特許 6801467 サイド堰、双ロール式連続鋳造装置、及び、薄肉鋳片の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6801467

(24)【登録日】2020年11月30日

(45)【発行日】2020年12月16日

(54)【発明の名称】サイド堰、双ロール式連続鋳造装置、及び、薄肉鋳片の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B22D 11/06 20060101AFI20201207BHJP

【ＦＩ】

   B22D11/06 330B

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-7473(P2017-7473)

(22)【出願日】2017年1月19日

(65)【公開番号】特開2018-114538(P2018-114538A)

(43)【公開日】2018年7月26日

【審査請求日】2019年9月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】日本製鉄株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100175802

【弁理士】

【氏名又は名称】寺本 光生

(74)【代理人】

【識別番号】100134359

【弁理士】

【氏名又は名称】勝俣 智夫

(74)【代理人】

【識別番号】100188592

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 洋

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(72)【発明者】

【氏名】吉田 直嗣

【審査官】 池ノ谷 秀行

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６２−０２５０３８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０４−２２４０５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５７−１３０７４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１２２８３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２２Ｄ １１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転する一対の冷却ロール間に溶融金属を連続的に供給し、前記冷却ロールの周面に凝固シェルを形成・成長させて、厚さ５ｍｍ以下の薄肉鋳片を製造する双ロール式連続鋳造装置において、前記一対の冷却ロールの両端面に配設され、前記一対の冷却ロールとともに溶融金属プール部を形成するサイド堰であって、
前記溶融金属プール部内の溶融金属と接する面に、多孔質層が形成されており、前記多孔質層の外縁最下点からロールキス点までの距離が３０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることを特徴とするサイド堰。

【請求項2】

前記多孔質層は、セラミックスファイバーからなる多孔質シートで構成されていることを特徴とする請求項１に記載のサイド堰。

【請求項3】

前記多孔質層は、アルミナ又はジルコニアで構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のサイド堰。

【請求項4】

前記多孔質層は、気孔率が５０％以上９８％以下の範囲内、厚さが０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内とされていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のサイド堰。

【請求項5】

回転する一対の冷却ロール間に溶融金属を連続的に供給し、前記冷却ロールの周面に凝固シェルを形成・成長させて、厚さ５ｍｍ以下の薄肉鋳片を製造する双ロール式連続鋳造装置であって、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のサイド堰が、前記一対の冷却ロールの両端面に配設され、前記一対の冷却ロールとともに溶融金属プール部を形成することを特徴とする双ロール式連続鋳造装置。

【請求項6】

回転する一対の冷却ロール間に溶融金属を連続的に供給し、前記冷却ロールの周面に凝固シェルを形成・成長させて、厚さ５ｍｍ以下の薄肉鋳片を製造する薄肉鋳片の製造方法であって、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のサイド堰を用いて、前記一対の冷却ロールとともに溶融金属プール部を形成することを特徴とする薄肉鋳片の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転する一対の冷却ロール間に溶融金属を連続的に供給し、前記冷却ロールの周面に凝固シェルを形成・成長させて、薄肉鋳片を製造する双ロール式連続鋳造装置において、前記一対の冷却ロールの両端面に配設されるサイド堰、このサイド堰を備えた双ロール式連続鋳造装置、及び、薄肉鋳片の製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

金属の薄肉鋳片を製造する方法として、内部に水冷構造を有し互いに逆方向に回転する一対の冷却ロールを備え、回転する一対の冷却ロールと一対のサイド堰によって形成された溶融金属プール部に溶融金属を供給し、前記冷却ロールの周面に凝固シェルを形成・成長させ、一対の冷却ロールの外周面にそれぞれ形成された凝固シェル同士をロールキス点で圧着して所定の厚さの薄肉鋳片を製造する双ロール式連続鋳造装置が提供されている。このような双ロール式連続鋳造装置は、各種金属において適用されている。

