專利名稱：：用于將熔融金屬供給到多個模具的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于將熔融金屬供給到多個模具的設(shè)備。
背景技術(shù)：
：一種鑄造金屬錠的已知方法是使用熱頂模的直接激冷連續(xù)鑄造方法。在該方法中，熔融金屬槽位于模具腔的正上方或其側(cè)旁，熔融金屬通過熔融金屬槽被水平引出或在重力下豎直流動。模具主體在圍繞模具的室中連續(xù)冷卻，由此冷凍熔融金屬而形成錠、坯或其它預(yù)期形狀。模具主體還用作直接激冷噴水的出口。可使用單一設(shè)備將熔融金屬供給到多種熱頂模具，此單一設(shè)備可被稱為“模具臺”或“溢流臺”。一種已知的溢流臺設(shè)備設(shè)計(jì)示例顯示在圖1中。該溢流臺包括初級通道或槽，流體連接到初級通道的多個次級通道，以及沿次級通道布置的多個儲存器。多個模具均連接到溢流臺的儲存器，使得熔融金屬可從儲存器供給到模具。溢流臺或模具臺的優(yōu)點(diǎn)在于，僅需要控制單一液位的熔融金屬，而不是控制每個單獨(dú)模具上方的熔融金屬液位。溢流臺還允許各模具相對于彼此密排，由此減少鑄造系統(tǒng)的資金成本。而且，使用溢流臺供給熔融金屬避免了因模具內(nèi)的級聯(lián)效應(yīng)而產(chǎn)生氧化物。直冷鑄造的近期研發(fā)、特別是對溢流臺的研發(fā)，已經(jīng)導(dǎo)致采用具有60至80個模具的大型多股模具臺。將熔融金屬傳送到系統(tǒng)的每個模具中，在鑄造開始時(shí)和穩(wěn)態(tài)操作階段，均對模具內(nèi)處理以及對產(chǎn)品質(zhì)量和系統(tǒng)生產(chǎn)率具有重要影響。在使用溢流臺時(shí)的一個重要問題是，在鑄造開始時(shí)填充臺上所有模具所用時(shí)間的差異過大。面臨的另一問題是，臺上熔融金屬溫度分布過高。通常，模具臺越大，則鑄造開始時(shí)的填充時(shí)間差異以及模具之間的熔融溫度差異越大。為了高效生產(chǎn)足量鑄件，每個模具必須在給定時(shí)間內(nèi)被填充以熔融金屬和在固化產(chǎn)品上形成固態(tài)殼。如果這一時(shí)間過短，則所形成的固態(tài)殼不足以支撐從模具中脫出的產(chǎn)品且可能發(fā)生滲出。相反，如果時(shí)間過長且模具內(nèi)的固化產(chǎn)品在降低引錠頭之前保持過久，則固體可能延伸到將熔融金屬供給到模具的通道中，導(dǎo)致阻礙，其中固化的產(chǎn)品不能在附接有引錠頭的鑄造機(jī)壓頭降低時(shí)離開模具底部。在這兩種情況下，生產(chǎn)出過多廢品。更嚴(yán)重的是，這些問題可能對鑄造設(shè)備造成損壞并使操作者暴露于危險(xiǎn)環(huán)境中。因此，很希望系統(tǒng)內(nèi)的每個模具均相對于臺中的所有其它模具在給定時(shí)限內(nèi)接納初始填充熔融金屬，且金屬溫度在臺上盡可能均勻。進(jìn)一步希望避免熔融金屬在其進(jìn)入每個模具時(shí)出現(xiàn)過大紊流，這是因?yàn)檫@會增大氧化物的產(chǎn)生并由此降低鑄件質(zhì)量。針對溢流臺或模具臺的各種設(shè)計(jì)已經(jīng)主要通過試驗(yàn)方法進(jìn)行開發(fā)。更近的溢流臺設(shè)計(jì)示例在US6848497中公開。不過，雖然一些最近的設(shè)計(jì)已解決了一些上述問題，不過，目前還沒有商業(yè)化溢流臺鑄造系統(tǒng)提供令人完全滿意的用于將熔融金屬供給到多個模具的設(shè)備。在目前的商業(yè)化鑄造系統(tǒng)中，常見的是，各模具之間的填充時(shí)間差為20至30秒，填充時(shí)間大于10秒且模具臺上的溫度差為20至30°C。這種操作參數(shù)常常會導(dǎo)致上述問題。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的第一方案，提供一種用于將熔融金屬供給到多個模具的設(shè)備，所述設(shè)備包括多個儲存器，用于在重力下將熔融金屬供應(yīng)到所述多個模具；和至少一個通道，用于將熔融金屬通過每個儲存器中的進(jìn)入口供應(yīng)到所述多個儲存器，其中，對于至少一個所述儲存器，所述進(jìn)入口的寬度與其相應(yīng)儲存器的寬度之比小于11。在一個實(shí)施例中，對于大多數(shù)所述儲存器，所述比例小于11。在一個實(shí)施例中，對于每個所述儲存器，所述比例小于11。優(yōu)選地，所述比例為11至110，更優(yōu)選為13至18，更優(yōu)選為15。根據(jù)本發(fā)明的第二方案，提供一種用于將熔融金屬供給到多個模具的設(shè)備，所述設(shè)備包括多個儲存器，用于在重力下將熔融金屬供應(yīng)到所述多個模具；和至少一個通道，用于將熔融金屬通過每個儲存器中的進(jìn)入口供應(yīng)到所述多個儲存器，其中，至少一個所述進(jìn)入口的縱向區(qū)域與其儲存器的周界相切。在一個實(shí)施例中，大多數(shù)所述進(jìn)入口的縱向區(qū)域與其相應(yīng)儲存器的周界相切。在一個實(shí)施例中，每個所述進(jìn)入口的縱向區(qū)域與其相應(yīng)儲存器的周界相切。