JP3884117B2 - 金属ストリップ連続鋳造方法及び金属ストリップ鋳造装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属ストリップ連続鋳造方法及び金属ストリップ鋳造装置に関する。より詳細には、双ロール式連続鋳造機に関するが、これに限定されるものではない。
【０００２】
【従来の技術】
従来、溶融金属から金属板を連続的に鋳造する一手段として、種々の双ロール式連続鋳造機が提案されている。
【０００３】
図４は特開昭６３−２６２４０号公報及び特開昭６３−３０１５８号公報に開示されているストリップキャスタ（双ロール式連続鋳造機）を示すものである。
【０００４】
１ａ，１ｂは一対の内部冷却される鋳造ロールであり、該鋳造ロール１ａ，１ｂは、水平に且つ互いに平行に並ぶように配置されている。
【０００５】
この鋳造ロール１ａ，１ｂの直上には、鋳造ロール１ａ，１ｂの間に溶融金属溜まり２を形成させるためのタンディッシュ３が設けられており、鋳造ロール１ａ，１ｂの間に溶融金属溜まり２を形成させた状態で、図４において左側に位置する鋳造ロール１ａを時計回りに、また、図４において右側に位置する鋳造ロール１ｂを反時計回りに同時に回動させると、鋳造ロール１ａ，１ｂの間で凝固した金属が鋳造ロール１ａ，１ｂのロールギャップに応じた板厚のストリップ４に成形されて鋳造ロール１ａ，１ｂの下方へ連続的に送り出されるようになっている。
【０００６】
５ａ，５ｂは一対のピンチロール群であり、該ピンチロール群５ａ，５ｂは、鋳造ロール１ａ，１ｂから下方へ送り出されるストリップ４を板厚方向に挾持し得るように、鋳造ロール１ａ，１ｂの直下に配置されている。
【０００７】
６は側方から見て湾曲板状に形成されたストリップガイド部材であり、該ストリップガイド部材６は、ピンチロール群５ａ，５ｂから下方へ送り出されるストリップ４を水平方向へ案内するように、ピンチロール群５ａ，５ｂの下方に配置されている。
【０００８】
７ａ，７ｂは一対のピンチロールであり、該ピンチロール７ａ，７ｂは、ストリップガイド部材６によって水平方向に案内されるストリップ４を板厚方向に挾持し得るように、ストリップガイド部材６のストリップ移動方向前方に配置されている。
【０００９】
８は巻取機であり、該巻取機８は、ピンチロール７ａ，７ｂから水平に送り出されるストリップ４を巻き取り得るように、ピンチロール７ａ，７ｂの下流側に配置されている。
【００１０】
上述した鋳造ロール１ａ，１ｂの下半部、ピンチロール群５ａ，５ｂ、ストリップガイド部材６、ピンチロール７ａ，７ｂ、巻取機８は、一体的に形成されたチャンバ（ケーシング）９に内装されており、該チャンバ９の内部には、ストリップガイド部材６とピンチロール７ａ，７ｂとの間において、ストリップ４の下面及び上面に対峙するようにノズル１０ａ，１０ｂが設けられている。
【００１１】
このノズル１０ａ，１０ｂには、供給管１１ａ，１１ｂを介してガス供給源１２が接続され、チャンバ９には、供給管１３ａ，１３ｂを介してガス供給源１４が接続されている。
【００１２】
すなわち、図４に示す双ロール式連続鋳造機においては、窒素ガス等の無酸化ガスをチャンバ９へ供給することにより該チャンバ９の内部を無酸化ガス雰囲気とし、更に、窒素ガスをノズル１０ａ，１０ｂから噴射させることにより、ストリップ４の表面にスケール（酸化被膜）が生成されるのを抑制するようになっている。
【００１３】
また、ストリップ４の温度は、鋳造ロール１ａ，１ｂから送り出される時点において約１４００℃程度であるが、ノズル１０ａ，１０ｂから噴射される窒素ガスによって冷却されると、約６００〜８００℃程度に低下する。
【００１４】
ＰＣＴ出願公開明細書９５−２６８４０号は、溜まりで形成されてから鋳造機からインライン圧延機へと出てくるストリップを囲むチャンバを有し、鋳造ストリップがチャンバ内で水により冷却される双ロール鋳造機を提案している。
【００１５】