【0003】

上述の双ロール式連続鋳造装置においては、冷却ロールの上方に配置された溶融金属容器から浸漬ノズルを介して溶融金属プール部に溶融金属を連続的に供給する。溶融金属は、溶融金属プール部の中央部に配置された浸漬ノズルから冷却ロールの周面に向けて吐出され、冷却ロールの周面に沿って一対のサイド堰側へとそれぞれ流れていく。回転する冷却ロールの周面上では溶融金属が凝固成長して凝固シェルを形成し、各冷却ロールの周面の凝固シェルがロールキス点で圧着される。

【0004】

溶融金属プ−ル部の側壁となるサイド堰は、薄肉鋳片の鋳造時に、回転する冷却ロールの側面と摺接して溶融金属をシールして保持する働きをする。ここで、サイド堰は、鋳造前に予熱されるとともに鋳造時も外部から加熱されるが、冷却ロールと常に摺接しているために冷却ロールから抜熱されて冷却される。この冷却が過多になると、溶融金属が、低温になったサイド堰に接することによってサイド堰表面上で凝固し、生じた凝固層がサイド堰表面に付着し成長する。これを地金と称する。

【0005】

このようにしてサイド堰表面上で生成した地金は、厚肉に成長した後、冷却ロールの周面にて鋳造される薄肉鋳片とともに一対の冷却ロール間に噛み込んで引き込まれるおそれがある。
地金が薄肉鋳片とともに一対の冷却ロール間に引き込まれると、薄肉鋳片とともに地金が冷却ロール間で圧着されるため、局所的に厚みが大きくなる。また、地金が一対の冷却ロールに噛み込まれる際には、一時的に一対の冷却ロール間の距離が大きくなり、薄肉鋳片の幅全体で厚くなる現象（地金のない部分では、凝固が遅れ高温となる、いわゆるホットバンド）の発生や、それにともなう薄肉鋳片の板厚変動、表面疵等の品質欠陥や板破断、湯漏れ等の操業上のトラブルの原因となる。

【0006】

したがって、この双ロール式連続鋳造装置において、冷却ロールの周面上の凝固を均一に進行させて健全な薄板を製造するためには、サイド堰表面に形成する地金の発生と成長を防止することがプロセス上最も重要な課題の一つである。
そこで、たとえば特許文献１−４には、サイド堰表面における地金の発生を抑制する技術が提案されている。

【0007】

特許文献１には、サイド堰近傍の溶融金属の湯面を、プラズマ炎等の外部加熱手段によって加熱する方法が提案されている。
特許文献２には、サイド堰を導電性耐火物で構成し、サイド堰近傍の溶融金属を通電加熱する方法が提案されている。
特許文献３には、サイド堰に近接配置された電磁誘導コイルにより、サイド堰と溶融金属とを軟接触状態とするとともに、サイド堰近傍の溶融金属を誘導加熱する方法が提案されている。
特許文献４には、導電性耐火物で構成されたフィンを浸漬させ、溶融金属の流動方向を変化させるとともに、このフィンを用いて通電加熱する方法が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開昭６２−００９７５１号公報

【特許文献2】特開平０９−１２２８３７号公報

【特許文献3】特開２０００−１５８１００号公報

【特許文献4】特開２０００−２７１７０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、特許文献１に記載された方法では、プラズマ炎等の外部加熱手段によって溶融金属を加熱していることから、溶融金属中に異物や不純物が混入し、溶融金属が汚染されるおそれがあった。
また、特許文献２及び特許文献３に記載された方法では、鋳造中にサイド堰を加熱するための加熱装置を配置する必要があり、設備コストが高くなるといった問題があった。
さらに、特許文献４に記載された方法では、フィンによって溶融金属の流れを変えているが、サイド堰近傍において湯面での溶融金属の停滞を十分に抑制することができなかった。
以上のように、従来の方法では、サイド堰表面における地金の生成及び成長を十分に抑制することはできなかった。

