直接激冷铸造模具系统
1.相关申请的引用本技术要求2020年7月22日提交的名称为“直接激冷铸造模具系统”的美国临时申请第62/705,915号和2021年3月30日提交的名称为“直接激冷铸造模具系统”的美国临时申请第62/200,798号的优先权，这两个申请的全部内容通过引用并入于此。
技术领域
2.本技术涉及金属的铸造，且更具体地涉及用于铸造系统的铸造模具系统。
背景技术：
3.直接激冷（dc）铸造工艺是用于从液态熔体生产固体金属锭（例如，铝合金锭）的半连续工艺。在dc铸造工艺中，液态熔体最初在浅的无底模具中冷却，所述无底模具的型腔形状基于铸锭的期望横截面。最初，底部块从下侧密封模具型腔。在铸造过程期间，液态熔体从上侧倒入模具中，并且底部块下降到冷却剂（例如冷却水）帘中，这进一步冷却外围的金属，从而产生容纳有液体贮槽的凝固壳。底部块的向下运动遵循指定的铸造速度曲线。在铸造速度的初始上升之后，铸造以稳态进行，在此期间，热曲线和凝固曲线不随时间变化。
4.在稳态铸造中，有两个不同的冷却区域——一次冷却区域和二次冷却区域。模具中铸锭外围的初始冷却称为一次区域。在一次冷却区域中，由于熔体与水冷模具直接接触，所以在第一个接触点从熔体中提取热量的速率非常高。但是，在这个最初凝固壳形成之后，由于凝固收缩，在模具/铸锭界面处形成气隙。该气隙导致模具区域内的传热率下降，并且由于传热率的这种下降，凝固壳的部分再熔化可能导致一次冷却区域。
5.从模具中出来后，凝固的铸锭进入二次冷却区域，在此处，通过直接冷却剂冲击铸锭的外围而被进一步冷却。在二次冷却区域中，铸锭的冷却是由于沸腾的热传递，因为冷却剂与热的铸锭表面直接接触。根据冷却条件，大部分冷却（占总数的95%）是通过二次冷却实现的。
技术实现要素：
6.由本专利覆盖的实施方案由以下权利要求而非此发明内容限定。此发明内容是各种实施方案的高度概述并且介绍一些概念，下文在具体实施方式章节中进一步描述这些概念。此发明内容并不旨在识别所要求保护的主题的关键或本质特征，也不旨在孤立地用于确定所要求保护的主题的范围。主题应通过参考此专利的整个说明书的适当部分、任何或所有附图以及每一权利要求来加以理解。
7.根据某些实施方案，一种直接激冷铸造模具系统包括模具和冷却剂棒。所述模具限定具有铸造轴线的铸造型腔。所述冷却剂棒包括多个喷嘴并且被配置为在金属产品已经通过所述模具之后经由所述多个喷嘴将冷却剂分配到所述金属产品的外围上。在各个方面，所述冷却剂棒相对于所述铸造轴线是可移动的（例如，线性地、旋转地等）。
8.根据一些实施方案，一种直接激冷铸造模具系统包括限定具有铸造轴线的铸造型
腔的模具。所述直接激冷铸造模具系统还包括具有多个喷嘴的冷却剂棒。所述冷却剂棒被配置为在金属产品已经通过所述模具之后经由所述多个喷嘴将冷却剂分配到所述金属产品的外围上。在某些实施方案中，所述多个喷嘴中的至少一个喷嘴相对于所述铸造轴线的角度是可调整的。
9.根据各种实施方案，一种直接激冷铸造模具系统包括模具、第一冷却剂棒和第二冷却剂棒。所述模具限定具有铸造轴线的铸造型腔。所述第一冷却剂棒在所述模具的下游并且包括多个第一喷嘴。所述第一冷却剂棒被配置为在金属产品已经通过所述模具之后经由所述多个第一冷喷嘴将冷却剂分配到所述金属产品的外围上。所述第二冷却剂棒在所述模具的下游并且包括多个第二喷嘴。所述第二冷却剂棒被配置为在所述金属产品已经通过所述模具之后经由所述多个第二冷喷嘴将所述冷却剂分配到所述金属产品的所述外围上。在某些实施方案中，所述第一冷却剂棒在基本上垂直于所述铸造轴线的方向上是固定的，并且所述第二冷却剂棒在基本上垂直于所述铸造轴线的方向上是可调整的。
10.根据一些实施方案，一种直接激冷铸造模具系统包括模具和冷却剂棒。所述模具限定具有铸造轴线的铸造型腔，并且所述模具在基本上垂直于所述铸造轴线的方向上是可调整的，使得所述铸造型腔在基本上垂直于所述铸造轴线的所述方向上的尺寸是可调整的。所述冷却剂棒包括多个喷嘴，并且所述冷却剂棒被配置为在金属产品已经通过所述模具之后经由所述多个喷嘴将冷却剂分配到所述金属产品的外围上。在各个方面，所述冷却剂棒相对于所述铸造轴线是可移动的。
11.本文中所述的各种实施方式可包括额外的系统、方法、特征和优点，这些额外的系统、方法、特征和优点未必在本文中明确公开，但本领域技术人员在审阅以下具体实施方式和随附附图之后将会明了。所有的此类系统、方法、特征和优点旨在包括在本公开内并且受随附权利要求保护。
附图说明
12.说明书参考以下附图，在所述附图中，在不同图中所使用的相似附图标记旨在示出相似或类似的部件。
13.图1是根据实施方案的金属铸造系统的示意图。
14.图2是根据实施方案的铸造模具系统的一部分的侧视图。
15.图3是图2的铸造模具系统的冷却剂棒的一部分的仰视透视图。
16.图4是沿着图3中的线4-4截取的图2的冷却剂棒的剖视图。
17.图5是沿着图3中的线5-5截取的图2的冷却剂棒的剖视图。
18.图6a是根据实施方案的处于开始位置的铸造模具系统的一部分的剖视图。
19.图6b是图6a的处于过渡位置的铸造模具系统的一部分的剖视图。
20.图6c是图6a的处于运行位置的铸造模具系统的一部分的剖视图。
21.图7是根据实施方案的在开始铸造期间用于铸造系统的铸造模具系统的俯视图。
22.图8是图7的在稳态铸造期间的铸造模具系统的俯视图。
23.图9是根据实施方案的用于铸造系统的铸造模具系统的俯视透视图。
24.图10是图9的铸造模具系统的仰视透视图。
25.图11是图9的铸造模具系统的一部分的透视图。
26.图12是图9的铸造模具系统的一部分的剖视图。
27.图13是图9的铸造模具系统的一部分的另一剖视图。
具体实施方式
28.此处具体描述了本公开的实施方案的主题以满足法定要求，但是该描述不一定旨在限制权利要求的范围。所要求保护的主题可以以其他方式体现，可以包括不同的元件或步骤，并且可以与其他现有或将来的技术结合使用。该描述不应被解释为暗示各种步骤或元件当中或之间的任何特定次序或布置，但在明确描述元件的各个步骤的次序或布置时除外。诸如“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”、“前”和“后”等方向性参考旨在指代部件和方向所参考的一个或多个附图中所示出和描述的取向。
29.本文描述的是用于dc铸造系统的铸造模具系统。虽然本文描述的铸造模具系统可以用于任何金属，但是它们尤其可以用于铝。本文所述的铸造模具系统各自包括模具和至少一个冷却剂棒。
30.模具限定具有铸造轴线的铸造型腔，随着金属被铸造成凝固产品，金属沿着所述铸造轴线移动。在某些情况下，模具可以在内部冷却。在各种示例中，模具在不平行于铸造轴线的一个或多个方向（以下称为“调整方向”）上是可调整的。在一些示例中，一个或多个调整方向基本上垂直于铸造轴线，使得模具的尺寸（以及因此铸造产品的尺寸）可以根据需要进行调整。在一个非限制性示例中，在竖直铸造系统中，模具可以在水平方向上是可调整的。
31.至少一个冷却剂棒在模具的下游并且包括多个喷嘴。在铸造过程期间，在金属产品已经通过模具之后，至少一个冷却剂棒经由多个喷嘴将包括但不限于水的冷却剂分配到金属产品的外围上。在一些实施方案中，多个喷嘴中的至少一个相对于冷却剂棒的轴线以倾斜或其他非零（或非平行）角度布置，然而在其他示例中不必如此。在各种示例中，多个喷嘴中的至少一个的轴线可以相对于冷却剂棒的轴线是可调整的。如本文所用，“非零”角度是相对于特定轴不平行的角度。
32.在各种实施方案中，至少一个冷却剂棒相对于铸造轴线是可移动的。在各种实施方案中，至少一个冷却剂棒是可线性调整的。另外或替代地，至少一个冷却剂棒可围绕不平行于铸造轴线的枢转轴线枢转或旋转。在某些情况下，枢转轴线可以基本上垂直于铸造轴线，然而在其他示例中不必如此。在其他示例中，至少一个冷却剂棒可以根据需要经由额外的或替代的移动相对于铸造轴线是可移动的。在某些实施方案中，至少一个冷却剂棒相对于铸造轴线是可调整的，使得多个喷嘴中的至少一个的轴线是可调整的。在某些实施方案中，至少一个冷却剂棒可在开始位置、过渡位置和运行位置之间移动。在一些情况下，在开始位置，多个喷嘴中的至少一个喷嘴距铸造轴线为第一距离；在过渡位置，多个喷嘴中的至少一个喷嘴距铸造轴线为小于第一距离的第二距离；并且在运行位置，多个喷嘴中的至少一个喷嘴距铸造轴线为小于第二距离的第三距离。
33.在一些任选实施方案中，多于一个冷却剂棒，诸如两个冷却剂棒，可以与铸造模具系统一起使用。冷却剂棒可以根据需要相对于彼此并且相对于模具沿着铸造轴线的各种位置布置（例如，冷却剂棒可以在模具的下游和另一个冷却剂棒的上游，可以在模具和另一个冷却剂棒的下游等）。在具有多于一个冷却剂棒的某些实施方案中，一个冷却剂棒的至少一
