特許 7273300 薄肉鋳片の製造方法、及び、双ロール式連続鋳造装置

(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】

(24)【登録日】2023-05-02

(45)【発行日】2023-05-15

(54)【発明の名称】薄肉鋳片の製造方法、及び、双ロール式連続鋳造装置

(51)【国際特許分類】

   B22D 11/06 20060101AFI20230508BHJP

   B22D 11/108 20060101ALI20230508BHJP

【ＦＩ】

B22D11/06 330B

B22D11/108 B

B22D11/108 H

B22D11/108 M

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019131760

(22)【出願日】2019-07-17

(65)【公開番号】P2021016861

(43)【公開日】2021-02-15

【審査請求日】2022-03-03

(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

(72)【発明者】

【氏名】諸星 隆

(72)【発明者】

【氏名】宮嵜 雅文

(72)【発明者】

【氏名】村尾 武政

【審査官】池田 安希子

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－２８６９９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２７３５５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２４６４０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０６２９４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２２Ｄ １１／００－１１／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

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・成長させて薄肉鋳片を製造する薄肉鋳片の製造方法であって、
前記薄肉鋳片のトリム幅に対応する前記溶融金属プール部のエッジ部から３０ｍｍまでの幅端部領域のメニスカスにＣａＯ含有物を添加し、
前記幅端部領域に位置するスカムを低融点化して優先的に巻き込ませることを特徴とする薄肉鋳片の製造方法。

【請求項2】

前記幅端部領域の前記メニスカス近傍に、前記ＣａＯ含有物を添加することを特徴とする請求項１に記載の薄肉鋳片の製造方法。

【請求項3】

前記幅端部領域に位置する前記溶融金属プール部の湯面に、前記ＣａＯ含有物を添加することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の薄肉鋳片の製造方法。

【請求項4】

前記幅端部領域に位置する前記冷却ロールの外周面に、前記ＣａＯ含有物を添加す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薄肉鋳片の製造方法。

【請求項5】

前記ＣａＯ含有物の粉粒体を添加することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の薄肉鋳片の製造方法。

【請求項6】

前記ＣａＯ含有物の固形物を前記冷却ロールの外周面に押圧して添加することを特徴とする請求項４に記載の薄肉鋳片の製造方法。

【請求項7】

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・成長させて薄肉鋳片を製造する双ロール式連続鋳造装置であって、
前記薄肉鋳片のトリム幅に対応する前記溶融金属プール部のエッジ部から３０ｍｍまでの幅端部領域のメニスカスにＣａＯ含有物を添加するＣａＯ添加機構を備えていることを特徴とする双ロール式連続鋳造装置。

【請求項8】

前記ＣａＯ添加機構は、粉粒体からなるＣａＯ含有物を添加する構造とされていることを特徴とする請求項７に記載の双ロール式連続鋳造装置。

【請求項9】

前記ＣａＯ添加機構は、前記ＣａＯ含有物の固形物を前記冷却ロールの外周面に押圧する構造とされていることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の双ロール式連続鋳造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、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・成長させて、薄肉鋳片を製造する薄肉鋳片の製造方法、及び、双ロール式連続鋳造装置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】

上述の溶融金属プール部においては、酸化物等が溶融金属プール部の湯面上に浮上して、スカムと称する皮膜状の異物が形成される。スカムの主な組成は、脱酸、あるいは雰囲気による酸化で生じる酸化物であり、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）が主成分である。このスカムが冷却ロールの周面（詳細には、冷却ロールの周面と凝固シェルとの間。以降、単に冷却ロールの周面と記載する場合がある。）に断続的に巻き込まれると、冷却ロール／凝固シェル間の凝固冷却不均一を生じるので、薄肉鋳片の表面割れ、しわの原因となる。したがって、双ロール式連続鋳造装置においては、鋳片欠陥を防止するために、スカム生成防止や、スカム巻込み防止が大きな課題である。
そこで、上述の双ロール式連続鋳造装置を用いて薄肉鋳片を鋳造する際に、湯面上のスカムが冷却ロールの周面に巻き込まれることを抑制する技術が提案されている。

【0004】

例えば、特許文献１には、溶融金属プール部を覆うシールチャンバー内を不活性ガス雰囲気として、雰囲気酸素分圧を低下させ、スカムの発生を抑制する技術が提案されている。なお、不活性ガスとしては、ＡｒやＮ_２が用いられる。
しかし、脱酸時に生成する介在物は溶融金属中に懸濁しているため、シールチャンバーではこの介在物に起因するスカムの発生を抑制することができなかった。