【0010】

本発明は、前述した状況に鑑みてなされたものであって、比較的簡単な構成で、サイド堰表面における地金の生成及び成長を抑制し、安定して鋳造を行うことが可能なサイド堰、このサイド堰を備えた双ロール式連続鋳造装置、及び、薄肉鋳片の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記課題を解決するために、本発明に係るサイド堰は、回転する一対の冷却ロール間に溶融金属を連続的に供給し、前記冷却ロールの周面に凝固シェルを形成・成長させて、厚さ５ｍｍ以下の薄肉鋳片を製造する双ロール式連続鋳造装置において、前記一対の冷却ロールの両端面に配設され、前記一対の冷却ロールとともに溶融金属プール部を形成するサイド堰であって、前記溶融金属プール部内の溶融金属と接する面に、多孔質層が形成されており、前記多孔質層の外縁最下点からロールキス点までの距離が３０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることを特徴としている。

【0012】

この構成のサイド堰によれば、サイド堰のうち前記溶融金属プール部内の溶融金属と接する面に多孔質層が形成されており、この多孔質層は気孔部にガスを有しており断熱性に優れていることから、溶融金属からサイド堰側への抜熱が抑えられ、サイド堰表面における地金の生成及び成長を抑制することができる。
特に、サイド堰の温度が低く地金が生成しやすい鋳造初期においても、断熱性に優れた多孔質層により、サイド堰側への放熱が抑制され、地金の生成及び成長を抑制することが可能となる。
また、サイド堰表面に形成した多孔質層が保温効果を有するため、発熱体等によってサイド堰近傍を加熱した際にも、サイド堰近傍の溶融金属の温度を高く維持することが可能となる。よって、鋳造を安定して実施することができる。
さらに、この多孔質層は、サイド堰のうち前記溶融金属プール部内の溶融金属と接する面に形成されており、冷却ロールとは接していないことから、冷却ロールとの摺接によって多孔質層が損耗することを抑制できる。

【0013】

ここで、本発明のサイド堰においては、前記多孔質層は、セラミックスファイバーからなる多孔質シートで構成されていることが好ましい。
この場合、従来のサイド堰の表面にセラミックスファイバーからなる多孔質シートを配設することで多孔質層を形成することができ、構造が非常に簡単となる。また、鋳造条件に応じて、熱伝導性、耐熱性等を考慮してセラミックスファイバーからなる多孔質シートを選択することで、的確にサイド堰表面における地金の生成及び成長を抑制することが可能となる。

【0014】

また、本発明のサイド堰においては、前記多孔質層は、アルミナ又はジルコニアで構成されていることが好ましい。
アルミナ及びジルコニアは、溶融金属との濡れ性が悪いことから、溶融金属と接した際に多孔質層の気孔部に溶融金属が入り込むことが抑制され、断熱性が維持されることになる。

【0015】

さらに、本発明のサイド堰においては、前記多孔質層は、気孔率が５０％以上９８％以下の範囲内、厚さが０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内とされていることが好ましい。
この場合、多孔質層の気孔率が５０％以上とされているので、気孔部が十分に確保されており、断熱性に優れている。一方、多孔質層の気孔率が９８％以下とされているので、多孔質層の強度が確保される。
また、多孔質層の厚さが０．５ｍｍ以上とされているので、強度及び断熱性を確保することができる。さらに、多孔質層の厚さが１０ｍｍ以下とされているので、この多孔質層自体の破損やサイド堰からの脱落を抑制することができる。

【0016】

本発明の双ロール式連続鋳造装置は、回転する一対の冷却ロール間に溶融金属を連続的に供給し、前記冷却ロールの周面に凝固シェルを形成・成長させて、厚さ５ｍｍ以下の薄肉鋳片を製造する双ロール式連続鋳造装置であって、前述のサイド堰が、前記一対の冷却ロールの両端面に配設され、前記一対の冷却ロールとともに溶融金属プール部を形成することを特徴としている。

【0017】

また、本発明の薄肉鋳片の製造方法は、回転する一対の冷却ロール間に溶融金属を連続的に供給し、前記冷却ロールの周面に凝固シェルを形成・成長させて、厚さ５ｍｍ以下の薄肉鋳片を製造する薄肉鋳片の製造方法であって、前述のサイド堰を用いて、前記一対の冷却ロールとともに溶融金属プール部を形成することを特徴としている。

