JP2020110815A - 薄肉鋳片の蛇行抑制方法、及び、双ロール式連続鋳造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】双ロール式連続鋳造装置において、冷却ロール間から製出される薄肉鋳片の捩れに起因した薄肉鋳片の蛇行を効果的に抑制することが可能な薄肉鋳片の蛇行抑制方法を提供する。【解決手段】双ロール式連続鋳造装置１０において、薄肉鋳片１の蛇行の発生を抑制する薄肉鋳片１の蛇行抑制方法であって、少なくともピンチロールユニット２１の最上流側に配置された変形ロール２２によって薄肉鋳片１を上下方向に挟持することにより、薄肉鋳片１の進行方向に直交する断面において、薄肉鋳片１の幅方向に、水平方向に対して互いに逆方向に傾斜する少なくとも一対の傾斜部が形成されるように、薄肉鋳片１を変形させ、変形ロール２２の下流側に配置された矯正ロール２３により、薄肉鋳片１を平坦形状に戻す。【選択図】図３

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溶融金属を供給し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、製造される薄肉鋳片の蛇行の発生を抑制する薄肉鋳片の蛇行抑制方法、及び、この薄肉鋳片の蛇行抑制方法が適用される双ロール式連続鋳造装置に関するものである。

金属の薄肉鋳片を製造する装置として、内部に水冷構造を有するとともに互いに逆方向に回転する一対の冷却ロールを備え、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。

上述の双ロール式連続鋳造装置においては、例えば特許文献１に示すように、冷却ロールの上方に配置されたタンディッシュから浸漬ノズルを介して溶融金属プール部に溶融金属が連続的に供給され、回転する冷却ロールの周面上で溶融金属が凝固成長して凝固シェルが形成され、各冷却ロールの周面に形成された凝固シェルがロールキス点で圧着され、薄肉鋳片が製出される。
そして、冷却ロール間から下方に製出された薄肉鋳片は、薄肉鋳片を上下方向に挟持するピンチロールを介して水平方向に搬送され、必要に応じてインラインミルによって圧延され、巻き取り装置によってコイル状に巻き取られる。

ここで、上述の双ロール式連続鋳造装置においては、薄肉鋳片の搬送時に蛇行が生じ、薄肉鋳片を安定して搬送することができず、鋳造を中止することがあった。また、巻き取り装置で薄肉鋳片を形状良く巻き取ることができず、薄肉鋳片の再巻き取りを実施することがあった。
このため、例えば以下の特許文献２−６に示すように、搬送される薄肉鋳片の蛇行を制御する様々な手段が提案されている。

特許文献２には、ピンチロールのレベリング制御を行うことによって、薄肉鋳片の蛇行を抑制する手段が提案されている。
特許文献３には、ピンチロールの幅方向の両側における反力を制御することで、薄肉鋳片の蛇行を抑制する手段が提案されている。
特許文献４には、ピンチロールのアライメント制御を行うことによって、薄肉鋳片の蛇行を抑制する手段が提案されている。
特許文献５には、巻き取り時における張力を制御することによって、薄肉鋳片の蛇行を抑制する手段が提案されている。
特許文献６には、インラインミルによる圧延を制御することによって、薄肉鋳片の蛇行を抑制する手段が提案されている。

特開２００２−０４５９５０号公報 特表２００８−５３２７７６号公報 特開平１１−１５６５０４号公報 特開平０８−２１５８１４号公報 特開平０４−１９７５６１号公報 特開２００３−０８８９４１号公報

ところで、上述の双ロール式連続鋳造装置においては、冷却ロールの下方側に製出された薄肉鋳片がピンチロールで上下方向に挟持されるまでの領域（以下、カテナリー領域と称す）においては、薄肉鋳片に加わる張力は自重のみであり、かつ、温度が高く変形しやすいため、このカテナリー領域において薄肉鋳片の捩れが生じやすい。そして、カテナリー領域において薄肉鋳片に捩れが生じた場合には、ピンチロールで挟持した薄肉鋳片が幅方向に移動し、薄肉鋳片に蛇行が発生することになる。
ここで、上述のように特許文献２−６に開示された手段においては、カテナリー領域における薄肉鋳片の捩れに起因した薄肉鋳片の移動を抑制することができず、薄肉鋳片の蛇行を効率良く抑制することは困難であった。

