen av støpeformen som tilføres gass fra separate segmenter rundt støpeformen.

Wagstaff viser i US patent 6 260 602 et kontinuerlig horisontalt støpesystem i hvilket støpeformhulrommet har en konisitet utover og vannjetter for å kjøle ned har en sikksakkmønstret utforming. Graden av konisitet og posisjonen til vannjettene rundt støpeformen kan varieres for å balansere spredningskraften med termiske kontraksjonskrefter og dermed oppnå en ønsket støpeblokkform. Dermed kan det brukes i en horisontal støper for å oppnå en støpeblokk med sirkulært tverrsnitt fra en støpeform hvor metallet utsettes for ujevne gravitasjonskrefter.

Ohno beskriver i US patent nr. 4 605 056 et kontinuerlig horisontalt støpesystem hvor et ekstra varmesystem er tilveiebrakt i støpeformen for å forsinke størkningen av metallet.

Dannelsen av en uforanderlig overflate på metallegemet dannet i støpeformen er et viktig aspekt ved horisontal kontinuerlig støping. For eksempel kan et foranderlig eller ujevnt ytre skall eller hud i støpeformen hefte til støpeformen, hvilket kan resultere i en irregulær overflate på støpeblokken, eller "utbrudd" av smeltet metall kan finne sted. Det er en hensikt med den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe en forbedret fremgangsmåte for å styre en jevn passasje av metall gjennom et horisontalt støpeformhulrom og derved oppnå en støpt billet med forbedrede overflateegenskaper.

Det er videre en hensikt med den foreliggende oppfinnelsen å kunne øke varmestrømtettheten gjennom støpeblokkoverflaten som kommer ut og oppnå en raskere størkning av støpeblokken.

Det er en ytterligere hensikt ved den foreliggende oppfinnelsen å oppnå en støpt blokk med en forbedret mikrostruktur.

Det er også en hensikt med den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe midler for pålitelig å styre anvendelsen og smøremiddel for å forbedre overflatekvaliteten på støpeblokken.

I et aspekt vedrører den foreliggende oppfinnelsen en støpeform for horisontal støping av smeltet aluminium ifølge krav 1.

I et annet aspekt vedrører den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for horisontal kontinuerlig støping av smeltet aluminium ifølge krav 15.

Støpeformen omfatter et støpeformlegeme som danner et åpent støpeformhulrom med en innløpsende og en utløpsende. Et ringformet permeabelt veggelement er montert i støpeformlegemet nærliggende innløpsenden av støpeformhulrommet med en indre flate av denne som danner en innløpsflate for støpeformen. En ildfast overføringsplate er montert ved innløpsenden av støpeformhulrommet hvor denne overføringsplaten tilveiebringer en støpeforminnløpsåpning med et tverrsnitt mindre enn det til støpeformhulrommet. Dette tilveiebringer en ringformet skulder ved innløpsenden av hulrommet. Midler er tilveiebrakt for å mate smeltet metall gjennom innløpsåpningen. Atskilte kanaler tilveiebringes også for å mate en gass inn i skulderen og den indre flaten via det permeable veggarrangementet. Gassen ført til skulderen danner en lomme av metallfritt rom bak en metallmenisk som dannes ved hjørnet mellom skulderen og hulromsveggen. Gassen matet til den indre flaten danner et gassjikt mellom metallet og hulromsveggen. Fortrinnsvis tilføres også et smøremiddel via en kanal til strømmen inn i det permeable veggarrangementet. Denne kanalen er arrangert mellom de to gasskanalene.

I en utførelse er gasskanalen som forsyner skulderen i kommunikasjon med det metallfrie rommet eller lommen ved hjørnet bak metallmenisken ved hjelp av en flerhetspor eller små kanaler. I en spesielt foretrukket utførelse kommuniserer denne gasskanalen med den metallfrie lommen via en del av det permeable veggarrangementet.