【0005】

また、特許文献２には、溶融金属プール部内の注湯ノズルと冷却ロールの間隙に、板形状のスカム堰を配設し、スカムの巻き込みを抑制する手段が開示されている。この場合、スカム堰によって湯面に浮上したスカムを堰止めるので、スカムの巻き込みを大幅に抑制できる。なお、溶融金属は浸漬したスカム堰の先端下部を通ってメニスカス（湯面と冷却ロールとの接触開始部位、凝固開始点）に到達後に冷却ロール周面上で凝固し、スカム巻込みが少ない鋳片が製造される。

【0006】

しかし、鋳造時間が長くなるほど、スカム堰と注湯ノズルとの間の湯面に徐々にスカムが蓄積されるため、生産量が多く鋳造時間が長くなりがちな鉄鋼の鋳造では、スカム巻込み対策について、一層の対策が必要とされている。
また、スカム巻込みを防止するために、できるだけ幅広いスカム堰を設置することになるが、サイド堰とスカム堰を物理的に結合することは実用上困難なので、両エッジにはサイド堰との間に隙間が残る。蓄積したスカムは、やがて、スカム堰のエッジ部から、冷却ロールとスカム堰に挟まれた領域に溢れ、冷却ロールに断続的に巻込まれるようになる場合がある。

【0007】

一般に、スカムの主成分は、強脱酸元素であるＡｌが酸化して生じたアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）であるので高融点であり、したがって固相である場合が多く、また液相であっても粘度が高い場合が多いので、メニスカスに達しても直ちには冷却ロールに巻き込まれにくい。冷却ロールには、スカムにひび割れが生じて切断された後の破片が巻き込まれることになるため、巻き込みは断続的に発生することが多い。
ここで、スカムのひび割れは不規則に生じるので、時に粗大なスカム片が巻き込まれることがあり、その場合に著しい凝固不均一が生じやすい。その結果、鋳片表面の割れやへこみが生じ、あるいは鋳片内部に粗大なポロシティが発生することがある。

【0008】

そこで、スカムを固相化して、スカムの巻き込みを抑制する技術が特許文献３に開示されている。具体的には、スカムを何らかの固体に付着させる方法と、スカム自体を固相化する方法が開示されている。前者では、板状の固体酸化物で湯面の少なくとも一部を覆い、溶鋼に接した固体酸化物の下面で、湯面に浮上してきたスカムを捕捉する。後者では、湯面に冷却ガスを吹き付けたり、冷却用固化材、例えば粉末状のＭｇＯやＣａＯを湯面に添加したりする。

【0009】

また、特許文献４には、タンディッシュまたは溶融金属プール部に、スカムの組成を調整するためのＣａＯ、ＭｇＯ、ＣａＦ_２、ＳｉＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３などを添加し、スカムの固相率を５％以上６０％以下に制御することにより、スカムが巻き込まれてもスカム疵が発生せず無害化できる技術が開示されている。添加材の形態として、粉末、小塊状、棒状、板状、鉄製被覆ワイヤーなどが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【文献】特開平０５－２６１４９０号公報

【文献】特開平０４－１５８９５９号公報

【文献】特開２００２－２７３５５１号公報

【文献】特開２０００－２４６４０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

ところで、特許文献３に開示された方法においては、スカム固相化により、巻き込みは大幅に抑制されるが、長時間鋳造のうちに多量のスカムが蓄積されるため、蓄積量に限界があり、その結果、鋳造時間が制約される。蓄積限度を超えると、固相化したスカムが不規則に、時には粗大なスカム片が巻き込まれて、スカム疵や鋳片割れを引き起こしやすい。また、多量の固相スカムが湯面全面を覆うと、湯面レベルの正確な検知が困難になるので操業に支障が出る可能性がある。したがって、薄肉鋳片を双ロール式連続鋳造装置にて長時間鋳造するには、スカム固相化では課題がある。