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであって、双ロール式連続鋳造装置において、冷却ロール間から製出される薄肉鋳片の捩れに起因した薄肉鋳片の蛇行を効果的に抑制することが可能な薄肉鋳片の蛇行抑制方法、及び、この薄肉鋳片の蛇行抑制方法が適用され、薄肉鋳片の鋳造を安定して実施することが可能な双ロール式連続鋳造装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明に係る薄肉鋳片の蛇行抑制方法は、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浸漬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し、前記薄肉鋳片をピンチロールユニットによって上下方向に挟持して搬送する双ロール式連続鋳造装置において、前記薄肉鋳片の蛇行の発生を抑制する薄肉鋳片の蛇行抑制方法であって、少なくとも前記ピンチロールユニットの最上流側に配置された変形ロールによって前記薄肉鋳片を上下方向に挟持することにより、前記薄肉鋳片の進行方向に直交する断面において、前記薄肉鋳片の幅方向に、水平方向に対して互いに逆方向に傾斜する少なくとも一対の傾斜部が形成されるように、前記薄肉鋳片を変形させ、前記変形ロールの下流側に配置された矯正ロールにより、前記薄肉鋳片を平坦形状に戻すことを特徴としている。

この構成の薄肉鋳片の蛇行抑制方法によれば、少なくとも前記ピンチロールユニットの最上流側に配置された変形ロールによって前記薄肉鋳片を上下方向に挟持することにより、前記薄肉鋳片の進行方向に直交する断面において、前記薄肉鋳片の幅方向に、水平方向に対して互いに逆方向に傾斜する少なくとも一対の傾斜部が形成されるように、前記薄肉鋳片を変形させているので、カテナリー領域において薄肉鋳片に捩れが生じた場合であっても、変形ロールによって上下に挟持された薄肉鋳片は、水平方向に対して互いに逆方向に傾斜する少なくとも一対の傾斜部によって幅方向への移動が抑制されることになる。これにより、薄肉鋳片の蛇行を効果的に抑制することができる。
そして、前記変形ロールの下流側に配置された矯正ロールにより、前記薄肉鋳片を平坦形状に戻すことから、平坦形状の薄肉鋳片をコイラーで巻き取ることができる。
よって、薄肉鋳片の鋳造を安定して実施することができる。

ここで、本発明に係る薄肉鋳片の蛇行抑制方法においては、前記変形ロールによって変形された前記薄肉鋳片は、前記薄肉鋳片の進行方向に直交する断面において、前記薄肉鋳片の幅方向中央部が上方へ突出した形状とされていることが好ましい。
この場合、前記薄肉鋳片の進行方向に直交する断面において、前記薄肉鋳片を上方へ凸となるように変形させることにより、薄肉鋳片の幅方向に、水平方向に対して互いに逆方向に傾斜する少なくとも一対の傾斜部を確実に形成することができ、薄肉鋳片の蛇行を効率的に抑制することができる。また、矯正ロールよって、比較的容易に、前記薄肉鋳片を平坦形状に戻すことが可能となる。

また、本発明に係る薄肉鋳片の蛇行抑制方法においては、前記変形ロールによって変形された前記薄肉鋳片は、前記薄肉鋳片の進行方向に直交する断面において、前記薄肉鋳片の幅方向に直交する方向の最大変位量Ａと前記薄肉鋳片の幅Ｂとの比Ａ／Ｂが０．１％以上５％以下の範囲内とされていることが好ましい。
この場合、上述の最大変位量Ａと薄肉鋳片の幅Ｂとの比Ａ／Ｂが０．１％以上とされているので、傾斜部によって薄肉鋳片の幅方向への移動が的確に抑制され、薄肉鋳片の蛇行を効果的に抑制することができる。一方、上述の最大変位量Ａと薄肉鋳片の幅Ｂとの比Ａ／Ｂが５％以下とされているので、必要以上に薄肉鋳片を変形させることが無く、矯正ロールによって効率的に平坦形状へ矯正することが可能となる。