De to gasskanalene tilføres fortrinnsvis forskjellige gasser hvor gassen som står i kommunikasjon med den metallfrie lommen er mer reaktiv med smeltet aluminium enn gassen som står i kommunikasjon med den indre flaten av støpeformen.

Den mer reaktive gassen som brukes er en som reagerer med smeltet aluminium, for eksempel oksygen, luft, silan, SF6eller metan omfattende blandinger av disse gassene i en inert gass for å danne en hud eller et skall derpå. Når oksygen, luft eller en blanding av disse gassene i en inert gass anvendes, (det vil si den reaktive gassen er en oksiderende gass), omfatter huden oksider av aluminium og/eller noen av dens legeringselementer. Den mindre reaktive gassen som brukes er en som reagerer sammenlignbart mindre med smeltet aluminium, og kan omfatte luft, nitrogen eller ren inert gass. Luft kan være en mindre reaktiv (det vil si oksiderende) gass bare når den brukes med en mer reaktiv gass enn luft i den metallfrie lommen. I en spesielt foretrukket utførelse er den mer reaktive gassen oksygen og den mindre reaktive gassen en blanding av oksygen i en inert gass, slik som argon.

Ved å bruke totrinnsinjeksjon av gass heller enn enkelttrinnsinjeksjon ifølge kjent teknikk, genereres en konstruert film av reaksjonsproduktet (som oftest oksidet) omfattende aluminiumslegeringskomponenter på meniskoverflaten til det smeltede metallet. Spesielt opprettholder bruken av den mer reaktive gassen på oppstrømsplasseringen skulderen fri for metall mot det metallostatiske hodet, mens den sikrer en rask dannelse eller reparasjon av en sterkt støttende reaksjonsproduktfilm på overflaten, mens den mindre reaktive gassen nedstrøms sikrer minimal kontakt mellom reaksjonsproduktfilmen og støpeformveggene, og på samme tid minimaliserer de skadelige effektene av smøremidlets reaksjon med gass som kan finne sted hvis samme gass brukes gjennom hele. Denne kombinasjonen sikrer derved at varmestrømtettheten mellom metallet og støpeformveggene reduseres (det vil si i området til den såkalte primærkjølingen) og at støpeblokken kommer utfra støpeformen med en høy overflatetemperatur, og kjøling og størkning utføres nesten fullstendig ved påføring av et sekundært kjølemiddel direkte på overflaten som kommer ut. Varmestrømtettheten gjennom overflaten ved treffpunktet for det sekundære kjølemidlet blir derved betraktelig øket og en økt størkningshastighet er resultatet over hovedsakelig hele billetdiameteren.

Dette betyr at en størkningshastighet på mer enn 100 °C/sekund er mulig, hvilket resulterer i en billet med en finkornet struktur. Ved oppfinnelsen kan man derfor videre oppnå et støpt billetprodukt med en radielt enhetlig som støpt mikrostruktur med en gjennomsnittlig kornstørrelse (interdendrittisk armavstand på mindre enn 10 mikrometer). Billeten har videre en overflateruhet (Rz) på mindre enn rundt 50 mikrometer over i det minste 50 % av enhver omkretsoverflate av den utkommende støpebilleten.

Mengden smøremiddel påført i sammenheng med den foreliggende oppfinnelsen er lav og brukes hovedsakelig for å forbedre effektiviteten til det permeable veggarrangementet for å føre gass fra kanalen som forsyner den indre overflaten av støpeformen til overflate. Dette krever minimalt med smøremiddel. Det er derfor fordelaktig å tilveiebringe heller presise midler for å bestemme smøremiddelkravet. Ifølge et ytterligere foretrukket trekk ved oppfinnelsen er detektorer anordnet for å måle den elektriske motstanden mellom støpeformhulromsveggen og smeiten i støpeformen. Strømmen av smøremiddel varierer basert på den valgte motstand.

