CN105102154A - 上引式连续铸造装置及上引式连续铸造方法 - Google Patents

Abstract

一种上引式连续铸造装置，包括：熔融金属保持炉(101)，熔融金属保持炉(101)对熔融金属(M1)进行保持；拉出部(107)，拉出部(107)从保持在熔融金属保持炉(101)中的熔融金属(M1)的熔体表面将熔融金属(M1)拉出；形状限定构件(102)，形状限定构件(102)位于熔体表面附近，并且通过对已由拉出部(107)拉出的保留的熔融金属(M2)施加外力来对待铸造的铸件(M3)的截面形状进行限定；以及固体传热构件(108)，固体传热构件(108)设置成与穿过形状限定构件(102)形成的铸件(M3)的表面相接触。

Description

上引式连续铸造装置及上引式连续铸造方法

技术领域

本发明涉及上引式连续铸造装置及上引式连续铸造方法。

背景技术

在日本专利申请公开号2012-61518(JP2012-61518A)中，本发明人提出了一种自由铸造方法，该自由铸造方法作为划时代的连续铸造方法，其不需要模具。如JP2012-61518A中所示出的，当启动器在浸入金属熔融物(熔融金属)的表面(换言之，熔体表面)中之后被拉起时，熔融金属借助于熔融金属的表面膜或表面张力跟随该启动器也被拉出。在这种情况下，通过将熔融金属拉出穿过位于熔体表面附近的形状限定构件并且对该熔融金属进行冷却，能够连续地铸造具有所需截面形状的铸件。

在一般的连续铸造方法中，不仅截面形状被模具限定，而且纵向形状也被模具限定。特别地，由于凝固的金属(换言之，铸件)必须穿过模具，所以通过连续铸造方法生产的铸件在其纵向方向上呈线性拉长的形状。相比之下，自由铸造方法中使用的形状限定构件仅限定铸件的截面形状，而不限定铸件的纵向形状。另外，由于形状限定构件能够沿平行于熔体表面的方向(换言之，水平方向)移动，所以能够获得具有不同纵向形状的铸件。例如，JP2012-61518A中公开了这样的中空的铸件(换言之，管状件)：该铸件形成为沿着其长度具有Z字形或螺旋形构型，而非线性构型。

在JP2012-61518A中描述的自由铸造方法中，从冷却喷嘴吹出的冷却介质使跟随启动器从熔体表面被拉起的未凝固的熔融金属(保留的熔融金属)摆动。因而，在JP2012-61518A中描述的自由铸造方法中，有必要通过降低从冷却喷嘴吹出的冷却介质的压力或者使冷却喷嘴移动离开保留的熔融金属来防止保留的熔融金属摆动。因而，在JP2012-61518A中描述的自由铸造方法中，由于保留的熔融金属的凝固速率降低，所以有可能不能够加快拉起启动器的速度。

发明内容

本发明提供了一种上引式连续铸造装置以及一种上引式连续铸造方法，在该上引式连续铸造装置和该上引式连续铸造方法中，通过快速地冷却铸件而不会使保留的熔融金属摆动，从而能够使拉起启动器的速度加快。

根据本发明的一个方面的上引式连续铸造装置包括：保持炉，该保持炉对熔融金属进行保持；拉出部，该拉出部从保持炉中保持的熔融金属的熔体表面拉出熔融金属；形状限定构件，该形状限定构件位于熔体表面附近，并且通过对保留的熔融金属施加外力来对待铸造的铸件的截面形状进行限定，其中，所述保留的熔融金属是已由拉出部拉出的未凝固的熔融金属；以及固体传热构件，该固体传热构件设置成与通过保留的熔融金属的凝固而形成的铸件的表面相接触。因而，能够快速地冷却铸件而不会使保留的熔融金属摆动。这允许加快拉起启动器的速度。

