JP2020110814A - Scum weir, twin roll type continuous casting device, and method for producing thin slab - Google Patents

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Abstract

To provide scum weirs capable of suppressing the generation of a ground metal in the surfaces of the scum weirs at least in the start of casting and stably performing casting, a twin roll type continuous casting device provided with the scum weirs, and a method for producing a thin slab.SOLUTION: A twin roll type continuous casting device has a process where a molten metal is fed to a molten metal pool part formed by a pair of rotating cooling rolls and a pair of side weirs via a molten metal nozzle, and a solidified shell is formed and grown at the circumferential face of each cooling roll to produce a thin slab. In the device, a scum weir 20 is arranged at the inside of the molten metal pool member so as to be confronted with the discharge port of the molten metal nozzle, and the molten metal pool part is provided with an electric heating part 22 of heating a molten metal immersion part 20a to be immersed into the molten metal.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

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、注湯ノズルを介して溶融金属を供給し、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において、前記溶融金属プール部に配設されるスカム堰、このスカム堰を用い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。 The present invention supplies molten metal to a molten metal pool portion formed by a pair of cooling rolls and a pair of side dams via a pouring nozzle to form and grow a solidified shell on the peripheral surface of the cooling roll. In a twin roll type continuous casting apparatus for producing a thin cast piece, a scum weir disposed in the molten metal pool section, a twin roll type continuous casting apparatus using this scum weir, and a method for manufacturing a thin cast piece is there.

金属の薄肉鋳片を製造する方法として、例えば特許文献1、2に示すように、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。 As a method for producing a thin cast slab of metal, as shown in Patent Documents 1 and 2, for example, a pair of cooling rolls having a water cooling structure inside and rotating in opposite directions are provided, and a pair of rotating cooling rolls and a pair of cooling rolls are provided. The molten metal is supplied to the molten metal pool portion formed by the side weirs, the solidified shell is formed and grown on the peripheral surface of the cooling roll, and the solidified shells formed on the outer peripheral surfaces of the pair of cooling rolls are roll-kissed with each other. A twin-roll type continuous casting apparatus is provided which is pressed at points to produce a thin cast piece having a predetermined thickness.

上述の双ロール式連続鋳造装置において、鋳造を開始する際には、例えば特許文献1、2に示すように、冷却ロール間にダミーシートを挿入しておき、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、ダミーシートに連結するように薄肉鋳片を形成した後、冷却ロールを回転させて、冷却ロール間からダミーシート及びこのダミーシートに連結された薄肉鋳片を引き出す構成とされている。 In the twin roll type continuous casting device described above, when starting casting, a dummy sheet is inserted between the cooling rolls as shown in Patent Documents 1 and 2, and a pair of cooling rolls and a pair of side dams are provided. The molten metal is supplied to the molten metal pool portion formed by, and a thin cast piece is formed so as to be connected to the dummy sheet, and then the cooling roll is rotated to connect the dummy sheet and this dummy sheet from between the cooling rolls. It is designed to pull out thin cast pieces.

ここで、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、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おそれがあった。巻き込まれたスカムは、薄肉鋳片の凝固冷却不均一を生じるので、薄肉鋳片の表面割れ、表面疵、鋳片品質の低下等の原因となる。
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。
Here, in the above-mentioned molten metal pool portion, oxides and the like float above the molten metal pool portion to form a film-like foreign matter called scum, and this scum forms the circumferential surface of the cooling roll (details). Between the peripheral surface of the cooling roll and the solidified shell (hereinafter sometimes simply referred to as the peripheral surface of the cooling roll). The entrained scum causes uneven solidification and cooling of the thin cast piece, which causes surface cracks, surface defects, deterioration of the cast quality of the thin cast piece, and the like.
Therefore, there has been proposed a technique for suppressing the scum on the molten metal surface from being caught in the peripheral surface of the cooling roll when casting a thin cast piece using the twin roll type continuous casting device described above.

例えば、特許文献3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。
注湯ノズルとメニスカス(溶鋼湯面と冷却ロール接触開始部位、凝固開始点)との間に、冷却ロールの軸方向に対して平行に、スカム堰を浸漬することにより、湯面に浮上したスカムを堰止めることが可能となる。なお、溶融金属は浸漬したスカム堰の下部を通って、メニスカスに達するので、湯面のスカム巻込みが大幅に防止され、健全な鋳片が製造される。
For example, Patent Document 3 discloses means for disposing a scum weir having a plate shape in the gap between the pouring nozzle and the cooling roll in the molten metal pool section to suppress the inclusion of scum.
The scum floated on the molten metal surface by immersing the scum weir between the pouring nozzle and the meniscus (the molten steel surface and the cooling roll contact start point, solidification start point) parallel to the axial direction of the cooling roll. Can be blocked. Since the molten metal reaches the meniscus through the lower part of the immersed scum weir, scum entrainment on the molten metal surface is largely prevented, and a sound cast piece is manufactured.

特開昭63−224847号公報JP-A-63-224847 特開平07−232243号公報JP-A-07-232243 特開平04−158959号公報JP, 04-158959, A

ところで、鋳造が開始され、溶融金属が注湯ノズルから溶融金属プール部に吐出されると、溶融金属の湯面レベルが次第に上昇し、注湯ノズルやスカム堰が溶融金属に浸漬する。一般に、鋳造開始時には、注湯ノズルは予熱されているが、スカム堰は予熱されない。スカム堰は、冷却ロールとの距離が近く、設置位置の精度が必要であるので、冷却ロールを囲むフレームに確実に固定することが必要であるが、鋳造開始直前まで別の場所で予熱して、直前にフレームに迅速に固定することが困難である。このため、スカム堰は、予熱せずにあらかじめ所定位置に固定されている。 By the way, when the casting is started and the molten metal is discharged from the pouring nozzle to the molten metal pool portion, the level of the molten metal surface gradually rises and the pouring nozzle and the scum weir are immersed in the molten metal. Generally, at the start of casting, the pouring nozzle is preheated, but the scum weir is not preheated. Since the scum weir is close to the cooling roll and the installation position must be accurate, it must be securely fixed to the frame surrounding the cooling roll, but it must be preheated at another place just before the start of casting. , Immediately before, it is difficult to fasten the frame. Therefore, the scum weir is fixed in advance at a predetermined position without being preheated.

よって、鋳造開始直後に吐出された溶鋼は、溶融金属プール部において湯面が次第に上昇して、予熱されていないスカム堰に触れる。すると、スカム堰周辺の溶融金属の温度が低下し、スカム堰の表面に地金が付着することがある。
この地金が、鋳造中に巻き込まれて、ホットバンドを引き起こすと、鋳片破断、操業停止に至る。このため、スカム堰による溶鋼温度低下、地金生成を防止することが、鋳造スタート安定化に重要である。
Therefore, the molten steel discharged immediately after the start of casting has its molten metal surface gradually rising in the molten metal pool portion, and comes into contact with the unheated scum weir. Then, the temperature of the molten metal around the scum weir decreases, and the metal may adhere to the surface of the scum weir.
When this metal is caught during casting and causes a hot band, the slab is broken and the operation is stopped. Therefore, it is important for the stabilization of the casting start to prevent the molten steel temperature from lowering and the formation of metal by the scum weir.

本発明は、前述した状況に鑑みてなされたものであって、少なくとも鋳造開始時において、スカム堰の表面における地金の発生を抑制でき、安定して鋳造を行うことが可能なスカム堰、このスカム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。 The present invention has been made in view of the above situation, at least at the start of casting, the scum weir that can suppress the generation of metal on the surface of the scum weir and can perform stable casting, It is an object of the present invention to provide a twin roll type continuous casting apparatus equipped with a scum weir and a method for manufacturing a thin cast piece.

上記課題を解決するために、本発明に係るスカム堰は、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、注湯ノズルを介して溶融金属を供給し、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において、前記注湯ノズルの吐出口に対向するように、前記溶融金属プール部内に配設されるスカム堰であって、前記溶融金属プール部において前記溶融金属内に浸漬される溶融金属浸漬部を加熱する通電加熱部を備えていることを特徴としている。 In order to solve the above problems, the scum weir according to the present invention supplies a molten metal through a pouring nozzle to a molten metal pool portion formed by a pair of rotating cooling rolls and a pair of side weirs, In a twin roll type continuous casting apparatus for producing a thin cast piece by forming and growing a solidified shell on the peripheral surface of a cooling roll, the molten metal pool section is arranged so as to face the discharge port of the pouring nozzle. It is a scum weir that is provided with an electric heating unit that heats a molten metal immersion portion immersed in the molten metal in the molten metal pool portion.

この構成のスカム堰によれば、前記溶融金属プール部において前記溶融金属内に浸漬される溶融金属浸漬部を加熱する通電加熱部を備えているので、通電加熱部によって、溶融金属に浸漬される前記溶融金属浸漬部を予熱することができ、スカム堰の表面に地金が厚く(本発明では1mm以上とする)形成されることを抑制できる。仮に地金がスカム堰表面に付着しても予熱しない場合に比べて薄いので、注湯ノズルからの溶融金属の吐出流によって、地金を容易に除去することができる。本来、スカム堰は、注湯ノズルからの吐出流がスカムを冷却ロールまで直接移送しないように堰き止めるために、注湯ノズルの吐出口に対向して配設するが、本発明では付着地金除去のためにも、注湯ノズルの吐出口に対向する位置に配設することが必要である。
よって、鋳造中に厚い地金が凝固シェルに巻き込まれることを抑制でき、安定して鋳造を行うことが可能となる。
According to the scum weir of this configuration, since the molten metal pool section is provided with the electric heating section for heating the molten metal dipping section immersed in the molten metal, the scum weir is immersed in the molten metal by the electric heating section. The molten metal immersion portion can be preheated, and it is possible to suppress the formation of a thick metal (1 mm or more in the present invention) on the surface of the scum weir. Even if the metal is attached to the surface of the scum weir, the metal is thinner than when it is not preheated. Therefore, the metal can be easily removed by the molten metal discharge flow from the pouring nozzle. Originally, the scum weir is arranged opposite to the discharge port of the pouring nozzle in order to block the discharge flow from the pouring nozzle so as not to directly transfer the scum to the cooling roll. Also for removal, it is necessary to dispose at a position facing the discharge port of the pouring nozzle.
Therefore, it is possible to prevent the thick metal from being caught in the solidified shell during casting, and to perform stable casting.