Kort beskrivelse av figurene

I figurene som viser enkelte foretrukne utførelser av oppfinnelsen:

Figur 1 viser et enkelt riss av en typisk horisontalstøpeanordning.

Figur 2 viser et tverrsnittsriss av en støpeform ifølge denne oppfinnelsen. Figurene 3a, 3b, 3c og 3d viser utsnitt i tverrsnitt av en støpeform ifølge denne oppfinnelsen som viser forskjellige gass og/eller smøremiddelutførelser. Figur 4 viser et tverrsnittsriss som viser en motstandsmålende anordning med en luftspalte i støpeformen. Figur 5 viser et utsnitt i tverrsnitt av motstandsmåleranordningen uten en luftspalte i støpeformen.

Figur 6 viser et blokkdiagram for operasjon av motstandsmålingen.

Figur 7 viser et mikrobilde som viser den som støpt mikrostruktur av en billetutstøpning ved anvendelse av støpeformen ifølge den foreliggende oppfinnelsen. Figur 1 viser en typisk horisontal støpeform av typen som den foreliggende oppfinnelsen vedrører, omfattende et isolert smeltet aluminiumreservoar 10, en innløpskanal 12 og en horisontal støpeform 11. En støpeblokk 13 leveres fra støpeformen og føres fra støpeformen av et transportmiddel 14.

I figur 2 vises et todelt støpelegeme 16, 17 som omfatter en vannkanal 18 forsynt av et kjølemiddelleveringsrør (ikke vist) og i kommunikasjon med et antall kjølemiddelutløpshull 20, 21, fiskebenmontert rundt omkretsen av støpeformlegemet.

En avsmalnende permeabel ringformet grafittring 24 er montert på innsiden av støpeformlegemet 16 for å danne en indre overflate for støpeformen. En overgangsplate 26 laget i et ildfast materiale er montert ved oppstrøms (eller metallinnløpsenden) 28 til støpeformen. Den har en mindre indre tverssnittsåpning enn den ringformede ringen 24, for derved å danne en skulder eller lomme 30 ved hjørnene av støpeformen. En O-ringtetning 31 er tilveiebrakt ved grenseflaten til den ildfaste ringen 26, grafittringen 24 og støpeformlegemet 16. Kjølemiddelutløpshullene 20, 21 har forskjellig avstand og kan rettes mot forskjellige vinkler med hensyn til støpeform 18, og avsmalningen til grafittringen 24 kan varieres rundt omkretsen av støpeformen som videre beskrevet i US patent nr. 6 260 602. Denne variasjonen brukes for å kompensere for den vertikale asymmetrien som inntreffer ved horisontal støping som eksemplifisert ved asymmetrisynliggjøringen ved størkningsfronten presentert ved den heltrukne linjen 56 som er til stede ved støping. Innløpsåpningen til overgangsplaten kan også lages ikke-sirkulær og arrangeres usentrert for å kompensere for denne asymmetrien når en sirkulær billet skal støpes.

Gass- og smøremiddel (når brukt) kan tilføres innsiden av støpeformen på forskjellige måter som vist i figurene 3a til 3d.

To ringformede kanaler 32, 34 maskineres i den ytre flaten av den ringformede ringen 24 og tilveiebringes med mateforbindelser (ikke vist) gjennom støpeformlegemet. De ringformede kanalene 32 og 34 forsynes med gass via separate mateforbindelser. I en spesielt foretrukket utførelse forsynes kanalene 32 og 34 med forskjellige gasser, kanalen 32 (nærmest innløpet til støpeformen) forsynes med en mer reaktiv gass enn kanalen 34 (videre fra støpeforminnløpet), for eksempel henholdsvis en blanding av oksygen i argon og rent argon.