固体传热构件可以设置成在保留的熔融金属与铸件之间的分界处附近与铸件的表面相接触。

固体传热构件可以在固体传热构件的设置成与铸件相接触的部分处呈与铸件的截面形状对应的形状。

固体传热构件可以在固体传热构件的设置成与铸件相接触的部分处呈弯曲表面形状。

固体传热构件可以呈能够沿拉起铸件的方向旋转的圆柱的形状。

上引式连续铸造装置还可以包括在固体传热构件中的冷却部，冷却水循环穿过该冷却部。冷却部可以具有桶状部，该桶状部随着固体传热构件旋转而舀起冷却水。

上引式连续铸造装置还可以包括在固体传热构件中的冷却部，冷却介质循环穿过该冷却部。

上引式连续铸造装置还可以包括冷却喷嘴，该冷却喷嘴将冷却介质吹至固体传热构件的上表面。

上引式连续铸造装置还可以包括支承构件，该支承构件将固体传热构件偏置成与铸件的表面相接触。

支承构件可以是弹簧。

固体传热构件可以具有位于固体传热构件的设置成与铸件相接触的部分处的金属绒丝。

固体传热构件可以由铜或铜合金制成。

上引式连续铸造装置还可以包括致动器，该致动器响应于形状限定构件的移动而使固体传热构件移动。

当启动器从熔体表面被拉起时，熔融金属可以借助于熔融金属的表面膜或表面张力跟随该启动器从熔体表面被拉起，从而形成保留的熔融金属。可以由形状限定构件为保留的熔融金属赋予形状。保留的熔融金属可以从顶部至底部凝固，从而形成铸件。

根据本发明的一个方面的上引式连续铸造方法包括以下步骤：将对待铸造的铸件的截面形状进行限定的形状限定构件设置在保持在保持炉中的熔融金属的熔体表面附近；将熔融金属拉起穿过形状限定构件；以及通过将固体传热构件设置成与通过已经穿过形状限定构件的熔融金属的凝固而形成的铸件的表面相接触而对该铸件进行冷却。因而，能够快速地冷却铸件而不会使保留的熔融金属摆动。这允许加快拉起启动器的速度。

固体传热构件可以设置成在保留的熔融金属与铸件之间的分界处附近与铸件的表面相接触，其中，所述保留的熔融金属是已被拉起的未凝固的熔融金属。

固体传热构件可以在固体传热构件的设置成与铸件相接触的部分处呈与铸件的截面形状对应的形状。

固体传热构件可以在固体传热构件的设置成与铸件相接触的部分处呈弯曲表面形状。

固体传热构件可以呈能够沿拉起铸件的方向旋转的圆柱的形状。

固体传热构件中还可以设置有冷却部，冷却水循环穿过该冷却部，并且该冷却部中可以设置有桶状部，该桶状部随着固体传热构件旋转而舀起冷却水。

固体传热构件中还可以设置有冷却部，冷却介质循环穿过该冷却部。

还可以设置有冷却喷嘴，该冷却喷嘴将冷却介质吹至固体传热构件的上表面。

还可以设置有支承构件，该支承构件将固体传热构件偏置成与铸件的表面相接触。

支承构件可以是弹簧。

还可以在固体传热构件的设置成与铸件相接触的部分放处设置金属绒丝。

固体传热构件可以由铜或铜合金制成。

固体传热构件可以响应于形状限定构件的移动而移动。

当启动器从熔体表面被拉起时，熔融金属可以借助于熔融金属的表面膜或表面张力跟随着启动器从熔体表面被拉起，从而形成保留的熔融金属。可以由形状限定构件为保留的熔融金属赋予形状。保留的熔融金属可以从顶部至底部凝固，从而形成铸件。

根据本发明的一个方面，能够提供这样的一种上引式连续铸造装置和这样的一种上引式连续铸造方法：在该上引式连续铸造装置和该上引式连续铸造方法中，通过快速地冷却铸件而不会使保留的熔融金属摆动，从而能够使拉起启动器的速度加快。

附图说明

下面将参照附图对本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术意义和工业意义进行描述，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1是示出了根据第一实施方式的自由铸造装置的构型示例的截面图；