特開昭５９−１９９１５２号公報は双ロール鋳造機の鋳造ロールと鋳造スラブを冷却する３個の冷却ロールの配置を提案しており、鋳造ロールから出てきた後の鋳造スラブを、不活性ガスで満たされた完全にチャンバ内で鋳造スラブを冷却し、鋳造スラブ温度が１５０℃以下に冷めてから鋳造スラブを回収する。この方法では、（４ｍｍ厚の）鋳造スラブが１５０℃以下になるまで空気に接触しないので、鋳造スラブ上の酸化物スケールの形成を本質的に防ぐことが可能である。
【００１６】
特開平６−３３９７５２号公報は、ストリップ厚が例えば３ｍｍの鋳造スラブの進行方向において鋳造ロールの下方に隣接して雰囲気調節域を有した双ロール式鋳造機を提案しており、雰囲気調節域は複数の雰囲気調節チャンバで形成し、隣接する各雰囲気調節チャンバの雰囲気がチャンバを通る鋳造ストリップを次々に冷却することにより、表面温度５００℃以下のストリップが最終チャンバを出る。各チャンバには、酸素が０．５容積％以下の非酸化雰囲気が提供される。
【００１７】
加えて、特開平６−３３９７５２号公報は、雰囲気の組成をいろいろ変え、種々の雰囲気で鋳造ストリップを冷却し、隣接チャンバから種々の温度で出すという実験を開示している。実験によれば、アルゴン雰囲気（酸素が０．５容積％以下）でストリップを３８０℃に冷却すると酸化物厚が３ミクロンになるのに対し、同じ雰囲気で５２０℃に冷却してから空気雰囲気で３８０℃に冷却すると酸化物厚が５ミクロンになると示されている。更に、後者の実験でアルゴンを窒素に替えると、酸化物厚が４ミクロンになる。加えて、０．１乃至１容積％の酸素を含むアルゴン雰囲気を用いると、ストリップを３８０℃に冷却することにより２３ミクロンのスケールができると開示されている。
【００１８】
ＰＣＴ出願公開明細書９５−２６２４２号は、特開平６−３３９７５２号公報で提案のたぐいの複数の雰囲気調節チャンバを有する双ロール式鋳造機を提案している。種々のチャンバを通過するストリップは特開平６−３３９７５２号公報と同様の冷却率で冷却されるが、チャンバ内の不活性雰囲気の含む酸素レベルは遥かに高く（最高５．０容積％）、最終チャンバを出るストリップは温度が７５０℃以上であって６乃至１０ミクロンの厚さのスケールを有すると述べられている。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図４に示す双ロール式連続鋳造機では、チャンバ９の内部を完全に無酸化ガス雰囲気に維持することは困難であるので、ストリップ４の表面にスケールが生成されることがあり、また、巻取機８により巻き取られたストリップ４をチャンバ９から取り出す際には該チャンバ９を大気開放することになるため、窒素ガスの消費量が多い。加えて、窒素は高価なので操業費用が高くなる。
【００２０】
ＰＣＴ出願公開明細書９５−２６８４０号に開示の鋳造機では、溜まりで形成されてからのストリップを囲むチャンバ内で急冷することにはいろいろ問題があり、とりわけ凝結の問題は小さくない。鋼等の鉄系金属の鋳造の場合や室温で通常は液体である急冷媒体により急冷を行う場合、特に水等の安価な急冷媒体を用いる場合に、この凝結の問題は悪化し、特に重大となる。双ロール鋳造機で鋼ストリップを鋳造すると、ストリップは１４００℃台の高温でロール間隙を出るので、この種の急冷媒体を斯かるチャンバに用いることが蒸発、ひいては凝結を引き起こし得る。鋳造ロール上での凝結は鋳造溜まり内の爆発を引き起こし、従って、鋳造工程や生じるストリップの質に有害な効果をもたらし得ることが判明している。このことは鋳造ロールが最も冷えている操業開始時に特に問題である。
【００２１】
特開昭５９−１９９１５２号公報で開示の方法は、大規模双ロール式連続鋳造機では、不活性ガスを満たしたチャンバが巨大となり、設備費が嵩むし、大量の不活性ガスが必要であるし、ひいてはランニングコストが高いという欠点を有している。冷却ロールは高価であるばかりでなく、ストリップをガイド又は通すよう上下動可能としなければならない。加えて、スラブ先端は通しにくいので、通し又はガイドの段階で先端の大部分はうまく冷却されずに劣悪な品質のものとなってしまい、捨てざるを得ない。