ここで、本発明のスカム堰においては、前記通電加熱部は、導電性耐火物で構成されていることが好ましい。
この場合、前記通電加熱部が導電性耐火物で構成されているので、通電加熱部をスカム堰の一部として構成することができる。
これにより、通電加熱部によって、前記堰本体の溶融金属浸漬部を的確に加熱することができ、スカム堰の表面に地金が厚く形成されることをさらに抑制できる。
Here, in the scum weir of the present invention, it is preferable that the current-carrying heating section is made of a conductive refractory material.
In this case, since the electric heating section is made of a conductive refractory, the electric heating section can be formed as a part of the scum weir.
With this, the molten metal immersion portion of the weir main body can be accurately heated by the electric heating unit, and it is possible to further suppress the formation of a thick base metal on the surface of the scum weir.

また、本発明のスカム堰においては、少なくとも前記溶融金属浸漬部の表面に、絶縁耐火物層が形成されていてもよい。
この場合、前記溶融金属浸漬部の表面に絶縁耐火物層が形成されているので、鋳造中に通電加熱を実施しても溶融金属側に電流が漏れることがなく、鋳造中も前記溶融金属浸漬部を加熱することが可能となる。
In addition, in the scum weir of the present invention, an insulating refractory layer may be formed on at least the surface of the molten metal immersion portion.
In this case, since the insulating refractory layer is formed on the surface of the molten metal dipping portion, the current does not leak to the molten metal side even when electric heating is performed during casting, and the molten metal dipping is also performed during casting. It is possible to heat the part.

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、注湯ノズルを介して溶融金属を供給し、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、上述のスカム堰が、前記注湯ノズルの吐出口に対向するように、前記溶融金属プール部内に配設されていることを特徴としている。 The twin roll type continuous casting apparatus of the present invention supplies molten metal through a pouring nozzle to a molten metal pool portion formed by a pair of rotating cooling rolls and a pair of side dams, and a peripheral surface of the cooling roll. A twin-roll type continuous casting apparatus for producing and growing a solidified shell to form a thin cast piece, wherein the scum weir described above faces the discharge port of the pouring nozzle in the molten metal pool section. It is characterized by being arranged.

この構成の双ロール式連続鋳造装置によれば、上述のスカム堰が、前記注湯ノズルの吐出口に対向するように、前記溶融金属プール部内に配設されているので、鋳造開始時等に、スカム堰の表面に地金が生成することを抑制でき、鋳造を安定して開始することが可能となる。また、スカムが凝固シェルに巻き込まれることを抑制でき、高品質な薄肉鋳片を製造することが可能となる。 According to the twin roll type continuous casting apparatus having this configuration, the scum weir described above is disposed in the molten metal pool portion so as to face the discharge port of the pouring nozzle, so that when casting is started, etc. Therefore, it is possible to suppress the formation of metal on the surface of the scum weir, and it is possible to stably start the casting. Further, it is possible to suppress the scum from being caught in the solidified shell, and it is possible to manufacture a high-quality thin cast piece.

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、注湯ノズルを介して溶融金属を供給し、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、上述のスカム堰を、前記注湯ノズルの吐出口に対向するように、前記溶融金属プール部内に配設し、少なくとも鋳造開始前に、前記通電加熱部によって前記堰本体の前記溶融金属浸漬部を加熱することを特徴としている。 The method for manufacturing a thin cast product of the present invention is to supply a molten metal through a pouring nozzle to a molten metal pool portion formed by a pair of rotating cooling rolls and a pair of side dams, and a peripheral surface of the cooling roll. A method of manufacturing a thin cast product for forming and growing a solidified shell on a thin cast product, wherein the scum weir described above is disposed in the molten metal pool portion so as to face the discharge port of the pouring nozzle. It is characterized in that the molten metal immersion portion of the weir body is heated by the electric heating portion at least before the start of casting.

この構成の薄肉鋳片の製造方法によれば、上述のスカム堰を、前記注湯ノズルの吐出口に対向するように、前記溶融金属プール部内に配設しているので、スカムが凝固シェルに巻き込まれることを抑制でき、高品質な薄肉鋳片を製造することが可能となる。
また、少なくとも鋳造開始前に、前記通電加熱部によって前記堰本体の前記溶融金属浸漬部を加熱するので、鋳造開始時等に、スカム堰の表面に地金が生成することを抑制でき、鋳造を安定して開始することが可能となる。
According to the method for manufacturing a thin cast slab of this configuration, since the scum weir described above is arranged in the molten metal pool portion so as to face the discharge port of the pouring nozzle, the scum becomes solidified shell. Entrainment can be suppressed and high quality thin cast pieces can be manufactured.
Further, at least before the start of casting, since the molten metal immersion portion of the weir body is heated by the current-carrying heating unit, it is possible to suppress the formation of metal on the surface of the scum weir at the start of casting, etc. It is possible to start stably.

ここで、本発明の薄肉鋳片の製造方法においては、前記溶融金属が溶鋼とされており、前記溶融金属浸漬部の表面温度Tsfが、以下の式を満足するように、前記通電加熱部によって加熱することが好ましい。
Tsf≧TL−0.7×(TL−TS)−0.92×(ΔTm+0.7×(304+TL−TS))
TL:液相線温度、TS:固相線温度、ΔTm:溶融金属プール部における過熱度
Here, in the method for manufacturing a thin cast product of the present invention, the molten metal is molten steel, and the surface temperature Tsf of the molten metal dipping portion is controlled by the energizing heating portion so as to satisfy the following equation. It is preferable to heat.
Tsf≧TL−0.7×(TL−TS)−0.92×(ΔTm+0.7×(304+TL−TS))
TL: liquidus temperature, TS: solidus temperature, ΔTm: superheat in molten metal pool part

この場合、前記溶融金属が溶鋼とされ、前記溶融金属浸漬部の表面温度Tsfが、上述の式を満足するように、前記通電加熱部によって加熱しているので、スカム堰の表面に形成される地金の固相率が高くなることを抑制でき、前記注湯ノズルからの溶鋼の吐出流によって、容易に地金を除去することが可能となる。よって、地金の巻き込みをさらに的確に抑制することが可能となる。 In this case, since the molten metal is molten steel and the surface temperature Tsf of the molten metal soaked portion is heated by the electric heating unit so as to satisfy the above formula, it is formed on the surface of the scum weir. It is possible to suppress an increase in the solid fraction of the metal, and it is possible to easily remove the metal by the molten steel discharge flow from the pouring nozzle. Therefore, it is possible to more accurately suppress the involvement of the metal.

上述のように、本発明によれば、少なくとも鋳造開始時において、スカム堰の表面における地金の発生を抑制でき、安定して鋳造を行うことが可能なスカム堰、このスカム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。 As described above, according to the present invention, at least at the start of casting, it is possible to suppress the generation of metal on the surface of the scum weir, and to perform stable casting, and a scum weir equipped with this scum weir. It is possible to provide a roll-type continuous casting device and a method for manufacturing a thin cast piece.

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。It is an explanatory view showing an example of a twin roll type continuous casting device which is an embodiment of the present invention. 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。It is a partially expanded explanatory view of the twin roll type continuous casting apparatus shown in FIG. 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。It is sectional explanatory drawing of the molten steel pool part of the twin roll type continuous casting apparatus shown in FIG. 図2に示す溶鋼プール部の上面説明図である。It is an upper surface explanatory view of the molten steel pool part shown in FIG. 本発明の実施形態であるスカム堰の説明図である。(a)が正面図、(b)が側面図である。It is explanatory drawing of the scum weir which is embodiment of this invention. (A) is a front view and (b) is a side view. 本発明の実施形態であるスカム堰の各種構造を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows various structures of the scum weir which is embodiment of this invention.

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。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the following embodiments, the target metal to be cast will be described as steel. The present invention is not limited to the embodiments below.

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、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。
In the present embodiment, molten steel is used as the molten metal, and the thin cast piece 1 made of steel material is manufactured. As the steel type, for example, 0.001 to 0.01% C ultra low carbon steel, 0.01 to 0.10% C low carbon steel, 0.10 to 0.4% C medium carbon steel, 0.4 -1.2% C high carbon steel, austenitic stainless steel typified by SUS304 steel, ferritic stainless steel typified by SUS430 steel, 3.0-3.5% Si directional electromagnetic steel, 0.1 6.5% Si non-oriented electrical steel and the like (where% is% by mass) can be mentioned.
Further, in the present embodiment, the width of the thin cast piece 1 to be manufactured is within the range of 200 mm or more and 1800 mm or less, and the thickness is within the range of 0.8 mm or more and 5 mm or less.

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を供給する注湯ノズル19と、を備えている。
A twin roll type continuous casting apparatus 10 used in the method for manufacturing a thin cast piece according to the present embodiment will be described.
The twin roll type continuous casting apparatus 10 shown in FIG. 1 includes a pair of cooling rolls 11, 11, pinch rolls 12, 12 and 13, 13 for supporting the thin cast piece 1, and a width direction of the pair of cooling rolls 11, 11. A side weir 15 disposed at an end, a tundish 18 for holding the molten steel 3 supplied to a molten steel pool portion 16 defined by the pair of cooling rolls 11, 11 and the side weir 15, and this tank A pouring nozzle 19 for supplying the molten steel 3 from the dish 18 to the molten steel pool portion 16 is provided.