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浸漬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し、前記薄肉鋳片をピンチロールユニットによって上下方向に挟持して搬送する双ロール式連続鋳造装置であって、前記ピンチロールユニットは、前記冷却ロール間から引き出された前記薄肉鋳片の形状を変形させる変形ロールと、変形させた前記薄肉鋳片を平坦形状に戻す矯正ロールと、を備えており、少なくとも前記ピンチロールユニットの最上流側に配置された前記変形ロールは、上側ロールと下側ロールとを有し、前記上側ロール及び前記下側ロールの一方は、軸線方向の少なくとも一部に径方向内方へ凹んだ凹部を有し、前記上側ロール及び前記下側ロールの他方は、軸線方向の少なくとも一部に径方向外方に突出した凸部を有することを特徴としている。

この構成の双ロール式連続鋳造装置によれば、前記冷却ロール間から引き出された前記薄肉鋳片の形状を変形させる変形ロールを備えており、少なくとも前記ピンチロールユニットの最上流側に配置された前記変形ロールは、上側ロールと下側ロールとを有し、前記上側ロール及び前記下側ロールの一方は、軸線方向の少なくとも一部に径方向内方へ凹んだ凹部を有し、前記上側ロール及び前記下側ロールの他方は、軸線方向の少なくとも一部に径方向外方に突出した凸部を有しているので、この変形ロールによって薄肉鋳片を上下方向に挟持することで、前記薄肉鋳片の幅方向に、水平方向に対して互いに逆方向に傾斜する少なくとも一対の傾斜部が形成されることになり、カテナリー領域において薄肉鋳片に捩れが生じた場合であっても、水平方向に対して互いに逆方向に傾斜する少なくとも一対の傾斜部によって薄肉鋳片の幅方向への移動が抑制されることになる。これにより、薄肉鋳片の蛇行を効果的に抑制することができる。
そして、変形させた前記薄肉鋳片を平坦形状に戻す矯正ロールを備えているので、変形された前記薄肉鋳片を平坦形状に戻すことができ、平坦形状の薄肉鋳片をコイラーで巻き取ることができる。
よって、薄肉鋳片の鋳造を安定して実施することができる。

ここで、本発明に係る双ロール式連続鋳造装置においては、前記変形ロールは、軸線方向中央部が径方向内方へ凹んだ凹部を有する上側ロールと、軸線方向中央部が径方向外方へ突出した凸部を有する下側ロールと、で構成されていてもよい。
この場合、軸線方向中央部が径方向内方へ凹んだ凹部を有する上側ロールと、軸線方向中央部が径方向外方へ突出した凸部を有する下側ロールと、で構成された変形ロールによって、薄肉鋳片を上下方向に挟持することにより、前記薄肉鋳片の進行方向に直交する断面において、前記薄肉鋳片を上方へ凸となるように変形させることが可能となる。これにより、前記薄肉鋳片の幅方向に、水平方向に対して互いに逆方向に傾斜する少なくとも一対の傾斜部を確実に形成することができ、薄肉鋳片の蛇行を効率的に抑制することができる。また、矯正ロールよって、比較的容易に、前記薄肉鋳片を平坦形状に戻すことが可能となる。

また、本発明に係る双ロール式連続鋳造装置においては、前記変形ロールにおいて、前記上側ロールと前記下側ロールとのロールギャップが、鋳片幅方向で一定とされていることが好ましい。
この場合、薄肉鋳片の幅方向全体を変形ロールの前記上側ロールと前記下側ロールで挟持することができ、薄肉鋳片を的確に変形させて傾斜部を形成することができるとともに、薄肉鋳片を安定して搬送することができる。

上述のように、本発明によれば、双ロール式連続鋳造装置において、冷却ロール間から製出される薄肉鋳片の捩れに起因した薄肉鋳片の蛇行を効果的に抑制することが可能な薄肉鋳片の蛇行抑制方法、及び、この薄肉鋳片の蛇行抑制方法が適用され、薄肉鋳片の鋳造を安定して実施することが可能な双ロール式連続鋳造装置を提供することができる。