在一個實(shí)施例中，所述大多數(shù)或每個儲存器具有圓形截面，其相應(yīng)進(jìn)入口的縱向區(qū)域與其儲存器的周界相切。根據(jù)本發(fā)明的第三方案，提供一種用于將熔融金屬供給到多個模具的設(shè)備，所述設(shè)備包括多個儲存器，用于在重力下將熔融金屬供應(yīng)到所述多個模具；和至少一個通道，用于將熔融金屬通過每個儲存器中的進(jìn)入口供應(yīng)到所述多個儲存器，每個通道均具有熔融金屬能夠進(jìn)入所述通道所通過的入口和相對端壁，其中至少一個所述通道的寬度從其入口至其端壁減小。在一個實(shí)施例中，大多數(shù)所述通道的寬度從其入口至其端壁減小。在一個實(shí)施例中，每個所述通道的寬度從其入口至其端壁減小。在一個實(shí)施例中，所述通道的寬度從所述入口至所述端壁連續(xù)減小。在一個實(shí)施例中，所述通道的寬度從所述入口至所述端壁逐漸減小。在一個實(shí)施例中，每個進(jìn)入口在所述通道其中一個中均具有開口，用于供熔融金屬從該通道進(jìn)入所述進(jìn)入口。在一個實(shí)施例中，所述至少一個通道包括第一通道部分和第二通道部分。在一個實(shí)施例中，所述第一通道部分比所述第二通道部分寬。在一個實(shí)施例中，所述第一通道部分包括所述通道在其入口與距所述入口最近的所述儲存器或相對成對儲存器的進(jìn)入口的開口之間的部分。在一個實(shí)施例中，所述第二通道部分包括所述通道在距所述入口最近的所述儲存器或相對成對儲存器的進(jìn)入口的開口與次近的儲存器或相對成對儲存器的進(jìn)入口的開口之間的部分。在一個實(shí)施例中，所述設(shè)備包括布置在每個通道周圍的四個儲存器，所述距所述入口次近的成對儲存器也是距所述入口最遠(yuǎn)的成對儲存器。在一個實(shí)施例中，所述至少一個通道包括第三通道部分。在一個實(shí)施例中，所述第二通道部分比所述第三通道部分寬。在一個實(shí)施例中，所述第三通道部分包括所述通道在所述次近的儲存器或相對成對儲存器的進(jìn)入口的開口與之后最接近的儲存器或相對成對儲存器的進(jìn)入口的開口之間的部分。在一個實(shí)施例中，所述設(shè)備包括六個儲存器，所述第一通道部分在長度上比所述第二通道部分短。在一個實(shí)施例中，所述第三通道部分在長度上比所述第二通道部分短。不過，在一個實(shí)施例中，所述設(shè)備包括四個儲存器，所述第一通道部分在長度上比所述第二通道部分長。在一個實(shí)施例中，所述第三通道部分在長度上比所述第一通道部分短。在一個實(shí)施例中，所述設(shè)備包括布置在每個通道周圍的六個儲存器，所述距所述入口之后最接近的儲存器或成對儲存器也是距所述入口最遠(yuǎn)的成對儲存器。根據(jù)本發(fā)明的第四方案，提供一種用于將熔融金屬供給到多個模具的設(shè)備，所述設(shè)備包括多個儲存器，用于在重力下將熔融金屬供應(yīng)到所述多個模具；和至少一個通道，用于將熔融金屬通過每個儲存器中的進(jìn)入口供應(yīng)到所述多個儲存器，每個通道均具有熔融金屬能夠進(jìn)入所述通道所通過的入口和相對端壁，其中，所述端壁包括用于減少熔融金屬從所述端壁回流的角形部分。在一個實(shí)施例中，所述角形部分為三角形。在一個實(shí)施例中，所述角形部分朝向所述通道入口延伸。所述三角形的角形部分的頂點(diǎn)可突出到所述通道中，優(yōu)選地朝向所述通道入口突出ο在一個實(shí)施例中，所述角形部分的側(cè)邊由相對成對儲存器的進(jìn)入口形成。在另一布置中，所述角形部分的側(cè)邊可通過儲存器的進(jìn)入口形成。根據(jù)本發(fā)明的第五方案，提供一種用于將熔融金屬供給到多個模具的設(shè)備，所述設(shè)備包括多個儲存器，用于在重力下將熔融金屬供應(yīng)到所述多個模具；和至少一個通道，用于將熔融金屬通過每個儲存器中的進(jìn)入口供應(yīng)到所述多個儲存器，每個通道均具有熔融金屬能夠進(jìn)入所述通道所通過的入口和相對端壁，所述儲存器位于所述通道其中一個的一個或兩個縱向側(cè)上，并且，距相應(yīng)通道的入口較近的儲存器的進(jìn)入口比距該通道的入口較遠(yuǎn)的儲存器的進(jìn)入口窄。根據(jù)本發(fā)明的第六方案，提供一種用于將熔融金屬供給到多個模具的設(shè)備，所述設(shè)備包括多個儲存器，用于在重力下將熔融金屬供應(yīng)到所述多個模具；和至少一個通道，用于將熔融金屬通過每個儲存器中的進(jìn)入口供應(yīng)到所述多個儲存器，每個通道均具有熔融金屬能夠進(jìn)入所述通道所通過的入口和相對端壁，所述儲存器位于所述通道其中一個的一個或兩個縱向側(cè)上，并且，距相應(yīng)通道的入口較近的儲存器的進(jìn)入口比距所述通道的入口較遠(yuǎn)的儲存器的進(jìn)入口具有的縱向區(qū)域相對于該通道的縱向區(qū)域更接近垂直。根據(jù)本發(fā)明的第七方案，提供一種用于將熔融金屬供給到多個模具的設(shè)備，所述設(shè)備包括多個儲存器，用于在重力下將熔融金屬供應(yīng)到所述多個模具；和至少一個通道，用于將熔融金屬通過每個儲存器中的進(jìn)入口供應(yīng)到所述多個儲存器，每個儲存器與其相應(yīng)模具通過進(jìn)料管流體連通，其中，至少一個所述儲存器的至少一部分具有的截面積為其相應(yīng)進(jìn)料管的截面積的20-80%。