【0012】

また、特許文献４に開示された方法においては、湯面上のスカムと共に、スカムの原因である溶鋼中に懸濁した介在物を含めた、溶鋼全体の介在物とスカム（以後、スカムと記載する）を改質する必要がある。スカムが巻き込まれてもスカム疵が生じないようにするためには、湯面上に限らず溶鋼中全てのスカムの組成を目標範囲に制御する必要がある。スカム組成が不均一であると、スカム組成調整添加材を添加しても、部位によってはスカムの固相率が目標範囲である５％以上６０％以下を満たさない可能性がある。スカム流入量と排出量（巻き込まれ量）のバランスを考慮して、スカム組成調整添加材の添加量を正確に調整する必要があるが、均一に改質しづらい。また、添加材によりスカム量そのものが増加する。

【0013】

さらに、正確にスカム全体の組成を制御できたとして、固相率を５％以上６０％以下に制御するので液相が残り、むしろ巻き込まれ易くなる。したがって、冷却ロール全幅のどこからでも巻き込まれ易くなる。少なからずスカム疵が生じる可能性が残るので、近年ますます厳しくなる品質要求を十分には満たすことができないことも考えられる。そのほか、鋳片表面にスカムが付着すると凝固時の冷却不均一が生じるので、結晶粒サイズが不均一となりスカム巻込み部では結晶粒が粗大化し、材質不均一や光沢むらを引き起こし易くなる。また、外観品質が厳しい製品では、付着したスカムを従来以上に除去するために、例えば鋳片の酸洗処理等の負荷が増している場合がある。以上の理由から、製品に用いる部位の鋳片では、スカム巻込み自体を防ぐことが一層重要になっている。

【0014】

本発明は、以上の状況に鑑みてなされたものであって、薄肉鋳片のトリム幅の部位にスカムを優先的に巻き込ませることにより、トリム幅の部位以外ではスカムの巻き込みを防止し、鋳片欠陥の少ない健全な薄肉鋳片を製造することが可能な薄肉鋳片の製造方法、及び、双ロール式連続鋳造装置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】

【0015】

上記課題を解決するために、本発明に係る薄肉鋳片の製造方法は、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・成長させて薄肉鋳片を製造する薄肉鋳片の製造方法であって、前記薄肉鋳片のトリム幅に対応する前記溶融金属プール部のエッジ部から３０ｍｍまでの幅端部領域のメニスカスにＣａＯ含有物を添加し、前記幅端部領域に位置するスカムを低融点化して優先的に巻き込ませることを特徴としている。

【0016】

この構成の薄肉鋳片の製造方法によれば、前記薄肉鋳片のトリム幅に対応する幅端部領域に位置する前記溶融金属プール部のメニスカスに対してＣａＯが供給されるように、ＣａＯ含有物を添加する構成とされているので、幅端部領域のメニスカス近傍のスカム（主にＡｌ_２Ｏ_３）がＣａＯと反応して低融点化する。これにより、薄肉鋳片のトリム幅の部分にスカムが優先的に巻き込まれることになり、スカムの蓄積が抑制され、トリム幅以外の部位でのスカムの巻き込みを防止することができる。よって、鋳造時間が長くなっても、鋳片欠陥の少ない健全な薄肉鋳片を製造することが可能となる。

【0017】

ここで、本発明の薄肉鋳片の製造方法においては、前記幅端部領域の前記メニスカス近傍に、前記ＣａＯ含有物を添加することが好ましい。
この場合、幅端部領域のメニスカス近傍にＣａＯを効率的に供給することができ、薄肉鋳片のトリム幅の部位にスカムを優先的に巻き込ませることが可能となる。なお、本発明においては、メニスカス近傍とは、溶融金属プール部を上面視して、メニスカスから冷却ロール側及び溶融金属プール側にそれぞれ３０ｍｍまでの領域とする。

【0018】

また、本発明の薄肉鋳片の製造方法においては、前記幅端部領域に位置する前記溶融金属プール部の湯面に、前記ＣａＯ含有物を添加してもよい。
この場合、溶融金属プール部の湯面の流れによって、ＣａＯが幅端部領域のメニスカスに供給されることになり、薄肉鋳片のトリム幅の部位にスカムを優先的に巻き込ませることが可能となる。

【0019】

さらに、本発明の薄肉鋳片の製造方法においては、前記幅端部領域に位置する前記冷却ロールの外周面に、前記ＣａＯ含有物を添加してもよい。
この場合、冷却ロールの回転に伴って、ＣａＯが幅端部領域のメニスカスに供給されることになり、薄肉鋳片のトリム幅の部位にスカムを優先的に巻き込ませることが可能となる。