ここで、図3に示すように、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。
このスカムXが冷却ロール11に巻き込むことを抑制するために、溶鋼プール部16には、スカム堰20が配設される。詳述すると、図2から図4に示すように、スカム堰20は、矩形平板状をなしており、注湯ノズル19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。
Here, as shown in FIG. 3, molten steel 3 is stored in the molten steel pool portion 16, and a scum X made of an alumina film or the like is formed on the molten steel surface.
In order to prevent the scum X from being caught in the cooling roll 11, a scum weir 20 is provided in the molten steel pool portion 16. More specifically, as shown in FIGS. 2 to 4, the scum weir 20 has a rectangular flat plate shape and is arranged between the pouring nozzle 19 and the cooling rolls 11, 11 and a part of the molten steel 3 It is immersed inside.

図5に、本実施形態であるスカム堰20の一例を示す。図5に示すスカム堰20は、堰本体21と、溶鋼3に浸漬される溶鋼浸漬部20aを加熱する通電加熱部22を備えている。
なお、溶鋼浸漬部20aとは、溶鋼プール部16中の溶鋼3に浸漬される領域であり、予め想定されたスカム堰20の浸漬深さDから規定すれば良い。
堰本体21は、強度と耐熱性を有し、熱変形の少ない材料で構成されている。具体的には、アルミナ、ジルコニア等の酸化物、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等の窒化物、黒鉛、および、これらの複合材料を用いることができる。例えば、アルミナグラファイト(AG)が入手しやすいため広く使用される。
FIG. 5 shows an example of the scum weir 20 according to the present embodiment. The scum weir 20 shown in FIG. 5 includes a weir main body 21 and an electric heating portion 22 that heats the molten steel dipping portion 20 a that is dipped in the molten steel 3.
The molten steel immersion portion 20a is a region in the molten steel pool portion 16 that is immersed in the molten steel 3, and may be defined from the previously assumed immersion depth D of the scum weir 20.
The weir body 21 is made of a material that has strength and heat resistance and is less likely to be thermally deformed. Specifically, oxides such as alumina and zirconia, boron nitride, aluminum nitride, nitrides such as silicon nitride, graphite, and composite materials thereof can be used. For example, alumina graphite (AG) is widely used because it is easily available.

通電加熱部22は、導電性の材料で構成されており、この通電加熱部22に通電することによって生じるジュール熱により、上述の溶鋼浸漬部20aを加熱する構成とされている。
なお、本実施形態であるスカム堰20においては、通電加熱部22は、例えば、アルミナグラファイト(例えば、C含有量が10〜30mass%)、ジルコニアグラファイト(例えば、C含有量が10〜40mass%)、ZrB−C(例えば、C含有量が0〜95mass%)等の導電性耐火物で構成されていることが好ましい。
The electric heating section 22 is made of a conductive material, and is configured to heat the molten steel dipping section 20a by Joule heat generated by energizing the electric heating section 22.
In addition, in the scum weir 20 which is this embodiment, the electric heating part 22 is, for example, alumina graphite (for example, C content is 10 to 30 mass%), zirconia graphite (for example, C content is 10 to 40 mass%). , ZrB 2 -C (for example, the C content is 0 to 95 mass%) and the like.

ここで、本実施形態であるスカム堰20の構造は、図5に限られるものではない。スカム堰20の各種構造について、図6を用いて説明する。なお、図6において、ハッチングされていない部分が堰本体21であり、ハッチング部が通電加熱部22である。
まず、図6においては、通電加熱部22の配設箇所によって、スカム堰20を、以下のA型、B型、C型、D型の4つの形態に分類している。
A型:溶鋼浸漬部20aに通電加熱部22を配設した構造
B型:溶鋼浸漬部20aの上方に通電加熱部22を配設した構造
C型:スカム堰20の全面に通電加熱部22を配設した構造
D型:スカム堰20の幅方向両端部に通電加熱部22を配設した構造
Here, the structure of the scum weir 20 according to the present embodiment is not limited to that shown in FIG. Various structures of the scum weir 20 will be described with reference to FIG. In FIG. 6, the unhatched part is the weir body 21, and the hatched part is the electric heating part 22.
First, in FIG. 6, the scum weir 20 is classified into the following four types of A type, B type, C type, and D type depending on the location where the electric heating section 22 is provided.
A type: Structure in which electric current heating part 22 is arranged in molten steel immersion part 20a B type: Structure in which electric current heating part 22 is arranged above molten steel immersion part 20a C type: Electric current heating part 22 is provided on the entire surface of scum weir 20 Arranged structure D type: Structure in which an electric heating unit 22 is arranged at both ends in the width direction of the scum weir 20.

また、図6においては、通電加熱部22の配置方法によって、スカム堰20を、以下のI型、II型、III型、IV型の4つの形態に分類している。
I型:スカム堰20の一方の面側に通電加熱部22を配置
II型:スカム堰20の厚さ方向全体に通電加熱部22を配置
III型:幅方向両端側から通電加熱部22(又は堰本体21)を挟み込み
IV型:堰本体21の一方の面に通電加熱部22を載置
Further, in FIG. 6, the scum weir 20 is classified into the following four types of type I, type II, type III, and type IV according to the arrangement method of the electric heating unit 22.
Type I: An electric heating unit 22 is arranged on one surface side of the scum weir 20.
Type II: An electric heating unit 22 is arranged in the entire thickness direction of the scum weir 20.
Type III: Energized heating part 22 (or weir body 21) is sandwiched from both ends in the width direction
Type IV: An electric heating unit 22 is placed on one surface of the weir body 21.

ここで、溶鋼浸漬部20aに通電加熱部22を配設した構造とされたA型においては、溶鋼3中に浸漬された際に通電すると、通電した電気が溶鋼3側へと漏洩することなる。このため、鋳造開始前まで通電加熱部22に通電して加熱することが好ましい。
なお、溶鋼浸漬部20aの表面に絶縁耐火物層を形成した場合には、鋳造中に通電して加熱することが可能となる。
Here, in the A type having a structure in which the electric heating section 22 is provided in the molten steel dipping portion 20a, when energized while being immersed in the molten steel 3, the energized electricity will leak to the molten steel 3 side. .. For this reason, it is preferable to energize and heat the energization heating unit 22 before the start of casting.
In addition, when an insulating refractory layer is formed on the surface of the molten steel immersion part 20a, it becomes possible to heat by energizing during casting.

また、溶鋼浸漬部20aの上方に通電加熱部22を配設した構造とされたB型においては、通電加熱部22は溶鋼3中に浸漬されないことから、鋳造開始前から鋳造中においても通電加熱部22に通電して加熱することが可能となる。なお、溶鋼浸漬部20aを直接加熱することなく熱伝導によって加熱するために、通電加熱部22での発熱量を多くする必要がある。 Further, in the B type having a structure in which the electric heating section 22 is disposed above the molten steel dipping section 20a, the electric heating section 22 is not immersed in the molten steel 3, so that the electric heating is performed even before casting and during casting. It becomes possible to energize the portion 22 to heat it. In addition, in order to heat the molten steel immersion portion 20a by heat conduction without directly heating it, it is necessary to increase the amount of heat generated in the electric heating portion 22.

スカム堰20の全面に通電加熱部22を配設した構造とされたC型においては、スカム堰20全体を効率良く加熱することが可能となる。
このC型においても、溶鋼浸漬部20aにも通電加熱部22が配設されることになるため、鋳造開始前まで通電加熱部22に通電して加熱することが好ましい。
また、溶鋼浸漬部20aの表面に絶縁耐火物層を形成した場合には、鋳造中に通電して加熱することが可能となる。
In the C-type having the structure in which the electric heating section 22 is disposed on the entire surface of the scum weir 20, the entire scum weir 20 can be efficiently heated.
Also in this C-type, since the electric heating section 22 is also provided in the molten steel dipping section 20a, it is preferable that the electric heating section 22 is energized and heated before the start of casting.
Further, when the insulating refractory layer is formed on the surface of the molten steel dipping portion 20a, it becomes possible to heat by applying electricity during casting.

スカム堰20の幅方向両端部に通電加熱部22を配設した構造とされたD型においては、溶鋼流動が淀みやすいサイド堰15近傍において、スカム堰20を効率的に加熱することができ、地金の発生を抑制することが可能となる。
このD型においても、溶鋼浸漬部20aにも通電加熱部22が配設されることになるため、鋳造開始前まで通電加熱部22に通電して加熱することが好ましい。
また、溶鋼浸漬部20aの表面に絶縁耐火物層を形成した場合には、鋳造中に通電して加熱することが可能となる。
In the D type having a structure in which the electric heating portions 22 are arranged at both ends of the scum weir 20 in the width direction, the scum weir 20 can be efficiently heated in the vicinity of the side weir 15 where molten steel flow tends to stagnant. It is possible to suppress the generation of metal.
Also in this D type, since the electric heating section 22 is also provided in the molten steel immersion section 20a, it is preferable to apply electric current to the electric heating section 22 to heat it before the start of casting.
Further, when the insulating refractory layer is formed on the surface of the molten steel dipping portion 20a, it becomes possible to heat by applying electricity during casting.