I figur 3a tilføres gass via den ringformede kanalen 32 og flyter gjennom den permeable ringen 24 for å fylle den metallfrie lommen dannet ved den nærliggende skulderen 30 til støpeformen, og gass tilført via den ringformede kanalen 34 flyter gjennom den permeable grafittringen 24 og danner et gassjikt ved den nærliggende grenseflaten mellom metallegemet 40 i støpeformen og den indre flaten av støpeformen 42.

I figurene 3b til 3d er det tilveiebrakt en ytterligere ringformet kanal 33 i den ytre flaten av grafittringen som tilføres smøremiddel via én eller flere forbindelser gjennom støpeformlegemet (ikke vist). Smøremidlet trenger gjennom den porøse grafittringen 24 for å forenkle gasstilførselen gjennom materialet. I figur 3b tilføres gassene til og kommuniserer med støpeforminnsiden som i figur 3a, bortsett fra at nærværet av smøremidlet sørger for en mer kontrollerbar gasstrøm.

Gass- og smøremiddeltilførslene styres av kontrollventiler og måleanordninger ifølge kjent teknikk (ikke vist).

I figur 3c er den ringformede kanalen 32 arrangert ved en ende av grafittringen 24 og gass tilføres fra den ringformede kanalen 32 til lommen 30 via en flerhet små hull eller spor 44 utsparet på kanten av grafittringen.

I figur 3d tilføres gass på en tilsvarende måte som i figur 3b bortsett fra at den interpermeable barrieren 46 er tilveiebrakt i grafittringen 24 for derved å skille den i to deler, hvor den ene anvendes for å tilføre gass fra den ringformede kanalen 32 og den andre for å tilføre gass/smøremiddel fra de ringformede kanalene 33 og 34. Dette forhindrer at smøremiddel kommer inn i den øvre delen av grafittringen og kommer i kontakt med gassen som tilføres fra kanalen 32. Det isolerer også mer effektivt de to gasstrømmene fra hverandre. Den impermeable barrieren kan også anordnes slik at gass og smøremiddel tilføres den øvre delen av grafittringen og lommen mens bare gass tilføres den nedre delen av grafittringen.

I noen utførelser omfatter gassen væsker, for eksempel i form av dråper som danner en tåke, og i andre utførelser kan gassen være omfattet i en væske for levering, for eksempel i form av en emulsjon. Væsken er generelt et smøremiddel. I andre utførelser kan smøremidlet også omfatte en gass, for eksempel ved å danne en emulsjon av gass i smøremidlet før det leveres til forsyningskanalen. Hvis denne gassen er reaktiv med gassen som leveres til lommen kan reaksjonsproduktet anvendes for å modifisere den konstruerte overflaten til reaksjonsproduktet.

På grunn av injeksjon av gass inn i lommen 30 så vel som ved støpeformflaten 42 danner metallegemet 40 en konstruert overflate av reaksjonsprodukt (generelt oksider av aluminium og/eller noen av dens leveringselementer) på den ytre overflaten. Dette tilveiebringer en større grad av termisk isolering fra støpeformflaten 42 enn normalt funnet ved støpeformer og er derfor isolert fra vanlig indirekte kjøling i støpeformhulrommet. Følgelig kommer billeten utfra støpeformen med en høyere overflatetemperatur enn man vanligvis møter. Det sekundære kjølemidlet 52 treffer derfor på overflaten 54 med en mye høyere varmestrømtetthet enn det som normalt finner sted på grunn av den forhøyde temperaturforskjell mellom støpeblokkoverflaten og smøremidlet. Resultatet er at (a) en grunnere flytende metallgrop (sump) dannes på den utkommende billeten og (b) en forhøyet størkningshastighet finner sted over billetdiameteren. En størkningshastighet som kommer over 100 °C/sekund (sammenlignet med den normale 5 til 30 °C/sekund) oppnås, hvilket resulterer i en enhetlig finkornet struktur over billetdiameteren.

På figur 2 vises en typisk størkningsfront (det vil si enden av smeltegropen) 56 som en heltrukket linje som kan sammenlignes med størkningsfronten 58 og betraktelig dypere groper typisk ved tidligere kjente støpeformer.