本発明の実施形態である双ロール式連続鋳造装置の概略説明図である。 図１に示す双ロール式連続鋳造装置の冷却ロール周辺の拡大説明図である。 図１に示す双ロール式連続鋳造装置の斜視説明図である。 本発明の実施形態である双ロール式連続鋳造装置における変形ロールの概略説明図である。 図４に示す変形ロールによって変形した薄肉鋳片の断面説明図である。 本発明の他の実施形態である双ロール式連続鋳造装置も変形ロールによって変形した薄肉鋳片の断面説明図である。 本発明の他の実施形態である双ロール式連続鋳造装置の変形ロールによって変形した薄肉鋳片の断面説明図である。 本発明の他の実施形態である双ロール式連続鋳造装置の変形ロールによって変形した薄肉鋳片の断面説明図である。 本発明の他の実施形態である双ロール式連続鋳造装置の変形ロールによって変形した薄肉鋳片の断面説明図である。

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。
ここで、本実施形態において製造される薄肉鋳片１は各種組成の鋼からなり、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５００ｍｍ以上２０００ｍｍ以下の範囲内、厚さが１ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲内とされている。

本実施形態である双ロール式連続鋳造装置１０は、図１に示すように、一対の冷却ロール１１，１１と、一対の冷却ロール１１，１１の下方側に製出された薄肉鋳片１の進行方向を略水平方向に向けて湾曲させるカテナリー領域１８と、薄肉鋳片１を水平方向に搬送する搬送部２０と、を備えている。
搬送部２０は、薄肉鋳片１を上下方向に挟持するピンチロールユニット２１と、ルーパー２８と、薄肉鋳片１を巻き取るコイラー２９と、を備えている。

そして、図２に示すように、一対の冷却ロール１１，１１の幅方向端部にサイド堰（図示しない）が配設され、一対の冷却ロール１１，１１とサイド堰とによって溶鋼プール部１３が画成されている。
また、一対の冷却ロール１１，１１の上方には、溶鋼プール部１３に供給される溶鋼３を保持するタンディッシュ１４と、このタンディッシュ１４から溶鋼プール部１３へと溶鋼３を供給する浸漬ノズル１５と、が配置されている。

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。

ここで、上述の双ロール式連続鋳造装置１０においては、例えば、冷却ロール１１，１１とサイド堰との間のシール性が悪くなると、冷却ロール１１とサイド堰の間に溶鋼が差し込んで、薄肉鋳片１の幅方向一端側に焼き付きによる局所的、一時的な拘束が生じることがある。このように幅方向一端側に拘束された薄肉鋳片１が冷却ロール１１，１１から離れるタイミングが幅方向の一端側と他端側とで異なってしまい、冷却ロール１１，１１から製出される薄肉鋳片１に捩れが生じることがある。
冷却ロール１１，１１から製出された薄肉鋳片１に捩れが生じた場合には、ピンチロールユニット２１によって挟持された薄肉鋳片１が幅方向に移動し、薄肉鋳片１に蛇行が生じることになる。

そこで、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、ピンチロールユニット２１で挟持された薄肉鋳片１が幅方向に移動することを抑制するために、図３に示すように、ピンチロールユニット２１は、冷却ロール１１，１１間から引き出された薄肉鋳片１の形状を変形させる変形ロール２２と、変形させた薄肉鋳片１を平坦形状に戻す矯正ロール２３と、を備えている。

この変形ロール２２は、少なくともピンチロールユニット２１の最上流側（すなわち、カテナリー領域１８側）に配置されており、この変形ロール２２によって薄肉鋳片１を上下方向に挟持することにより、薄肉鋳片１の進行方向に直交する断面において、薄肉鋳片１の幅方向に、水平方向に対して互いに逆方向に傾斜する少なくとも一対の傾斜部１ａ，１ｂが形成されるように、薄肉鋳片１を変形させる構成されている。なお、冷却ロール１１，１１間から引き出された薄肉鋳片１は例えば１２００℃以上の高温であることから、変形ロール２２で挟持することで容易に変形させることができる。