个特性任选地可以不同于另一个冷却剂棒。至少一个特性根据需要可以包括但不限于喷嘴的数量、喷嘴的样式或布置、喷嘴分配冷却剂的压力、喷嘴中的一个或多个相对于冷却剂棒的轴线和/或铸造轴线的角度、相对于铸造轴线的移动、面向铸造轴线的表面轮廓、它们的组合或其他各种特性。作为一个非限制性示例，一个冷却剂棒可以在调整方向上是可调整的，而另一个冷却剂棒在调整方向上是固定的（不可调整的）。作为另一个非限制性示例，一个冷却剂棒可以具有多个喷嘴，其中每个喷嘴基本上垂直于铸造轴线布置，而另一个冷却剂棒可以具有多个喷嘴，其中每个喷嘴相对于铸造轴线以倾斜(或者非零或者不平行)的角度布置。作为再一个非限制性示例，一个冷却剂棒可具有面向铸造轴线的基本上平坦的表面轮廓，而另一个冷却剂棒可具有面向铸造轴线的非平坦的表面轮廓。作为另一个非限制性示例，一个冷却剂棒可以在第一压力下分配冷却剂，而另一个冷却剂棒可以在小于第一压力的第二压力下分配冷却剂。在一个非限制性示例中，一个冷却剂棒可以将冷却剂与气体和/或超临界流体一起分配，而另一个冷却剂棒可以只分配冷却剂。根据需要，可以在两个或多个冷却剂棒之间改变各种其他特性。在其他实施方案中，不需要在两个或多个冷却剂棒之间改变特性。
34.与现有的模具系统相比，本文所述的铸造模具系统可以提供改进的冷却，并且改进的冷却可以允许整个铸造系统与现有的铸造系统相比以更快的速度铸造，而不会在铸锭中出现渗出和/或其他缺陷。与现有的铸造系统相比，提高的速度可以在给定的时间段内铸造更多的金属和/或与现有铸造系统相比，给定量金属的总加工时间更短。在一些示例中，铸造模具系统可以通过提供两层或更多层冷却剂射流来任选地允许更快的铸造速度，这可以通过提供更好的冷却能力而不破坏薄膜冷却来确保成核冷却。在一些非限制性示例中，铸造模具系统可以允许至少60毫米/分钟，诸如至少70毫米/分钟，诸如至少75毫米/分钟，诸如至少80毫米/分钟，诸如至少85毫米/分钟的铸造速度。
35.本文所述的铸造模具系统还可提供具有改进性能的铸锭。作为一个非限制性示例，本文所述的铸造模具系统可以提供具有改进的形状的铸锭，因为铸造模具系统可以在铸造过程期间根据需要调整铸锭的形状，这可以减少原本在现有的铸造系统中将不得不报废的金属的量。在各种示例中，铸造模具系统还可以允许在同一模具系统上铸造多种合金，因为模具的形状可以根据每种合金的需要进行调整。在某些示例中，铸造模具系统还可以允许用同一模具铸造具有不同厚度的铸锭，因为模具的形状可以根据需要进行调整。在一些实施方案中，本文所述的铸造模具系统可提供具有减小的壳区或不可检测的壳区的铸锭。
36.图1示出了根据各种实施方案的直接激冷（dc）铸造系统100的示例。dc铸造系统100通常包括具有开口模具104的铸造模具系统102。熔融金属103可以通过模具入口106被引入模具104的模具型腔105中并且作为铸锭110从模具出口108出来。正在铸造的铸锭110可以包括在凝固的各个阶段的金属，包括凝固金属112、过渡金属114和熔融金属116。特别地，铸锭110的上部可具有熔融金属116，其在铸锭110的凝固金属112的区域内形成向内渐缩的贮槽。随着距模具出口108的距离增加（经由可移动的底部块118），铸锭的型芯冷却，并且铸锭的凝固金属112的区域继续增厚，直到在模具出口108下方的某一特定距离处形成完全实心的铸锭110。
37.可以利用冷却剂在内部冷却使得模具具有冷却的铸造表面的模具104提供熔融金
属的初始一次冷却并且在外围上限制和冷却熔融金属以开始形成铸锭110的凝固金属112的区域。冷却金属通过模具出口108沿着铸造轴线120移出和远离模具104。当铸锭110从铸模104出来时，冷却剂射流122从铸模104被引导到铸锭110的外表面上，以便提供使凝固金属112的区域变厚并增强冷却过程的二次冷却。冷却剂可以是液体，包括但不限于水。
38.图2至图5示出根据各种实施方案的铸造模具系统202的示例。在各个方面，铸造模具系统202可用于dc铸造模具系统（诸如dc铸造模具系统100）并代替铸造模具系统102。铸造模具系统202通常包括模具204和至少一个冷却剂棒226。
39.类似于模具104，模具204包括模具入口206和模具出口208并且限定铸造轴线220，在铸造过程期间金属可以沿着所述铸造轴线移动。虽然在图2至图5中仅示出了铸造模具系统202的一部分，但是与模具104类似，模具204限定模具型腔205，所述模具型腔在铸造期间最初接收熔融金属，并且使得模具204的铸造表面225可以向铸锭的外围提供一次冷却。在某些示例中，模具204是连续结构，但是在其他示例中，模具204可以包括一个或多个模具子部段。模具204可以由各种合适的材料构成，包括但不限于铝和/或铜。在一些实施方案中，模具204的至少一部分可以是中空的或限定内室，使得模具204可以利用冷却剂在内部冷却并且为模具204的铸造表面225提供冷却。冷却剂可以是用于铸造过程的各种合适的冷却剂，包括但不限于水。在一些任选情况下，用于冷却模具204的冷却剂被再循环回到模具204而不被用于二次冷却。在这样的示例中，因为模具204的冷却剂不用于二次冷却，与现有系统相比，模具204的冷却剂需求可以减少，并且模具204可以更薄和/或根据需要具有任何形状。
40.在各种示例中，模具204在一个或多个调整方向231上是可调整的。图2示出了一个调整方向231的示例，所述调整方向基本上垂直于铸造轴线220，使得模具204可在朝向或远离铸造轴线220的平面中移动。在各种示例中，模具204是可调整的，使得模具型腔205的尺寸（以及因此铸锭的尺寸）可以根据需要进行调整。虽然在图2中示出了单个调整方向，但是相对于铸造轴线220(或者当存在多于一个调整方向231时相对于彼此)的调整方向的数量和/或方向不应被认为是限制性的。在模具204包括多个模具段的示例中，可以独立于或结合至少一个其他模具段来调整模具段。如以下参考图7和图8更详细地讨论的，在各种示例中，模具204可在开始配置(图7)和稳态配置(图8)之间调整，使得在开始配置中的模具型腔205的形状不同于在稳态配置中的模具型腔205的形状。模具204可以根据需要通过各种合适的致动器机构或装置来调整，包括但不限于电动机、螺线管、液压致动器、气动致动器、它们的组合，或其他合适的致动器。
41.在图2至图5的实施方案中，铸造模具系统202包括单个冷却剂棒226。然而，冷却剂棒226的数量不应被认为是限制性的。作为一个非限制性示例，并且如下面更详细地讨论的，图9至图13示出了具有两个冷却剂棒的铸造模具系统304的实施方案。此外，如下文更详细讨论的，在具有多于一个冷却剂棒226的示例中，每个冷却剂棒可与另一个冷却剂棒基本上相同，或者至少一个冷却剂棒可具有与另一个冷却剂棒不同的至少一个特性。
42.冷却剂棒226至少部分地在模具出口208的下游并且被配置为在金属产品已经通过模具204之后经由多个喷嘴236将冷却剂分配到金属产品的外围上。在某些示例中，冷却剂棒226相对于模具204定位，使得喷嘴236中的至少一个在模具204的下游。冷却剂棒226可以根据需要由各种合适的材料构成并且可以是连续结构或者可以包括一个或多个棒子部
段。冷却剂棒226通常包括顶端228和与顶端228相对的底端230，并且棒轴线232从顶端228延伸到底端230。冷却剂棒226的面234包括多个喷嘴236，所述多个喷嘴被配置为在铸造期间将冷却剂分配到铸锭的外围上。如图4和图5中最佳示出的那样，冷却剂棒226包括冷却剂室240，所述冷却剂室与每个喷嘴236流体连通并且被配置为储存一定量的冷却剂。冷却剂棒226的冷却剂可以与用于向模具204提供冷却的冷却剂相同或不同。在图2至图5的实施方案中，面234具有双阶梯轮廓；然而，面234可以根据需要具有各种形状或轮廓。作为一些非限制性示例，图6a至图6c示出了具有双阶梯轮廓的面的另一个示例，并且图9至图13示出了冷却剂棒，其中面可以是平坦的或单阶梯的。
43.图2至图5中所示的喷嘴236的布置不应被认为是限制性的，并且喷嘴236可以根据需要以各种布置或样式来提供。作为一个非限制性示例，图9至图13示出了冷却剂棒上的喷嘴的其他布置。在一些实施方案中，所有的喷嘴236可以基本上相同（例如，相对于棒轴线232基本上相同的取向，配置为以基本上相同的压力分配冷却剂等）。在其他示例中，并且如在图4和图5中最佳示出的那样，多个喷嘴236可以包括喷嘴236的在至少一个特性上彼此不同的一个或多个子集238。在图2至图5的示例中，冷却剂棒226包括喷嘴236的四个子集238a至238d，并且每个子集238a至238d的喷嘴与其他子集238的喷嘴不同之处在于在面234上相对于棒轴线232的位置以及在于它们相对于棒轴线232延伸的角度。在该示例中，第一子集238a的喷嘴236设置在面234上相对于棒轴线232的第一位置并且相对于棒轴线232以第一倾斜（或非零）角度延伸，第二子集238b的喷嘴236设置在面234上相对于棒轴线232的第二位置并且相对于棒轴线232以第二倾斜(或非零)角度延伸，第三子集的喷嘴236子集238c设置在面234上相对于棒轴线232的第三位置并且相对于棒轴线232以第三倾斜（或非零）角度延伸，并且第四子集238d的喷嘴236设置在面234上相对于棒轴线232的第四位置并且相对于棒轴线232以第四斜(或非零)角度延伸。