スカム堰20の一方の面側に通電加熱部22を配置したI型においては、通電加熱部22が配設された側の面が効率的に加熱されることになる。ここで、注湯ノズル19に対向する側の面は、注湯ノズル19からの溶鋼流動によって加熱されることから、I型の場合には、通電加熱部22を配置した一方の面が冷却ロール11側を向くように、スカム堰20を設置することが好ましい。ここで、堰本体21と通電加熱部22とは、接着剤等を用いて接合されることになる。
なお、図5に示すスカム堰20は、A型I型に該当する。
In the I type in which the electric heating section 22 is arranged on one surface side of the scum weir 20, the surface on the side where the electric heating section 22 is arranged is efficiently heated. Here, since the surface of the side facing the pouring nozzle 19 is heated by the molten steel flow from the pouring nozzle 19, in the case of the I type, one surface on which the electric heating section 22 is arranged is a cooling roll. It is preferable to install the scum weir 20 so as to face the 11 side. Here, the weir main body 21 and the electric heating section 22 are joined together by using an adhesive or the like.
The scum weir 20 shown in FIG. 5 corresponds to type A and type I.

スカム堰20の厚さ方向全体に通電加熱部22を配置したII型においては、スカム堰20の両面を効率的に加熱することが可能となる。
ここで、堰本体21と通電加熱部22とは、接着剤等を用いて接合されることになる。
なお、C型II型においては、スカム堰20全体が通電加熱部22で構成されることになる。
In the type II in which the electric heating section 22 is arranged in the entire thickness direction of the scum weir 20, both surfaces of the scum weir 20 can be efficiently heated.
Here, the weir main body 21 and the electric heating section 22 are joined together by using an adhesive or the like.
In addition, in the C type II type, the entire scum weir 20 is composed of the electric heating section 22.

幅方向両端側から通電加熱部22(又は堰本体21)を挟み込む構造とされたIII型においては、通電加熱部22を所定の位置に固定することが可能となる。
なお、D型III型においては、通電加熱部22によって堰本体21が挟み込まれて固定されることになる。
In the III type having a structure in which the energization heating section 22 (or the weir main body 21) is sandwiched from both ends in the width direction, the energization heating section 22 can be fixed at a predetermined position.
In addition, in the D type III type, the weir main body 21 is sandwiched and fixed by the electric heating section 22.

堰本体21の一方の面に通電加熱部22を載置する構造とされたIV型においては、堰本体21を加工する必要が無いので、通電加熱部22を比較的容易に配置することが可能となる。ただし、スカム堰20の表面に凹凸が形成されたり、スカム堰20自体の厚さが厚くなったりすることから、取り扱いに注意が必要である。 In the IV type having a structure in which the electric heating unit 22 is placed on one surface of the weir main body 21, it is not necessary to process the weir main body 21, so the electric heating unit 22 can be arranged relatively easily. Becomes However, since the unevenness is formed on the surface of the scum weir 20 or the thickness of the scum weir 20 itself becomes thick, it is necessary to handle it with caution.

以上のように、通電加熱部22の配設位置及び方法については、昇温効率、製造性、製造コスト、通電加熱部22への通電のしやすさ、等を考慮して、適宜選択することが好ましい。 As described above, the installation position and method of the energization heating unit 22 should be appropriately selected in consideration of the temperature rising efficiency, manufacturability, manufacturing cost, easiness of energization to the energization heating unit 22, and the like. Is preferred.

通電加熱部22に通電するために、通電加熱部22の2ヶ所、一般には幅方向の両側に、電源ケーブルを接続した通電用電極を配設する。電極は、電気抵抗が小さく、耐熱性、耐熱衝撃性に優れた材料、例えば黒鉛やZrB−C(C:0〜95mass%)を用いることができる。
通電加熱部22(導電性耐火物)への電極の配設方法は特に規定しないが、(a)通電加熱部22に電極を押付けて圧着したり、(b)電極(黒鉛電極等加工できる材質のもの)をねじ加工し、通電加熱部22にねじ穴をあけて、両者をねじ止めしたり、(c)電気抵抗の低い耐熱性接着剤で接着したりする方法がある。電源ケーブルを通じて、双ロール式連続鋳造装置10の機側に設置した電源盤から給電する。
In order to energize the energization heating unit 22, energization electrodes to which a power cable is connected are provided at two locations of the energization heating unit 22, generally on both sides in the width direction. For the electrodes, a material having low electric resistance and excellent heat resistance and thermal shock resistance, such as graphite or ZrB 2 -C (C: 0 to 95 mass %), can be used.
The method for disposing the electrodes on the electric heating section 22 (conductive refractory material) is not particularly specified, but (a) the electrode is pressed against the electric heating section 22 for pressure bonding, or (b) the electrode (graphite electrode, etc., a processable material). No. 1) is screwed, a screw hole is formed in the electric heating section 22, and both are screwed together, or (c) a heat-resistant adhesive having low electric resistance is used for bonding. Power is supplied from a power panel installed on the machine side of the twin roll continuous casting machine 10 through a power cable.

次に、本実施形態であるスカム堰20を備えた双ロール式連続鋳造装置10による薄肉鋳片1の製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the thin cast piece 1 by the twin roll type continuous casting apparatus 10 including the scum weir 20 according to the present embodiment will be described.

双ロール式連続鋳造装置10においては、図1から図4に示すように、上述のスカム堰20が、注湯ノズル19の吐出口に対向するように、溶鋼プール部16内に配設される。すなわち、注湯ノズル19の吐出口の幅長さに対応する位置に、スカム堰20が配設されることになる。吐出口の幅長さは、吐出口が片側単一であれば、その吐出口の幅長さであり、片側当たり複数の吐出口から構成されていれば、片側当たりの全ての吐出口が含まれる領域全体の幅長さである。吐出口に対向する位置にスカム堰20を配設するとは、上記の意味である。
また、スカム堰20の浸漬深さDは3mm以上とすることが好ましい。さらに、図4に示すように、スカム堰20は、冷却ロール11の回転軸と平行に延在するように、配置することが好ましい。
これにより、スカムXが、直接、冷却ロール11/凝固シェル5間に巻き込まれることを抑制できる。
In the twin roll type continuous casting apparatus 10, as shown in FIGS. 1 to 4, the scum weir 20 described above is arranged in the molten steel pool portion 16 so as to face the discharge port of the pouring nozzle 19. .. That is, the scum weir 20 is arranged at a position corresponding to the width of the discharge port of the pouring nozzle 19. The width of the discharge port is the width of the discharge port if the discharge port is single on one side.If the discharge port is composed of multiple discharge ports on one side, all the discharge ports on one side are included. It is the width and length of the entire area. Arranging the scum weir 20 at a position facing the discharge port has the above meaning.
The immersion depth D of the scum weir 20 is preferably 3 mm or more. Further, as shown in FIG. 4, the scum weir 20 is preferably arranged so as to extend parallel to the rotation axis of the cooling roll 11.
This can prevent the scum X from being directly caught between the cooling roll 11 and the solidification shell 5.

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。 In this twin roll type continuous casting apparatus 10, the molten steel 3 is brought into contact with the rotating cooling rolls 11 and to be cooled, so that the solidified shells 5 and 5 grow on the peripheral surfaces of the cooling rolls 11 and 11. The solidified shells 5, 5 formed on the pair of cooling rolls 11, 11 are pressed against each other at the roll kiss points to cast the thin cast piece 1 having a predetermined thickness.

本実施形態においては、少なくとも鋳造開始前に、スカム堰20において、通電加熱部22によって溶鋼浸漬部20aを加熱する。
そして、本実施形態では、溶鋼浸漬部20aの表面温度Tsfが、以下の(1)式を満足するように、通電加熱部22によって加熱することが好ましい。
(1)式:Tsf≧TL−0.7×(TL−TS)−0.92×(ΔTm+0.7×(304+TL−TS))
TL:液相線温度、TS:固相線温度、ΔTm:溶鋼プール部における過熱度
In the present embodiment, at least before the start of casting, in the scum weir 20, the molten steel immersion part 20a is heated by the electric heating part 22.
Then, in the present embodiment, it is preferable that the electric current heating unit 22 heats the molten steel soaked portion 20a so that the surface temperature Tsf satisfies the following expression (1).
Formula (1): Tsf≧TL−0.7×(TL−TS)−0.92×(ΔTm+0.7×(304+TL−TS))
TL: liquidus temperature, TS: solidus temperature, ΔTm: superheat in molten steel pool

以下に、上述の(1)式について説明する。
スカム堰20の表面に溶鋼3が接触し、冷却されて凝固が進行し、地金が生成する場合を考える。スカム堰20の表面に接触した溶鋼3は、液相線温度TLで凝固が開始し、固相線温度TSで凝固が完了する。液相線温度TLから固相線温度TSまでの温度域は固液共存域であり、温度低下につれて、固相率が増加する。
The above formula (1) will be described below.
Consider a case where molten steel 3 comes into contact with the surface of the scum weir 20, is cooled, solidification proceeds, and metal is produced. The molten steel 3 contacting the surface of the scum weir 20 starts solidification at the liquidus temperature TL and completes solidification at the solidus temperature TS. The temperature range from the liquidus temperature TL to the solidus temperature TS is a solid-liquid coexistence region, and the solid phase ratio increases as the temperature decreases.

凝固中の固液共存範囲の組織形態は、固相率が0.3以上で、隣接する固相(一般にデンドライト組織)が連結し始める。固相率が0.3以上0.7以下の範囲では、固相間の液相は流動でき、固相同士の結合は弱い。そのため、この状態の地金は、溶鋼3の流動などでスカム堰20の表面から容易に剥離できる。一方、固相率が0.7を超えて凝固が進行すると、固相間の結合が進み、固相間に液相が閉じ込められて孤立して分布する形態となる。このような形態では、固相間の結合が堅固なので、地金がスカム堰20の表面から剥離することが困難である。 In the tissue morphology in the solid-liquid coexistence range during solidification, the solid phase ratio is 0.3 or more, and adjacent solid phases (generally dendrite tissues) start to be connected. When the solid phase ratio is in the range of 0.3 or more and 0.7 or less, the liquid phase between the solid phases can flow and the bonding between the solid phases is weak. Therefore, the metal in this state can be easily separated from the surface of the scum weir 20 due to the flow of the molten steel 3. On the other hand, when the solid phase rate exceeds 0.7 and the solidification proceeds, the bonding between the solid phases proceeds, and the liquid phase is confined between the solid phases and distributed in an isolated form. In such a form, it is difficult to separate the metal from the surface of the scum weir 20 because the solid phase bond is firm.