【0018】

この構成の双ロール式連続鋳造装置及び薄肉鋳片の製造方法によれば、多孔質層を有するサイド堰によって溶融金属プール部が形成されているので、溶融金属からサイド堰側への抜熱が抑えられ、サイド堰表面における地金の生成及び成長を抑制することができる。よって、薄肉鋳片の鋳造を安定して行うことができる。

【発明の効果】

【0019】

上述のように、本発明によれば、比較的簡単な構成で、サイド堰表面における地金の生成及び成長を抑制でき、安定して鋳造を行うことが可能なサイド堰、このサイド堰を備えた双ロール式連続鋳造装置、及び、薄肉鋳片の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の実施形態である薄肉鋳片の製造方法に用いられる双ロール式連続鋳造装置の一例を示す説明図である。

【図2】図１に示す双ロール式連続鋳造装置の一部拡大説明図である。

【図3】図１に示す双ロール式連続鋳造装置の溶鋼プール部の断面説明図である。

【図4】サイド堰表面に形成された多孔質層の断面説明図である。

【図5】図４の一部拡大説明図である。

【図6】サイド堰表面に形成された多孔質層の正面説明図である。

【図7】図６の一部拡大説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下に、本発明の実施形態について、添付した図面を参照して説明する。以下の実施形態においては、鋳造する対象金属を鋼として説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
本実施形態では、溶融金属として溶鋼を用いており、鋼材からなる薄肉鋳片１を製造するものとされている。なお、鋼種としては、例えば０．００１〜０．０１％Ｃ極低炭鋼、０．０２〜０．０５％Ｃ低炭鋼、０．０６〜０．４％Ｃ中炭鋼、０．５〜１．２％Ｃ高炭鋼、ＳＵＳ３０４鋼に代表されるオーステナイト系ステンレス鋼、ＳＵＳ４３０鋼に代表されるフェライト系ステンレス鋼、３．０〜３．５％Ｓｉ方向性電磁鋼、０．１〜６．５％Ｓｉ無方向性電磁鋼等（なお、％は、質量％）が挙げられる。
また、本実施形態では、製造される薄肉鋳片１の幅が２００ｍｍ以上１８００ｍｍ以下の範囲内、厚さが０．８ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲内とされている。

【0022】

本実施形態である薄肉鋳片の製造方法に用いられる双ロール式連続鋳造装置１０について説明する。
図１に示す双ロール式連続鋳造装置１０は、一対の冷却ロール１１、１１と、薄肉鋳片１を支持するピンチロール１２、１２、および、１３、１３と、一対の冷却ロール１１、１１の幅方向端部に配設されたサイド堰２０と、これら一対の冷却ロール１１、１１とサイド堰２０とによって画成された溶鋼プール部１６に供給される溶鋼３を保持するタンディッシュ１８と、このタンディッシュ１８から溶鋼プール部１６へと溶鋼３を供給する浸漬ノズル１９と、を備えている。

【0023】

この双ロール式連続鋳造装置１０においては、溶鋼３が回転する冷却ロール１１，１１に接触して冷却されることにより、冷却ロール１１，１１の周面の上で凝固シェル５、５が成長し、一対の冷却ロール１１，１１にそれぞれ形成された凝固シェル５、５同士がロールキス点で圧着されることによって、所定厚みの薄肉鋳片１が鋳造される。

【0024】

ここで、図２に示すように、冷却ロール１１の端面にサイド堰２０が配設されることによって、溶鋼プール部１６が画成されている。
なお、溶鋼プール部１６の湯面は、一対の冷却ロール１１，１１の周面と一対のサイド堰２０，２０によって四方を囲まれた矩形状をなしており、この矩形状をなす湯面の中央部に浸漬ノズル１９が配設されている。
また、図３に示すように、溶鋼プール部１６におけるサイド堰２０の溶鋼３との接触部は、略逆三角形状をなしている。サイド堰２０の温度が低下した場合には、この接触部において地金が発生することになる。