44.在各种实施方案中，冷却剂棒226相对于铸造轴线220是可移动的，使得喷嘴236相对于铸造轴线220的角度和/或位置可根据需要进行调整。当冷却剂棒226包括一个或多个棒部段时，一个棒部段可以独立于另一个棒部段或与另一个棒部段结合移动。冷却剂棒226可以经由与用于控制模具204的那些相同的致动器机构或不同的机构进行调整。在某些实施方案中，可以提供一个或多个控制器来控制冷却剂棒。一个或多个控制器可以是根据需要具有处理器和/或存储器的各种合适的计算装置。在这样的实施方案中，一个或多个控制器可以可操作地连接到致动器机构或其他所需的机构，使得根据需要控制冷却剂棒。在一些实施方案中，一个或多个控制器可以可操作地连接到一个或多个传感器，并且控制器可以基于传感器检测到的信息来控制冷却剂棒。另外或替代地，控制器可用于控制铸造模具系统的其他方面。作为一些非限制性示例，控制器可以控制系统的底部块、冷却剂棒的角度、冷却剂棒的位置、模具的形状、水流率、和/或其他所需的因素。在一些实施方案中，冷却剂棒226可在与模具204相同的调整方向231上是可调整的，然而在其他示例中不必如此。作为可线性移动的补充或替代，冷却剂棒226可以根据需要具有各种其他移动模式。在图2至图5的实施方案中，冷却剂棒226可围绕枢转轴线242(图3)枢转，使得喷嘴236相对于铸造轴线220的位置和角度都可以根据需要进行调整。如以下参考图6a至图6c更详细地讨论的，在一些情况下，冷却剂棒226可以在开始位置（图6a）、过渡位置（图6b）和运行位置（图6c）之间移动。在某些实施方案中，冷却剂棒226可以是横向可调整的、可枢转的、既可横向可调整又
可枢转的、和/或可根据需要以其他方式移动。
45.在使用铸造模具系统202的铸造过程期间，熔融金属经由模具入口206被引入模具型腔205。模具204的铸造表面225提供对熔融金属的一次冷却，并且金属作为凝固铸锭离开模具出口208。冷却剂棒226通过将冷却剂从冷却剂室240引导到喷嘴236使得喷嘴236将冷却剂分配到铸锭的外围上来提供二次冷却。在各种实施方案中，并且如下面关于图6a至图6c以及图7和图8更详细地讨论的，模具204和冷却剂棒226可以各自被控制（例如，使用控制器）以减少铸锭中的对接卷曲（或以其他方式提供具有期望形状的铸锭）。冷却剂棒226也可以被控制以在铸造过程的各个阶段提供期望的热传递，同时最小化冷却剂的反弹并促使冷却剂沿着铸锭表面向下成片流动。
46.图6a至图6c示出了根据各种实施方案的在铸造过程期间铸造模具系统302的示例。铸造模具系统302与铸造模具系统202基本上相似，除了冷却剂棒326的面234的轮廓与图2至图5所示的相比有所改变之外。此外，在铸造模具系统302中，冷却剂棒326相对于铸造模具204的相对定位已经被调整，使得与铸造模具系统202相比，铸造模具204与冷却剂棒326的重叠更多。如这些图中所示，冷却剂棒326可相对于铸造轴线220枢转，使得喷嘴236相对于铸造轴线220的位置和角度可以在铸造期间根据需要进行调整。在该示例中，冷却剂棒326以能够以减少的冷却剂流量开始铸造过程的方式输送冷却剂，并且冷却剂棒可以经由增加的冷却剂流量和将冷却剂引导到铸锭上的增加的喷嘴236以受控方式增加冷却剂。虽然以下描述将参考来自喷嘴的每个子集238a至238d的单个喷嘴236，但是特定子集的每个喷嘴236可以如所描述的那样操作。
47.图6a示出了处于开始位置的铸造模具系统302。在开始位置，冷却剂棒326在枢转轴线242上枢转，使得冷却剂棒326倾斜远离铸造轴线220，并且来自子集238a的喷嘴236的单股冷却剂射流346a被引导接触铸锭310的表面344。在其他实施方案中，多于一个喷嘴但少于所有喷嘴可以引导冷却剂射流在开始位置接触表面344。此外，在其他实施方案中，来自另一个子集（例如，子集238b）的喷嘴236可以在开始位置提供单股冷却剂射流。在某些实施方案中，在开始位置引导冷却剂的冷却剂棒326可以减少在铸造过程开始时铸锭中的对接卷曲。在某些情况下，降低的冷却剂压力和/或冷却剂的体积可以减少这个阶段的对接卷曲。
48.图6b示出了处于过渡位置的铸造模具系统302，所述过渡位置是铸造模具系统302在开始位置(图6a)和运行位置(图6c)之间的任何位置。通常，在过渡位置期间，随着铸锭310的延长和铸造速度的增加，添加更多的冷却剂。在过渡位置，冷却剂棒326在枢轴上逐渐枢转（从图6a至图6c中的页面中出来），使得冷却剂棒326朝向铸造轴线220枢转（并且减小喷嘴236和铸造轴线220之间的距离）。在某些实施方案中，冷却剂棒326可以根据需要连续或以预定间隔枢转。随着枢转角的增加，铸造轴线220和每个喷嘴236之间的距离逐渐减小。随着枢转角的增加，射流346a在铸锭310上接触表面344的位置更高，并允许来自子集238b的喷嘴236的另一股冷却剂射流346b接触铸锭310的表面344，从而从铸锭310中提取更多的热量。冷却剂棒326可以继续枢转，使得射流346继续在表面344上爬升得更高，并且额外的射流346c至346d(分别来自子集238c至238d的喷嘴236)接触表面344并提供额外的热量提取。射流346接触铸锭310的顺序或次序不应被认为是限制性的，因为顺序可能取决于特定喷嘴236在冷却剂棒326的面234上的位置和/或特定喷嘴236相对于棒轴线232的角度。在各
种示例中，随着枢转角在过渡位置增加，冷却剂压力和/或冷却剂的体积增加。在一些示例中，增加冷却剂压力和/或体积可以包括启动阀或其他流量控制机构，使得启动额外的喷嘴236。在某些方面，冷却剂棒326的枢转角继续增加，直到铸造模具系统302处于运行位置。
49.图6c示出了处于运行位置的铸造模具系统302。在运行位置，冷却剂射流346c至346d（分别来自子集238c至238d的喷嘴236）可以以最小化冷却剂反弹并促使冷却剂沿着铸锭310的表面344向下成片流动345的角度接触铸锭310。冷却剂射流346a至346b(分别来自子集238a至238b的喷嘴236)能够在铸锭310上的较高位置并以较高角度运行，因为冷却剂反弹不是问题。更具体地，多余的冷却剂被截留在模具204和冷却剂棒326之间（例如，在区域348中），迫使冷却剂向下进入射流346c至346d，在射流346c至346d处其被结合到沿着铸锭310向下流动的冷却剂中。一些冷却剂可能会作为蒸汽逸出（区域350）。在运行位置，与以较小角度供应冷却剂时相比，在射流346a至346b（即，在铸锭310上方较高的射流）的接触点处更有效地提取热量。随着从上部射流346a至346b提取的热量增加，铸造速度可以提高到下部射流不再能够去除足够的热量来维持表面品质的点。在一个非限制性示例中，铸造速度可以高达每分钟100毫米和/或高达每分钟120毫米。在其他示例中，速度可以大于每分钟120毫米。
50.图7和图8示出了铸造模具系统702的另一个示例。图7示出了处于开始位置的铸造模具系统702，并且图8示出了处于稳定铸造位置的铸造模具系统702。类似于铸造模具系统202和302，铸造模具系统702包括模具704和冷却剂棒726，它们可以分别类似于模具204和冷却剂棒326。如图7和图8所示，模具704包括多个模具段752并且冷却剂棒726包括多个棒段754。模具段752和棒段754的数量、形状或尺寸不应被视为对本公开的限制。 模具段752之间的间隔和棒段754之间的间隔为了说明模具段752和棒段754在基本上垂直于铸造轴线的平面755中的移动(从图7和图8的页面中出来)的目的被夸大并不暗示任何特定的布置。如图7和图8所示，在铸造过程期间，模具704和/或冷却剂棒726可以在开始位置(图7)和稳定铸造位置(图8)之间调整，使得根据需要调整模具型腔105的形状以生产具有所需形状的铸锭和/或以减少浪费。
51.图9至图13示出了根据实施方案的铸造模具系统902的另一个示例。如图9至图11所示，各种支撑结构和/或装置956可用于支撑整个铸造系统中的铸造模具系统902。与铸造模具系统202相比，铸造模具系统902包括两个冷却剂棒926a至926b，它们都位于铸造模具204的下游。在各种实施方案中，冷却剂棒926a的至少一个特性不同于冷却剂棒926b的相应特性，然而在其他示例中不必如此。
52.在一个方面，并且如在图11至图13中最佳示出的那样，冷却剂棒926a的面234a的形状或轮廓不同于冷却剂棒926b的面234b的形状或轮廓。在各种实施方案中，冷却剂棒926a的喷嘴236a的布置或样式不同于冷却剂棒926b的喷嘴236b的布置或样式。在一些实施方案中，每个喷嘴236a相对于冷却剂棒926a的棒轴线232a的角度不同于每个喷嘴236b相对于冷却剂棒926b的棒轴线232b的角度。冷却剂棒926b的棒轴线232b可以但不必与冷却剂棒926a的棒轴线232a对准。在所示实施方案中，每个喷嘴236a基本上垂直于冷却剂棒926a的棒轴线232a，而每个喷嘴236b相对于冷却剂棒926b的棒轴线232b成倾斜角度。在某些实施方案中，冷却剂棒926b的冷却剂室240b可以不同于冷却剂棒926a的冷却剂室240a。在图9至图13所示的实施方案中，冷却剂室240a是单个室，而冷却剂室240b被分成彼此流体连通的
子室941。