したがって、スカム堰20の表面から地金を容易に剥離するためには、固相間の結合が比較的弱い固相率0.7以下の状態とすること、すなわち、溶鋼浸漬部20aの表面温度Tsfを、固相率0.7となる温度以下にしないことが有効である。
よって、鋳造開始時に,スカム堰20に接触して冷却された溶鋼3が,固相率0.7以下の状態になるように通電加熱部22で加熱して、溶鋼浸漬部20aの表面温度Tsfを確保する。
Therefore, in order to easily separate the metal from the surface of the scum weir 20, the bond between the solid phases should be relatively weak, that is, the solid fraction should be 0.7 or less, that is, the surface temperature of the molten steel dipping portion 20a. It is effective not to set Tsf to a temperature below the solid phase ratio of 0.7.
Therefore, at the start of casting, the molten steel 3 that has come into contact with the scum weir 20 and cooled is heated by the electric heating unit 22 so that the solid fraction is 0.7 or less, and the surface temperature Tsf of the molten steel immersion unit 20a is increased. Secure.

まず、溶鋼3が凝固するために必要な熱量(エンタルピー)について説明する。溶鋼3が凝固するためには、
(a)溶鋼過熱度ΔTmだけ冷却し、液相線温度TLに下げるだけの熱量と、
(b)凝固潜熱60kcal/kgと、
(c)TL−TSの温度差(凝固温度範囲)に相当する熱量と、
の合計熱量を抜熱することが必要である。
First, the amount of heat (enthalpy) required for the molten steel 3 to solidify will be described. In order for molten steel 3 to solidify,
(A) Amount of heat sufficient to cool the molten steel superheat ΔTm and reduce it to the liquidus temperature TL;
(B) Latent heat of solidification 60 kcal/kg,
(C) A heat quantity corresponding to the temperature difference (solidification temperature range) of TL-TS,
It is necessary to remove the total amount of heat.

熱量はエンタルピーであり、(a)と(c)の単位重量当たりのエンタルピーは、溶鋼比熱0.197kcal/kg/Kに温度変化を乗じた値である。すなわち、(a)のエンタルピー:H(a)=0.197×ΔTm、(c)のエンタルピー:H(c)=0.197×(TL−TS)となる。また、純鉄の凝固潜熱L(エンタルピー)は60kcal/kgであり、溶鋼3の比熱を用いて換算すると,凝固潜熱は304℃の溶鋼3の温度変化に相当する。そこで、H(a)とH(c)と同じ形式で表示して、H(b)=0.197×304で近似する。
固相率=0(液相線温度TL)から固相率0.7まで増加する際のエンタルピー変化は、H(b)とH(c)の合計の7割である。実用上、スカム堰20の溶鋼浸漬部20aの表面温度Tsfの管理には、温度表示が簡便であるので、エンタルピーを比熱で割って、温度変化に換算する。
The amount of heat is enthalpy, and the enthalpy per unit weight of (a) and (c) is a value obtained by multiplying the specific heat of molten steel 0.197 kcal/kg/K by the temperature change. That is, the enthalpy of (a): H(a)=0.197×ΔTm, and the enthalpy of (c): H(c)=0.197×(TL-TS). Further, the solidification latent heat L (enthalpy) of pure iron is 60 kcal/kg, and when converted using the specific heat of the molten steel 3, the solidification latent heat corresponds to a temperature change of the molten steel 3 of 304°C. Therefore, it is displayed in the same format as H(a) and H(c), and is approximated by H(b)=0.197×304.
The enthalpy change when increasing from the solid phase ratio=0 (liquidus temperature TL) to the solid phase ratio of 0.7 is 70% of the total of H(b) and H(c). In practice, the surface temperature Tsf of the molten steel immersion portion 20a of the scum weir 20 can be easily controlled by displaying the temperature. Therefore, the enthalpy is divided by the specific heat to be converted into a temperature change.

次に、過熱度ΔTmの溶鋼3が、溶鋼温度より低温のスカム堰20表面に接触し、抜熱される場合の熱エネルギーバランスを計算する。前提として、スカム堰20の耐火物(厚みは一般に5〜15mm、10mm前後のものが多い。)と、スカム堰20に接する同厚み(幅方向が同一なので体積は同一)の溶鋼3との間の熱エネルギーバランスを想定する。一般に、スカム堰20に付着する地金厚みが最大で片面側5mm以下、両側合計で10mm以下であるため、上述の想定は妥当である。 Next, the thermal energy balance when the molten steel 3 having the superheat degree ΔTm comes into contact with the surface of the scum weir 20 at a temperature lower than the molten steel temperature and is deheated is calculated. As a premise, between the refractory material of the scum weir 20 (thickness is generally about 5 to 15 mm, often 10 mm) and the molten steel 3 in contact with the scum weir 20 of the same thickness (the width is the same, so the volume is the same). The thermal energy balance of is assumed. Generally, the thickness of the metal attached to the scum weir 20 is 5 mm or less on one side and 10 mm or less on both sides in total, so the above assumption is appropriate.

ここで、溶鋼3と比べると、スカム堰20の耐火物の熱伝導率λは低く、約1/2以下である。スカム堰の厚み方向の温度分布の浸透深さδは√λに比例するので、スカム堰20の耐火物内の温度分布の浸透深さは、溶鋼の1/√2≒0.71である。したがって、熱エネルギーバランスの計算ではスカム堰20の表層から耐火物厚みの0.71倍を考慮すればよい。 Here, the thermal conductivity λ of the refractory of the scum weir 20 is lower than that of the molten steel 3 and is about ½ or less. Since the penetration depth δ of the temperature distribution in the thickness direction of the scum weir is proportional to √λ, the penetration depth of the temperature distribution in the refractory of the scum weir 20 is 1/√2≈0.71 of molten steel. Therefore, in the calculation of the thermal energy balance, it is sufficient to consider 0.71 times the refractory thickness from the surface layer of the scum weir 20.

以下の計算では、スカム堰内部の温度分布は一定と仮定する。実際には、スカム堰20の耐火物の熱伝導のため表層ほど温度が高めとなるので、この仮定の方が、現実よりも溶鋼3が強く冷却される厳しい条件となっている。
スカム堰20に使用される耐火物の比熱(kcal/kg/K)は、アルミナグラファイト(AG):約0.3、BN:0.31、ZrO:0.14などであるので、0.3kcal/kg/Kを代表値と見なす。
In the calculation below, the temperature distribution inside the scum weir is assumed to be constant. In reality, the temperature becomes higher toward the surface layer due to the heat conduction of the refractory material of the scum weir 20, and this assumption is a strict condition under which the molten steel 3 is cooled more strongly than in reality.
Since the specific heat (kcal/kg/K) of the refractory used for the scum weir 20 is alumina graphite (AG): about 0.3, BN: 0.31, ZrO 2 : 0.14, etc. 3 kcal/kg/K is considered a representative value.

スカム堰20の溶鋼浸漬部20aが溶鋼3から熱エネルギーを受け取って、ΔT(R)だけ温度上昇すると、スカム堰20の耐火物が受け取るエンタルピーは、(2)式で表される。
(2)式:H(R)=0.3×ΔT(R)×0.71
最後の0.71は,温度分布の浸透深さを考慮したものである。
When the molten steel immersion portion 20a of the scum weir 20 receives thermal energy from the molten steel 3 and the temperature rises by ΔT(R), the enthalpy received by the refractory material of the scum weir 20 is expressed by equation (2).
Formula (2): H(R)=0.3×ΔT(R)×0.71
The last value 0.71 considers the penetration depth of the temperature distribution.

H(R)を受け取った後の溶鋼浸漬部20aの温度が、鋳造鋼種の固相率0.7である温度T(0.7)以上に昇温すれば、スカム堰20の表面に付着した地金の温度がT(0.7)以下にはならない。
したがって、スカム堰20の溶鋼浸漬部20aの表面温度TsfをT(0.7)−ΔT(R)以上に予熱すれば、付着地金を容易に剥離することができる。
(3)式:Tsf≧T(0.7)−ΔT(R)
If the temperature of the molten steel immersion portion 20a after receiving H(R) rises to a temperature T(0.7) which is the solid fraction of the cast steel type of 0.7 or higher, it adheres to the surface of the scum weir 20. The temperature of the metal does not fall below T(0.7).
Therefore, if the surface temperature Tsf of the molten steel immersion portion 20a of the scum weir 20 is preheated to T(0.7)−ΔT(R) or more, the adhered metal can be easily peeled off.
Formula (3): Tsf≧T(0.7)−ΔT(R)

次に、ΔT(R)を求める。溶鋼3から耐火物に熱エネルギーが移動し、TL+ΔTmから、固相率が0.7となる温度T(0.7)まで温度低下する。T(0.7)は、以下の(4)式で表される。
(4)式:T(0.7)=TL−0.7×(TL−TS)
Next, ΔT(R) is calculated. Thermal energy is transferred from the molten steel 3 to the refractory, and the temperature is lowered from TL+ΔTm to the temperature T(0.7) at which the solid fraction is 0.7. T(0.7) is expressed by the following equation (4).
Formula (4): T(0.7)=TL-0.7×(TL-TS)

この場合のエンタルピー変化は、(5)式で表される。
(5)式:0.197×ΔTm+0.7×{H(b)+H(c)}
=0.197×[ΔTm+0.7×{304+(TL−TS)}]
The enthalpy change in this case is expressed by the equation (5).
Formula (5): 0.197×ΔTm+0.7×{H(b)+H(c)}
=0.197×[ΔTm+0.7×{304+(TL-TS)}]