【0025】

このサイド堰２０は、上述のように、冷却ロール１１の端面と摺接して冷却ロール１１の端部からの溶鋼３の漏れを防止するシール作用を有する。したがって、溶鋼３を安定して保持するとともに、冷却ロール１１の周面での凝固シェル５の形成に悪影響を与えないことが重要である。このため、サイド堰２０を構成する材質としては、冷却ロール１１との摺動する際の耐摩耗性を有し、かつ、溶鋼３との反応性が乏しい耐熱材料を用いることになる。なお、冷却ロール１１の端面と直接接触する摺動部を、サイド堰２０の本体部と分割して構成してもよい。摺動部を構成する材料は、耐摩耗性、潤滑性に優れたものを用いることが好ましい。
ここで、サイド堰２０を構成する材料としては、例えば、黒鉛、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化珪素、アルミナ等又はこれらの材料の二種以上を用いた複合材料が用いられる。

【0026】

そして、本実施形態であるサイド堰２０においては、図４から図７に示すように、溶鋼プール部１６内の溶鋼３と接触する面に多孔質層２１が形成されている。
ここで、本実施形態においては、多孔質層２１は、セラミックスファイバーからなる多孔質シートがサイド堰２０の表面に貼り付けられることで構成されている。なお、多孔質シートを貼り付ける際には、骨材としてアルミナ又はジルコニアを含有し、無機バインダーとしてリン酸塩、ホウ酸塩やケイ酸塩等を含有する耐熱性接着剤を用いることが好ましい。

【0027】

また、この多孔質層２１（多孔質シート）は、溶鋼に対してアルミナ又はジルコニアで構成されている。すなわち、アルミナ又はジルコニアの繊維の集合体とされている。具体的には、アルミナ又はジルコニアの繊維からなるフェルトやクロスを適用することができる。
ここで、多孔質層２１（多孔質シート）を構成する繊維の外径は、例えば１μｍ以上２０μｍ以下の範囲内とされている。
また、多孔質層２１（多孔質シート）の密度は、０．０８ｇ／ｃｍ^３以上３．０ｇ／ｃｍ^３以下の範囲内とされている。

【0028】

そして、本実施形態においては、多孔質層２１（多孔質シート）は、気孔率Ｐが５０％以上９８％以下の範囲内とされている。
ここで、上述の気孔率Ｐ（％）は、多孔質層２１（多孔質シート）の見掛け密度をＭ_１、多孔質層２１（多孔質シート）と同組成物質の密度Ｍ_０とした際に、以下の式で算出される。
Ｐ＝１００×（１−Ｍ_１／Ｍ_０）
なお、上述のアルミナ又はジルコニアの繊維の集合体からなる多孔質層２１（多孔質シート）においては、１／３程度の厚さまで圧縮しても元の厚さに復元するため、見掛け密度は圧縮する前の状態で測定したものを用いた。

【0029】

ここで、上述の気孔率Ｐが５０％未満では、気孔部の占める割合が少なく断熱効果が不十分となるおそれがある。一方、上述の気孔率Ｐが９８％を超えると、多孔質層２１（多孔質シート）の強度が不足するおそれがある。
このため、本実施形態では、多孔質層２１（多孔質シート）の気孔率Ｐを５０％以上９８％以下の範囲内に設定している。
なお、断熱効果を確実に奏功せしめるためには、多孔質層２１（多孔質シート）の気孔率Ｐの下限を８０％以上とすることが好ましく、８８％以上とすることがさらに好ましい。また、多孔質層２１（多孔質シート）の強度を十分に確保するためには、多孔質層２１（多孔質シート）の気孔率Ｐの上限を９７％以下とすることが好ましく、９６％以下とすることがさらに好ましい。