53.在各种实施方案中，喷嘴236a被配置为在第一压力下分配冷却剂，并且喷嘴236b被配置为在不同于第一压力的第二压力下分配冷却剂。在一些非限制性示例中，第一压力和第二压力可以是从大约250 psi到大约750 psi，尽管在其他实施方案中它们可以在这个范围之外。在所示示例中，第一压力大于第二压力，使得冷却剂棒926a是高压冷却剂棒并且冷却剂棒926b是低压冷却剂棒。在各种实施方案中，冷却剂棒中的一个（例如，冷却剂棒926a）任选地与气体和/或超临界流体（包括但不限于氮气或压缩空气）流体连通，并且被配置为将冷却剂与气体和/或超临界流体一起分配。在各种实施方案中，冷却剂棒中的一个相对于铸造轴线220是固定的，而另一个冷却剂棒相对于铸造轴线220是可移动的。在所示的实施方案中，高压冷却剂棒926a相对于铸造轴线220是固定的，并且低压冷却剂棒926b相对于铸造轴线220是可移动的（例如，在垂直于铸造轴线220的平面中可枢转等）。在其他实施方案中，高压冷却剂棒926a可以是可移动的并且/或者低压冷却剂棒926b可以是固定的。此外，高压冷却剂棒926a和低压冷却剂棒926b相对于模具204的布置不应被认为是限制性的。
54.在某些实施方案中，多个冷却剂棒926a至926b可以帮助相对于铸造轴线220以及相对于模具204相对于铸造轴线220的移动适当地对准喷嘴位置。在一些实施方案中，多个冷却剂棒926a至926b可以帮助保持冷却剂棒926a的高压喷嘴236a与铸锭之间的距离。具有低压喷嘴236b的冷却剂棒926b可以最小化或减少冷却剂从铸锭的反弹，并且低压冷却剂棒926b相对于铸锭的移动（线性、旋转等）可以允许喷嘴位置和/或角度相对于铸锭改变，从而在铸造的各个阶段提供所期望的热传递。
55.下文提供大量示例性实施方案，所述示例性实施方案包括作为“实例”明确列举的至少一些示例性实施方案，从而提供根据本文中所述的概念的各种示例性实施方案的额外描述。这些实例并不意在相互排斥、具穷尽性或具约束性；并且本公开不限于这些示例性实例，而是涵盖在所发布的权利要求及其等效形式的范围内的所有可能的修改和变型。
56.实例1. 一种直接激冷铸造模具系统，其包括：模具，其限定包括铸造轴线的铸造型腔；以及冷却剂棒，其包括多个喷嘴，其中所述冷却剂棒被配置为在金属产品已经通过所述模具之后经由所述多个喷嘴将冷却剂分配到所述金属产品的外围上，并且其中所述冷却剂棒相对于所述铸造轴线是可移动的。
57.实例2. 根据任何前述或后续实例或实例的组合的直接激冷铸造模具系统，其中所述冷却剂棒包括冷却剂棒轴线，其中所述多个喷嘴包括第一组喷嘴和第二组喷嘴，其中所述第一组喷嘴中的每个喷嘴相对于所述冷却剂棒轴线以第一非零角度延伸，并且其中所述第二组喷嘴中的每个喷嘴相对于所述冷却剂棒轴线以不同于所述第一非零角度的第二非零角度延伸。
58.实例3. 根据任何前述或后续实例或实例的组合的直接激冷铸造模具系统，其中所述冷却剂棒可在开始位置、过渡位置和运行位置之间移动，其中：在所述开始位置，所述多个喷嘴中的至少一个喷嘴距所述铸造轴线为第一距离；在所述过渡位置，所述多个喷嘴中的所述至少一个喷嘴距所述铸造轴线为小于所述第一距离的第二距离；并且在所述运行位置，所述多个喷嘴中的所述至少一个喷嘴距所述铸造轴线为小于所述第二距离的第三距离。
59.实例4. 根据任何前述或后续实例或实例的组合的直接激冷铸造模具系统，其中
所述模具和所述冷却剂棒各自相对于所述铸造轴线在基本上垂直于所述铸造轴线的方向上是可移动的。
60.实例5. 根据任何前述或后续实例或实例的组合的直接激冷铸造模具系统，其中所述冷却剂棒是第一冷却剂棒并且所述多个喷嘴是第一多个喷嘴，其中所述直接激冷铸造模具系统还包括第二冷却剂棒，所述第二冷却剂棒包括第二多个喷嘴，并且其中所述第二冷却剂棒沿着所述铸造轴线位于所述模具和所述第一冷却剂棒之间。
61.实例6. 根据任何前述或后续实例或实例的组合的直接激冷铸造模具系统，其中所述第二冷却剂棒在基本上垂直于所述铸造轴线的所述方向上是固定的。
62.实例7. 根据任何前述或后续实例或实例的组合的直接激冷铸造模具系统，其中所述第一冷却剂棒被配置为在第一压力下分配所述冷却剂，其中所述第二冷却剂棒被配置为在第二压力下分配所述冷却剂，其中所述第二压力大于所述第一压力。
63.实例8. 一种直接激冷铸造模具系统，其包括：模具，其限定包括铸造轴线的铸造型腔；以及冷却剂棒，其包括多个喷嘴，其中所述冷却剂棒被配置为在金属产品已经通过所述模具之后经由所述多个喷嘴将冷却剂分配到所述金属产品的外围上，并且其中所述多个喷嘴中的至少一个喷嘴的角度相对于所述铸造轴线是可调整的。
64.实例9. 根据任何前述或后续实例或实例的组合的直接激冷铸造模具系统，其中所述模具在内部冷却。
65.实例10. 根据任何前述或后续实例或实例的组合的直接激冷铸造模具系统，其中所述冷却剂棒包括冷却剂棒轴线，其中所述多个喷嘴包括第一组喷嘴和第二组喷嘴，其中所述第一组喷嘴中的每个喷嘴相对于所述冷却剂棒轴线以第一非零角度延伸，并且其中所述第二组喷嘴中的每个喷嘴相对于所述冷却剂棒轴线以不同于所述第一非零角度的第二非零角度延伸。
66.实例11. 根据任何前述或后续实例或实例的组合的直接激冷铸造模具系统，其中所述冷却剂棒可围绕基本上垂直于所述铸造轴线的枢转轴线枢转，使得所述至少一个喷嘴的所述角度相对于所述铸造轴线是可调整的。
67.实例12. 根据任何前述或后续实例或实例的组合的直接激冷铸造模具系统，其中所述模具和所述冷却剂棒各自相对于所述铸造轴线在基本上垂直于所述铸造轴线的方向上是可移动的，使得所述铸造型腔在基本上垂直于所述铸造轴线的所述方向上的尺寸是可调整的。
68.实例13. 根据任何前述或后续实例或实例的组合的直接激冷铸造模具系统，其中所述模具包括可相对于彼此移动的多个模具部段，并且其中所述冷却剂棒包括可相对于彼此移动的多个冷却剂棒部段。
69.实例14. 根据任何前述或后续实例或实例的组合的直接激冷铸造模具系统，其中所述冷却剂棒是第一冷却剂棒并且所述多个喷嘴是第一多个喷嘴，其中所述直接激冷铸造模具系统还包括第二冷却剂棒，所述第二冷却剂棒包括第二多个喷嘴，其中所述第二冷却剂棒被配置为在所述金属产品已经通过所述模具之后经由所述第二多个喷嘴将所述冷却剂引导到所述金属产品的所述外围上。
70.实例15. 一种直接激冷铸造模具系统，其包括：模具，其限定包括铸造轴线的铸造型腔；在所述模具下游的第一冷却剂棒，所述第一冷却剂棒包括多个第一喷嘴，其中所述第
一冷却剂棒被配置为在金属产品已经通过所述模具之后经由所述多个第一喷嘴将冷却剂分配到所述金属产品的外围上；以及在所述模具下游的第二冷却剂棒，所述第二冷却剂棒包括多个第二喷嘴，其中所述第二冷却剂棒被配置为在所述金属产品已经通过所述模具之后经由所述多个第二喷嘴将所述冷却剂分配到所述金属产品的所述外围上，其中所述第一冷却剂棒在基本上垂直于所述铸造轴线的方向上是固定的，并且其中所述第二冷却剂棒在基本上垂直于所述铸造轴线的所述方向上是可调整的。
71.实例16. 根据任何前述或后续实例或实例的组合的直接激冷铸造模具系统，其中所述模具在基本上垂直于所述铸造轴线的所述方向上是可调整的，使得所述铸造型腔在基本上垂直于所述铸造轴线的所述方向上的尺寸是可调整的。
72.实例17. 根据任何前述或后续实例或实例的组合的直接激冷铸造模具系统，其中所述第一冷却剂棒被配置为在第一压力下分配所述冷却剂，其中所述第二冷却剂棒被配置为在小于所述第一压力的第二压力下分配所述冷却剂，并且其中所述第一冷却剂棒在所述模具和所述第二冷却剂棒之间。
73.实例18. 根据任何前述或后续实例或实例的组合的直接激冷铸造模具系统，其中所述模具在内部冷却。
74.实例19. 根据任何前述或后续实例或实例的组合的直接激冷铸造模具系统，其中所述多个第二喷嘴包括第一组第二喷嘴和第二组第二喷嘴，其中所述第一组第二喷嘴中的每个喷嘴相对于所述铸造轴线的角度不同于所述第二组第二喷嘴中的每个喷嘴相对于所述铸造轴线的角度。
75.实例20. 根据任何前述或后续实例或实例的组合的直接激冷铸造模具系统，其中所述第二冷却剂棒可在开始位置、过渡位置和运行位置之间移动，其中：在所述开始位置，所述多个第二喷嘴中的至少一个喷嘴距所述铸造轴线为第一距离；在所述过渡位置，所述多个第二喷嘴中的所述至少一个喷嘴距所述铸造轴线为小于所述第一距离的第二距离；并且在所述运行位置，所述多个第二喷嘴中的所述至少一个喷嘴距所述铸造轴线为小于所述第二距离的第三距离。
76.实例21. 一种直接激冷铸造模具系统，其包括：模具，其限定包括铸造轴线的铸造型腔，其中所述模具在基本上垂直于所述铸造轴线的方向上是可调整的，使得所述铸造型腔在基本上垂直于所述铸造轴线的所述方向上的尺寸是可调整的；以及冷却剂棒，其包括多个喷嘴，其中所述冷却剂棒被配置为在金属产品已经通过所述模具之后经由所述多个喷嘴将冷却剂分配到所述金属产品的外围上，并且其中所述冷却剂棒相对于所述铸造轴线是可移动的。
77.上述方面仅是实施方式的可能示例，仅为了清楚地理解本公开的原理而陈述。在实质上没有脱离本公开的精神和原理的情况下，可以对上文描述的实施方案做出许多改变和修改。所有的此类修改和变化在本文中旨在包括在本公开的范围内，并且本公开旨在支持元件或步骤的各个方面或组合的所有可能的权利要求。此外，尽管本文中以及在随附权利要求中采用特定术语，但所述特定术语仅在一般和描述意义上使用，并不旨在限制所述实施方案，也不限制随附权利要求。