图2是设置在图1中示出的自由铸造装置中的形状限定构件的平面图；

图3是示出了根据第一实施方式的自由铸造装置的第一改型的放大截面图；

图4是示出了根据第一实施方式的自由铸造装置的第二改型的放大截面图；

图5是示出了根据第二实施方式的自由铸造装置的构型示例的放大截面图；

图6是示出了根据第二实施方式的自由铸造装置的第一改型的放大截面图；

图7是示出了根据第二实施方式的自由铸造装置的第二改型的放大截面图；

图8是示出了根据第三实施方式的自由铸造装置的构型示例的放大截面图；

图9是示出了根据第三实施方式的自由铸造装置的第一改型的放大截面图；

图10是示出了根据第三实施方式的自由铸造装置的第二改型的放大截面图；

图11是示出了根据第四实施方式的自由铸造装置的构型示例的放大截面图；

图12是示出了根据第四实施方式的自由铸造装置的第一改型的放大截面图；

图13是示出了根据第四实施方式的自由铸造装置的第二改型的放大截面图；

图14是示出了根据第五实施方式的自由铸造装置的构型示例的放大截面图；

图15是图14中示出的自由铸造装置的沿着线II-II截取的截面图；

图16是设置在图14中示出的自由铸造装置中的冷却部的放大截面图；

图17是示出了根据本发明的自由铸造装置的另一构型示例的截面图；以及

图18是设置在图17中示出的自由铸造装置中的形状限定构件的平面图。

具体实施方式

下文中参照附图对实施本发明的具体实施方式进行描述。应当指出的是，本发明不限于以下实施方式。为了使描述内容清晰易懂，根据需要简化以下描述内容和附图。

<第一实施方式>首先参照图1对根据第一实施方式的自由铸造装置(上引式连续铸造装置)进行描述。图1是示出了根据第一实施方式的自由铸造装置的构型示例的截面图。如图1所示，根据第一实施方式的自由铸造装置包括熔融金属保持炉(保持炉)101、外部形状限定构件102a、支承杆103、致动器105、拉出部107、固体传热构件108和支承构件109。

熔融金属保持炉101保持例如铝或铝合金的熔融金属M1，并且使熔融金属M1保持处于规定的温度。在图1中示出的示例中，由于在铸造期间并不用熔融金属对熔融金属保持炉101进行补充，所以熔融金属M1的表面高度(换言之，熔体表面)随着铸造的进行而降低。然而，也能够采用这样的构型：在该构型中，在铸造期间为熔融金属保持炉101补充熔融金属，以使熔体表面高度保持恒定。应当理解的是，熔融金属M1可以是除铝或铝的合金之外的金属的熔融物。

外部形状限定构件102a例如由陶瓷或不锈钢制成，并且位于熔体表面附近。在图1中示出的示例中，外部形状限定构件102a被设置成与熔体表面相接触。然而，外部形状限定构件102a可以定位成使得外部形状限定构件的位于其下侧上(位于面向熔体表面的侧部上)的主表面远离熔体表面。具体地，可以在外部形状限定构件102a的位于其下侧上的主表面与熔体表面之间设置规定的(例如大约0.5mm)间隙。

外部形状限定构件102a限定待铸造的铸件M3的外部形状。图1中示出的铸件M3是在水平截面(下文中称为“横向截面”)中呈矩形形状的矩形柱状铸件。更具体地，外部形状限定构件102a限定铸件M3的横向截面的外部形状。

图2是外部形状限定构件102a的平面图。图1中的外部形状限定构件102a的截面图与沿着图2中的线I-I截取的截面图对应。如图2所示，外部形状限定构件102a例如呈矩形平面形状，并且在其中心处具有方形开口。该开口是熔融金属穿过的熔融金属穿过部分102b。如上所述的外部形状限定构件102a和熔融金属穿过部分102b构成形状限定构件102。

拉出部107具有：启动器(拉出构件)ST，启动器ST浸入熔融金属M1中；以及提升机构PL(未示出)，提升机构PL例如在竖向方向上驱动启动器ST。

如图1所示，熔融金属M1粘附至浸入熔融金属M1中的启动器ST，然后借助于由熔融金属的表面膜或表面张力保持的轮廓跟随启动器ST被拉起穿过熔融金属穿过部分102b。借助于熔融金属M1的表面膜或表面张力跟随启动器ST(或者通过已由启动器ST拉出的熔融金属M1的凝固而形成的铸件M3)从熔体表面被拉起的熔融金属在本文中称为“保留的熔融金属M2”。铸件M3与保留的熔融金属M2之间的分界处是凝固分界处。