【0020】

また、本発明の薄肉鋳片の製造方法においては、前記ＣａＯ含有物の粉粒体を添加する構成としてもよい。
あるいは、本発明の薄肉鋳片の製造方法においては、前記ＣａＯ含有物の固形物を前記冷却ロールの外周面に押圧して添加する構成としてもよい。

【0021】

本発明に係る双ロール式連続鋳造装置は、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・成長させて薄肉鋳片を製造する双ロール式連続鋳造装置であって、前記薄肉鋳片のトリム幅に対応する前記溶融金属プール部のエッジ部から３０ｍｍまでの幅端部領域のメニスカスにＣａＯ含有物を添加するＣａＯ添加機構を備えていることを特徴としている。

【0022】

この構成の双ロール式連続鋳造装置によれば、前記薄肉鋳片のトリム幅に対応する幅端部領域に位置する前記溶融金属プール部のメニスカスに対してＣａＯが供給されるように、ＣａＯ含有物を添加するＣａＯ添加機構を備えているので、薄肉鋳片のトリム幅の部分にスカムを優先的に巻き込ませることができ、トリム幅以外の部位でのスカムの巻き込みを抑制することができる。よって、鋳造時間が長くなっても、鋳片欠陥の少ない健全な薄肉鋳片を製造することが可能となる。

【0023】

ここで、本発明の双ロール式連続鋳造装置においては、前記ＣａＯ添加機構は、粉粒体からなるＣａＯ含有物を添加する構造とされていてもよい。
あるいは、本発明の双ロール式連続鋳造装置においては、前記ＣａＯ添加機構は、前記ＣａＯ含有物の固形物を前記冷却ロールの外周面に押圧する構造とされていてもよい。

【発明の効果】

【0024】

上述のように、本発明によれば、薄肉鋳片のトリム幅の部位にスカムを優先的に巻き込ませることにより、トリム幅の部位以外ではスカムの巻き込みを防止し、鋳片欠陥の少ない健全な薄肉鋳片を製造することが可能な薄肉鋳片の製造方法、及び、双ロール式連続鋳造装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の実施形態であ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近傍の断面説明図である。

【図4】図２に示す溶鋼プール部の上面説明図である。

【図5】本発明の実施形態におけるＣａＯ添加機構の一例を示す説明図である。

【図6】本発明の実施形態におけるＣａＯ添加機構の一例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

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。

【0027】

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、０．０１～０．１０％Ｃ低炭鋼、０．１０～０．４％Ｃ中炭鋼、０．４～１．２％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、０．１～６．５％Ｓｉ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。

【0028】

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及び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１５と、これら一対の冷却ロール１１、１１とサイド堰１５とによって形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１７と、このタンディッシュ１７から溶鋼プール部１６へと溶鋼３を供給する注湯ノズル１８と、を備えている。

【0029】

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。

【0030】

ここで、図３に示すように、本実施形態である双ロール式連続鋳造装置１０においては、溶鋼プール部１６及び冷却ロール１１，１１の上方には、シールチャンバー２０が配設されており、シールチャンバー２０内が非酸化性雰囲気とされている。
また、溶鋼プール部１６には、溶鋼３が貯留されており、溶鋼面には、アルミナ皮膜等からなるスカムＸが形成されている。

【0031】

このスカムＸが冷却ロール１１に巻き込まれることを抑制するために、溶鋼プール部１６には、スカム堰１９が配設される。詳述すると、図２及び図３に示すように、スカム堰１９は、矩形平板状をなしており、注湯ノズル１８と冷却ロール１１、１１との間に配置され、その一部が溶鋼３内に浸漬されている。

【0032】

そして、本実施形態においては、図４に示すように、薄肉鋳片１のトリム幅Ｔに対応する幅端部領域Ｄに位置するメニスカスＭに対してＣａＯが供給されるように、ＣａＯ含有物を添加する構成とされている。なお、ＣａＯ含有物としては、ＣａＯ単体の他、ＣａＯ－ＳｉＯ_２系酸化物、ＣａＯ－ＣａＦ_２系フラックスなどが挙げられる。
このようにＣａＯ含有物を添加することにより、薄肉鋳片１のトリム幅Ｔに対応する幅端部領域Ｄに位置するメニスカスＭの近傍に位置するスカムＸがＣａＯと反応して低融点化し、薄肉鋳片１のトリム幅Ｔの部位にスカムＸが優先的に巻き込まれることになる。なお、スカムＸを優先的に巻き込ませる薄肉鋳片１のトリム幅Ｔの部位を、スカム排出領域と称す。