ここで、カテナリー領域１８と変形ロール２２の間で薄肉鋳片１が変形ロール２２でなく、軸線方向で直径が一定のピンチロールによって挟持されていれば、そのピンチロールにおいて薄肉鋳片１が蛇行することとなる。これに対して、本実施形態のように、変形ロール２２がピンチロールユニット２１の最上流側に配置されておれば、変形ロール２２によって薄肉鋳片１を上下方向に挟持することにより、薄肉鋳片１の進行方向に直交する断面において、薄肉鋳片１の幅方向に、水平方向に対して互いに逆方向に傾斜する少なくとも一対の傾斜部１ａ，１ｂが形成されているので、カテナリー領域１８において薄肉鋳片１に捩れが生じた場合であっても、変形ロール２２によって上下に挟持された薄肉鋳片１は、水平方向に対して互いに逆方向に傾斜する少なくとも一対の傾斜部１ａ，１ｂによって幅方向への移動が抑制されることになり、薄肉鋳片１の蛇行が抑制される。換言すれば、変形ロール２２がピンチロールユニット２１の最上流側に配置されている理由は、変形ロール２２は、カテナリー領域１８での捩じれ等に伴う薄肉鋳片１の蛇行を抑制するものであり、カテナリー領域１８での薄肉鋳片１の捩じれ等に伴う薄肉鋳片１の蛇行の影響を、他のピンチロールを介することなく直接受ける必要があるからである。
このように、薄肉鋳片１の幅方向に、水平方向に対して互いに逆方向に傾斜する少なくとも一対の傾斜部１ａ，１ｂを形成することにより、冷却ロール１１，１１から製出された薄肉鋳片１に捩れが生じた場合であっても、変形ロール２２によって挟持された薄肉鋳片１が幅方向に移動することが抑制される。

ここで、変形ロール２２は、上側ロール２２ａと下側ロール２２ｂとを有しており、上側ロール２２ａ及び下側ロール２２ｂの一方は、軸線方向の少なくとも一部に径方向内方へ凹んだ凹部を有し、上側ロール２２ａ及び下側ロール２２ｂの他方は、軸線方向の少なくとも一部に径方向外方に突出した凸部を有した形状とされている。
本実施形態の変形ロール２２は、図４に示すように、上側ロール２２ａが、軸線方向中央部が径方向内方へ凹んだ凹部を有し、下側ロール２２ｂが、軸線方向中央部が径方向外方へ突出した凸部を有している。
よって、この変形ロール２２によって挟持された薄肉鋳片１は、図５に示すように、幅方向中央部が上方に向けて凸となるように湾曲した形状となる。本実施形態では、図５に示すように、薄肉鋳片１の幅方向で曲率半径が一定の形状（円弧形状）とされている。これにより、薄肉鋳片１の幅方向に、水平方向に対して互いに逆方向に傾斜する少なくとも一対の傾斜部１ａ，１ｂが形成されることになる。

ここで、本実施形態においては、変形ロール２２の上側ロール２２ａと下側ロール２２ｂとのロールギャップが、鋳片幅方向で一定とされている。
すなわち、軸線に沿った断面において、上側ロール２２ａに形成された凹部の曲率半径と、下側ロール２２ｂに形成された凸部の曲率半径とが同一とされている。

また、本実施形態においては、図４及び図５に示すように、変形ロール２２によって変形された薄肉鋳片１は、薄肉鋳片１の進行方向に直交する断面において、薄肉鋳片１の幅方向に直交する方向の最大変位量Ａと、薄肉鋳片１の幅Ｂとの比Ａ／Ｂが０．１％以上５％以下の範囲内とされている。
上述の最大変位量Ａと薄肉鋳片１の幅Ｂとの比Ａ／Ｂを０．１％以上とすることにより、傾斜部１ａ，１ｂによって、薄肉鋳片１の幅方向への移動を的確に抑制することが可能となる。一方、上述の最大変位量Ａと薄肉鋳片１の幅Ｂとの比Ａ／Ｂを５％以下とすることにより、必要以上に薄肉鋳片１が変形せず、後述する矯正ロール２３によって比較的容易に平坦形状に戻すことが可能となる。
なお、上述の最大変位量Ａと薄肉鋳片１の幅Ｂとの比Ａ／Ｂの下限は、０．３％以上とすることがさらに好ましく、０．５％以上とすることがより好ましい。一方、上述の最大変位量Ａと薄肉鋳片１の幅Ｂとの比Ａ／Ｂの上限は、４％以下とすることがさらに好ましく、３％以下とすることがより好ましい。