1.相关申请的引用本技术要求2020年7月22日提交的名称为“直接激冷铸造模具系统”的美国临时申请第62/705,915号和2021年3月30日提交的名称为“直接激冷铸造模具系统”的美国临时申请第62/200,798号的优先权，这两个申请的全部内容通过引用并入于此。
技术领域
2.本技术涉及金属的铸造，且更具体地涉及用于铸造系统的铸造模具系统。
背景技术：
3.直接激冷（dc）铸造工艺是用于从液态熔体生产固体金属锭（例如，铝合金锭）的半连续工艺。在dc铸造工艺中，液态熔体最初在浅的无底模具中冷却，所述无底模具的型腔形状基于铸锭的期望横截面。最初，底部块从下侧密封模具型腔。在铸造过程期间，液态熔体从上侧倒入模具中，并且底部块下降到冷却剂（例如冷却水）帘中，这进一步冷却外围的金属，从而产生容纳有液体贮槽的凝固壳。底部块的向下运动遵循指定的铸造速度曲线。在铸造速度的初始上升之后，铸造以稳态进行，在此期间，热曲线和凝固曲线不随时间变化。
4.在稳态铸造中，有两个不同的冷却区域——一次冷却区域和二次冷却区域。模具中铸锭外围的初始冷却称为一次区域。在一次冷却区域中，由于熔体与水冷模具直接接触，所以在第一个接触点从熔体中提取热量的速率非常高。但是，在这个最初凝固壳形成之后，由于凝固收缩，在模具/铸锭界面处形成气隙。该气隙导致模具区域内的传热率下降，并且由于传热率的这种下降，凝固壳的部分再熔化可能导致一次冷却区域。
5.从模具中出来后，凝固的铸锭进入二次冷却区域，在此处，通过直接冷却剂冲击铸锭的外围而被进一步冷却。在二次冷却区域中，铸锭的冷却是由于沸腾的热传递，因为冷却剂与热的铸锭表面直接接触。根据冷却条件，大部分冷却（占总数的95%）是通过二次冷却实现的。
技术实现要素：
6.由本专利覆盖的实施方案由以下权利要求而非此发明内容限定。此发明内容是各种实施方案的高度概述并且介绍一些概念，下文在具体实施方式章节中进一步描述这些概念。此发明内容并不旨在识别所要求保护的主题的关键或本质特征，也不旨在孤立地用于确定所要求保护的主题的范围。主题应通过参考此专利的整个说明书的适当部分、任何或所有附图以及每一权利要求来加以理解。
7.根据某些实施方案，一种直接激冷铸造模具系统包括模具和冷却剂棒。所述模具限定具有铸造轴线的铸造型腔。所述冷却剂棒包括多个喷嘴并且被配置为在金属产品已经通过所述模具之后经由所述多个喷嘴将冷却剂分配到所述金属产品的外围上。在各个方面，所述冷却剂棒相对于所述铸造轴线是可移动的（例如，线性地、旋转地等）。
8.根据一些实施方案，一种直接激冷铸造模具系统包括限定具有铸造轴线的铸造型
腔的模具。所述直接激冷铸造模具系统还包括具有多个喷嘴的冷却剂棒。所述冷却剂棒被配置为在金属产品已经通过所述模具之后经由所述多个喷嘴将冷却剂分配到所述金属产品的外围上。在某些实施方案中，所述多个喷嘴中的至少一个喷嘴相对于所述铸造轴线的角度是可调整的。
9.根据各种实施方案，一种直接激冷铸造模具系统包括模具、第一冷却剂棒和第二冷却剂棒。所述模具限定具有铸造轴线的铸造型腔。所述第一冷却剂棒在所述模具的下游并且包括多个第一喷嘴。所述第一冷却剂棒被配置为在金属产品已经通过所述模具之后经由所述多个第一冷喷嘴将冷却剂分配到所述金属产品的外围上。所述第二冷却剂棒在所述模具的下游并且包括多个第二喷嘴。所述第二冷却剂棒被配置为在所述金属产品已经通过所述模具之后经由所述多个第二冷喷嘴将所述冷却剂分配到所述金属产品的所述外围上。在某些实施方案中，所述第一冷却剂棒在基本上垂直于所述铸造轴线的方向上是固定的，并且所述第二冷却剂棒在基本上垂直于所述铸造轴线的方向上是可调整的。
10.根据一些实施方案，一种直接激冷铸造模具系统包括模具和冷却剂棒。所述模具限定具有铸造轴线的铸造型腔，并且所述模具在基本上垂直于所述铸造轴线的方向上是可调整的，使得所述铸造型腔在基本上垂直于所述铸造轴线的所述方向上的尺寸是可调整的。所述冷却剂棒包括多个喷嘴，并且所述冷却剂棒被配置为在金属产品已经通过所述模具之后经由所述多个喷嘴将冷却剂分配到所述金属产品的外围上。在各个方面，所述冷却剂棒相对于所述铸造轴线是可移动的。
11.本文中所述的各种实施方式可包括额外的系统、方法、特征和优点，这些额外的系统、方法、特征和优点未必在本文中明确公开，但本领域技术人员在审阅以下具体实施方式和随附附图之后将会明了。所有的此类系统、方法、特征和优点旨在包括在本公开内并且受随附权利要求保护。
附图说明
12.说明书参考以下附图，在所述附图中，在不同图中所使用的相似附图标记旨在示出相似或类似的部件。
13.图1是根据实施方案的金属铸造系统的示意图。
14.图2是根据实施方案的铸造模具系统的一部分的侧视图。
15.图3是图2的铸造模具系统的冷却剂棒的一部分的仰视透视图。
16.图4是沿着图3中的线4-4截取的图2的冷却剂棒的剖视图。
17.图5是沿着图3中的线5-5截取的图2的冷却剂棒的剖视图。
18.图6a是根据实施方案的处于开始位置的铸造模具系统的一部分的剖视图。
19.图6b是图6a的处于过渡位置的铸造模具系统的一部分的剖视图。
20.图6c是图6a的处于运行位置的铸造模具系统的一部分的剖视图。
21.图7是根据实施方案的在开始铸造期间用于铸造系统的铸造模具系统的俯视图。
22.图8是图7的在稳态铸造期间的铸造模具系统的俯视图。
23.图9是根据实施方案的用于铸造系统的铸造模具系统的俯视透视图。
24.图10是图9的铸造模具系统的仰视透视图。
25.图11是图9的铸造模具系统的一部分的透视图。
26.图12是图9的铸造模具系统的一部分的剖视图。
27.图13是图9的铸造模具系统的一部分的另一剖视图。
具体实施方式
28.此处具体描述了本公开的实施方案的主题以满足法定要求，但是该描述不一定旨在限制权利要求的范围。所要求保护的主题可以以其他方式体现，可以包括不同的元件或步骤，并且可以与其他现有或将来的技术结合使用。该描述不应被解释为暗示各种步骤或元件当中或之间的任何特定次序或布置，但在明确描述元件的各个步骤的次序或布置时除外。诸如“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”、“前”和“后”等方向性参考旨在指代部件和方向所参考的一个或多个附图中所示出和描述的取向。
29.本文描述的是用于dc铸造系统的铸造模具系统。虽然本文描述的铸造模具系统可以用于任何金属，但是它们尤其可以用于铝。本文所述的铸造模具系统各自包括模具和至少一个冷却剂棒。
30.模具限定具有铸造轴线的铸造型腔，随着金属被铸造成凝固产品，金属沿着所述铸造轴线移动。在某些情况下，模具可以在内部冷却。在各种示例中，模具在不平行于铸造轴线的一个或多个方向（以下称为“调整方向”）上是可调整的。在一些示例中，一个或多个调整方向基本上垂直于铸造轴线，使得模具的尺寸（以及因此铸造产品的尺寸）可以根据需要进行调整。在一个非限制性示例中，在竖直铸造系统中，模具可以在水平方向上是可调整的。
31.至少一个冷却剂棒在模具的下游并且包括多个喷嘴。在铸造过程期间，在金属产品已经通过模具之后，至少一个冷却剂棒经由多个喷嘴将包括但不限于水的冷却剂分配到金属产品的外围上。在一些实施方案中，多个喷嘴中的至少一个相对于冷却剂棒的轴线以倾斜或其他非零（或非平行）角度布置，然而在其他示例中不必如此。在各种示例中，多个喷嘴中的至少一个的轴线可以相对于冷却剂棒的轴线是可调整的。如本文所用，“非零”角度是相对于特定轴不平行的角度。
32.在各种实施方案中，至少一个冷却剂棒相对于铸造轴线是可移动的。在各种实施方案中，至少一个冷却剂棒是可线性调整的。另外或替代地，至少一个冷却剂棒可围绕不平行于铸造轴线的枢转轴线枢转或旋转。在某些情况下，枢转轴线可以基本上垂直于铸造轴线，然而在其他示例中不必如此。在其他示例中，至少一个冷却剂棒可以根据需要经由额外的或替代的移动相对于铸造轴线是可移动的。在某些实施方案中，至少一个冷却剂棒相对于铸造轴线是可调整的，使得多个喷嘴中的至少一个的轴线是可调整的。在某些实施方案中，至少一个冷却剂棒可在开始位置、过渡位置和运行位置之间移动。在一些情况下，在开始位置，多个喷嘴中的至少一个喷嘴距铸造轴线为第一距离；在过渡位置，多个喷嘴中的至少一个喷嘴距铸造轴线为小于第一距离的第二距离；并且在运行位置，多个喷嘴中的至少一个喷嘴距铸造轴线为小于第二距离的第三距离。
33.在一些任选实施方案中，多于一个冷却剂棒，诸如两个冷却剂棒，可以与铸造模具系统一起使用。冷却剂棒可以根据需要相对于彼此并且相对于模具沿着铸造轴线的各种位置布置（例如，冷却剂棒可以在模具的下游和另一个冷却剂棒的上游，可以在模具和另一个冷却剂棒的下游等）。在具有多于一个冷却剂棒的某些实施方案中，一个冷却剂棒的至少一