【００２２】
特開平６−３３９７５２号公報やＰＣＴ出願公開明細書９５−２６８４０号で開示の程度のスケール（酸化被膜）厚は、冷間圧延やその後の金属コーティングでは許容できない値であり、従来、酸洗いにより厚みを許容レベル（０．１ミクロン以下）に減らしていた。
【００２３】
本発明はこの問題に対し、ストリップの持つ酸化被膜厚を最高０．５ミクロンまでとし、ストリップを酸洗いなしに冷間圧延し、亜鉛、亜鉛合金、アルミニウム、アルミニウム合金等で金属被覆する金属ストリップ連続鋳造方法及び金属ストリップ鋳造装置を提供することにより対処している。
【００２４】
驚くべきことに、０．５ミクロンまでの酸化物層は許容性があり、斯かる酸化物は、冷間圧延で残る油を従来除去するプレコーティング炉で還元される。斯かる還元は、完全な再結晶化が起きる温度へとストリップを加熱することなしに達成される。
【００２５】
本発明の目的は、先行技術の上記した問題点に本質的に打ち勝つ又は問題点を軽減することである。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明は、
鋳造機の鋳造ロール表面上に溶融金属溜まりを支持し、
鋳造ロールを回転させ溶融金属溜まりから離反するストリップを製造し、
溶融金属溜まりから離れて巻取機へと向かう移動経路に沿ってストリップを案内し、
溶融金属溜まりで形成したストリップを取り囲むよう構成した上流側チャンバと、１又は複数の他チャンバとで構成したエンクロージャ内にストリップを、前記移動経路の全体にわたって閉じ込め、
エンクロージャ内の各チャンバが５容積％以下の酸素レベルに制御した雰囲気を各々提供し、それにより移動経路通過時のストリップにスケールが形成するのを制御することからなる金属ストリップ連続鋳造方法であって、
金属ストリップが３００℃以下の温度で移送経路を出て、１つ、あるいは複数の他チャンバを通過し、巻取機に至るときに０．５ミクロン以下の薄いスケール層を有するように、前記１又は複数の他チャンバ内でストリップを急冷することを特徴とする金属ストリップ連続鋳造方法を提供する。
【００２７】
好ましくは、該金属ストリップ連続鋳造方法は、ストリップを巻き戻し、酸洗いなしに冷間圧延する段階を更に含む。
【００２８】
更に好ましくは、支持する段階が、間にロール間隙を形成する一対の冷却鋳造ロール上で鋳造溜まりを支持することからなり、動かす段階が、冷却鋳造ロールを相反方向に回転させてロール間隙から下方に出るよう凝固ストリップを製造することからなる。
【００２９】
急冷段階は、室温にて一般に液体である急冷媒体により行うのが好ましい。
【００３０】
更に好ましくは、急冷媒体が、メチルアルコール、水、メチルアルコールと水の混合物のいずれかである。
【００３１】
本発明の金属ストリップ連続鋳造方法は、ストリップ鋳造機と同ラインでストリップを熱間圧延するよう、凝固ストリップを移動経路に沿って配した熱間圧延機へと送給する段階を更に含むことができる。
【００３２】
圧延機の手前に配した加熱手段により、圧延機に入る前にストリップの温度を調節することができる。
【００３３】
圧延機へ入る時にもストリップはエンクロージャ内にある。これは、エンクロージャ内に圧延機を取り囲むことにより、更に好ましくは、圧延機のロールに対しエンクロージャをシールすることにより達成できる。
【００３４】
エンクロージャは、一対のピンチロールの形をとるシール手段から成って、その間をストリップが通ってエンクロージャを出るようにすることができる。更に好ましくは、エンクロージャは、シャッタの形をとるシール手段から成って、それを介してストリップが通過してエンクロージャを出る。
【００３５】
本発明の金属ストリップ連続鋳造方法は、エンクロージャ内の初期酸素レベルを５容積％以下に減らすようストリップ鋳造開始前にエンクロージャを浄化する段階を更に含むことができる。
【００３６】