矯正ロール２３は、図１及び図３に示すように、上側ロール２３ａ及び下側ロール２３ｂを有しており、これら上側ロール２３ａ及び下側ロール２３ｂは、いずれも軸線に平行な円筒面を有するように構成されている。
上述のように変形ロール２２によって変形した薄肉鋳片１を、この矯正ロール２３で上下に挟持することで、変形ロール２２によって変形した薄肉鋳片１が平坦形状に戻ることになる。なお、この矯正ロール２３の位置においても、薄肉鋳片１は例えば１２００℃以上の高温であることから、矯正ロール２３で挟持することによって容易に平坦形状に矯正することができる。

以上のような構成とされた本実施形態である双ロール式連続鋳造装置１０及び薄肉鋳片の蛇行抑制方法によれば、ピンチロールユニット２１の最上流側に配置された変形ロール２２が、上側ロール２２ａと下側ロール２２ｂとを有し、上側ロール２２ａ及び下側ロール２２ｂの一方は、軸線方向の少なくとも一部に径方向内方へ凹んだ凹部を有し、上側ロール２２ａ及び下側ロール２２ｂの他方は、軸線方向の少なくとも一部に径方向外方に突出した凸部を有しているので、この変形ロール２２によって薄肉鋳片１を上下方向に挟持することで、薄肉鋳片１の幅方向に、水平方向に対して互いに逆方向に傾斜する少なくとも一対の傾斜部１ａ，１ｂが形成されることになる。

これにより、カテナリー領域１８において薄肉鋳片１に捩れが生じた場合であっても、変形ロール２２によって上下に挟持された薄肉鋳片１は、水平方向に対して互いに逆方向に傾斜する少なくとも一対の傾斜部１ａ，１ｂによって幅方向への移動が抑制され、薄肉鋳片１の蛇行を効果的に抑制することができる。
そして、変形ロール２２の下流側に配置された矯正ロール２３により、変形した薄肉鋳片１を平坦形状に戻すことから、平坦形状の薄肉鋳片１をコイラー２９で巻き取ることができる。

また、本実施形態においては、変形ロール２２は、軸線方向中央部が径方向内方へ凹んだ凹部を有する上側ロール２２ａと、軸線方向中央部が径方向外方へ突出した凸部を有する下側ロール２２ｂと、で構成されており、この変形ロール２２によって薄肉鋳片１を上下方向に挟持することにより、薄肉鋳片１の進行方向に直交する断面において、薄肉鋳片１の幅方向中央部が上方へ突出するように変形させる構成とされているので、薄肉鋳片１の幅方向に、水平方向に対して互いに逆方向に傾斜する少なくとも一対の傾斜部１ａ，１ｂを確実に形成することができ、薄肉鋳片１の蛇行を効率的に抑制することができる。また、矯正ロール２３よって、比較的容易に、薄肉鋳片１を平坦形状に戻すことが可能となる。
なお、カテナリー領域１８においては、薄肉鋳片１は、自重によって幅方向中央部が下方に落ち込んで下凸形状となることがあるため、本実施形態のように、薄肉鋳片１の幅方向中央部が上方へ突出する上凸形状とすることで、薄肉鋳片１を的確に変形させることができ、傾斜部１ａ，１ｂによって薄肉鋳片１の蛇行を効率的に抑制することができる。

さらに、本実施形態においては、変形ロール２２によって変形された薄肉鋳片１は、薄肉鋳片１の進行方向に直交する断面において、薄肉鋳片１の幅方向に直交する方向の最大変位量Ａと、薄肉鋳片１の幅Ｂとの比Ａ／Ｂが０．１％以上とされているので、カテナリー領域１８において薄肉鋳片１に捩れが生じた場合であっても、上述の傾斜部１ａ，１ｂによって、薄肉鋳片１の幅方向への移動を的確に抑制することが可能となる。
一方、上述の最大変位量Ａと薄肉鋳片１の幅Ｂとの比Ａ／Ｂが５％以下とされているので、必要以上に薄肉鋳片１が変形されておらず、矯正ロール２３によって比較的容易に平坦形状に戻すことが可能となる。