个特性任选地可以不同于另一个冷却剂棒。至少一个特性根据需要可以包括但不限于喷嘴的数量、喷嘴的样式或布置、喷嘴分配冷却剂的压力、喷嘴中的一个或多个相对于冷却剂棒的轴线和/或铸造轴线的角度、相对于铸造轴线的移动、面向铸造轴线的表面轮廓、它们的组合或其他各种特性。作为一个非限制性示例，一个冷却剂棒可以在调整方向上是可调整的，而另一个冷却剂棒在调整方向上是固定的（不可调整的）。作为另一个非限制性示例，一个冷却剂棒可以具有多个喷嘴，其中每个喷嘴基本上垂直于铸造轴线布置，而另一个冷却剂棒可以具有多个喷嘴，其中每个喷嘴相对于铸造轴线以倾斜(或者非零或者不平行)的角度布置。作为再一个非限制性示例，一个冷却剂棒可具有面向铸造轴线的基本上平坦的表面轮廓，而另一个冷却剂棒可具有面向铸造轴线的非平坦的表面轮廓。作为另一个非限制性示例，一个冷却剂棒可以在第一压力下分配冷却剂，而另一个冷却剂棒可以在小于第一压力的第二压力下分配冷却剂。在一个非限制性示例中，一个冷却剂棒可以将冷却剂与气体和/或超临界流体一起分配，而另一个冷却剂棒可以只分配冷却剂。根据需要，可以在两个或多个冷却剂棒之间改变各种其他特性。在其他实施方案中，不需要在两个或多个冷却剂棒之间改变特性。
34.与现有的模具系统相比，本文所述的铸造模具系统可以提供改进的冷却，并且改进的冷却可以允许整个铸造系统与现有的铸造系统相比以更快的速度铸造，而不会在铸锭中出现渗出和/或其他缺陷。与现有的铸造系统相比，提高的速度可以在给定的时间段内铸造更多的金属和/或与现有铸造系统相比，给定量金属的总加工时间更短。在一些示例中，铸造模具系统可以通过提供两层或更多层冷却剂射流来任选地允许更快的铸造速度，这可以通过提供更好的冷却能力而不破坏薄膜冷却来确保成核冷却。在一些非限制性示例中，铸造模具系统可以允许至少60毫米/分钟，诸如至少70毫米/分钟，诸如至少75毫米/分钟，诸如至少80毫米/分钟，诸如至少85毫米/分钟的铸造速度。
35.本文所述的铸造模具系统还可提供具有改进性能的铸锭。作为一个非限制性示例，本文所述的铸造模具系统可以提供具有改进的形状的铸锭，因为铸造模具系统可以在铸造过程期间根据需要调整铸锭的形状，这可以减少原本在现有的铸造系统中将不得不报废的金属的量。在各种示例中，铸造模具系统还可以允许在同一模具系统上铸造多种合金，因为模具的形状可以根据每种合金的需要进行调整。在某些示例中，铸造模具系统还可以允许用同一模具铸造具有不同厚度的铸锭，因为模具的形状可以根据需要进行调整。在一些实施方案中，本文所述的铸造模具系统可提供具有减小的壳区或不可检测的壳区的铸锭。
36.图1示出了根据各种实施方案的直接激冷（dc）铸造系统100的示例。dc铸造系统100通常包括具有开口模具104的铸造模具系统102。熔融金属103可以通过模具入口106被引入模具104的模具型腔105中并且作为铸锭110从模具出口108出来。正在铸造的铸锭110可以包括在凝固的各个阶段的金属，包括凝固金属112、过渡金属114和熔融金属116。特别地，铸锭110的上部可具有熔融金属116，其在铸锭110的凝固金属112的区域内形成向内渐缩的贮槽。随着距模具出口108的距离增加（经由可移动的底部块118），铸锭的型芯冷却，并且铸锭的凝固金属112的区域继续增厚，直到在模具出口108下方的某一特定距离处形成完全实心的铸锭110。
37.可以利用冷却剂在内部冷却使得模具具有冷却的铸造表面的模具104提供熔融金
属的初始一次冷却并且在外围上限制和冷却熔融金属以开始形成铸锭110的凝固金属112的区域。冷却金属通过模具出口108沿着铸造轴线120移出和远离模具104。当铸锭110从铸模104出来时，冷却剂射流122从铸模104被引导到铸锭110的外表面上，以便提供使凝固金属112的区域变厚并增强冷却过程的二次冷却。冷却剂可以是液体，包括但不限于水。
38.图2至图5示出根据各种实施方案的铸造模具系统202的示例。在各个方面，铸造模具系统202可用于dc铸造模具系统（诸如dc铸造模具系统100）并代替铸造模具系统102。铸造模具系统202通常包括模具204和至少一个冷却剂棒226。
39.类似于模具104，模具204包括模具入口206和模具出口208并且限定铸造轴线220，在铸造过程期间金属可以沿着所述铸造轴线移动。虽然在图2至图5中仅示出了铸造模具系统202的一部分，但是与模具104类似，模具204限定模具型腔205，所述模具型腔在铸造期间最初接收熔融金属，并且使得模具204的铸造表面225可以向铸锭的外围提供一次冷却。在某些示例中，模具204是连续结构，但是在其他示例中，模具204可以包括一个或多个模具子部段。模具204可以由各种合适的材料构成，包括但不限于铝和/或铜。在一些实施方案中，模具204的至少一部分可以是中空的或限定内室，使得模具204可以利用冷却剂在内部冷却并且为模具204的铸造表面225提供冷却。冷却剂可以是用于铸造过程的各种合适的冷却剂，包括但不限于水。在一些任选情况下，用于冷却模具204的冷却剂被再循环回到模具204而不被用于二次冷却。在这样的示例中，因为模具204的冷却剂不用于二次冷却，与现有系统相比，模具204的冷却剂需求可以减少，并且模具204可以更薄和/或根据需要具有任何形状。
40.在各种示例中，模具204在一个或多个调整方向231上是可调整的。图2示出了一个调整方向231的示例，所述调整方向基本上垂直于铸造轴线220，使得模具204可在朝向或远离铸造轴线220的平面中移动。在各种示例中，模具204是可调整的，使得模具型腔205的尺寸（以及因此铸锭的尺寸）可以根据需要进行调整。虽然在图2中示出了单个调整方向，但是相对于铸造轴线220(或者当存在多于一个调整方向231时相对于彼此)的调整方向的数量和/或方向不应被认为是限制性的。在模具204包括多个模具段的示例中，可以独立于或结合至少一个其他模具段来调整模具段。如以下参考图7和图8更详细地讨论的，在各种示例中，模具204可在开始配置(图7)和稳态配置(图8)之间调整，使得在开始配置中的模具型腔205的形状不同于在稳态配置中的模具型腔205的形状。模具204可以根据需要通过各种合适的致动器机构或装置来调整，包括但不限于电动机、螺线管、液压致动器、气动致动器、它们的组合，或其他合适的致动器。
41.在图2至图5的实施方案中，铸造模具系统202包括单个冷却剂棒226。然而，冷却剂棒226的数量不应被认为是限制性的。作为一个非限制性示例，并且如下面更详细地讨论的，图9至图13示出了具有两个冷却剂棒的铸造模具系统304的实施方案。此外，如下文更详细讨论的，在具有多于一个冷却剂棒226的示例中，每个冷却剂棒可与另一个冷却剂棒基本上相同，或者至少一个冷却剂棒可具有与另一个冷却剂棒不同的至少一个特性。
42.冷却剂棒226至少部分地在模具出口208的下游并且被配置为在金属产品已经通过模具204之后经由多个喷嘴236将冷却剂分配到金属产品的外围上。在某些示例中，冷却剂棒226相对于模具204定位，使得喷嘴236中的至少一个在模具204的下游。冷却剂棒226可以根据需要由各种合适的材料构成并且可以是连续结构或者可以包括一个或多个棒子部
段。冷却剂棒226通常包括顶端228和与顶端228相对的底端230，并且棒轴线232从顶端228延伸到底端230。冷却剂棒226的面234包括多个喷嘴236，所述多个喷嘴被配置为在铸造期间将冷却剂分配到铸锭的外围上。如图4和图5中最佳示出的那样，冷却剂棒226包括冷却剂室240，所述冷却剂室与每个喷嘴236流体连通并且被配置为储存一定量的冷却剂。冷却剂棒226的冷却剂可以与用于向模具204提供冷却的冷却剂相同或不同。在图2至图5的实施方案中，面234具有双阶梯轮廓；然而，面234可以根据需要具有各种形状或轮廓。作为一些非限制性示例，图6a至图6c示出了具有双阶梯轮廓的面的另一个示例，并且图9至图13示出了冷却剂棒，其中面可以是平坦的或单阶梯的。
43.图2至图5中所示的喷嘴236的布置不应被认为是限制性的，并且喷嘴236可以根据需要以各种布置或样式来提供。作为一个非限制性示例，图9至图13示出了冷却剂棒上的喷嘴的其他布置。在一些实施方案中，所有的喷嘴236可以基本上相同（例如，相对于棒轴线232基本上相同的取向，配置为以基本上相同的压力分配冷却剂等）。在其他示例中，并且如在图4和图5中最佳示出的那样，多个喷嘴236可以包括喷嘴236的在至少一个特性上彼此不同的一个或多个子集238。在图2至图5的示例中，冷却剂棒226包括喷嘴236的四个子集238a至238d，并且每个子集238a至238d的喷嘴与其他子集238的喷嘴不同之处在于在面234上相对于棒轴线232的位置以及在于它们相对于棒轴线232延伸的角度。在该示例中，第一子集238a的喷嘴236设置在面234上相对于棒轴线232的第一位置并且相对于棒轴线232以第一倾斜（或非零）角度延伸，第二子集238b的喷嘴236设置在面234上相对于棒轴线232的第二位置并且相对于棒轴线232以第二倾斜(或非零)角度延伸，第三子集的喷嘴236子集238c设置在面234上相对于棒轴线232的第三位置并且相对于棒轴线232以第三倾斜（或非零）角度延伸，并且第四子集238d的喷嘴236设置在面234上相对于棒轴线232的第四位置并且相对于棒轴线232以第四斜(或非零)角度延伸。