優(yōu)選地，大多數(shù)所述儲存器的至少一部分具有的截面積為其相應(yīng)進(jìn)料管的截面積的20-80%ο優(yōu)選地，所有所述儲存器的至少一部分具有的截面積為其相應(yīng)進(jìn)料管的截面積的20-80%。優(yōu)選地，整個至少一個儲存器具有的截面積為其相應(yīng)進(jìn)料管的截面積的20-80%。優(yōu)選地，所述至少一個儲存器的一部分具有的截面積為其相應(yīng)進(jìn)料管的截面積的30-70%，更優(yōu)選為40-60%，更優(yōu)選約為50%。在一個實(shí)施例中，所述至少一個儲存器與其下方的相應(yīng)模具不同心。根據(jù)本發(fā)明的第八方案，提供一種用于將熔融金屬供給到多個模具的設(shè)備，所述設(shè)備包括本發(fā)明的第一、第二、第三、第四、第五、第六和第七方案的任意組合。在一個實(shí)施例中，所述設(shè)備還包括初級槽，用于將熔融金屬供應(yīng)到所述至少一個通道。熔融金屬可通過每個通道的入口從所述初級槽供應(yīng)到所述至少一個通道。在一個實(shí)施例中，所述初級槽具有至少一個熔融金屬供給位置，熔融金屬在該至少一個熔融金屬供給位置供給到所述初級槽。在一個實(shí)施例中，所述初級槽具有兩個熔融金屬供給位置，這兩個熔融金屬供給位置優(yōu)選位于所述槽的任一端。在一個實(shí)施例中，所述通道入口的寬度取決于其與所述初級槽的至少一個熔融金屬供給位置的接近度。在一個實(shí)施例中，距所述至少一個熔融金屬供給位置較近的通道入口的寬度比距所述至少一個熔融金屬供給位置較遠(yuǎn)的通道入口窄?，F(xiàn)在將參照附圖并僅示例性地描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中圖1是用于將熔融金屬供給到多個模具的現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備的立體圖；圖2是連接到儲存器以將熔融金屬供應(yīng)到模具的傳統(tǒng)直接激冷連續(xù)鑄造模的剖視側(cè)視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的用于將熔融金屬供給到多個模具的設(shè)備的平面圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的用于將熔融金屬供給到多個模具的設(shè)備的立體圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的用于將熔融金屬供給到多個模具的設(shè)備的立體圖；和圖6是根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例的用于將熔融金屬供給到多個模具的設(shè)備的立體圖。具體實(shí)施例方式參見圖3，其中顯示出根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的用于將熔融金屬供給到多個模具的設(shè)備10。設(shè)備10包括多個儲存器11，用于在重力下將熔融金屬供應(yīng)到多個模具；和通道12，用于將熔融金屬通過每個儲存器中的進(jìn)入口13供應(yīng)到多個儲存器11。應(yīng)注意，儲存器11在現(xiàn)有技術(shù)中可被稱為“耐熔體”。在圖3所示的實(shí)施例中，設(shè)備10包括布置在通道12的兩個縱向側(cè)上的六個儲存器11。不過，在此實(shí)施例的變例中，設(shè)備可包括布置在通道的一個或兩個縱向側(cè)上和布置在通道的一端或兩端處的更多或更少的儲存器。設(shè)備10可用于鑄造任何適合金屬，包括鋁、鎂及其相應(yīng)合金。當(dāng)設(shè)備10用在直冷鑄造系統(tǒng)中時(shí)，模具按照與圖2中所示相同或相似的布置附接到每個儲存器11。圖2中所示的模具15包括頂部分和底部分，但可形成為一體模具。儲存器11被布置為通過進(jìn)料管16與模具15流體連通，進(jìn)料管16在現(xiàn)有技術(shù)中常被稱為“孔板”或“過渡板”。模具15也可包括如圖2所示的石墨環(huán)17以及氣和/或油分配系統(tǒng)18。還應(yīng)注意，圖2顯示出儲存器11包括將儲存器11連接到進(jìn)料管16(孔板)的下連接部分19。液位A通常是在鑄造操作的運(yùn)行狀態(tài)期間儲存器11中的熔融金屬的液位，液位B通常是在鑄造開始時(shí)作為儲存器全液位所取的液位，液位C是在鑄造開始時(shí)模具15內(nèi)的引錠頭的頂部的通常液位或位置。在液位C與液位B之間的空間是構(gòu)成初始模具填充的空間。在鑄造開始時(shí)，模具15通過引錠頭從下方封閉，其中引錠頭的頂部液位通常設(shè)定在液位C處。儲存器11通過所引入的熔融金屬被填充至由液位B所標(biāo)記的通常液位。當(dāng)達(dá)到此液位時(shí)，啟動鑄造開始程序，在預(yù)設(shè)延時(shí)之后降低引錠頭并開始從固態(tài)表面層回收鑄件。