また、本実施形態においては、変形ロール２２において、上側ロール２２ａと下側ロール２２ｂとのロールギャップが鋳片幅方向で一定とされているので、薄肉鋳片１の幅方向全体を上側ロール２２ａと下側ロール２２ｂで挟持することが可能となり、薄肉鋳片１を的確に変形させて傾斜部１ａ，１ｂを形成することができるとともに、安定して搬送することが可能となる。

以上、本発明の実施形態である薄肉鋳片の蛇行抑制方法、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。

本実施形態では、図５に示すように、変形ロールによって薄肉鋳片の幅方向中心部が上方向に凸となり、幅方向で曲率半径が一定の形状（円弧形状）に変形されるものとして説明したが、これに限定されることはなく、薄肉鋳片の幅方向に、水平方向に対して互いに逆方向に傾斜する少なくとも一対の傾斜部１ａ，１ｂが形成される形状であればよく、２次関数形状や双曲線形状であってもよい。

また、図６に示すように、傾斜部１ａ，１ｂが直線状に形成されるように、薄肉鋳片を変形させてもよい。
さらに、図７に示すように、薄肉鋳片の幅方向中心部が下方向に凸となるように、薄肉鋳片を変形させて、傾斜部１ａ，１ｂを形成してもよい。
また、図８及び図９に示すように、幅方向において複数の凹部及び凸部が形成されるように、薄肉鋳片を変形させて、傾斜部１ａ，１ｂを形成してもよい。

さらに、本実施形態においては、ピンチロールユニットが、一つの変形ロールと一つの矯正ロールとを備えたものとして説明したが、これに限定されることはない。変形ロールは、少なくともピンチロールユニットの最上流側に配設されていればよく、複数の変形ロールが薄肉鋳片の進行方向に並列されていてもよい。同様に、矯正ロールは、変形ロールの下流側に配置されていればよく、複数の矯正ロールが薄肉鋳片の進行方向に並列されていてもよい。すなわち、ピンチロールユニットの最上流側に変形ロールが配設され、ピンチロールユニットの最下流側に矯正ロールが配設されておればよく、該変形ロールと該矯正ロールの間に、一つ以上の変形ロールもしくは一つ以上の矯正ロールが配設されていても、本発明の効果が損なわれることはない。

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。

本実施形態で説明した双ロール式連続鋳造装置を用いて、Ｃを０．００５質量％，Ｓｉを０．１５質量％，Ｍｎを０．６５質量％，Ｐを０．０１質量％，Ｓを０．００７質量％，Ａｌを０．０３質量％含み、残部がＦｅ及び不純物とされた成分組成の薄肉鋳片を、以下の条件により、鋳造した。
冷却ロールの直径：１２００ｍｍ
薄肉鋳片の幅：１０００ｍｍ
薄肉鋳片の厚さ：３．５ｍｍ
鋳造速度：平均５０ｍ／ｍｉｎ
鋳造量：６０トン

ここで、ピンチロールユニットは、最上流側に配置された第１ピンチロールと、この第１ピンチロールの下流側に配置された第２ピンチロールと、を有するものとした。
そして、本発明例においては、第１ピンチロールを、図４に示したごとく、軸線方向の断面形状を円弧凹形状と円弧凸形状の組み合わせとし、その変形量を表１に示した値に形成した変形ロールとし、第２ピンチロールを、軸線方向で直径が一定の平坦な矯正ロールとして配置した。
比較例においては、第１ピンチロール及び第２ピンチロールを、軸線方向で直径が一定の平坦ロールを使用した。
なお、第１ピンチロールの荷重は０．３ｔｏｎｆとし、第２ピンチロールの荷重は２．０ｔｏｎｆとした。また、第１ピンチロール及び第２ピンチロールの平均直径を３００ｍｍとした。

本発明例及び比較例において、それぞれ１００回の鋳造を行った。そして、蛇行により鋳造を停止した回数、コイラーでの巻き取り不良によって再コイルを実施した回数、最大蛇行量を、それぞれ評価した。なお、コイラーにおいて、搬送路中央からの幅方向両側への振れ幅が５０ｍｍを超えたものは再コイルを実施した。また、最大蛇行量は、搬送路中央から幅方向両側への振れ幅の、どちらか大きい方で評価した。評価結果を表１に示す。