启动器ST例如由陶瓷或不锈钢制成。启动器ST的表面可以覆盖有保护涂层(未示出)，比如盐晶体保护涂层。在这种情况下，由于能够防止启动器ST与熔融金属M1之间的熔融粘结，因此可以提高启动器ST与铸件M3之间的可脱离性。这使得能够重复使用启动器ST。另外，启动器ST可以具有不规则的表面。在这种情况下，由于保护涂层能够容易地沉积(沉淀)在启动器ST的表面上，因此能够进一步提高启动器ST与铸件M3之间的可脱离性。同时，能够改善在拉出熔融金属期间启动动器ST与熔融金属M1之间在拉起方向上的约束力。

支承杆103对外部形状限定构件102a进行支承。支承杆103联接至致动器105。

致动器105的作用在于，通过支承杆103使外部形状限定构件102a上下(沿竖向方向)移动以及沿水平方向移动。因而，当熔体表面高度随着铸造的进行而降低时，致动器105能够使外部形状限定构件102a向下移动。另外，由于致动器105能够使外部形状限定构件102a沿水平方向移动，因此能够自由地改变铸件M3的纵向形状。

每个固体传热构件108由导热性高的金属比如铜或铜合金制成，并且被设置成与铸件M3的表面相接触。更优选地，每个固体传热构件108被设置成在凝固分界处附近与铸件M3的表面相接触。

固体传热构件108在凝固分界处附近被保持成处于比铸件M3的表面的温度低的温度，以便对铸件M3进行冷却。当铸件M3被已联接至启动器ST的提升机构PL(未示出)拉起时，通过用固体传热构件108对启动器ST和铸件M3进行冷却，在凝固分界处附近的保留的熔融金属M2相继凝固并且铸件M3连续地形成。

在根据该实施方式的自由铸造装置中，铸件M3不是由从冷却喷嘴吹出的冷却介质进行冷却的，而是通过使铸件M3与固体传热构件108相接触来进行冷却的。因而，根据该实施方式的自由铸造装置能够快速地冷却铸件M3，而不会使保留的熔融金属M2摆动。这允许加快拉起启动器ST的速度。

另外，通过使固体传热构件108在凝固分界处附近与铸件M3的表面相接触，根据该实施方式的自由铸造装置能够更快速地冷却铸件M3。这允许进一步加快拉起启动器ST的速度。

固体传热构件108与铸件M3之间的接触面积越大，铸件M3的冷却速率就越高。为了通过增大固体传热构件108与铸件M3之间的接触面积来提高铸件M3的冷却速率，固体传热构件108例如在固体传热构件108的被设置成与铸件M3相接触的部分处可以呈与铸件M3的截面形状对应的形状。另一方面，固体传热构件108与铸件M3之间的接触面积越小，固体传热构件108与铸件M3之间的摩擦阻力就越小。为了减小固体传热构件108与铸件M3之间的摩擦阻力，固体传热构件108例如在固体传热构件108的被设置成与铸件M3相接触的部分处可以呈弯曲表面形状。

支承构件109是弹性构件，比如弹簧，其对固体传热构件108进行支承并且将固体传热构件108偏置成与铸件M3的表面相接触。在该实施方式中，将支承构件109是弹簧的情况作为示例进行描述。在这种情况下，由于固体传热构件108能够响应于铸件M3的形状的变化而移动，因此固体传热构件108能够被保持与铸件M3相接触，并且固体传热构件108与铸件M3之间的摩擦阻力能够减小。支承构件109例如通过支承杆被联接至致动器105。因而，固体传热构件108能够与外部形状限定构件102a一起上下(沿竖向方向)移动以及沿水平方向移动。

参照图1，接下来对根据该实施方式的自由铸造方法进行描述。

首先，使启动器ST向下移动，并且使启动器ST穿过熔融金属穿过部分102b浸入至熔融金属M1中。

然后，开始以规定速度拉起启动器ST。在这种情况下，即使在启动器ST与熔体表面分离之后，熔融金属M1仍借助于熔融金属M1的表面膜或表面张力跟随启动器ST从熔体表面被拉起(拉出)并且形成保留的熔融金属M2。如图1所示，在熔融金属穿过部分102b中形成保留的熔融金属M2。换言之，由外部形状限定构件102a为保留的熔融金属M2赋予形状。