本発明の金属ストリップ連続鋳造方法は、急冷媒体のリサイクルのため使用済み急冷媒体を収集・処理する段階を更に含むことが好ましい。
【００３７】
エンクロージャは鋳造溜まりを完全に取り囲むことができる。
【００３８】
好ましくは、本発明の金属ストリップ連続鋳造方法は、複数のチャンバの少なくとも１つに無酸化ガスを供給する段階を更に含む。
【００３９】
更に好ましくは、本発明の金属ストリップ連続鋳造方法は、複数のチャンバの少なくとも１つに還元ガスを供給する段階を更に含む。
【００４０】
エンクロージャが、上流側チャンバと中間チャンバと下流側チャンバの３チャンバから構成されて移動経路を限定する、金属ストリップ連続鋳造方法であり、鋳造機から出てきたストリップをピンチロールで挾持し、該ピンチロールで送られたストリップを作業ロールを有する圧延機で圧延し、鋳造表面とピンチロールの外周に接触したシール部材により、鋳造表面とピンチロールとの間の移動経路を取り囲む上流側チャンバをシールし、ピンチロールと作業ロールの外周に接触したシール部材により、ピンチロールと作業ロールとの間の移送経路を取り囲む中間チャンバをシールし、作業ロールの外周に接触したシール手段と下流側チャンバ下流側端でストリップを通すよう構成されたシール手段とにより、作業ロール間の移送経路を巻取機の手前まで取り囲む下流側チャンバをシールするという諸段階を含むことが好ましい。
【００４１】
本発明は、間にロール間隙を形成する一対のほぼ水平な鋳造ロールと、
鋳造ロール間のロール間隙に溶融金属を供給して鋳造ロールに支持された溶融金属溜まりを形成する金属供給手段と、
鋳造ロールを冷却する手段と、
鋳造ロールを相反方向に回転させて、それによりロール間隙から下方に送給される鋳造ストリップを製造する手段と、
ロール間隙から下方に送給されたストリップを、ロール間隙から巻取機の方への移動経路を介して案内するストリップ案内手段と、
前記移動経路に沿って配されて、鋳造ストリップを受けてストリップ鋳造機と同ラインでストリップを圧延する熱間圧延機と、
前記移動経路全体にわたってストリップを取り囲むエンクロージャとからなる金属ストリップ鋳造装置であって、
該エンクロージャを、鋳造ロールが上流側チャンバ内に形成したストリップを供給するようにロール直下に配された上流側チャンバと、該上流側チャンバの下流側に位置した１又は複数の他チャンバとから構成し、各チャンバが制御された雰囲気を有することにより、装置操業中にストリップにスケールが形成されるのを制御し、ストリップが３００℃以下の温度で移動経路を出るよう、通過するストリップを急冷するための室温で液体である急冷媒体からなる急冷手段を１又は複数の他チャンバの少なくとも１つに備え、熱間圧延機を上流側チャンバより下流側且つ冷却手段より上流側の移送経路に沿って配したことを特徴とする金属ストリップ鋳造装置をも提供する。
【００４２】
急冷媒体は、例えば、メチルアルコール、水、メチルアルコールと水の混合物のいずれかとすることができる。
【００４３】
好ましくは、シール部材は、前記チャンバ間にシールを形成するラビリンスシールの形をとって設けられる。
【００４４】
好ましくは、圧延機がチャンバ間に配置される。
【００４５】
更に好ましくは、本発明の金属ストリップ鋳造装置は、圧延機に入る前にストリップの温度を調節するよう圧延機の手前に配した加熱手段を更に含む。
【００４６】
本発明によれば、双ロール式連続鋳造機と、該鋳造機の一対の鋳造ロールにより連続鋳造されるストリップを挾持するピンチロールと、該ピンチロールから送り出されるストリップを巻き取る巻取機と、鋳造ロールからピンチロールまでの間のストリップの移動経路を取り囲み且つ鋳造ロール及びピンチロールの外周部分に気密に接するシール部材を有する上流側チャンバと、ピンチロールから巻取機の手前までの間のストリップの移動経路を取り囲み且つピンチロールの外周部分に気密に接するシール部材を有する下流側チャンバと、該下流側チャンバの巻取機寄り端部にストリップを通過させ得るように設けたシール手段と、上流側チャンバ及び下流側チャンバに無酸化ガスと還元ガスとを供給するガス供給源と、下流側チャンバ内でストリップを急冷する急冷手段とを備えてなり、それにより、後で酸洗いなしに冷間圧延できるようストリップが巻き取られて０．５ミクロン以下のスケールを有することからなる、本発明の方法により金属ストリップを鋳造する方法が提供される。