將儲存器11填充至預(yù)設(shè)液位(通常如液位A所示)隨著熔融金屬流受到控制持續(xù)進(jìn)行，以在鑄造期間保持這一液位。再次參見圖3，通道12具有熔融金屬進(jìn)入通道12所通過的入口20和相對端壁21。通道12的寬度從其入口20至其端壁21減小。在圖3所示實(shí)施例中，通道12的寬度從入口30至端壁21逐漸減小。不過，在其它實(shí)施例中，通道12的寬度可從入口20至端壁21連續(xù)減小。有利地，減小通道12的寬度減小了可保持在設(shè)備10中的熔融金屬的體積。而且，減小通道12的寬度“加速”了熔融金屬從通道的入口20朝向其端壁21并由此到達(dá)距通道的入口20最遠(yuǎn)的儲存器11的流動。結(jié)果，減小通道12的寬度減少了在儲存器11之間填充熔融金屬所用時(shí)間和所用時(shí)間差。通道12包括第一、第二和第三通道部分，分別為22、23和24。第一通道部分22比第二通道部分23寬，第二通道部分23比第三通道部分寬，由此提供了通道12的寬度的逐漸減小。第一通道部分22在長度上比第二通道部分23短。第一通道部分22應(yīng)盡可能短，以減少設(shè)備10的總填充時(shí)間，但不應(yīng)過短而在各儲存器11之間形成不希望發(fā)生的較大的填充時(shí)間差。第三通道部分24比第二通道部分23短。有利地，這減少了各儲存器11之間的填充時(shí)間差，特別是在中部的儲存器與距通道入口20最遠(yuǎn)的儲存器之間的填充時(shí)間差。每個進(jìn)入口13具有在通道12中的開口25，供熔融金屬從通道12進(jìn)入到進(jìn)入口13。第一通道部分22包括通道12在其入口20與距入口20最近的相對成對儲存器11的進(jìn)入口13的開口25之間的部分。第二通道部分23包括通道12在距入口20最近的相對成對儲存器11的進(jìn)入口的開口與次近的(即，中部的)相對成對儲存器11的進(jìn)入口的開口之間的部分。第三通道部分24包括通道12在中部的相對成對儲存器11的進(jìn)入口13的開口25與距通道入口20最遠(yuǎn)的相對成對儲存器11的進(jìn)入口13的開口25之間的部分。進(jìn)入口13被設(shè)計(jì)為具有適應(yīng)于設(shè)備10的預(yù)期操作的熔融金屬液位，設(shè)備10包括適合的額外高度，以考慮供應(yīng)到設(shè)備10和從其流出的熔融金屬的變化。與用于將熔融金屬供給到多個模具的傳統(tǒng)設(shè)備(例如，如圖1所示)相比，儲存器11的進(jìn)入口13明顯更窄。每個進(jìn)入口13的寬度與其相應(yīng)的儲存器11的寬度之比小于11。優(yōu)選地，該比例為11至110，更優(yōu)選為13至18，更優(yōu)選約為15。更窄的進(jìn)入口13減小了(與傳統(tǒng)的用于將熔融金屬供給到多個模具的設(shè)備相比)可保持在設(shè)備10中的熔融金屬的體積。在給定的儲存器直徑下，進(jìn)入口13的寬度被設(shè)計(jì)成為其相應(yīng)的儲存器11提供適合的熔融金屬流速。每個進(jìn)入口13的縱向區(qū)域與其相應(yīng)儲存器11的周界相切。在圖3所示實(shí)施例中，儲存器11具有圓形截面，而且其相應(yīng)進(jìn)入口13的縱向區(qū)域與其相應(yīng)儲存器的周界相切。設(shè)備10的這一特征有助于熔融金屬到儲存器11的層流，從而減少熔融金屬中的紊流以及與紊流相關(guān)的問題。這進(jìn)而減少填充儲存器11所用的時(shí)間。端壁21包括角形部分27，用于減少熔融金屬從端壁21回流。角形部分27為三角形，并具有突出到通道12中且朝向通道入口20延伸的頂點(diǎn)。角形部分27的側(cè)邊由距通道入口20最遠(yuǎn)的相對成對儲存器11的進(jìn)入口13形成。角形部分27通過以下方式減少熔融金屬從端壁的回流將任何熔融金屬流導(dǎo)向通道12的側(cè)邊，且最有利地引導(dǎo)到距通道入口20最遠(yuǎn)的儲存器11中。這不僅減少了設(shè)備10中熔融金屬的紊流(以及氧化物的形成)，而且還提高了熔融金屬到距通道入口20最遠(yuǎn)的儲存器的流速，因而減少了用熔融金屬填充這些儲存器所用的時(shí)間?，F(xiàn)在參見圖4，其中顯示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的用于將熔融金屬供給到多個模具的設(shè)備110。該設(shè)備110具有類似于圖3所示設(shè)備10的特征。這些類似特征顯示為相同附圖標(biāo)記但加以前綴數(shù)字1。圖4的設(shè)備110包括多個儲存器111，用于在重力下將熔融金屬供應(yīng)到多個模具；和通道112，用于將熔融金屬通過每個儲存器111中的進(jìn)入口113供應(yīng)到多個儲存器111。每個通道112均具有熔融金屬進(jìn)入通道112所通過的入口120和相對端壁121。儲存器111位于通道112的兩個縱向側(cè)上。距通道112的入口120較近的儲存器111的進(jìn)入口113比距通道112的入口120較遠(yuǎn)儲存器的進(jìn)入口更窄。