【0030】

また、本実施形態においては、多孔質層２１（多孔質シート）は、その厚さｔが０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内とされている。
厚さｔが０．５ｍｍ未満では、十分な断熱効果を得ることができず、かつ、強度が不足するおそれがある。一方、厚さｔが１０ｍｍを超えると、断熱効果が飽和するとともに、多孔質層２１（多孔質シート）自体が破損したり、サイド堰２０からの脱落してしまうおそれがある。
このため、本実施形態では、多孔質層２１（多孔質シート）の厚さｔを０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内に設定している。
なお、強度を確保するとともに断熱効果を確実に奏功せしめるためには、多孔質層２１（多孔質シート）の厚さｔの下限を１．０ｍｍ以上とすることが好ましく、２．０ｍｍ以上とすることがさらに好ましい。また、多孔質層２１（多孔質シート）自体の破損やサイド堰２０からの脱落を的確に抑制するためには、多孔質層２１（多孔質シート）の厚さｔの上限を８ｍｍ以下とすることが好ましく、６ｍｍ以下とすることがさらに好ましい。

【0031】

また、本実施形態においては、多孔質層２１（多孔質シート）の配置位置は、図５及び図７に示すように、冷却ロール１１の周面から多孔質層２１（多孔質シート）の外縁までの距離Ｌが０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内とされており、ロールキス点Ｋから多孔質層２１（多孔質シート）の外縁最下点までの距離Ｈが３０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲内とされている。

【0032】

ここで、冷却ロール１１の周面から多孔質層２１（多孔質シート）の外縁までの距離Ｌが０．５ｍｍ未満の場合には、冷却ロール１１または冷却ロール面に形成された凝固シェル５と摺接して多孔質層２１（多孔質シート）が摩耗してしまうおそれがある。一方、冷却ロール１１の周面から多孔質層２１（多孔質シート）の外縁までの距離Ｌが１０ｍｍを超える場合には、地金の生成を十分に抑制することができなくなるおそれがある。
このため、本実施形態では、冷却ロール１１の周面から多孔質層２１（多孔質シート）の外縁までの距離Ｌを０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内に設定している。
なお、冷却ロール１１または冷却ロール面に形成された凝固シェル５と多孔質層２１（多孔質シート）との摺接を的確に抑制するためには、冷却ロール１１の周面から多孔質層２１（多孔質シート）の外縁までの距離Ｌの下限を１ｍｍ以上とすることが好ましい。また、地金の生成を十分に抑制するためには、冷却ロール１１の周面から多孔質層２１（多孔質シート）の外縁までの距離Ｌの上限を３ｍｍ以下とすることが好ましい。

【0033】

また、ロールキス点Ｋから多孔質層２１（多孔質シート）の外縁最下点までの距離Ｈが３０ｍｍ未満の場合には、冷却ロール１１周面に形成された凝固シェル５と摺接して多孔質層２１（多孔質シート）が摩耗してしまうおそれがある。一方、ロールキス点Ｋから多孔質層２１（多孔質シート）の外縁最下点までの距離Ｈが１００ｍｍを超える場合には、地金の生成を十分に抑制することができなくなるおそれがある。
このため、本実施形態では、ロールキス点Ｋから多孔質層２１（多孔質シート）の外縁最下点までの距離Ｈを３０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲内に設定している。
なお、冷却ロール１１周面に形成された凝固シェル５と多孔質層２１（多孔質シート）との摺接を的確に抑制するためには、ロールキス点Ｋから多孔質層２１（多孔質シート）の外縁最下点までの距離Ｈの下限を５０ｍｍ以上とすることが好ましい。また、地金の生成を十分に抑制するためには、ロールキス点Ｋから多孔質層２１（多孔質シート）の外縁最下点までの距離Ｈの上限を８０ｍｍ以下とすることが好ましい。

【0034】

以上のような構成とされた本実施形態によれば、サイド堰２０のうち溶鋼プール部１６内の溶鋼３と接する面に、断熱性に優れた多孔質層２１（多孔質シート）が配設されていることから、溶鋼プール部１６内の溶鋼３からサイド堰２０側への抜熱が抑えられ、サイド堰２０の表面における地金の生成及び成長を抑制することができる。よって、薄肉鋳片１の鋳造を安定して行うことが可能となる。