接着，启动器ST和铸件M3通过与固体传热构件108相接触而被冷却。因而，保留的熔融金属M2相继地从顶部至底部凝固，并且铸件M3增长。以此方式，能够连续地铸造铸件M3。应当指出的是，在凝固分界处的位置固定之后，可以使固体传热构件108移动至凝固分界处附近。

如上所述，在根据该实施方式的自由铸造装置中，铸件M3不是由从冷却喷嘴吹出的冷却介质进行冷却的，而是通过使铸件M3与固体传热构件108相接触来进行冷却的。因而，根据该实施方式的自由铸造装置能够快速地冷却铸件M3，而不会使保留的熔融金属M2摆动。这允许加快拉起启动器ST的速度。

参照图3和图4，接下来对根据该实施方式的自由铸造装置的改型进行描述。

(根据实施方式的自由铸造装置的第一改型)图3是示出了图1中示出的自由铸造装置的第一改型的放大截面图。与图1中示出的自由铸造装置相比，图3中示出的自由铸造装置在每个固体传热构件108中还包括冷却部110，比如水的冷却介质循环穿过冷却部110。由于图3中示出的自由铸造装置的其它构型与图1中示出的自由铸造装置的其它构型相同，因此省略对它们的描述。

由于图3中示出的自由铸造装置在每个固体传热构件108中具有冷却部110，所以固体传热构件108能够在凝固分界处附近保持处于比铸件M3的表面的温度低的温度。

(根据实施方式的自由铸造装置的第二改型)图4是示出了图1中示出的自由铸造装置的第二改型的放大截面图。与图1中示出的自由铸造装置相比，图4中示出的自由铸造装置还包括冷却喷嘴106，冷却喷嘴106将冷却介质(比如空气、氮气、氩气或水)吹至固体传热构件108的上表面。由于图4中示出的自由铸造装置的其它构型与图1中示出的自由铸造装置的其它构型相同，因此省略对它们的描述。

由于图4中示出的自由铸造装置具有将冷却介质吹至固体传热构件108的上表面上的冷却喷嘴106，所以固体传热构件108能够在凝固分界处附近保持处于比铸件M3的表面的温度低的温度。从冷却喷嘴106吹出的冷却介质由固体传热构件108阻挡而无法到达保留的熔融金属M2。因而，能够防止保留的熔融金属M2摆动。

可以结合使用图3中示出的冷却部110和图4中示出的冷却喷嘴106。而且，固体传热构件108的表面上(特别地，来自冷却喷嘴106的冷却介质所吹向的表面上)可以设置冷却片。

<第二实施方式>图5是示出了根据第二实施方式的自由铸造装置的构型示例的放大截面图。与图1中示出的自由铸造装置相比，图5中示出的自由铸造装置还包括金属绒丝111，金属绒丝111由导热性高的金属比如铜或铜合金制成，其作为每个固体传热构件108的一部分。由于图5中示出的自由铸造装置的其它构型与在图1中示出的自由铸造装置的其它构型相同，因此省略对它们的描述。

由于根据该实施方式的自由铸造装置包括作为每个固体传热构件108的一部分的金属绒丝111，所以固体传热构件108与铸件M3能够更容易地被保持成彼此接触，并且固体传热构件108与铸件M3之间的摩擦阻力能够被更容易地减小。

另外，在根据该实施方式的自由铸造装置中，能够增大固体传热构件108与铸件M3之间的接触面积。因而，根据该实施方式的自由铸造装置能够更快速地冷却铸件M3。这允许进一步加快拉起启动器ST的速度。

如图6所示，根据该实施方式的自由铸造装置还可以在每个固体传热构件108中包括冷却部110，如图7所示，根据该实施方式的自由铸造装置还可以包括将冷却介质吹至固体传热构件108的上表面上的冷却喷嘴106，或者根据该实施方式的自由铸造装置可以包括冷却部110和冷却喷嘴106的结合。冷却部110可以路经金属绒丝111。替代性地，冷却介质可以被直接吹至金属绒丝111上。在这些情况下，能够提高铸件M3的冷却速率。