【００４７】
又、本発明によれば、双ロール式連続鋳造機と、該鋳造機の一対の鋳造ロールによって連続的に鋳造されるストリップを挾持するピンチロールと、該ピンチロールから送り出されるストリップを圧延する一対の作業ロールを備えた圧延機と、該圧延機から送り出されるストリップを巻き取る巻取機と、鋳造ロールからピンチロールまでの間のストリップの移動経路を取り囲み且つ鋳造ロール及びピンチロールの外周部分に気密に接するシール部材を有する上流側チャンバと、ピンチロールから作業ロールまでの間のストリップの移動経路を取り囲み且つピンチロール及び作業ロールの外周部に気密に接するシール部材を有する中間チャンバと、作業ロールから巻取機の手前までの間のストリップの移動経路を取り囲み且つ作業ロールの外周部分に気密に接するシール部材と下流側チャンバの巻取機寄り端部にストリップを通過させ得るように設けたシール手段とを有する下流側チャンバと、上流側チャンバ、中間チャンバ及び下流側チャンバの内部に無酸化ガスと還元ガスとを供給するガス供給源と、室温で液体である急冷媒体から成り下流側チャンバ内でストリップを急冷する急冷手段とを含み、それにより後で酸洗いなしに冷間圧延できるようストリップが巻き取られて０．５ミクロン以下のスケールを有することから成る金属ストリップ連続鋳造装置を提供する。
【００４８】
好ましくは、ノズル群をストリップに対面するようチャンバ各々に配し、前記ノズル群をガス供給源に接続する。
【００４９】
圧延機を有する実施例では、圧延機に入る前にストリップの温度を調節できるようヒータをピンチロールと作業ロールとの間でストリップに対面するよう配することができる。
【００５０】
好ましくは、急冷手段は、下流側チャンバ内のノズル群と、該ノズル群へと急冷媒体を供給する急冷媒体供給源とを更に含む。
【００５１】
好ましくは、本発明の金属ストリップ鋳造装置は、急冷媒体のリサイクルのため使用済み急冷媒体を収集する手段と処理する手段とを含む。
【００５２】
無酸化ガスと還元ガスをチャンバに供給して、ストリップ表面にスケールが発生するのを抑制することが好ましい。
【００５３】
圧延機を備えた実施の形態においては、圧延機をピンチロールと巻取機との間に配することができる。
【００５４】
好ましくは、シール手段がシャッタの形をとっている。
【００５５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００５６】
図１及び図２は本発明の金属ストリップ連続鋳造方法により金属ストリップを鋳造する双ロール式連続鋳造機の実施の形態の第１の例を示すものであり、図中図４と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【００５７】
１５は設備側方から見て湾曲板状に形成されたスレッディングテーブルであり、該スレッディングテーブル１５は、一対の冷却された鋳造ロール１ａ，１ｂから下方へ送り出されるストリップ４を水平方向に案内する案内位置（図１において二点鎖線で図示されている状態）と該案内位置の下側に垂下した待機位置（図１において実線で図示されている状態）との間を回動し得るように、鋳造ロール１ａ，１ｂの直下に配置されている。
【００５８】
１６ａ，１６ｂは一対のキャッチロールであり、該キャッチロール１６ａ，１６ｂは、案内位置に設定されたスレッディングテーブル１５によって水平方向に案内されるストリップ４を板厚方向に挾持し得るようにスレッディングテーブル１５のストリップ移動方向前方に配置されており、ストリップ４の上側に位置するキャッチロール１６ｂは、ストリップ４の下側に位置するキャッチロール１６ａに対して昇降し得るようになっている。