【0035】

また、鋳造初期において、サイド堰２０の温度が低く地金が生成しやすい時期であっても、断熱性に優れた多孔質層２１により、サイド堰２０側への放熱が抑制され、地金の生成及び成長を抑制することが可能となる。
さらに、サイド堰２０の表面に形成した多孔質層２１が保温効果を有するため、発熱体等によってサイド堰２０の近傍を加熱した際に、サイド堰２０近傍の溶鋼３の温度を高く維持することが可能となる。これにより、鋳造中においても、サイド堰２０の表面における地金の生成及び成長を抑制することができる。

【0036】

さらに、本実施形態では、多孔質層２１がセラミックスファイバーからなる多孔質シートで構成されていることから、従来のサイド堰２０の表面に多孔質シートを貼り付けることで多孔質層２１を形成することができ、構造が非常に簡単となる。また、鋳造条件に応じて、熱伝導性、耐熱性等を考慮してセラミックスファイバーからなる多孔質シートを選択することで、的確にサイド堰２０の表面における地金の生成及び成長を抑制することが可能となる。

【0037】

さらに、本実施形態においては、多孔質層２１がアルミナ又はジルコニアで構成されているので、溶鋼３との濡れ性が悪く、多孔質層２１の気孔部に溶鋼３が入り込むことが抑制され、断熱性を維持することができる。よって、長時間にわたって地金の発生及び成長を抑制することが可能となる。

【0038】

また、本実施形態においては、多孔質層２１（多孔質シート）の気孔率Ｐが５０％以上とされているので、気孔部が十分に確保されており、断熱性に優れている。また、多孔質層２１（多孔質シート）の気孔率Ｐが９８％以下とされているので、多孔質層２１の強度を確保することができる。

【0039】

さらに、本実施形態においては、多孔質層２１（多孔質シート）の厚さｔが０．５ｍｍ以上とされているので、強度及び断熱性を確保することができる。さらに、多孔質層２１（多孔質シート）の厚さｔが１０ｍｍ以下とされているので、この多孔質層２１自体の破損やサイド堰２０からの脱落を抑制することができる。

【0040】

また、本実施形態においては、冷却ロール１１の周面から多孔質層２１（多孔質シート）の外縁までの距離Ｌが０．５ｍｍ以上とされているので、冷却ロール１１と摺接して多孔質層２１（多孔質シート）が摩耗することを抑制できる。一方、冷却ロール１１の周面から多孔質層２１（多孔質シート）の外縁までの距離Ｌが１０ｍｍ以下とされているので、サイド堰２０表面における地金の生成及び成長を十分に抑制することができる。

【0041】

さらに、本実施形態においては、ロールキス点Ｋから多孔質層２１（多孔質シート）の外縁最下点までの距離Ｈが３０ｍｍ以上とされているので、冷却ロール１１周面に形成された凝固シェル５と摺接して多孔質層２１（多孔質シート）が摩耗することを抑制できる。一方、ロールキス点Ｋから多孔質層２１（多孔質シート）の外縁最下点までの距離Ｈが１００ｍｍ以下とされているので、サイド堰２０表面における地金の生成及び成長を十分に抑制することができる。

【0042】

また、本実施形態では、アルミナ及びジルコニアを有する耐熱性接着剤を用いて、サイド堰２０の表面に多孔質シートが貼り付けられることで多孔質層２１が形成されているので、鋳造時に、多孔質層２１（多孔質シート）が容易に剥離することを防止できる。よって、鋳造中においても、サイド堰２０の表面における地金の生成及び成長を抑制することができ、鋳造を安定して実施することができる。

【0043】

以上、本発明の実施形態であるサイド堰、双ロール式連続鋳造装置及び薄肉鋳片の製造方法について具体的に説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施形態では、図１に示すように、ピンチロールを配設した双ロール式連続鋳造装置を例に挙げて説明したが、これらのロール等の配置に限定はなく、適宜設計変更してもよい。