而且，距通道112的入口120較近的儲存器的進(jìn)入口113比距通道112的入口120較遠(yuǎn)的儲存器的進(jìn)入口具有的縱向區(qū)域相對于通道112的縱向延向更接近垂直。前述特征均減少了相對于通道入口120位于不同位置的各儲存器11之間的填充時(shí)間差。在不希望受任何特定原理約束的情況下，流體流動力學(xué)用于確定進(jìn)入口113的寬度，進(jìn)入口113的縱向區(qū)域相對于通道112的縱向區(qū)域的布置被設(shè)計(jì)成使得進(jìn)入每個儲存器11中的熔融金屬的體積流速能夠非常相似。結(jié)果，填充每個儲存器11所用的時(shí)間相似，且時(shí)間差異減小。進(jìn)入口113的布置，特別是其在通道112中的開口125相對其相應(yīng)儲存器111的中心軸線的布置，在圖4所示實(shí)施例中取決于每個儲存器相對通道112的入口120的位置。入口開口125的布置被設(shè)計(jì)成使儲存器111中的漩渦型紊流的產(chǎn)生最小化。這種紊流會在儲存器111內(nèi)形成渦旋，該渦旋隨后可能在進(jìn)入模具的熔融金屬內(nèi)夾帶氧化物和其它污染物。對于那些距通道入口120最近的儲存器，入口開口125比其相應(yīng)儲存器的中心軸線距通道入口120更遠(yuǎn)。相反地，對于那些距通道入口120最遠(yuǎn)的儲存器，入口開口125比其相應(yīng)儲存器的中心軸線更靠近通道入口120。圖4中所示設(shè)備110具有的儲存器111與傳統(tǒng)的柱形儲存器(例如如圖1中所示)相比體積受到限制。儲存器111的這種形狀減少了可保持在設(shè)備110中的熔融金屬的體積。結(jié)果，減少了鑄造操作期間在設(shè)備110上的溫度差。而且，由于需要更少的熔融金屬填充設(shè)備110(以及儲存器111)，因此，也減少了填充儲存器111所用時(shí)間和在鑄造操作開始時(shí)填充各儲存器之間差異的時(shí)間。減少的熔融金屬體積另外的優(yōu)點(diǎn)是施加在設(shè)備10上的熱負(fù)載減小。儲存器111的受限體積使得每個儲存器的至少一部分但優(yōu)選地為全部，為其相應(yīng)進(jìn)料管的截面積的20至80%。優(yōu)選地，每個儲存器111的所述一部分具有的截面積為其相應(yīng)進(jìn)料管的截面積的30至70%，更優(yōu)選為40至60%，更優(yōu)選約為50%。還應(yīng)注意，圖4所示設(shè)備110的儲存器111被成形為與其下方的相應(yīng)模具不同心，如傳統(tǒng)情況下那樣。這不會對鑄坯的特性產(chǎn)生不利影響，也不會對使用設(shè)備110的鑄造操作產(chǎn)生不利影響。應(yīng)注意，以上關(guān)于圖4中的設(shè)備110所示和所述的任何一個或多個特征可并入圖3中的設(shè)備10中，反之亦然?，F(xiàn)在參見圖5，其中顯示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的用于將熔融金屬供給到多個模具的設(shè)備210。設(shè)備210具有類似于圖3所示設(shè)備10的特征。這些類似特征顯示為相同附圖標(biāo)記但加以前綴數(shù)字2。圖5中的實(shí)施例顯示出變例，其中，進(jìn)入口213是彎曲的，不同于圖3和4中所示實(shí)施例的線性情況?，F(xiàn)在參見圖6，其中顯示出根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例的用于將熔融金屬供給到多個模具的設(shè)備300。設(shè)備300被設(shè)計(jì)成比在前文中參照圖3至5所述設(shè)備10、110和210將熔融金屬供給到更多的模具中。圖3、4和/或5的多個設(shè)備10、110、210形成圖6的設(shè)備300的單元或模塊。設(shè)備300還包括初級槽301，用于通過每個通道的入口20、120、220將熔融金屬供應(yīng)到通道12、112、212。從初級槽至每個通道12、112、212的流動通過通道的入口20、120、220上的對本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的閘門(未示出)進(jìn)行控制。通常，當(dāng)使用圖6的設(shè)備300時(shí)，在鑄造開始時(shí)，所述閘門關(guān)閉，以防止熔融金屬流進(jìn)入任何通道12、112、212。在開始時(shí)僅初級槽301接納熔融金屬，直到在初級槽301中獲得熔融金屬的特定液位或“勢頭”。所有通道12、112、212上的閘門隨后打開，以使熔融金屬能夠流到通道12、112、212中。這對所有通道12、112、212而言可能會或不會同時(shí)發(fā)生。在一些實(shí)施例中，可能必須進(jìn)行閘門的分段打開。初級槽301具有至少一個熔融金屬供給位置302，熔融金屬在該位置供給到初級槽。圖6的設(shè)備300的初級槽301在該槽301兩端具有兩個熔融金屬供給位置302。通道的入口20、120、220的寬度可通過其與初級槽301的熔融金屬供給位置302的接近度確定。在這樣的實(shí)施例中，那些距初級槽301的熔融金屬供給位置302較近的通道入口的寬度通常比那些距熔融金屬供給位置302較遠(yuǎn)的通道入口窄。