【0033】

ここで、薄肉鋳片１のトリム幅Ｔは、一般的には、最大３０ｍｍ程度であることから、ＣａＯ含有物を添加する幅端部領域Ｄは、溶鋼プール部のエッジ部から最大３０ｍｍの領域となる。
また、ＣａＯ含有物の添加位置は、幅端部領域ＤのメニスカスＭ近傍（図４の領域Ａ）、幅端部領域Ｄの冷却ロール１１の外周面（図４の領域Ｂ）、幅端部領域Ｄの溶鋼プール部１６の湯面（図４の領域Ｃ）のいずれか１箇所又は２箇所以上とする。なお、幅端部領域ＤのメニスカスＭ近傍（図４の領域Ａ）は、溶鋼プール部１６を上面視して、メニスカスＭから冷却ロール１１側及び溶鋼プール部１６側にそれぞれ３０ｍｍまでの領域となる。なお、領域Ｂには領域Ａの冷却ロール１１の外周面部分が含まれており、領域Ｃには領域Ａの湯面部分が含まれている。

【0034】

幅端部領域ＤのメニスカスＭ近傍（図４の領域Ａ）にＣａＯ含有物を添加する場合には、例えば図５に示すように、ＣａＯ含有物の粉粒体をスクリューフィーダー３０で供給してメニスカス近傍に落下させる方法や、ＣａＯ含有物の粉粒体をＡｒやＮ_２等不活性ガスと共に吹き付けるなどが利用できる。なお、不活性ガスに混合して吹付ける場合には、溶鋼温度の低下を抑えるために熱伝導率が低いＡｒガスを用いることが好ましい。なお、上記の粉粒体とは、篩下の粒径が５ｍｍ以下のものを意味している。ＣａＯ含有物の粒径が５ｍｍ以下であれば、溶鋼に溶解し易いためである。一方、粒径が小さいほど溶鋼に溶解し易いため、その下限値は特に限定されないが、実用的には１０μｍ以上であることが好ましい。

【0035】

幅端部領域Ｄの冷却ロール１１の外周面（図４の領域Ｂ）にＣａＯ含有物を添加する場合には、例えば図５に示すように、ＣａＯ含有物の粉粒体をスクリューフィーダー３０で供給して冷却ロール１１の外周面上に落下させてもよい。あるいは、例えば図６に示すように、押圧機構４０を用いて、ＣａＯ含有物の固形物（棒材、板材など）を冷却ロール１１の外周面に押し付けて、冷却ロール１１の外周面に付着させてもよい。なお、シールチャンバー２０の内部と外部は耐熱性布などで区切られているので、冷却ロール１１の外周面への添加はシールチャンバー２０内で行うことが好ましい。
なお、押圧機構４０は、ＣａＯ含有物の添加量が調整することができるように、ＣａＯ含有物の固形物（棒材、板材など）の押し付け力を調整する機能を備えることが好ましい。例えば、ばね等の付勢部材４１を介してＣａＯ含有物を冷却ロール１１の外周面に押し付ける構造とし、この付勢部材４１の付勢力を調整することで、ＣａＯ含有物の固形物の押し付け力を調整する構成としてもよい。

【0036】

幅端部領域Ｄの溶鋼プール部１６の湯面（図４の領域Ｃ）にＣａＯ含有物を添加する場合には、ＣａＯ含有物の粉粒体をスクリューフィーダー３０で供給して溶鋼プール部１６の湯面に落下させる方法や、ＣａＯ含有物の粉粒体をＡｒやＮ_２等不活性ガスと共に吹き付けるなどが利用できる。

【0037】

ここで、ＣａＯの添加量としては、スカムＸを優先的に巻き込ませる薄肉鋳片１の片側のトリム幅Ｔに対応する鋳片質量に対して、１０～５００ｇ／ｔ－ｓｔｅｅｌを添加することが好ましい。
ＣａＯの添加量を１０ｇ／ｔ－ｓｔｅｅｌ以上とすることで、スカムＸがＣａＯと反応して十分に低融点化し、スカムＸを優先的に巻き込ませることが可能となる。一方、ＣａＯの添加量を５００ｇ／ｔ－ｓｔｅｅｌ以下とすることで、ＣａＯの高濃度化によるスカムＸの高融点化を抑制でき、スカムＸを安定して巻き込ませることが可能となる。
なお、２０～３００ｇ／ｔ－ｓｔｅｅｌの範囲であれば，通常の溶鋼のトータル酸素の範囲（Ｔ．［Ｏ］＝１０～７０質量ｐｐｍ）で、融点が十分に低い５０質量％Ａｌ_２Ｏ_３－５０質量％ＣａＯ付近の組成に改質でき、スカムＸをさらに安定して巻き込ませることが可能となる。