<第三实施方式>图8是示出了根据第三实施方式的自由铸造装置的构型示例的放大截面图。与图1中示出的自由铸造装置相比，图8中示出的自由铸造装置包括固体传热构件108a，取代了固体传热构件108。由于图8中示出的自由铸造装置的其它构型与图1中示出的自由铸造装置的其它构型相同，因此省略对它们的描述。

每个固体传热构件108a呈能够沿拉起铸件M3的方向(沿竖向方向)旋转的圆柱的形状。因而，由于固体传热构件108a随着铸件M3被拉起而旋转，固体传热构件108a与铸件M3之间的摩擦阻力能够被进一步减小。

如图9所示，根据该实施方式的自由铸造装置还可以在每个固体传热构件108a中包括冷却部110，如图10所示，根据该实施方式的自由铸造装置还可以包括将冷却介质吹至固体传热构件108a的上表面上的冷却喷嘴106，或者根据该实施方式的自由铸造装置可以包括冷却部110和冷却喷嘴106的结合。在这些情况下，能够提高铸件M3的冷却速率。

<第四实施方式>图11是示出了根据第四实施方式的自由铸造装置的构型示例的放大截面图。与图8中示出的自由铸造装置相比，图11中示出的自由铸造装置还包括金属绒丝111，金属绒丝111由导热性高的金属比如铜或铜合金制成，其作为每个固体传热构件108a的一部分。由于图11中示出的自由铸造装置的其它构型与图8中示出的自由铸造装置的其它构型相同，因此省略对它们的描述。

由于根据该实施方式的自由铸造装置包括作为每个固体传热构件108a的一部分的金属绒丝111，所以固体传热构件108a与铸件M3能够被更容易地保持彼此接触，并且固体传热构件108a与铸件M3之间的摩擦阻力能够被更容易地减小。

另外，在根据该实施方式的自由铸造装置中，能够增大固体传热构件108a与铸件M3之间的接触面积。因而，根据该实施方式的自由铸造装置能够更快速地冷却铸件M3。这允许进一步加快拉起启动器ST的速度。

如图12所示，根据该实施方式的自由铸造装置还可以在每个固体传热构件108a中包括冷却部110，如图13所示，根据该实施方式的自由铸造装置还可以包括将冷却介质吹至固体传热构件108a的上表面上的冷却喷嘴106，或者根据该实施方式的自由铸造装置可以包括冷却部110和冷却喷嘴106的结合。冷却部110可以路经金属绒丝111。替代性地，冷却介质可以被直接吹至金属绒丝111上。在这些情况下，能够提高铸件M3的冷却速率。

<第五实施方式>图14是示出了根据第五实施方式的自由铸造装置的构型示例的放大截面图。与图8中示出的自由铸造装置相比，图14中示出的自由铸造装置包括支承构件109a，支承构件109a是弹性构件比如弹簧，其取代了支承构件109。

每个支承构件109a以悬吊的方式对固体传热构件108a进行支承。每个固体传热构件108a被保持成借助于其自身的重力与铸件M3的表面相接触。换言之，支承构件109a将固体传热构件108a偏置成与铸件M3的表面相接触。

图15是沿着图14中的线II-II截取的截面图。如图15所示，在每个固体传热构件108a中设置有冷却部110，冷却介质W1比如水循环穿过冷却部110。

图16是图14中示出的冷却部110的放大截面图。如图16所示，冷却部110例如具有桶状部112，桶状部112随着固体传热构件108a旋转而舀起冷却介质W1。在这种情况下，因为即使在冷却介质W1的量很小(冷却水的表面高度很低)的情况下冷却介质W1也能够被舀起(提起)至固体传热构件108a与铸件M3相接触的位置，所以能够提高铸件M3的冷却速率。另外，桶状部112也能够用作冷却片。