44.在各种实施方案中，冷却剂棒226相对于铸造轴线220是可移动的，使得喷嘴236相对于铸造轴线220的角度和/或位置可根据需要进行调整。当冷却剂棒226包括一个或多个棒部段时，一个棒部段可以独立于另一个棒部段或与另一个棒部段结合移动。冷却剂棒226可以经由与用于控制模具204的那些相同的致动器机构或不同的机构进行调整。在某些实施方案中，可以提供一个或多个控制器来控制冷却剂棒。一个或多个控制器可以是根据需要具有处理器和/或存储器的各种合适的计算装置。在这样的实施方案中，一个或多个控制器可以可操作地连接到致动器机构或其他所需的机构，使得根据需要控制冷却剂棒。在一些实施方案中，一个或多个控制器可以可操作地连接到一个或多个传感器，并且控制器可以基于传感器检测到的信息来控制冷却剂棒。另外或替代地，控制器可用于控制铸造模具系统的其他方面。作为一些非限制性示例，控制器可以控制系统的底部块、冷却剂棒的角度、冷却剂棒的位置、模具的形状、水流率、和/或其他所需的因素。在一些实施方案中，冷却剂棒226可在与模具204相同的调整方向231上是可调整的，然而在其他示例中不必如此。作为可线性移动的补充或替代，冷却剂棒226可以根据需要具有各种其他移动模式。在图2至图5的实施方案中，冷却剂棒226可围绕枢转轴线242(图3)枢转，使得喷嘴236相对于铸造轴线220的位置和角度都可以根据需要进行调整。如以下参考图6a至图6c更详细地讨论的，在一些情况下，冷却剂棒226可以在开始位置（图6a）、过渡位置（图6b）和运行位置（图6c）之间移动。在某些实施方案中，冷却剂棒226可以是横向可调整的、可枢转的、既可横向可调整又
可枢转的、和/或可根据需要以其他方式移动。
45.在使用铸造模具系统202的铸造过程期间，熔融金属经由模具入口206被引入模具型腔205。模具204的铸造表面225提供对熔融金属的一次冷却，并且金属作为凝固铸锭离开模具出口208。冷却剂棒226通过将冷却剂从冷却剂室240引导到喷嘴236使得喷嘴236将冷却剂分配到铸锭的外围上来提供二次冷却。在各种实施方案中，并且如下面关于图6a至图6c以及图7和图8更详细地讨论的，模具204和冷却剂棒226可以各自被控制（例如，使用控制器）以减少铸锭中的对接卷曲（或以其他方式提供具有期望形状的铸锭）。冷却剂棒226也可以被控制以在铸造过程的各个阶段提供期望的热传递，同时最小化冷却剂的反弹并促使冷却剂沿着铸锭表面向下成片流动。
46.图6a至图6c示出了根据各种实施方案的在铸造过程期间铸造模具系统302的示例。铸造模具系统302与铸造模具系统202基本上相似，除了冷却剂棒326的面234的轮廓与图2至图5所示的相比有所改变之外。此外，在铸造模具系统302中，冷却剂棒326相对于铸造模具204的相对定位已经被调整，使得与铸造模具系统202相比，铸造模具204与冷却剂棒326的重叠更多。如这些图中所示，冷却剂棒326可相对于铸造轴线220枢转，使得喷嘴236相对于铸造轴线220的位置和角度可以在铸造期间根据需要进行调整。在该示例中，冷却剂棒326以能够以减少的冷却剂流量开始铸造过程的方式输送冷却剂，并且冷却剂棒可以经由增加的冷却剂流量和将冷却剂引导到铸锭上的增加的喷嘴236以受控方式增加冷却剂。虽然以下描述将参考来自喷嘴的每个子集238a至238d的单个喷嘴236，但是特定子集的每个喷嘴236可以如所描述的那样操作。
47.图6a示出了处于开始位置的铸造模具系统302。在开始位置，冷却剂棒326在枢转轴线242上枢转，使得冷却剂棒326倾斜远离铸造轴线220，并且来自子集238a的喷嘴236的单股冷却剂射流346a被引导接触铸锭310的表面344。在其他实施方案中，多于一个喷嘴但少于所有喷嘴可以引导冷却剂射流在开始位置接触表面344。此外，在其他实施方案中，来自另一个子集（例如，子集238b）的喷嘴236可以在开始位置提供单股冷却剂射流。在某些实施方案中，在开始位置引导冷却剂的冷却剂棒326可以减少在铸造过程开始时铸锭中的对接卷曲。在某些情况下，降低的冷却剂压力和/或冷却剂的体积可以减少这个阶段的对接卷曲。
48.图6b示出了处于过渡位置的铸造模具系统302，所述过渡位置是铸造模具系统302在开始位置(图6a)和运行位置(图6c)之间的任何位置。通常，在过渡位置期间，随着铸锭310的延长和铸造速度的增加，添加更多的冷却剂。在过渡位置，冷却剂棒326在枢轴上逐渐枢转（从图6a至图6c中的页面中出来），使得冷却剂棒326朝向铸造轴线220枢转（并且减小喷嘴236和铸造轴线220之间的距离）。在某些实施方案中，冷却剂棒326可以根据需要连续或以预定间隔枢转。随着枢转角的增加，铸造轴线220和每个喷嘴236之间的距离逐渐减小。随着枢转角的增加，射流346a在铸锭310上接触表面344的位置更高，并允许来自子集238b的喷嘴236的另一股冷却剂射流346b接触铸锭310的表面344，从而从铸锭310中提取更多的热量。冷却剂棒326可以继续枢转，使得射流346继续在表面344上爬升得更高，并且额外的射流346c至346d(分别来自子集238c至238d的喷嘴236)接触表面344并提供额外的热量提取。射流346接触铸锭310的顺序或次序不应被认为是限制性的，因为顺序可能取决于特定喷嘴236在冷却剂棒326的面234上的位置和/或特定喷嘴236相对于棒轴线232的角度。在各
种示例中，随着枢转角在过渡位置增加，冷却剂压力和/或冷却剂的体积增加。在一些示例中，增加冷却剂压力和/或体积可以包括启动阀或其他流量控制机构，使得启动额外的喷嘴236。在某些方面，冷却剂棒326的枢转角继续增加，直到铸造模具系统302处于运行位置。
49.图6c示出了处于运行位置的铸造模具系统302。在运行位置，冷却剂射流346c至346d（分别来自子集238c至238d的喷嘴236）可以以最小化冷却剂反弹并促使冷却剂沿着铸锭310的表面344向下成片流动345的角度接触铸锭310。冷却剂射流346a至346b(分别来自子集238a至238b的喷嘴236)能够在铸锭310上的较高位置并以较高角度运行，因为冷却剂反弹不是问题。更具体地，多余的冷却剂被截留在模具204和冷却剂棒326之间（例如，在区域348中），迫使冷却剂向下进入射流346c至346d，在射流346c至346d处其被结合到沿着铸锭310向下流动的冷却剂中。一些冷却剂可能会作为蒸汽逸出（区域350）。在运行位置，与以较小角度供应冷却剂时相比，在射流346a至346b（即，在铸锭310上方较高的射流）的接触点处更有效地提取热量。随着从上部射流346a至346b提取的热量增加，铸造速度可以提高到下部射流不再能够去除足够的热量来维持表面品质的点。在一个非限制性示例中，铸造速度可以高达每分钟100毫米和/或高达每分钟120毫米。在其他示例中，速度可以大于每分钟120毫米。
50.图7和图8示出了铸造模具系统702的另一个示例。图7示出了处于开始位置的铸造模具系统702，并且图8示出了处于稳定铸造位置的铸造模具系统702。类似于铸造模具系统202和302，铸造模具系统702包括模具704和冷却剂棒726，它们可以分别类似于模具204和冷却剂棒326。如图7和图8所示，模具704包括多个模具段752并且冷却剂棒726包括多个棒段754。模具段752和棒段754的数量、形状或尺寸不应被视为对本公开的限制。 模具段752之间的间隔和棒段754之间的间隔为了说明模具段752和棒段754在基本上垂直于铸造轴线的平面755中的移动(从图7和图8的页面中出来)的目的被夸大并不暗示任何特定的布置。如图7和图8所示，在铸造过程期间，模具704和/或冷却剂棒726可以在开始位置(图7)和稳定铸造位置(图8)之间调整，使得根据需要调整模具型腔105的形状以生产具有所需形状的铸锭和/或以减少浪费。
51.图9至图13示出了根据实施方案的铸造模具系统902的另一个示例。如图9至图11所示，各种支撑结构和/或装置956可用于支撑整个铸造系统中的铸造模具系统902。与铸造模具系统202相比，铸造模具系统902包括两个冷却剂棒926a至926b，它们都位于铸造模具204的下游。在各种实施方案中，冷却剂棒926a的至少一个特性不同于冷却剂棒926b的相应特性，然而在其他示例中不必如此。
52.在一个方面，并且如在图11至图13中最佳示出的那样，冷却剂棒926a的面234a的形状或轮廓不同于冷却剂棒926b的面234b的形状或轮廓。在各种实施方案中，冷却剂棒926a的喷嘴236a的布置或样式不同于冷却剂棒926b的喷嘴236b的布置或样式。在一些实施方案中，每个喷嘴236a相对于冷却剂棒926a的棒轴线232a的角度不同于每个喷嘴236b相对于冷却剂棒926b的棒轴线232b的角度。冷却剂棒926b的棒轴线232b可以但不必与冷却剂棒926a的棒轴线232a对准。在所示实施方案中，每个喷嘴236a基本上垂直于冷却剂棒926a的棒轴线232a，而每个喷嘴236b相对于冷却剂棒926b的棒轴线232b成倾斜角度。在某些实施方案中，冷却剂棒926b的冷却剂室240b可以不同于冷却剂棒926a的冷却剂室240a。在图9至图13所示的实施方案中，冷却剂室240a是单个室，而冷却剂室240b被分成彼此流体连通的
子室941。