(2)式と(5)式は等しいので,ΔT(R)は(6)式で表される。
(6)式:ΔT(R)=(0.197/0.3/0.71)×[ΔTm+0.7×{304+(TL−TS)}]
Since the expressions (2) and (5) are the same, ΔT(R) is expressed by the expression (6).
Formula (6): ΔT(R)=(0.197/0.3/0.71)×[ΔTm+0.7×{304+(TL-TS)}]

(4)式と(6)式を(3)式に代入することにより、上述の(1)式が得られる。
(1)式:Tsf≧TL−0.7×(TL−TS)−0.92×(ΔTm+0.7×(304+TL−TS))
By substituting the equations (4) and (6) into the equation (3), the above equation (1) is obtained.
Formula (1): Tsf≧TL−0.7×(TL−TS)−0.92×(ΔTm+0.7×(304+TL−TS))

以上のように、(1)式は、スカム堰20の表面に地金が生成する際に排出する凝固潜熱を考慮して、付着地金の固相率を0.7以下に抑えるための条件を規定した式である。付着地金の固相率を0.7以下にできるので、注湯ノズル19の吐出流により、容易にスカム堰20の表面から地金を剥離することができる。
なお、スカム堰20は、スカムXが、直接、凝固シェル5に巻き込まれることを防ぐために、注湯ノズル19の吐出口に対向する位置に配置されていることから、注湯ノズル19からの吐出流を有効に活用することができる。すなわち、吐出流がスカム堰20にあたることで、吐出流が持つ熱エネルギーによって付着地金の温度が上昇し融解し易くなり、スカム堰20表面から剥離し易くなる。さらに、吐出流の運動エネルギーによって機械的にスカム堰20表面から剥離し易くなる。この2つの効果も考慮して本発明は構成されている。
As described above, the formula (1) is a condition for suppressing the solid fraction of the adhered metal to 0.7 or less in consideration of the solidification latent heat discharged when the metal is generated on the surface of the scum weir 20. Is a formula that defines. Since the solid fraction of the adhered metal can be 0.7 or less, the discharge flow of the pouring nozzle 19 can easily separate the metal from the surface of the scum weir 20.
Since the scum weir 20 is arranged at a position facing the discharge port of the pouring nozzle 19, in order to prevent the scum X from being directly caught in the solidification shell 5, the scum X is discharged from the pouring nozzle 19. The flow can be used effectively. That is, when the discharge flow hits the scum weir 20, the thermal energy of the discharge flow raises the temperature of the adherent metal, which facilitates melting and facilitates separation from the surface of the scum weir 20. Further, the kinetic energy of the discharge flow facilitates mechanical separation from the surface of the scum weir 20. The present invention is constructed in consideration of these two effects.

なお、スカム堰20の表面に付着する地金の固相率を0.5以下とする場合には、溶鋼浸漬部20aの表面温度Tsfが、以下の(11)式を満足するように、通電加熱部22によって加熱することが好ましい。
(11)式:Tsf≧TL−0.5×(TL−TS)−0.92×(ΔTm+0.5×(304+TL−TS))
When the solid fraction of the metal adhered to the surface of the scum weir 20 is set to 0.5 or less, the surface temperature Tsf of the molten steel dipping portion 20a is set so that the surface temperature Tsf satisfies the following equation (11). It is preferable to heat by the heating unit 22.
Formula (11): Tsf≧TL−0.5×(TL-TS)−0.92×(ΔTm+0.5×(304+TL-TS))

また、スカム堰20の表面に付着する地金の固相率を0.3以下とする場合には、溶鋼浸漬部20aの表面温度Tsfが、以下の(21)式を満足するように、通電加熱部22によって加熱することが好ましい。
(21)式:Tsf≧TL−0.3×(TL−TS)−0.92×(ΔTm+0.3×(304+TL−TS))
Further, when the solid fraction of the metal adhered to the surface of the scum weir 20 is set to 0.3 or less, the surface temperature Tsf of the molten steel dipping portion 20a satisfies the following equation (21) so that the electric current is applied. It is preferable to heat by the heating unit 22.
Formula (21): Tsf≧TL−0.3×(TL-TS)−0.92×(ΔTm+0.3×(304+TL-TS))

溶鋼浸漬部20aの表面温度Tsfを管理するために、溶鋼浸漬部20aに熱電対を取り付けて測温してもよい。また、溶鋼3に直接浸漬はしないが溶鋼浸漬部20aに近い部位に熱電対を取り付けて、表面温度を管理しても良い。この場合は、熱電対取り付け位置と、溶鋼浸漬部20aとの温度差を事前に測温しておけば溶鋼浸漬部20aの表面温度を把握できる。あるいは、放射温度計を用いて非接触で測温しても良く、測温手段は問わない。また、スカム堰20の幅方向で温度分布があれば、地金が付着しやすい最低温度部の表面温度が(1)式を満足するように加熱すれば良い。 In order to manage the surface temperature Tsf of the molten steel immersion portion 20a, a thermocouple may be attached to the molten steel immersion portion 20a to measure the temperature. Further, the surface temperature may be controlled by attaching a thermocouple to a portion near the molten steel immersion portion 20a, which is not directly immersed in the molten steel 3. In this case, if the temperature difference between the thermocouple mounting position and the molten steel immersion portion 20a is measured in advance, the surface temperature of the molten steel immersion portion 20a can be grasped. Alternatively, a radiation thermometer may be used for non-contact temperature measurement, and any temperature measurement means may be used. Further, if there is a temperature distribution in the width direction of the scum weir 20, heating may be performed so that the surface temperature of the lowest temperature portion where the metal is likely to adhere satisfies the formula (1).

以上のような構成の本実施形態に係るスカム堰20においては、通電加熱部22によって溶鋼浸漬部20aを予熱することができ、スカム堰20の表面に地金が厚く形成されることを抑制できる。また、地金が強固に付着しないため、注湯ノズル19からの溶鋼3の吐出流によって、地金を容易に除去することができる。
よって、鋳造中に厚い地金が凝固シェル5に巻き込まれることを抑制でき、安定して鋳造を行うことが可能となる。
In the scum weir 20 according to the present embodiment having the above-described configuration, the molten steel immersion portion 20a can be preheated by the electric heating portion 22, and it is possible to suppress the formation of a thick base metal on the surface of the scum weir 20. .. Moreover, since the metal is not firmly attached, the metal can be easily removed by the discharge flow of the molten steel 3 from the pouring nozzle 19.
Therefore, the thick metal can be prevented from being caught in the solidified shell 5 during casting, and stable casting can be performed.

また、本実施形態では、通電加熱部22が導電性耐火物で構成されているので、耐火物で構成された堰本体21と一体に成形することができる。また、堰本体21の少なくとも一部を導電性耐火物で構成することで通電加熱部22を構成することができる。さらに、スカム堰20全体を導電性耐火物で構成して通電加熱部22とすることもできる。
よって、通電加熱部22によって、溶鋼浸漬部20aを的確に加熱することができ、スカム堰20の表面に地金が厚く形成されることをさらに抑制できる。
Further, in the present embodiment, since the electric heating section 22 is made of a conductive refractory material, it can be integrally formed with the weir body 21 made of a refractory material. Further, the electrification heating section 22 can be configured by configuring at least a part of the weir main body 21 with a conductive refractory material. Further, the entire scum weir 20 may be made of a conductive refractory material to serve as the electric heating section 22.
Therefore, the molten steel immersion part 20a can be accurately heated by the electric heating part 22, and it is possible to further suppress the formation of a thick base metal on the surface of the scum weir 20.

また、本実施形態のスカム堰20において、少なくとも溶鋼浸漬部20aの表面に、絶縁耐火物層が形成された場合には、鋳造中に通電加熱を実施しても溶鋼3側に電流が漏れることがなくなるため、鋳造中も通電加熱部に通電して溶鋼浸漬部20aを加熱することが可能となる。 Further, in the scum weir 20 of the present embodiment, when an insulating refractory layer is formed on at least the surface of the molten steel dipping portion 20a, current may leak to the molten steel 3 side even if electric heating is performed during casting. Therefore, it is possible to heat the molten steel dipping portion 20a by energizing the electric heating portion even during casting.

さらに、本実施形態においては、上述のスカム堰20が、注湯ノズル19の吐出口に対向するように、溶鋼プール部16内に配設されているので、鋳造開始時等に、スカム堰20の表面に地金が生成することを抑制でき、鋳造を安定して開始することが可能となる。また、スカムXが凝固シェル5に巻き込まれることを抑制でき、高品質な薄肉鋳片1を製造することが可能となる。 Further, in the present embodiment, since the scum weir 20 described above is arranged in the molten steel pool portion 16 so as to face the discharge port of the pouring nozzle 19, the scum weir 20 is provided at the start of casting or the like. It is possible to suppress the formation of metal on the surface of the, and to start casting stably. Further, the scum X can be suppressed from being caught in the solidified shell 5, and the high quality thin cast piece 1 can be manufactured.

また、本実施形態において、溶鋼浸漬部20aの表面温度Tsfが、上述の(1)式を満足するように、通電加熱部22によって加熱した場合には、スカム堰20の表面に生成する地金の固相率を0.7以下とすることができる。このように、スカム堰20の表面に生成する地金の固相率を低くすることで、注湯ノズル19からの溶鋼流によって地金を容易に剥離することができ、地金が厚く成長することが抑制可能となる。よって、地金の巻き込みをさらに的確に抑制することが可能となる。 Further, in the present embodiment, when the surface temperature Tsf of the molten steel immersion part 20a is heated by the electric heating part 22 so as to satisfy the above-mentioned formula (1), the base metal generated on the surface of the scum weir 20. The solid phase ratio of can be 0.7 or less. In this way, by lowering the solid fraction of the metal generated on the surface of the scum weir 20, the metal can be easily separated by the molten steel flow from the pouring nozzle 19, and the metal grows thick. Can be suppressed. Therefore, it is possible to more accurately suppress the involvement of the metal.