如上所述，在根据第一实施方式至第五实施方式的自由铸造装置中，铸件M3不是由从冷却喷嘴吹出的冷却介质进行冷却的，而是通过使铸件M3与固体传热构件108(108a)相接触来进行冷却的。因而，根据第一实施方式至第五实施方式的自由铸造装置能够快速地冷却铸件M3，而不会使保留的熔融金属M2摆动。这允许加快拉起启动器ST的速度。

尽管在上述实施方式中将铸造呈矩形柱状的铸件(矩形柱状铸件)的情况作为示例进行了描述，但本发明并不限于该种情况。本发明也适用于生产呈另一形状的铸件，比如矩形管形状、圆柱形状或圆管形状的铸件。下面参照图17和图18对铸造呈矩形管形状的铸件的情况进行简要描述。

图17是示出了根据本发明的自由铸造装置的另一构型示例的截面图。除了外部形状限定构件102a以外，图17中示出的自由铸造装置还包括内部形状限定部构件102c。

内部形状限定构件102c限定待铸造的铸件M3的内部形状，外部形状限定构件102a限定待铸造的铸件M3的外部形状。图17中示出的铸件M3是在其水平截面(水平截面在下文中称为“横向截面”)中具有管状形状的中空的管状铸件(换言之，管状件)。更具体地，内部形状限定构件102c限定铸件M3的横向截面的内部形状，外部形状限定构件102a限定铸件M3的横向截面的外部形状。

图18是内部形状限定构件102c和外部形状限定构件102a的平面图。图17中的内部形状限定构件102c和外部形状限定构件102a的截面图对应于沿着图18中的线III-III截取的截面图。如图18所示，外部形状限定构件102a例如呈矩形平面形状，并且在其中心处具有方形开口。内部形状限定构件102c呈矩形平面形状，并且位于外部形状限定构件102a的开口的中心处。内部形状限定构件102c与外部形状限定构件102a之间的间隙限定了熔融金属穿过的熔融金属穿过部分102b。如上所述的内部形状限定构件102c、外部形状限定构件102a以及熔融金属穿过部分102b构成形状限定构件102。借助于该构型，能够铸造呈矩形管状的铸件。

本发明不限于上述实施方式，并且在不脱离本发明的范围的情况下可以根据需要进行修改。例如，可以结合使用上述构型示例。

Claims (28)

1.一种上引式连续铸造装置，包括：

保持炉，所述保持炉保持熔融金属；

拉出部，所述拉出部从所述保持炉中保持的所述熔融金属的熔体表面拉出所述熔融金属；

形状限定构件，所述形状限定构件通过对保留的熔融金属施加外力来限定待铸造的铸件的截面形状，所述保留的熔融金属是已由所述拉出部拉出的未凝固的熔融金属，所述形状限定构件定位在所述熔体表面附近；以及

固体传热构件，所述固体传热构件设置成与通过所述保留的熔融金属的凝固而形成的所述铸件的表面相接触。

2.根据权利要求1所述的上引式连续铸造装置，

其中，所述固体传热构件设置成接触在所述保留的熔融金属与所述铸件之间的分界处附近的所述铸件的表面。

3.根据权利要求1或2所述的上引式连续铸造装置，

其中，所述固体传热构件在所述固体传热构件的设置成与所述铸件相接触的部分处具有与所述铸件的截面形状对应的形状。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的上引式连续铸造装置，

其中，所述固体传热构件在所述固体传热构件的设置成与所述铸件相接触的部分处具有弯曲表面形状。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的上引式连续铸造装置，

其中，所述固体传热构件具有能够沿拉起所述铸件的方向旋转的圆柱的形状。

6.根据权利要求5所述的上引式连续铸造装置，

还包括位于所述固体传热构件中的冷却部，冷却水循环穿过所述冷却部，

其中，所述冷却部具有桶状部，随着所述固体传热构件旋转，所述桶状部舀起所述冷却水。

7.根据权利要求1至5中的任一项所述的上引式连续铸造装置，

还包括位于所述固体传热构件中的冷却部，冷却介质循环穿过所述冷却部。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的上引式连续铸造装置，

还包括冷却喷嘴，所述冷却喷嘴将冷却介质吹至所述固体传热构件的上表面。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的上引式连续铸造装置，