有利地，在設(shè)備300的正常鑄造操作過程中，此特征針對與初級槽301的熔融金屬供給位置302較近的通道起作用以防止距熔融金屬的熔融金屬供給位置較遠(yuǎn)的通道缺料。示例示例1類似于圖3所示設(shè)備10的模型設(shè)備被構(gòu)造用于水流建模。模型設(shè)備的儲存器具有152mm的直徑。下表1提供了圖3中所示模型設(shè)備的尺寸A-G的細(xì)節(jié)。所有值均以mm為單位。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>將水從預(yù)定的位差高度被釋放到模型設(shè)備的通道中。模型設(shè)備上所有儲存器的結(jié)果填充時(shí)間顯示出小于5秒的填充時(shí)間差。下表2提供了儲存器1至6(如圖3所示)的填充時(shí)間。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>示例2用于將熔融金屬供給到多個模具的模型設(shè)備在計(jì)算機(jī)上通過使用流動3D軟件建模。模型設(shè)備類似于圖6所示設(shè)備300，其包括連接到初級槽的十個各具有六個儲存器的模塊。這種設(shè)備在業(yè)界中可被稱為60股的模具臺。模型設(shè)備的儲存器具有152mm的直徑，每個模塊與如示例1中所述模型設(shè)備具有相同的幾何尺寸。用于每個模塊的通道入口是相同的，各模塊沿初級槽等距分開。模型設(shè)備的初級槽在通過相應(yīng)入口將熔融金屬同時(shí)釋放到每個模塊的每個通道之前用熔融金屬填充至70mm的高度。應(yīng)注意，此高度可能根據(jù)需要而不同。將熔融金屬同時(shí)釋放到所有模塊通過使用傳統(tǒng)熔融金屬控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)，其中常采用液壓或數(shù)字啟動的滑動耐熔壩(refractorydam)系統(tǒng)。僅對一半的臺進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬，以減少處理時(shí)間。下表3提供了模塊A-E的儲存器1至6(如圖6所示)的填充時(shí)間。表1根據(jù)半臺的流動3D建模獲得的結(jié)果(At=最大時(shí)間差)<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>計(jì)算機(jī)模型顯示為嚴(yán)格遵從在前述示例1中所述水模擬中觀察到的流動模式和填充時(shí)間。在單一模塊內(nèi)、模塊之間以及整個設(shè)備上的填充時(shí)間差均小于5秒。在進(jìn)一步模擬中，儲存器3和4的填充時(shí)間通過減小這些儲存器的進(jìn)入口的長度和/或?qū)挾榷鴾p少。使用計(jì)算機(jī)模型進(jìn)一步研究還發(fā)現(xiàn)單獨(dú)儲存器的填充時(shí)間取決于在金屬從初級槽釋放到每個模塊之前在初級槽中的熔融金屬位差高度以及每個模塊的通道入口的寬度。已發(fā)現(xiàn)，大致80mm的位差高度在儲存器填充期間在儲存器填充時(shí)間與紊流之間提供可接受的折衷。大于IOOmm的金屬位差提供較短的儲存器填充時(shí)間但紊流過大，而小于70mm的位差高度呈現(xiàn)出不可接受的較長的儲存器填充時(shí)間。另外的研究發(fā)現(xiàn)，對于基于152mm直徑儲存器的模型設(shè)備，通道入口需要大于50mm,以實(shí)現(xiàn)可接受的填充時(shí)間。在所附權(quán)利要求書中和在以上對本發(fā)明的描述中，除了由于表達(dá)語言或必要暗示而需另行表述的內(nèi)容以外，用詞“包括”或諸如“包含”或“具有”之類的變體在本發(fā)明的各種實(shí)施例中以包含意義使用，即，表明存在所述特征，但不排除存在或附加額外特征。應(yīng)理解，如果在本文中引用任何現(xiàn)有技術(shù)公開物，則這種引用不意味著無論在澳大利亞還是在任何其它國家承認(rèn)這些公開物形成本領(lǐng)域公知常識的一部分。權(quán)利要求一種用于將熔融金屬供給到多個模具的設(shè)備，所述設(shè)備包括多個儲存器，用于在重力下將熔融金屬供應(yīng)到所述多個模具；和至少一個通道，用于將熔融金屬通過每個儲存器中的進(jìn)入口供應(yīng)到所述多個儲存器，每個通道均具有熔融金屬能夠進(jìn)入所述通道所通過的入口和相對端壁，其中至少一個所述通道的寬度從其入口至其端壁減小。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，對于至少一個所述儲存器，所述進(jìn)入口的寬度與其相應(yīng)儲存器的寬度之比小于11。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，對于至少一個所述儲存器，所述進(jìn)入口的寬度與其相應(yīng)儲存器的寬度之比為11-110。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，對于至少一個所述儲存器，所述進(jìn)入口的寬度與其相應(yīng)儲存器的寬度之比為13-18。