【0038】

具体的な添加量は，スカム排出領域の幅に応じた鋳造量に対し，上記の添加比率を乗ずれば算出できる。例えば、スカム排出領域の幅を片側あたり３０ｍｍ、鋳片厚み２ｍｍ、鋳造速度５０ｍ／ｍｉｎであれば、片側３０ｍｍ幅あたりの鋳造量は、２３．４ｋｇ／ｍｉｎである。１００ｇ／ｔ－ｓｔｅｅｌの添加量の場合、鋳片片側で１分間あたり２．３４ｇと計算される。

【0039】

幅端部領域ＤのメニスカスＭ近傍（図４の領域Ａ）または幅端部領域Ｄの冷却ロール１１の外周面（図４の領域Ｂ）に添加する場合には、片側あたり２ヶ所、鋳片全幅では合計４ヶ所で添加することになる。
一方、幅端部領域Ｄの溶鋼プール部１６の湯面（図４の領域Ｃ）に添加する場合には、片側あたり１ヶ所、鋳片全幅では合計２ヶ所である。
上述の添加箇所数を考慮して、１ヶ所あたりの添加量を算出すれば良い。

【0040】

以上のような構成とされた本実施形態に係る双ロール式連続鋳造装置１０及び薄肉鋳片１の製造方法によれば、薄肉鋳片１のトリム幅Ｔに対応する幅端部領域に位置するメニスカスＭに対してＣａＯが供給されるように、ＣａＯ含有物を添加する構成とされているので、幅端部領域のメニスカスＭ近傍のスカムＸ（主にＡｌ_２Ｏ_３）がＣａＯと反応して低融点化する。これにより、薄肉鋳片１のトリム幅Ｔの部位（スカム排出領域）にスカムＸを優先的に巻き込ませることができ、スカムの蓄積が抑制され、トリム幅Ｔ以外の部位でのスカムＸの巻き込みを防止することができる。よって、鋳造時間が長くなっても、鋳片欠陥の少ない健全な薄肉鋳片１を製造することが可能となる。

【0041】

また、本実施形態において、幅端部領域ＤのメニスカスＭ近傍（図４の領域Ａ）にＣａＯ含有物を添加した場合には、メニスカスＭにＣａＯを効率的に供給することができ、薄肉鋳片１のトリム幅Ｔの部位にスカムＸを優先的に巻き込ませることが可能となる。

【0042】

さらに、本実施形態において、幅端部領域Ｄの冷却ロール１１の外周面（図４の領域Ｂ）にＣａＯ含有物を添加した場合には、冷却ロール１１の回転に伴って、ＣａＯが幅端部領域のメニスカスＭに供給されることになり、薄肉鋳片１のトリム幅Ｔの部位にスカムＸを優先的に巻き込ませることが可能となる。

【0043】

また、幅端部領域Ｄの溶鋼プール部１６の湯面（図４の領域Ｃ）にＣａＯ含有物を添加した場合には、溶鋼プール部１６の湯面の流れによって、ＣａＯが幅端部領域ＤのメニスカスＭに供給されることになり、薄肉鋳片１のトリム幅Ｔの部位にスカムＸを優先的に巻き込ませることが可能となる。

【0044】

また、本実施形態において、ＣａＯ含有物の粉粒体を添加する構成とした場合には、スクリューフィーダー３０を用いた方法や、ＡｒやＮ_２等不活性ガスと共に吹き付ける方法により、ＣａＯ含有物を添加することができる。
あるいは、本実施形態において、ＣａＯ含有物の固形物を冷却ロール１１の外周面に押圧して添加する構成とした場合には、冷却ロール１１との摩擦によってＣａＯ含有物の固形物の一部を冷却ロール１１の外周面に付着させることができ、冷却ロール１１の回転に伴ってＣａＯを幅端部領域ＤのメニスカスＭに供給することができる。