Bruk av en støpeform ifølge den foreliggende oppfinnelsen resulterer i en enhetlig finkornet billet med gode overflateegenskaper. For ytterligere å forsterke overflateegenskapene er det funnet nyttig å behandle den ildfaste overgangsplaten for å redusere dens reaktivitet med smeltet aluminium. De fleste slike overgangsplater fremstilles fra silika omfattende ildfast materiale som angripes av smeltet aluminium. Resultatet er en minking i støpeblokk-overflatekvaliteten. Et slikt beskyttelsesmiddel er å bruke bariumoksid eller bariumsulfattilsatser til det ildfaste materialet, for eksempel fremstilt ved fremgangsmåtene i den samtidige søknaden med serie nr. 10/735.057 innlevert 11. desember 2003 med tittel "Fremgangsmåte for å dempe reaksjonen til smeltede metaller med ildfaste materialer" tilhørende samme søker som den foreliggende oppfinnelsen.

Det er svært ønskelig å kunne anvende en minimumsmengde smeltemiddel ved støpning av en støpeblokk og forsterket dannelse av en tilpasset oksidoverflate på metallet som støpes, hvilket muliggjør en reduksjon i mengden påkrevd smøremiddel siden inneslutning av metall avhenger av den tilpassede oksidoverflaten som dannes, og mindre av overflaten til støpeformen. Luft og smøremiddel tilføres støpeformflaten via den ringformede permeable grafittringen som danner en luftlomme ved overflaten. Den foretrukne driftsposisjonen er som vist i figur 4 med et lite mellomrom 60 mellom metallegemet 40 som skal støpes og hulromsflaten 42. Denne posisjonen krever den minste mengden smøremiddel. Figur 5 viser posisjonen hvor mellomrommet ikke har blitt opprettholdt og metallegemet 40 kommer i vesentlig kontakt med hulromsplaten 42, ved hvilket punkt billeten er utsatt for festing og avriving. Det er funnet at dette smøremiddelkravet automatisk kan styres ved måling av motstanden mellom det smeltede metallegemet 20 og støpeformen 62. Dette oppnås ved å installere elektroder 64 og 66 slik at motstanden mellom det smeltede aluminiumet og støpeformen kan måles. Disse elektrodene forbindes med en motstandsmålende anordning 68.

Som vist i figur 6 mates inndata fra elektrodene 64 og 66 til den motstandsmålende anordningen 68 og motstandsavlesning oppnås. Denne mates til en komparator 70 hvor motstanden sammenlignes med en målmotstand. Når støpeformen nærmer seg tilstanden vist i figur 6 øker motstanden og dette tilveiebringer et signal til smøremiddelpumpen 72 om å øke strømmen av smøremiddel.

Figur 7 viser et mikrobilde som viser en del tverrsnittet til en billet støpt i støpeformen og i henhold til fremgangsmåten til den foreliggende oppfinnelsen. Den målte gjennomsnittlige interdendrittiske avstanden er mindre enn rundt 10 mikrometer og hovedsakelig samme avstand måles ved alle radielle lokasjoner i billeten. Ruheten til billetoverflaten (målt som Rz) over en 1,27 cm (0,5 tommer) lengde på overflaten, som er typisk mindre enn 50 mikrometer over det meste av overflaten og vanligvis mindre enn 30 mikrometer. Det er noen deler av overflaten som viser større Rz, men det er typisk for produktet ifølge den foreliggende oppfinnelsen at ruheten er mindre enn 50 mikrometer over i det minste 50 % av omkretsoverflaten til billeten.