以上、本発明の実施形態であるスカム堰、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。
Although the scum weir, the twin roll type continuous casting apparatus and the method for manufacturing a thin cast piece which are the embodiments of the present invention have been specifically described above, the present invention is not limited thereto, and the technical aspects of the invention are not limited thereto. It can be appropriately changed without departing from the idea.
For example, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the twin roll type continuous casting apparatus in which the pinch rolls are arranged has been described as an example, but the arrangement of these rolls is not limited, and the design may be changed appropriately. May be.

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。 Below, the result of an experiment conducted to confirm the effect of the present invention will be described.

C;0.08質量%、Si;0.6質量%、Mn;2.2質量%、P;0.01質量%、S;0.005質量%、Al;0.03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。平居の式より計算すると、液相線温度TL=1513℃、固相線温度TS=1472℃である。
以下に、薄肉鋳片の製造方法の共通の条件を示す。
C: 0.08 mass%, Si: 0.6 mass%, Mn: 2.2 mass%, P: 0.01 mass%, S: 0.005 mass%, Al: 0.03 mass% A thin cast piece made of carbon steel was manufactured using the twin roll type continuous casting apparatus shown in the above-mentioned embodiment. The liquidus temperature TL=1513° C. and the solidus temperature TS=1472° C. calculated from the Hirai equation.
Below, the common conditions of the manufacturing method of a thin cast piece are shown.

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
鋳造雰囲気:Ar+N
鋳造量:10トン
湯面レベル弧角:40deg
溶鋼と冷却ロールドラムの接触弧長:419mm
注湯ノズル外寸幅:400mm
注湯ノズル吐出口:幅350mm、高さ15mmの片側単一のスリット形状。浸漬時は、吐出口上端が深さ10mm。
溶鋼プール部の狙い溶鋼温度:1543℃(上記溶鋼の液相線温度TL=1513℃なので、狙い過熱度は30℃)
Cooling roll diameter: 1200mm
Casting width: 800mm
Casting thickness: 2.0 mm on average
Casting speed: 50m/min on average
Casting atmosphere: Ar+N 2
Casting amount: 10 tons, molten metal level arc angle: 40 deg
Contact arc length of molten steel and cooling roll drum: 419 mm
Outside dimension width of pouring nozzle: 400 mm
Pouring nozzle discharge port: Width 350 mm, height 15 mm, single slit on one side. When immersed, the top of the discharge port is 10 mm deep.
Target molten steel temperature of molten steel pool part: 1543°C (Since the liquidus temperature TL of the above molten steel is 1513°C, the target superheat is 30°C)

そして、スカム堰として、表1に示す材質のものを用いた。なお、本実施形態においては、試験No.21とNo.22以外は、スカム堰全体を導電性耐火物(AG:アルミナグラファイト。C量:20mass%)で構成して通電加熱部とした。通電用電極は、先端をねじ加工した黒鉛電極をAG製スカム堰の溶鋼浸漬部の幅方向両側にねじ止めして配設した。試験No.22は、非導電性のBNで構成したものとした。 Then, the scum weir of the material shown in Table 1 was used. In this embodiment, the test No. 21 and No. 21. Except for No. 22, the entire scum weir was made of a conductive refractory (AG: alumina graphite. C content: 20 mass%) to be an electric heating section. The current-carrying electrodes were arranged by screwing graphite electrodes whose ends were screwed to both sides in the width direction of the molten steel dipping portion of the AG scum weir. Test No. 22 was made of non-conductive BN.

なお、スカム堰の厚みは10mmとした。スカム堰の幅、スカム堰が配置された幅方向位置、浸漬深さ(湯面レベル40deg時)は、表1に示すものとした。スカム堰が配置された幅方向位置は、スカム堰が存在する範囲を薄肉鋳片の一方の端からの距離で表示した(表1)。したがって、スカム堰の幅方向の中央位置は、試験No.25、26を除き、薄肉鋳片の幅方向中央位置、すなわち400mmである。注湯ノズル吐出口は幅350mmであり、ノズルは幅中央に配置している。ノズル吐出口の幅方向位置を、スカム堰と同様に薄肉鋳片の一方の端からの距離で表すと、225〜575mmの位置にある。したがって、少なくとも、この範囲全体に亘ってスカム堰があれば、吐出口全体にスカム堰が対向することになる。試験No.1は、吐出口と同じ幅のスカム堰が吐出口の全体に亘って対向した例である。そして、試験No.2〜11は吐出口の幅350mmより広いスカム堰が、吐出口の全体に亘って対向した例である。溶鋼浸漬部の表面温度は、鋳造開始直前の通電加熱時に放射温度計で測温して表1に記載した。 The scum weir had a thickness of 10 mm. Table 1 shows the width of the scum weir, the position in the width direction where the scum weir is arranged, and the immersion depth (at a molten metal level of 40 deg). The widthwise position where the scum weir is arranged is indicated by the distance from one end of the thin cast piece in the range where the scum weir exists (Table 1). Therefore, the center position of the scum weir in the width direction is the test number. Except for 25 and 26, the widthwise center position of the thin cast piece is 400 mm. The pouring nozzle discharge port has a width of 350 mm, and the nozzle is arranged at the center of the width. When the width direction position of the nozzle discharge port is represented by the distance from one end of the thin cast piece as in the scum weir, the position is 225 to 575 mm. Therefore, if there is a scum weir over at least this range, the scum weir will face the entire discharge port. Test No. No. 1 is an example in which the scum weir having the same width as the discharge port faces the entire discharge port. Then, the test No. 2 to 11 are examples in which scum weirs having a discharge port width of 350 mm or more are opposed to each other over the entire discharge port. The surface temperature of the molten steel immersion portion was measured by a radiation thermometer at the time of electric heating immediately before the start of casting and is shown in Table 1.

以上のような条件で薄肉鋳片の鋳造を実施し、スカム堰の地金付着状況、ホットバンドの発生個数、スカム巻き込み面積率、表面割れの個数について、以下のようにして評価した。 Casting of thin-walled slabs was carried out under the conditions as described above, and the state of metal adhesion to the scum weir, the number of hot bands generated, the scum entrainment area ratio, and the number of surface cracks were evaluated as follows.

(スカム堰の地金付着状況)
鋳造終了後のスカム堰の表面を目視観察し、地金の付着状況を確認した。地金が確認されなかった場合を「A」、溶鋼浸漬部の湯面相当位置近傍のみ、あるいは浸漬部の面積率20%未満に地金の付着が確認された場合を「B」、溶鋼浸漬部の面積率20%以上に地金の付着が確認され、かつ地金の最大厚みが1mm未満の場合を「C」、溶鋼浸漬部の面積率20%以上に地金の付着が確認され、かつ地金の最大厚みが1mm以上場合を「D」と評価した。評価結果を表1に示す。
(Scum weir metal attachment status)
After the completion of casting, the surface of the scum weir was visually observed to confirm the adhesion of metal. "A" when no metal was confirmed, "B" when the metal adhesion was confirmed only in the molten steel immersion area near the molten steel surface equivalent position, or when the area ratio of the immersion area was less than 20%, molten steel immersion When the area ratio of the area is 20% or more, the adhesion of the metal is confirmed, and when the maximum thickness of the metal is less than 1 mm, it is "C". In addition, the case where the maximum thickness of the metal was 1 mm or more was evaluated as "D". The evaluation results are shown in Table 1.

(ホットバンドの発生個数)
鋳造開始から1分間に発生したホットバンドの発生個数を、記録ビデオから測定した。評価結果を表1に示す。
(Number of hot bands generated)
The number of hot bands generated within 1 minute from the start of casting was measured from the recorded video. The evaluation results are shown in Table 1.

(スカム巻き込み面積率)
定常部の薄肉鋳片の長さ1mの全幅の表面を目視観察して、スカム巻き込み部をマーキングし、画像処理によって面積率を測定した。評価結果を表1に示す。
(Scum area ratio)
The surface of the thin cast piece having a length of 1 m and having a full width of 1 m was visually observed to mark the scum winding portion, and the area ratio was measured by image processing. The evaluation results are shown in Table 1.

(表面割れの個数)
定常部の薄肉鋳片の長さ1mの全幅の表面を目視観察及び8倍ルーペ観察し、長さ2mm以上の割れの1m当たりの個数を評価した。評価結果を表1に示す。
(Number of surface cracks)
The thin-walled slab in the stationary part was visually observed and 8 times magnified on the surface of the entire width of 1 m in length to evaluate the number of cracks having a length of 2 mm or more per 1 m 2 . The evaluation results are shown in Table 1.

Figure 2020110814
Figure 2020110814

試験No.21においては、スカム堰を使用しなかったため、スカムを多量に巻き込み、鋳片割れが多かった。なお、試験No.21で生じたホットバンドは、サイド堰表面に生成した地金が巻き込まれて発生したものであって、スカム堰と無関係である。
試験No.22においては、非導電性耐火物であるBN製のスカム堰を用いたものであり、通電加熱部を有さないものである。このため、通電加熱によって予熱することができず、溶鋼浸漬部に多量の地金が付着し、この地金が剥離して巻き込まれることによってホットバンドが多発した。なお、スカム堰としての条件(幅、位置、浸漬深さ)は十分であったため、冷却ロール周面へのスカム巻込みを十分に抑制できた結果、スカム巻込み面積率は10%以下で、薄肉鋳片の表面割れもなかった。
Test No. In No. 21, since the scum weir was not used, a large amount of scum was involved and there were many slab cracks. The test No. The hot band generated in No. 21 is generated when the metal generated on the surface of the side weir is caught and is not related to the scum weir.
Test No. In No. 22, a scum weir made of BN, which is a non-conductive refractory, is used and does not have an electric heating section. For this reason, preheating cannot be performed by electric heating, and a large amount of metal adheres to the molten steel dipping portion, and the metal peels off and is involved, resulting in frequent occurrence of hot bands. Since the conditions (width, position, immersion depth) as the scum weir were sufficient, the scum winding area ratio was 10% or less as a result of being able to sufficiently suppress the scum winding on the peripheral surface of the cooling roll. The surface of the thin cast piece was not cracked.