还包括支承构件，所述支承构件将所述固体传热构件偏置成与所述铸件的表面相接触。

10.根据权利要求9所述的上引式连续铸造装置，

其中，所述支承构件是弹簧。

11.根据权利要求1至10中的任一项所述的上引式连续铸造装置，

其中，所述固体传热构件具有位于所述固体传热构件的设置成与所述铸件相接触的部分处的金属绒丝。

12.根据权利要求1至11中的任一项所述的上引式连续铸造装置，

其中，所述固体传热构件由铜或铜合金制成。

13.根据权利要求1至12中的任一项所述的上引式连续铸造装置，

还包括致动器，所述致动器响应于所述形状限定构件的移动而使所述固体传热构件移动。

14.根据权利要求1至13中的任一项所述的上引式连续铸造装置，

其中，当启动器从所述熔体表面被拉起时，所述熔融金属借助于所述熔融金属的表面膜或表面张力跟随所述启动器从所述熔体表面被拉起，从而形成保留的熔融金属，

由所述形状限定构件为所述保留的熔融金属赋予形状，并且

所述保留的熔融金属从顶部至底部凝固，从而形成铸件。

15.一种上引式连续铸造方法，包括：

将限定待铸造的铸件的截面形状的形状限定构件设置在保持于保持炉中的熔融金属的熔体表面附近；

将所述熔融金属拉起穿过所述形状限定构件；以及

通过将固体传热构件设置成与通过已经穿过所述形状限定构件的所述熔融金属的凝固而形成的所述铸件的表面相接触，使所述铸件冷却。

16.根据权利要求15所述的上引式连续铸造方法，

其中，所述固体传热构件设置成接触在保留的熔融金属与所述铸件之间的分界处附近的所述铸件的表面，所述保留的熔融金属是已经被拉起的未凝固的熔融金属。

17.根据权利要求15或16所述的上引式连续铸造方法，

其中，所述固体传热构件在所述固体传热构件的设置成与所述铸件相接触的部分处具有与所述铸件的截面形状对应的形状。

18.根据权利要求15至17中的任一项所述的上引式连续铸造方法，

其中，所述固体传热构件在所述固体传热构件的设置成与所述铸件相接触的部分处具有弯曲表面形状。

19.根据权利要求15至18中的任一项所述的上引式连续铸造方法，

其中，所述固体传热构件具有能够沿拉起所述铸件的方向旋转的圆柱的形状。

20.根据权利要求19所述的上引式连续铸造方法，

其中，所述固体传热构件中还设置有冷却部，冷却水循环穿过所述冷却部，并且

所述冷却部中设置有桶状部，随着所述固体传热构件旋转，所述桶状部舀起所述冷却水。

21.根据权利要求15至19中的任一项所述的上引式连续铸造方法，

其中，所述固体传热构件中还设置有冷却部，冷却介质循环穿过所述冷却部。

22.根据权利要求15至21中的任一项所述的上引式连续铸造方法，

其中，还设置有冷却喷嘴，所述冷却喷嘴将冷却介质吹至所述固体传热构件的上表面。

23.根据权利要求15至22中的任一项所述的上引式连续铸造方法，

其中，还设置有支承构件，所述支承构件将所述固体传热构件偏置成与所述铸件的表面相接触。

24.根据权利要求23所述的上引式连续铸造方法，

其中，所述支承构件是弹簧。

25.根据权利要求15至24中的任一项所述的上引式连续铸造方法，

其中，在所述固体传热构件的设置成与所述铸件相接触的部分处还设置有金属绒丝。

26.根据权利要求15至25中的任一项所述的上引式连续铸造方法，

其中，所述固体传热构件由铜或铜合金制成。

27.根据权利要求15至26中的任一项所述的上引式连续铸造方法，

其中，响应于所述形状限定构件的移动而使所述固体传热构件移动。

28.根据权利要求15至27中的任一项所述的上引式连续铸造方法，

其中，当启动器从所述熔体表面被拉起时，所述熔融金属借助于所述熔融金属的表面膜或表面张力跟随所述启动器从所述熔体表面被拉起，从而形成保留的熔融金属，

由所述形状限定构件为所述保留的熔融金属赋予形状，并且

所述保留的熔融金属从顶部至底部凝固，从而形成铸件。