Claims (32)

1. Støpeform for horisontal støping av smeltet aluminium omfattende et støpeformlegeme (16,17) som former et åpent støpeformhulrom med en innløpsende (28) og en utløpsende, et ringformet permeabelt veggelement (24) montert i støpeformlegemet nærliggende innløpsenden av støpeformhulrommet med en indre flate derav som danner en indre flate i støpeformen, en ildfast overgangsplate (26) montert ved innløpsenden av støpeformhulrommet, hvor nevnte overgangsplate tilveiebringer en støpeform-innløpsåpning med et tverrsnitt mindre enn det til støpeformhulrommet og tilveiebringer derved en ringformet skulder (30) til innløpsenden av hulrommet, tilførselsmidler for å tilføre smeltet aluminium gjennom den nevnte innløpsåpningen og første og andre kanaler (32, 34) som hver er forbundet med en gassføde for å tilføre en gass til støpeformhulrommet, karakterisert vedat den nevnte første kanalen (32) er posisjonert nærmere til den ringformede skulderen enn den andre kanalen (34) og hvor føden for den første kanalen tilfører en gass som er reaktiv med smeltet aluminium, hvorved den første kanalen er tilpasset for å danne en metallfri lomme (30) ved hjørnet av skulderen og hulromsveggen og den andre kanalen er tilpasset til å tilføre gass gjennom det permeable veggelement for å komme i kontakt med metallet nærliggende den indre flaten av støpeformen.

2. Støpeform ifølge krav 1, hvor den første kanalen er i forbindelse via den permeable veggen med lommen for å tilføre gass til lommen.

3. Støpeform ifølge krav 1, hvor den første kanalen er i forbindelse via spor (44) med lommen for å mate gass inn i lommen.

4. Støpeform ifølge krav 1, som omfatter en tredje kanal (33) for å tilføre et smøremiddel inn i det permeable veggelementet, hvor den tredje kanalen er anordnet mellom den første kanalen og den andre kanalen.

5. Støpeform ifølge krav 4, som også omfatter en impermeabel barriere (46) i det permeable veggelementet anordnet mellom den første kanalen og den tredje kanalen.

6. Støpeform ifølge krav 4, som også omfatter en impermeabel barriere i det permeable veggelementet anordnet mellom den andre kanalen og den tredje kanalen.

7. Støpeform ifølge krav 1, hvor den andre kanalen er forbundet med en gassføde som tilfører en mindre reaktiv gass enn gassføden forbundet med den første kanalen.

8. Støpeform ifølge krav 1, som omfatter detektorer (68) plassert for å måle den elektriske motstanden mellom støpeformhulromsveggen og det smeltede metallet i støpeformen ved støping.

9. Støpeform ifølge krav 1, hvor støpeformhulrommet er utoveravsmalnende i retning av metallstrømmen.

10. Støpeform ifølge krav 9, hvor avsmalningen varierer rundt omkretsen av støpeformhulrommet.

11. Støpeform ifølge krav 1, hvor støpeforminnløpsåpningen er ikke-sirkulær i tverrsnittet for å fremstille en støpeblokk med et sirkulært tverrsnitt.

12. Støpeform ifølge krav 11, hvor støpeforminnløpsåpningen er posisjonert asymmetrisk.

13. Støpeform ifølge krav 1, hvor støpeformlegemet omfatter kjølemiddelleveringskanaler forbundet med kjølemiddelutstrømningsåpninger (20, 21) ved utløpsenden av støpeformen.

14. Støpeform ifølge krav 13, hvor kjølemiddelutstrømningsåpningene er plassert i et fiskbensformet mønster og åpningsstørrelsene og uttømmingsvinklene varieres rundt støpeformen.