53.在各种实施方案中，喷嘴236a被配置为在第一压力下分配冷却剂，并且喷嘴236b被配置为在不同于第一压力的第二压力下分配冷却剂。在一些非限制性示例中，第一压力和第二压力可以是从大约250 psi到大约750 psi，尽管在其他实施方案中它们可以在这个范围之外。在所示示例中，第一压力大于第二压力，使得冷却剂棒926a是高压冷却剂棒并且冷却剂棒926b是低压冷却剂棒。在各种实施方案中，冷却剂棒中的一个（例如，冷却剂棒926a）任选地与气体和/或超临界流体（包括但不限于氮气或压缩空气）流体连通，并且被配置为将冷却剂与气体和/或超临界流体一起分配。在各种实施方案中，冷却剂棒中的一个相对于铸造轴线220是固定的，而另一个冷却剂棒相对于铸造轴线220是可移动的。在所示的实施方案中，高压冷却剂棒926a相对于铸造轴线220是固定的，并且低压冷却剂棒926b相对于铸造轴线220是可移动的（例如，在垂直于铸造轴线220的平面中可枢转等）。在其他实施方案中，高压冷却剂棒926a可以是可移动的并且/或者低压冷却剂棒926b可以是固定的。此外，高压冷却剂棒926a和低压冷却剂棒926b相对于模具204的布置不应被认为是限制性的。
54.在某些实施方案中，多个冷却剂棒926a至926b可以帮助相对于铸造轴线220以及相对于模具204相对于铸造轴线220的移动适当地对准喷嘴位置。在一些实施方案中，多个冷却剂棒926a至926b可以帮助保持冷却剂棒926a的高压喷嘴236a与铸锭之间的距离。具有低压喷嘴236b的冷却剂棒926b可以最小化或减少冷却剂从铸锭的反弹，并且低压冷却剂棒926b相对于铸锭的移动（线性、旋转等）可以允许喷嘴位置和/或角度相对于铸锭改变，从而在铸造的各个阶段提供所期望的热传递。
55.下文提供大量示例性实施方案，所述示例性实施方案包括作为“实例”明确列举的至少一些示例性实施方案，从而提供根据本文中所述的概念的各种示例性实施方案的额外描述。这些实例并不意在相互排斥、具穷尽性或具约束性；并且本公开不限于这些示例性实例，而是涵盖在所发布的权利要求及其等效形式的范围内的所有可能的修改和变型。
56.实例1. 一种直接激冷铸造模具系统，其包括：模具，其限定包括铸造轴线的铸造型腔；以及冷却剂棒，其包括多个喷嘴，其中所述冷却剂棒被配置为在金属产品已经通过所述模具之后经由所述多个喷嘴将冷却剂分配到所述金属产品的外围上，并且其中所述冷却剂棒相对于所述铸造轴线是可移动的。
57.实例2. 根据任何前述或后续实例或实例的组合的直接激冷铸造模具系统，其中所述冷却剂棒包括冷却剂棒轴线，其中所述多个喷嘴包括第一组喷嘴和第二组喷嘴，其中所述第一组喷嘴中的每个喷嘴相对于所述冷却剂棒轴线以第一非零角度延伸，并且其中所述第二组喷嘴中的每个喷嘴相对于所述冷却剂棒轴线以不同于所述第一非零角度的第二非零角度延伸。
58.实例3. 根据任何前述或后续实例或实例的组合的直接激冷铸造模具系统，其中所述冷却剂棒可在开始位置、过渡位置和运行位置之间移动，其中：在所述开始位置，所述多个喷嘴中的至少一个喷嘴距所述铸造轴线为第一距离；在所述过渡位置，所述多个喷嘴中的所述至少一个喷嘴距所述铸造轴线为小于所述第一距离的第二距离；并且在所述运行位置，所述多个喷嘴中的所述至少一个喷嘴距所述铸造轴线为小于所述第二距离的第三距离。
59.实例4. 根据任何前述或后续实例或实例的组合的直接激冷铸造模具系统，其中
所述模具和所述冷却剂棒各自相对于所述铸造轴线在基本上垂直于所述铸造轴线的方向上是可移动的。
60.实例5. 根据任何前述或后续实例或实例的组合的直接激冷铸造模具系统，其中所述冷却剂棒是第一冷却剂棒并且所述多个喷嘴是第一多个喷嘴，其中所述直接激冷铸造模具系统还包括第二冷却剂棒，所述第二冷却剂棒包括第二多个喷嘴，并且其中所述第二冷却剂棒沿着所述铸造轴线位于所述模具和所述第一冷却剂棒之间。
61.实例6. 根据任何前述或后续实例或实例的组合的直接激冷铸造模具系统，其中所述第二冷却剂棒在基本上垂直于所述铸造轴线的所述方向上是固定的。
62.实例7. 根据任何前述或后续实例或实例的组合的直接激冷铸造模具系统，其中所述第一冷却剂棒被配置为在第一压力下分配所述冷却剂，其中所述第二冷却剂棒被配置为在第二压力下分配所述冷却剂，其中所述第二压力大于所述第一压力。
63.实例8. 一种直接激冷铸造模具系统，其包括：模具，其限定包括铸造轴线的铸造型腔；以及冷却剂棒，其包括多个喷嘴，其中所述冷却剂棒被配置为在金属产品已经通过所述模具之后经由所述多个喷嘴将冷却剂分配到所述金属产品的外围上，并且其中所述多个喷嘴中的至少一个喷嘴的角度相对于所述铸造轴线是可调整的。
64.实例9. 根据任何前述或后续实例或实例的组合的直接激冷铸造模具系统，其中所述模具在内部冷却。
65.实例10. 根据任何前述或后续实例或实例的组合的直接激冷铸造模具系统，其中所述冷却剂棒包括冷却剂棒轴线，其中所述多个喷嘴包括第一组喷嘴和第二组喷嘴，其中所述第一组喷嘴中的每个喷嘴相对于所述冷却剂棒轴线以第一非零角度延伸，并且其中所述第二组喷嘴中的每个喷嘴相对于所述冷却剂棒轴线以不同于所述第一非零角度的第二非零角度延伸。
66.实例11. 根据任何前述或后续实例或实例的组合的直接激冷铸造模具系统，其中所述冷却剂棒可围绕基本上垂直于所述铸造轴线的枢转轴线枢转，使得所述至少一个喷嘴的所述角度相对于所述铸造轴线是可调整的。
67.实例12. 根据任何前述或后续实例或实例的组合的直接激冷铸造模具系统，其中所述模具和所述冷却剂棒各自相对于所述铸造轴线在基本上垂直于所述铸造轴线的方向上是可移动的，使得所述铸造型腔在基本上垂直于所述铸造轴线的所述方向上的尺寸是可调整的。
68.实例13. 根据任何前述或后续实例或实例的组合的直接激冷铸造模具系统，其中所述模具包括可相对于彼此移动的多个模具部段，并且其中所述冷却剂棒包括可相对于彼此移动的多个冷却剂棒部段。
69.实例14. 根据任何前述或后续实例或实例的组合的直接激冷铸造模具系统，其中所述冷却剂棒是第一冷却剂棒并且所述多个喷嘴是第一多个喷嘴，其中所述直接激冷铸造模具系统还包括第二冷却剂棒，所述第二冷却剂棒包括第二多个喷嘴，其中所述第二冷却剂棒被配置为在所述金属产品已经通过所述模具之后经由所述第二多个喷嘴将所述冷却剂引导到所述金属产品的所述外围上。
70.实例15. 一种直接激冷铸造模具系统，其包括：模具，其限定包括铸造轴线的铸造型腔；在所述模具下游的第一冷却剂棒，所述第一冷却剂棒包括多个第一喷嘴，其中所述第
一冷却剂棒被配置为在金属产品已经通过所述模具之后经由所述多个第一喷嘴将冷却剂分配到所述金属产品的外围上；以及在所述模具下游的第二冷却剂棒，所述第二冷却剂棒包括多个第二喷嘴，其中所述第二冷却剂棒被配置为在所述金属产品已经通过所述模具之后经由所述多个第二喷嘴将所述冷却剂分配到所述金属产品的所述外围上，其中所述第一冷却剂棒在基本上垂直于所述铸造轴线的方向上是固定的，并且其中所述第二冷却剂棒在基本上垂直于所述铸造轴线的所述方向上是可调整的。
71.实例16. 根据任何前述或后续实例或实例的组合的直接激冷铸造模具系统，其中所述模具在基本上垂直于所述铸造轴线的所述方向上是可调整的，使得所述铸造型腔在基本上垂直于所述铸造轴线的所述方向上的尺寸是可调整的。
72.实例17. 根据任何前述或后续实例或实例的组合的直接激冷铸造模具系统，其中所述第一冷却剂棒被配置为在第一压力下分配所述冷却剂，其中所述第二冷却剂棒被配置为在小于所述第一压力的第二压力下分配所述冷却剂，并且其中所述第一冷却剂棒在所述模具和所述第二冷却剂棒之间。
73.实例18. 根据任何前述或后续实例或实例的组合的直接激冷铸造模具系统，其中所述模具在内部冷却。
74.实例19. 根据任何前述或后续实例或实例的组合的直接激冷铸造模具系统，其中所述多个第二喷嘴包括第一组第二喷嘴和第二组第二喷嘴，其中所述第一组第二喷嘴中的每个喷嘴相对于所述铸造轴线的角度不同于所述第二组第二喷嘴中的每个喷嘴相对于所述铸造轴线的角度。
75.实例20. 根据任何前述或后续实例或实例的组合的直接激冷铸造模具系统，其中所述第二冷却剂棒可在开始位置、过渡位置和运行位置之间移动，其中：在所述开始位置，所述多个第二喷嘴中的至少一个喷嘴距所述铸造轴线为第一距离；在所述过渡位置，所述多个第二喷嘴中的所述至少一个喷嘴距所述铸造轴线为小于所述第一距离的第二距离；并且在所述运行位置，所述多个第二喷嘴中的所述至少一个喷嘴距所述铸造轴线为小于所述第二距离的第三距离。
76.实例21. 一种直接激冷铸造模具系统，其包括：模具，其限定包括铸造轴线的铸造型腔，其中所述模具在基本上垂直于所述铸造轴线的方向上是可调整的，使得所述铸造型腔在基本上垂直于所述铸造轴线的所述方向上的尺寸是可调整的；以及冷却剂棒，其包括多个喷嘴，其中所述冷却剂棒被配置为在金属产品已经通过所述模具之后经由所述多个喷嘴将冷却剂分配到所述金属产品的外围上，并且其中所述冷却剂棒相对于所述铸造轴线是可移动的。
77.上述方面仅是实施方式的可能示例，仅为了清楚地理解本公开的原理而陈述。在实质上没有脱离本公开的精神和原理的情况下，可以对上文描述的实施方案做出许多改变和修改。所有的此类修改和变化在本文中旨在包括在本公开的范围内，并且本公开旨在支持元件或步骤的各个方面或组合的所有可能的权利要求。此外，尽管本文中以及在随附权利要求中采用特定术语，但所述特定术语仅在一般和描述意义上使用，并不旨在限制所述实施方案，也不限制随附权利要求。
再多了解一些
本文用于创业者技术爱好者查询，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