【実施例】

【0044】

以下に、本発明の効果を確認すべく、実施した実験結果について説明する。

【0045】

冷却ロールの直径６００ｍｍ、冷却ロールの幅８００ｍｍ、溶鋼プール部における溶鋼深さ２１２ｍｍ、冷却ロールの周速度５０ｍ／ｍｉｎにて、厚さ２ｍｍの薄肉鋳片を鋳造した。この薄肉鋳片の組成は、質量％で０．０５％Ｃ、０．６％Ｓｉ、１．５％Ｍｎ、０．０３％Ａｌ、残部Ｆｅ及び不純物である。この組成の鋼の液相線温度は１５１７℃であり、過熱度３０〜５０℃となるように溶鋼プール部に注入する溶鋼温度は１５４７〜１５６７℃とした。

【0046】

（本発明例１）
窒化ホウ素からなるサイド堰の表面に、ジルコニア製のファイバーからなる多孔質シートをジルコニア系接着剤によって貼り付けることにより、多孔質層を形成した。
ここで、多孔質層（多孔質シート）の気孔率Ｐを９６％、厚さｔを２．５ｍｍとした。また、冷却ロールの周面から多孔質層の外縁までの距離Ｌを２ｍｍとした。さらに、ロールキス点Ｋから多孔質層の外縁最下点までの距離Ｈを４５ｍｍとした。
このサイド堰を、予熱温度１２５０℃、鋳造中の押付力を３ｋＮとし冷却ロールの端面に押し付け、薄肉鋳片の鋳造を実施した。

【0047】

（本発明例２）
酸化アルミニウムと炭素の複合材料からなるサイド堰のうち、冷却ロールとの摺接部を窒化ホウ素と窒化珪素と酸化アルミニウムの複合材料で構成するとともに、溶鋼と接する面に、アルミナ製のファイバーからなる多孔質シートをアルミナ系接着剤によって貼り付けることにより、多孔質層を形成した。
ここで、多孔質層（多孔質シート）の気孔率Ｐを８８％、厚さｔを３ｍｍとした。また、冷却ロールの周面から多孔質層の外縁までの距離Ｌを３ｍｍとした。さらに、ロールキス点Ｋから多孔質層の外縁最下点までの距離Ｈを８０ｍｍとした。
このサイド堰を、予熱温度１２５０℃、鋳造中の押付力を３ｋＮとし冷却ロールの端面に押し付け、薄肉鋳片の鋳造を実施した。

【0048】

（従来例）
酸化アルミニウムと炭素の複合材料からなるサイド堰のうち、冷却ロールとの摺接部を窒化ホウ素と窒化珪素と酸化アルミニウムの複合材料で構成し、多孔質層を形成しなかった。
このサイド堰を、予熱温度１２５０℃、鋳造中の押付力を３ｋＮとし冷却ロールの端面に押し付け、薄肉鋳片の鋳造を実施した。

【0049】

本発明例１，２においては、鋳造初期および鋳造末期の１５ｍｉｎ経過後においても地金の発生が確認されずに、薄肉鋳片を安定して鋳造することができた。
他方、従来例においては、鋳造開始直後の８秒後に地金の噛み込みが発生し、薄肉鋳片にも地金の巻き込みが確認された。また、鋳造開始６ｍｉｎ経過後において、地金の噛み込みが発生した。このとき、通常２ｍｍの鋳片厚さは局所的に増大し、最大３．６ｍｍに達し、均一形状を損ねた。地金はサイド堰表面に形成した凝固層が薄肉鋳片とともに冷却ロール間で圧下され生じたものと推定された。

【0050】

以上の結果から、本発明によれば、サイド堰表面における地金の発生及び成長を抑制することが可能であることが確認された。

【符号の説明】

【0051】

１ 薄肉鋳片
３ 溶鋼
５ 凝固シェル
１１ 冷却ロール
１６ 溶鋼プール部（溶融金属プール部）
２０ サイド堰
２１ 多孔質層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】