試験No.23においては、通電加熱を実施しなかったため、溶鋼浸漬部に多量の地金が付着し、この地金が剥離して巻き込まれることによってホットバンドが多発した。スカム堰としての条件(幅、位置、浸漬深さ)は十分であったため、冷却ロール周面へのスカム巻込みを十分に抑制できた結果、スカム巻込み面積率は10%以下で、薄肉鋳片の表面割れもなかった。 Test No. In No. 23, since electric heating was not carried out, a large amount of metal was attached to the molten steel dipping portion, and the metal was peeled off and caught, so that hot bands frequently occurred. Since the conditions (width, position, immersion depth) as a scum weir were sufficient, the scum entrainment on the peripheral surface of the cooling roll could be sufficiently suppressed, and as a result, the scum enrollment area ratio was 10% or less, and thin casting There was no surface crack on the piece.

試験No.24においては、通電加熱によって溶鋼浸漬部を加熱したため、地金の付着は抑えられた。しかし、スカム堰の幅がノズル吐出口より狭かったため、スカム堰幅を超えた部位から、冷却ロール側にスカムが直接移送されて巻き込まれた。
試験No.25においては、通電加熱によって溶鋼浸漬部を加熱したため、地金の付着は抑えられた。しかし、スカム堰幅は550mmでノズル吐出口幅を上回っていたが、幅方向位置が適切でなくノズル吐出口の幅全体に対向していなかった。そのため、対向していない部分からスカムが冷却ロールに直接巻き込まれた。
試験No.26は、通電加熱によって溶鋼浸漬部を加熱したため、地金の付着は抑えられた。しかし、スカム堰を幅中央に配置せず、幅100mmのスカム堰を2個、両側のエッジ部近傍の三重点近傍(薄肉鋳片の一方の端からの距離で示した幅方向位置では20〜120mmと、680〜780mmとの2ヶ所)に配置したため、冷却ロール幅の中央部からスカムを多量に巻き込み、割れが発生した。
Test No. In No. 24, the molten steel immersion portion was heated by electric heating, so that the adhesion of the metal was suppressed. However, since the width of the scum weir was narrower than that of the nozzle discharge port, the scum was directly transferred from the part exceeding the scum weir width to the chill roll side and caught therein.
Test No. In No. 25, the molten steel immersion portion was heated by electric heating, so that the adhesion of the metal was suppressed. However, although the scum weir width was 550 mm, which was larger than the nozzle discharge port width, the position in the width direction was not appropriate and did not face the entire width of the nozzle discharge port. Therefore, the scum was directly wound around the cooling roll from the portions not facing each other.
Test No. In No. 26, the molten steel immersion part was heated by electric heating, so that the adhesion of the metal was suppressed. However, the scum weir is not arranged in the center of the width, two scum weirs with a width of 100 mm, near the triple point near the edge portions on both sides (20 to 20 at the width direction position indicated by the distance from one end of the thin cast piece). Since it was arranged at 120 mm and 680 to 780 mm), a large amount of scum was rolled in from the central portion of the width of the cooling roll, and cracking occurred.

これに対して、試験No.1〜11においては、通電加熱によって溶鋼浸漬部を加熱したため、溶鋼浸漬部を加熱しなかった試験No.23と比較して、スカム堰浸漬部に付着する地金が少なくなった結果、地金剥離および巻き込まれによるホットバンドは少なくなった。そして、スカム堰として十分な条件(幅、位置、浸漬深さ)を満たしていたため、スカム巻込みは少なく、鋳片割れも少なく抑えられた。 On the other hand, the test No. In Nos. 1 to 11, since the molten steel immersed portion was heated by electric heating, Test No. 1 in which the molten steel immersed portion was not heated. As compared with No. 23, as a result of less amount of metal adhered to the scum weir dipping portion, hot bands due to metal separation and entrapment were less. Since the scum weir satisfied the sufficient conditions (width, position, immersion depth), scum entrainment was small and slab cracking was suppressed.

特に、溶鋼浸漬部の表面温度Tsfが、上述の(1)式を満足するように予熱を実施した試験No.1〜10においては、地金の付着が抑制され、ホットバンドの発生をさらに抑制することができた。
さらに、溶鋼浸漬部の表面温度Tsfが、上述の(21)式を満足するように予熱を実施した試験No.9においては、さらに地金の付着が抑制され、ホットバンドの発生が皆無となった。
In particular, the test No. in which the preheating was performed so that the surface temperature Tsf of the molten steel immersed portion satisfied the above-mentioned formula (1). In Nos. 1 to 10, adhesion of metal was suppressed, and generation of hot bands could be further suppressed.
Further, the test No. in which the preheating was carried out so that the surface temperature Tsf of the molten steel immersed portion satisfied the above-mentioned formula (21). In No. 9, the adhesion of metal was further suppressed, and the generation of hot bands was eliminated.

以上の結果から、本発明によれば、少なくとも鋳造開始時において、スカム堰の表面における地金の発生を抑制でき、安定して鋳造を行うことが可能であることが確認された。 From the above results, it was confirmed that, according to the present invention, the generation of metal on the surface of the scum weir can be suppressed at least at the start of casting, and stable casting can be performed.

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 スカム堰
20a 溶鋼浸漬部(溶融金属浸漬部)
21 堰本体
22 通電加熱部
1 Thin cast slab 3 Molten steel 5 Solidified shell 11 Cooling roll 16 Molten steel pool part (molten metal pool part)
20 Scum Weir 20a Molten Steel Immersion Part (Molten Metal Immersion Part)
21 Weir body 22 Electric heating unit

Claims (6)

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、注湯ノズルを介して溶融金属を供給し、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において、前記注湯ノズルの吐出口に対向するように、前記溶融金属プール部内に配設されるスカム堰であって、
前記溶融金属プール部において前記溶融金属内に浸漬される溶融金属浸漬部を加熱する通電加熱部を備えていることを特徴とするスカム堰。
A molten metal pool portion formed by a pair of rotating cooling rolls and a pair of side dams is supplied with molten metal through a pouring nozzle to form and grow a solidified shell on the peripheral surface of the cooling roll to form a thin wall casting. In a twin roll type continuous casting apparatus for manufacturing a piece, a scum weir disposed in the molten metal pool section so as to face the discharge port of the pouring nozzle,
A scum weir, comprising: an electric heating part for heating a molten metal immersion part immersed in the molten metal in the molten metal pool part.
前記通電加熱部は、導電性耐火物で構成されていることを特徴とする請求項1に記載のスカム堰。 The scum weir according to claim 1, wherein the electric heating unit is made of a conductive refractory material. 少なくとも前記溶融金属浸漬部の表面に、絶縁耐火物層が形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のスカム堰。 The scum weir according to claim 1 or 2, wherein an insulating refractory layer is formed on at least the surface of the molten metal immersion portion. 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、注湯ノズルを介して溶融金属を供給し、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、
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のスカム堰が、前記注湯ノズルの吐出口に対向するように、前記溶融金属プール部内に配設されていることを特徴とする双ロール式連続鋳造装置。
A molten metal pool portion formed by a pair of rotating cooling rolls and a pair of side dams is supplied with molten metal through a pouring nozzle to form and grow a solidified shell on the peripheral surface of the cooling roll to form a thin wall casting. A twin roll type continuous casting apparatus for manufacturing a piece,
The twin roll, wherein the scum weir according to any one of claims 1 to 3 is arranged in the molten metal pool portion so as to face a discharge port of the pouring nozzle. Type continuous casting equipment.
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、注湯ノズルを介して溶融金属を供給し、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、
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のスカム堰を、前記注湯ノズルの吐出口に対向するように、前記溶融金属プール部内に配設し、
少なくとも鋳造開始前に、前記通電加熱部によって前記溶融金属浸漬部を加熱することを特徴とする薄肉鋳片の製造方法。
A molten metal pool portion formed by a pair of rotating cooling rolls and a pair of side dams is supplied with molten metal through a pouring nozzle to form and grow a solidified shell on the peripheral surface of the cooling roll to form a thin wall casting. A method of manufacturing a thin cast piece for manufacturing a piece,
The scum weir according to any one of claims 1 to 3 is arranged in the molten metal pool portion so as to face a discharge port of the pouring nozzle,
At least before the start of casting, the molten metal immersion part is heated by the electric heating part, and a method for producing a thin cast piece is characterized.
前記溶融金属が溶鋼とされており、前記溶融金属浸漬部の表面温度Tsfが、以下の(1)式を満足するように、前記通電加熱部によって加熱することを特徴とする請求項5に記載の薄肉鋳片の製造方法。
(1)式:Tsf≧TL−0.7×(TL−TS)−0.92×(ΔTm+0.7×(304+TL−TS))
TL:液相線温度、TS:固相線温度、ΔTm:溶融金属プール部における過熱度
The molten metal is molten steel, and the surface temperature Tsf of the molten metal immersion part is heated by the electric heating part so as to satisfy the following expression (1). Method for manufacturing thin cast slab.
Formula (1): Tsf≧TL−0.7×(TL−TS)−0.92×(ΔTm+0.7×(304+TL−TS))
TL: liquidus temperature, TS: solidus temperature, ΔTm: superheat in molten metal pool part
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