5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，至少一個所述進(jìn)入口的縱向區(qū)域與其儲存器的周界相切。6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，至少一個儲存器具有的截面為圓形，且其相應(yīng)進(jìn)入口的縱向區(qū)域與所述儲存器的周界相切。7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，至少一個所述通道的寬度從其入口至其端壁連續(xù)減小。8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，至少一個所述通道的寬度從其入口至其端壁逐漸減小。9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述至少一個通道包括第一通道部分和第二通道部分，所述第一通道部分比所述第二通道部分寬。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中，所述至少一個通道還包括第三通道部分，其中所述第二通道部分比所述第三通道部分寬。11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的設(shè)備，其中，所述第一通道部分在長度上比所述第二通道部分短。12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，所述第三通道部分比所述第一和第二通道部分短。13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中，所述第一通道部分在長度上比所述第二通道部分長。14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，每個進(jìn)入口在所述通道其中一個中具有開口，供熔融金屬從該通道進(jìn)入所述進(jìn)入口。15.根據(jù)從屬于權(quán)利要求9-13中任一項(xiàng)的權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中，所述第一通道部分包括所述通道在其入口與距所述入口最近的所述儲存器或相對成對儲存器的進(jìn)入口的開口之間的部分。16.根據(jù)從屬于權(quán)利要求9-13中任一項(xiàng)的權(quán)利要求14或15所述的設(shè)備，其中，所述第二通道部分包括所述通道在距所述入口最近的所述儲存器或相對成對儲存器的進(jìn)入口的開口與次近的儲存器或相對成對儲存器的進(jìn)入口的開口之間的部分。17.根據(jù)從屬于權(quán)利要求10的權(quán)利要求14-16中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述第三通道部分包括所述通道在所述次近的儲存器或相對成對儲存器的進(jìn)入口的開口與緊接著最近的儲存器或相對成對儲存器的進(jìn)入口的開口之間的部分。18.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，每個通道均具有熔融金屬能夠進(jìn)入所述通道所通過的入口和相對端壁，并且，所述端壁包括用于減少熔融金屬從所述端壁回流的角形部分。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中，所述角形部分朝向所述通道入口延伸。20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的設(shè)備，其中，所述角形部分為三角形，且所述三角形角形部分的頂點(diǎn)突出到所述通道中。21.根據(jù)權(quán)利要求18-20中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述角形部分的側(cè)邊由相對成對儲存器的進(jìn)入口形成。22.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，每個通道均具有熔融金屬能夠進(jìn)入所述通道所通過的入口和相對端壁，所述儲存器位于所述通道其中一個的一個或兩個縱向側(cè)上，并且，距相應(yīng)通道的入口較近的所述儲存器的進(jìn)入口比距該通道的入口較遠(yuǎn)的儲存器的進(jìn)入口窄。23.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，每個通道均具有熔融金屬能夠進(jìn)入所述通道所通過的入口和相對端壁，所述儲存器位于所述通道其中一個的一個或兩個縱向側(cè)上，并且，距相應(yīng)通道的入口較近的所述儲存器的進(jìn)入口比距該通道的入口較遠(yuǎn)的儲存器的進(jìn)入口具有的縱向區(qū)域相對于該通道的縱向區(qū)域更接近垂直。24.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，每個儲存器與其相應(yīng)模具通過進(jìn)料管流體連通，并且，至少一個所述儲存器的至少一部分具有的截面積為其相應(yīng)進(jìn)料管的截面積的20-80%。