【００５９】
１７ａ，１７ｂは一対の第１のピンチロールであり、該第１のピンチロール１７ａ，１７ｂは、キャッチロール１６ａ，１６ｂより送り出されるストリップ４を板厚方向に挾持し得るように、キャッチロール１６ａ，１６ｂのストリップ移動方向前方に配置されている。
【００６０】
１８ａ，１８ｂは一対の第２のピンチロールであり、該第２のピンチロール１８ａ，１８ｂは、第１のピンチロール１７ａ，１７ｂより送り出されるストリップ４を板厚方向に挾持し得るように、第１のピンチロール１７ａ，１７ｂのストリップ移動方向前方に配置されており、この第２のピンチロール１８ａ，１８ｂのストリップ移動方向前方には、ストリップ４を巻き取り得る巻取機８が配置されている。
【００６１】
１９は上流側チャンバであり、該上流側チャンバ１９は、鋳造ロール１ａ，１ｂから第１のピンチロール１７ａ，１７ｂまでの間のストリップ４の移動経路を取り囲むように形成されており、前記のスレッディングテーブル１５、及びキャッチロール１６ａ，１６ｂは、この上流側チャンバ１９に内装されている。
【００６２】
また、上流側チャンバ１９の下部には、排出管３９の流体流通方向上流端が接続されている。
【００６３】
２０ａ，２０ｂはシール部材であり、該シール部材２０ａ，２０ｂは、鋳造ロール１ａ，１ｂの外周部分に気密に接触するように、上流側チャンバ１９の鋳造ロール１ａ，１ｂに対峙する端部に装着されている。
【００６４】
２１ａ，２１ｂはシール部材であり、該シール部材２１ａ，２１ｂは、第１のピンチロール１７ａ，１７ｂの外周部分に気密に接触するように、上流側チャンバ１９の第１のピンチロール１７ａ，１７ｂに対峙する端部に装着されている。
【００６５】
これらのシール部材２０ａ，２０ｂ，２１ａ，２１ｂには、ラビリンスシールや多数の金属素線によって形成されるワイヤシールが適用されている。
【００６６】
２２ａ，２２ｂはノズル群であり、該ノズル群２２ａ，２２ｂは、鋳造ロール１ａ，１ｂの直下とキャッチロール１６ａ，１６ｂとの間において、ストリップ４の一面（下面）及び他面（上面）に対峙する使用位置とストリップ４の側方の待機位置との間をストリップ４の板幅方向に移動し得るように、上流側チャンバ１９に内装されており、ノズル群２２ａ，２２ｂが待機位置に設定されている状態において、先に述べたスレッディングテーブル１５が、待機位置と案内位置との間を回動することができるようになっている。
【００６７】
このノズル群２２ａ，２２ｂには、流量調整弁２８ａ，２８ｂを有する供給管２９ａ，２９ｂの流体流通方向下流端が接続されている。
【００６８】
２３ａ，２３ｂはノズル群であり、該ノズル群２３ａ，２３ｂは、キャッチロール１６ａ，１６ｂと第１のピンチロール１７ａ，１７ｂとの間において、ストリップ４の下面及び上面に対峙するように、上流側チャンバ１９に内装されている。
【００６９】
このノズル群２３ａ，２３ｂには、流量調整弁３０ａ，３０ｂを有する供給管３１ａ，３１ｂの流体流通方向下流端が接続されている。
【００７０】
２４は下流側チャンバであり、該下流側チャンバ２４は、第１のピンチロール１７ａ，１７ｂから第２のピンチロール１８ａ，１８ｂの手前までの間のストリップ４の移動経路を取り囲むように形成されている。
【００７１】
この下流側チャンバ２４には、ストリップ４の表面から発せられる赤外線エネルギーを集光して電気信号に変換することにより、ストリップ４の温度を検出する放射温度計等の非接触式温度検出手段（図示せず）が設けられている。
【００７２】
また、下流側チャンバ２４の下部には、排出管４０の流体流通方向上流端が接続されている。
【００７３】
２５ａ，２５ｂはシール部材であり、該シール部材２５ａ，２５ｂは、第１のピンチロール１７ａ，１７ｂの外周部分に気密に接触するように、下流側チャンバ２４の第１のピンチロール１７ａ，１７ｂに対峙する端部に装着されている。
【００７４】
このシール部材２５ａ，２５ｂには、ラビリンスシールや多数の金属素線によって形成されるワイヤシールが適用されている。