【0045】

以上、本発明の実施形態である薄肉鋳片の製造方法、及び、双ロール式連続鋳造装置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】

【0046】

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。

【0047】

Ｃ；０．０６質量％、Ｓｉ；１．６質量％、Ｍｎ；２．２質量％、Ｐ；０．０１質量％、Ｓ；０．００５質量％、Ａｌ；０．０５６質量％を含有する炭素鋼からなる薄肉鋳片を、上述の実施形態に示す双ロール式連続鋳造装置を用いて製造した。以下に、薄肉鋳片の製造方法の共通の条件を示す。
冷却ロールの直径：１２００ｍｍ
鋳造幅：８００ｍｍ
鋳造厚み：平均２．０ｍｍ
鋳造速度：平均５０ｍ／ｍｉｎ（１分間当たりの鋳造量は６２４ｋｇ、１０ｔの鋳造時間は約１６分）
鋳造雰囲気：Ａｒ＋Ｎ_２
鋳造量：１０トン
湯面レベル弧角：４０ｄｅｇ
溶鋼プール部の溶鋼温度：１５２２～１５４２℃（上記溶鋼の液相線温度１５０２℃なので、過熱度は２０～４０℃である。）
鋳片のトリム幅：３０ｍｍ

【0048】

そして、表１に示す条件で、ＣａＯ含有物を添加した。なお、本実施例では、ＣａＯ含有物としてＣａＯ単体を添加した。なお、「粉粒体」は篩下粒径５ｍｍ以下のものを用いた。「棒」は断面矩形の１０ｍｍ角、長さ３０ｍｍのものを用いた。「板」は幅１５ｍｍ、厚さ５ｍｍ、長さ３０ｍｍのものを用いた。

【0049】

上述の条件で薄肉鋳片の鋳造を実施し、得られた薄肉鋳片の表面品質について、以下のように評価した。

【0050】

（トリム部以外の巻き込みスカム最大サイズ）
両端のトリム幅３０ｍｍ以外の、製品に用いる部位を観察し、巻き込まれたスカムの最大サイズを測定した。評価結果を表１に示す。

【0051】

（薄肉鋳片の表面しわ）
定常部の薄肉鋳片１ｍを酸洗した後、表面と裏面を目視で観察し、薄肉鋳片１ｍ^２あたりのしわの発生長さを測定した。評価結果を表１に示す。

【0052】

（薄肉鋳片の表面割れ）
鋳片１ｍを酸洗した後、その表面と裏面とを観察し、目視、および、８倍ルーペを用いて、長さ１ｍｍ以上の割れを調査し、１ｍ^２あたりの割れの個数を測定した。評価結果を表１に示す。

【0053】

【表1】

【0054】

比較例２１は、ＣａＯ添加をしなかった例である。トリム幅に限定されたスカム排出促進効果がなかったため、鋳片全幅でスカム巻込みが生じた。そのため、２０ｍｍを超える粗大スカムが製品に用いる部位に巻き込まれた。また、表面しわが３５０ｍｍ／ｍ^２、表面割れが１８個／ｍ^２と多く発生した。
比較例２２は，トリム幅の範囲外にＣａＯを添加してスカム排出を促進した例である。トリム幅の部位でなく、製品に用いる部位でスカムが排出されて巻き込まれたため、製品に用いる鋳片表面には、２０ｍｍを超える粗大スカムが巻き込まれ、表面しわは３００ｍｍ／ｍ^２、表面割れは１４個／ｍ^２となった。

【0055】

これに対して、本発明例１～１２においては、本発明の規定を満たしたため，スカム巻込み位置はトリム幅の部位に集中し、製品に用いる部位のスカム巻込みは大幅に減少していた。そのため，トリム幅の部位を除く鋳片表面の最大スカムサイズは２０ｍｍ以下であり、表面しわの長さは２００ｍｍ／ｍ^２を下回り、表面割れを５個／ｍ^２以下に抑えることができた。

【0056】

以上の結果から、本発明によれば、薄肉鋳片のトリム幅の部位にスカムを優先的に巻き込ませることにより、スカムの蓄積が抑制され、トリム幅の部位以外ではスカムの巻き込みを防止し、鋳片欠陥の少ない健全な薄肉鋳片を製造することが可能な薄肉鋳片の製造方法、及び、双ロール式連続鋳造装置を提供可能であることが確認された。

【符号の説明】

【0057】

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）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】