15. Fremgangsmåte for horisontal kontinuerlig støping av smeltet aluminium,karakterisert vedat den omfatter: kontinuerlig å tilføre smeltet aluminium fra en matekanal gjennom en åpning i en ildfast overgangsplate (26) ved innløpsenden (28) av et åpent støpeformhulrom dannet i et støpeformlegeme (16, 17), hvor overgangsplaten tilveiebringer en støpeforminnløpsåpning med et tverrsnitt mindre enn det til støpeformhulrommet for derved å tilveiebringe en skulder (30) rundt innløpsenden av støpeformhulrommet, i støpeformhulrommet beveges det smeltede metallet forbi en permeabel ildfast veggdel som danner del av den indre flaten av støpeformhulrommet med formasjon av en metallmenisk nærliggende skulderen, rette en første strøm av en gass som er reaktiv med smeltet aluminium inn i skulderen for å danne en metallfri lomme og i kontakt med det smeltede aluminiumet for derved å danne et aluminiumslegeme med en ytre overflate omfattende et reaksjonsprodukt av gassen med aluminiumet, og rette en andre strøm av gass inn i støpeformhulrommet og i kontakt med huden til aluminiumslegemet nedstrøms for den første gasstrømmen.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 15, hvor gassen som er reaktiv med aluminium er valgt fra gruppen bestående av oksygen, luft, silan, SF6og metan, eller en blanding av en inert gass med én eller flere av nevnte gruppe.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 16, hvor den reaktive gassen er en blanding av argon og oksygen.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 15, hvor den andre gasstrømmen passerer gjennom den permeable veggdelen.

19. Fremgangsmåte ifølge krav 18, hvor gassen i den andre strømmen er mindre reaktiv med aluminium enn gassen i den første strømmen.

20. Fremgangsmåte ifølge krav 18, hvor gassen er valgt fra en gruppe bestående av luft, nitrogen og en inert gass.

21. Fremgangsmåte ifølge krav 20, hvor gassen er argon.

22. Fremgangsmåte ifølge krav 18, hvor en strøm av smøremiddel tilføres gjennom den permeable veggdelen og i kontakt med huden på aluminiumslegemet ved en plassering mellom den første gasstrømmen og den andre gasstrømmmen.

23. Fremgangsmåte ifølge krav 22, hvor strømmen av smøremiddel forhindres fra å komme i kontakt med den første gasstrømmen før den første gasstrømmen kommer inn i støpeformhulrommet.

24. Fremgangsmåte ifølge krav 22, hvor strømmen av smøremidler forhindres fra å komme i kontakt med den andre gasstrømmen før den andre gasstrømmen kommer inn i støpeformhulrommet.

25. Fremgangsmåte ifølge krav 22, hvor smøremidlet omfatter en gass.

26. Fremgangsmåte ifølge krav 25, hvor gassen i smøremidlet reagerer med gassen i lommen for å danne et modifisert reaksjonsprodukt på aluminiumslegemet, hvor gassen i lommen er valgt blant dem angitt i krav 16.

27. Fremgangsmåte ifølge krav 15, hvor gassen tilføres som en gass, en gass omfattende en væske eller en væske omfattende en gass, hvor gassen er valgt blant dem angitt i krav 16 og 20.

28. Fremgangsmåte ifølge krav 15, hvor det smeltede aluminiumet tilføres gjennom en støpeforminnløpsåpning som er ikke-sirkulær i tverrsnitt for å oppnå en støpeblokk med et sirkulært tverrsnitt.

29. Fremgangsmåte ifølge krav 28, hvor det smeltede aluminiumet mates gjennom en støpeforminnløpsåpning som er posisjonert asymmetrisk.

30. Fremgangsmåte ifølge krav 15, hvor strømmer av flytende kjølemiddel er rettet på den dannende støpeblokken når den kommer ut fra støpeformhulrommet.

31. Fremgangsmåte ifølge krav 30, hvor kjølemiddelvæsken kjøler den dannende støpeblokken ved en hastighet som er mer enn 100 °C/sekund for derved å danne en finkornet struktur i støpeblokken.

32. Fremgangsmåte ifølge krav 15, hvor en elektrisk motstand måles mellom støpeformen og støpeblokken som lages i støpeformen og strømmen av smøremiddel til den permeable veggen av støpeformen varieres basert på den målte motstanden.