25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的設(shè)備，其中，整個至少一個儲存器具有的截面積為其相應(yīng)進(jìn)料管的截面積的20-80%。26.根據(jù)權(quán)利要求24或25所述的設(shè)備，其中，所述至少一個儲存器的所述一部分具有的截面積為其相應(yīng)進(jìn)料管的截面積的30-70%。27.根據(jù)權(quán)利要求24-26中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述至少一個儲存器的所述一部分具有的截面積為其相應(yīng)進(jìn)料管的截面積的40-60%。28.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述至少一個儲存器與其下方的相應(yīng)模具不同心。29.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述設(shè)備還包括初級槽，用于將熔融金屬通過每個通道的入口供應(yīng)到所述至少一個通道。30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的設(shè)備，其中，所述初級槽具有至少一個熔融金屬供給位置，熔融金屬在該至少一個熔融金屬供給位置供給到所述初級槽。31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的設(shè)備，其中，距所述至少一個熔融金屬供給位置較近的所述通道入口的寬度比距所述至少一個熔融金屬供給位置較遠(yuǎn)的通道入口的寬度窄。32.一種用于將熔融金屬供給到多個模具的設(shè)備，所述設(shè)備包括多個儲存器，用于在重力下將熔融金屬供應(yīng)到所述多個模具；和至少一個通道，用于將熔融金屬通過每個儲存器中的進(jìn)入口供應(yīng)到所述多個儲存器，其中，至少一個所述進(jìn)入口的縱向區(qū)域與其儲存器的周界相切。33.一種用于將熔融金屬供給到多個模具的設(shè)備，所述設(shè)備包括多個儲存器，用于在重力下將熔融金屬供應(yīng)到所述多個模具；和至少一個通道，用于將熔融金屬通過每個儲存器中的進(jìn)入口供應(yīng)到所述多個儲存器，其中，對于至少一個所述儲存器，所述進(jìn)入口的寬度與其相應(yīng)儲存器的寬度之比小于11。34.一種用于將熔融金屬供給到多個模具的設(shè)備，所述設(shè)備包括多個儲存器，用于在重力下將熔融金屬供應(yīng)到所述多個模具；和至少一個通道，用于將熔融金屬通過每個儲存器中的進(jìn)入口供應(yīng)到所述多個儲存器，每個通道均具有熔融金屬能夠進(jìn)入所述通道所通過的入口和相對端壁，其中，所述端壁包括用于減少熔融金屬從所述端壁回流的角形部分。35.一種用于將熔融金屬供給到多個模具的設(shè)備，所述設(shè)備包括多個儲存器，用于在重力下將熔融金屬供應(yīng)到所述多個模具；和至少一個通道，用于將熔融金屬通過每個儲存器中的進(jìn)入口供應(yīng)到所述多個儲存器，每個通道均具有熔融金屬能夠進(jìn)入所述通道所通過的入口和相對端壁，所述儲存器位于所述通道其中一個的一個或兩個縱向側(cè)上，其中，距相應(yīng)通道的入口較近的所述儲存器的進(jìn)入口比距該通道的入口較遠(yuǎn)的儲存器的進(jìn)入口窄。36.一種用于將熔融金屬供給到多個模具的設(shè)備，所述設(shè)備包括多個儲存器，用于在重力下將熔融金屬供應(yīng)到所述多個模具；和至少一個通道，用于將熔融金屬通過每個儲存器中的進(jìn)入口供應(yīng)到所述多個儲存器，每個通道均具有熔融金屬能夠進(jìn)入所述通道所通過的入口和相對端壁，所述儲存器位于所述通道其中一個的一個或兩個縱向側(cè)上，其中，距相應(yīng)通道的入口較近的所述儲存器的進(jìn)入口比距該通道的入口較遠(yuǎn)的儲存器的進(jìn)入口具有的縱向區(qū)域相對于該通道的縱向區(qū)域更接近垂直。37.一種用于將熔融金屬供給到多個模具的設(shè)備，所述設(shè)備包括多個儲存器，用于在重力下將熔融金屬供應(yīng)到所述多個模具；和至少一個通道，用于將熔融金屬通過每個儲存器中的進(jìn)入口供應(yīng)到所述多個儲存器，每個儲存器與其相應(yīng)模具通過進(jìn)料管流體連通，其中，至少一個所述儲存器的至少一部分具有的截面積為其相應(yīng)進(jìn)料管的截面積的20-80%。全文摘要一種用于將熔融金屬供給到多個模具的設(shè)備，該設(shè)備包括多個儲存器，用于在重力下將熔融金屬供應(yīng)到所述多個模具；和至少一個通道，用于通過每個儲存器中的入口將熔融金屬供應(yīng)到所述多個儲存器，每個通道均具有熔融金屬能夠進(jìn)入所述通道所通過的入口和相對端壁，其中至少一個所述通道的寬度從其入口至其端壁減小。文檔編號B22D11/103GK101827669SQ200880112258公開日2010年9月8日申請日期2008年9月18日優(yōu)先權(quán)日2007年9月21日發(fā)明者伊恩·弗蘭克·巴因布里奇,阮悟川申請人:鑄造中心有限公司