第１ピンチロール及び第２ピンチロールを軸線方向で直径が一定の平坦ロールとした比較例においては、薄肉鋳片の蛇行による中断回数が３回、再コイル回数が１０回となった。なお、蛇行量が１００ｍｍを超えると搬送路の側面と衝突し、鋳造を中断したため、最大蛇行量は１００ｍｍとなった。比較例においては、カテナリー領域に起因した薄肉鋳片の蛇行を抑制できなかったためと推測される。

これに対して、第１ピンチロールを変形ロールとし、第２ピンチロールを軸線方向で直径が一定の平坦ロールとした本発明例１，２においては、薄肉鋳片の蛇行による中断回数が０回、再コイル回数が０回となった。変形ロールによって、カテナリー領域に起因した薄肉鋳片の蛇行を抑制できたためと推測される。
また、変形ロールを上凸とした本発明例１においては、変形ロールを下凸とした本発明例２よりも、最大蛇行量をさらに抑制できることが確認された。

以上のことから、本発明例によれば、冷却ロール間から製出される薄肉鋳片の捩れに起因した薄肉鋳片の蛇行を効果的に抑制することが可能な薄肉鋳片の蛇行抑制方法、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。

１ 薄肉鋳片
１０ 双ロール式連続鋳造装置
１１ 冷却ロール
１３ 溶鋼プール部（溶融金属プール部）
２１ ピンチロールユニット
２２ 変形ロール
２３ 矯正ロール

Claims (6)

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浸漬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し、前記薄肉鋳片をピンチロールユニットによって上下方向に挟持して搬送する双ロール式連続鋳造装置において、前記薄肉鋳片の蛇行の発生を抑制する薄肉鋳片の蛇行抑制方法であって、
   少なくとも前記ピンチロールユニットの最上流側に配置された変形ロールによって前記薄肉鋳片を上下方向に挟持することにより、前記薄肉鋳片の進行方向に直交する断面において、前記薄肉鋳片の幅方向に、水平方向に対して互いに逆方向に傾斜する少なくとも一対の傾斜部が形成されるように、前記薄肉鋳片を変形させ、
   前記変形ロールの下流側に配置された矯正ロールにより、前記薄肉鋳片を平坦形状に戻すことを特徴とする薄肉鋳片の蛇行抑制方法。
2. 前記変形ロールによって変形された前記薄肉鋳片は、前記薄肉鋳片の進行方向に直交する断面において、前記薄肉鋳片の幅方向中央部が上方へ突出した形状とされていることを特徴とする請求項１に記載の薄肉鋳片の蛇行抑制方法。
3. 前記変形ロールによって変形された前記薄肉鋳片は、前記薄肉鋳片の進行方向に直交する断面において、前記薄肉鋳片の幅方向に直交する方向の最大変位量Ａと前記薄肉鋳片の幅Ｂとの比Ａ／Ｂが０．１％以上５％以下の範囲内とされていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の薄肉鋳片の蛇行抑制方法。
4. 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浸漬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し、前記薄肉鋳片をピンチロールユニットによって上下方向に挟持して搬送する双ロール式連続鋳造装置であって、
   前記ピンチロールユニットは、前記冷却ロール間から引き出された前記薄肉鋳片の形状を変形させる変形ロールと、変形させた前記薄肉鋳片を平坦形状に戻す矯正ロールと、を備えており、
   少なくとも前記ピンチロールユニットの最上流側に配置された前記変形ロールは、上側ロールと下側ロールとを有し、前記上側ロール及び前記下側ロールの一方は、軸線方向の少なくとも一部に径方向内方へ凹んだ凹部を有し、前記上側ロール及び前記下側ロールの他方は、軸線方向の少なくとも一部に径方向外方に突出した凸部を有することを特徴とする双ロール式連続鋳造装置。
5. 前記変形ロールは、軸線方向中央部が径方向内方へ凹んだ凹部を有する上側ロールと、軸線方向中央部が径方向外方へ突出した凸部を有する下側ロールと、で構成されていることを特徴とする請求項４に記載の双ロール式連続鋳造装置。
6. 前記変形ロールにおいて、前記上側ロールと前記下側ロールとのロールギャップが、鋳片幅方向で一定とされていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の双ロール式連続鋳造装置。

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