【００７５】
２６はシャッタの形をとるシール手段であり、該シャッタ２６は、ストリップ４を通過させ得るように、下流側チャンバ２４の第２のピンチロール１８ａ，１８ｂに対峙する端部に設けられている。
【００７６】
上記のシャッタ２６は、ストリップ４の下側に位置するように下流側チャンバ２４の第２のピンチロール１８ａ，１８ｂに対峙する端部に固着された下部カバー２６ａと、該下部カバー２６ａの上方に位置し且つ上下動可能な上部カバー２６ｂと、下部カバー２６ａ及び上部カバー２６ｂの外側面に沿ってストリップ４の板幅方向に移動可能な一対のサイドカバー２６ｃ，２６ｄと、上部カバー２６ｂを上下動させるシリンダ２６ｅ，２６ｅと、サイドカバー２６ｃ，２６ｄをストリップ４の板幅方向に移動させるシリンダ２６ｆ，２６ｇとから構成されており、シリンダ２６ｅ，２６ｅ，２６ｆ，２６ｇに流体圧を付与することにより、下部カバー２６ａの上縁、上部カバー２６ｂの下位置、サイドカバー２６ｃ，２６ｄに互いに対向する側縁によって囲まれる開口の面積を、ストリップ４の断面形状に対応して調整することができるようになっている。
【００７７】
２７ａ，２７ｂはノズル群であり、該ノズル群２７ａ，２７ｂは、第１のピンチロール１７ａ，１７ｂとシャッタ２６との間において、ストリップ４の下面及び上面に対峙するように、下流側チャンバ２４に内装されている。
【００７８】
このノズル群２７ａ，２７ｂには、流量調整弁３２ａ，３２ｂを有する供給管３３ａ，３３ｂの流体流通方向下流端と、流量調整弁３４ａ，３４ｂを有する供給管３５ａ，３５ｂの流体流通方向下流端とがそれぞれ接続されている。
【００７９】
３６はガス供給源であり、該ガス供給源３６は、窒素ガス（無酸化ガス）が充填された窒素ガスボンベ３６ａ〜３６ｃと、水素ガス（還元ガス）が充填された水素ガスボンベ３６ｄによって構成されている。
【００８０】
ガス供給源３６には、先に述べた供給管２９ａ，３１ａ，３３ａの流体流通方向上流端が供給管３７ａを介して接続され、また、供給管２９ｂ，３１ｂ，３３ｂの流体流通方向上流端が供給管３７ｂを介して接続されており、窒素ガスボンベ３６ａ〜３６ｃの流量調整弁３８ａ〜３８ｃ、水素ガスボンベ３６ｄの流量調整弁３８ｄ、供給管２９ａ，２９ｂ，３１ａ，３１ｂ，３３ａ，３３ｂの流量調整弁２８ａ，２８ｂ，３０ａ，３０ｂ，３２ａ，３２ｂの開度を適宜調整すると、ノズル群２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ，２７ａ，２７ｂから窒素と水素の混合ガス流が噴射されるようになっている。
【００８１】
４１は冷却液供給源であり、該冷却液供給源４１は、冷却液４２を貯留する冷却液タンク４１ａと、吸入口が冷却液タンク４１ａに連通し且つ吐出口が先に述べた供給管３５ａ，３５ｂの流体流通方向上流端に連通するポンプ４１ｂとを備えており、該ポンプ４１ｂを作動させるとともに供給管３５ａ，３５ｂの流量調整弁３４ａ，３４ｂの開度を適宜調整すると、ノズル群２７ａ，２７ｂから冷却液４２が噴射されるようになっている。
【００８２】
冷却液４２は、室温で液体である、メチルアルコール等の極低酸化性の急冷媒体、水、メチルアルコールと水等の急冷媒体の混合物であってよい。
【００８３】
本発明者らは、驚くべきことに、冷却剤の分離による酸化及び／又はそれによる酸素の同伴にもかかわらず、本発明により０．５ミクロン以下のスケール厚が達成できることを見出した。
【００８４】
４３は廃液処理装置であり、該廃液処理装置４３は、流入口が先に述べた排出管３９，４０の流体流通方向下流端が連通し且つ上流側チャンバ１９及び下流側チャンバ２４の内部で生じた凝結水や冷却廃液等の廃液４４を貯留する廃液タンク４３ａと、該廃液タンク４３ａから流入する廃液４４を処理する処理器４３ｂとを備えている。
【００８５】
以下、図１及び図２に示す双ロール式連続鋳造機の作動を説明する。
【００８６】
鋳造ロール１ａ，１ｂによりストリップ４を連続的に鋳造する際には、ストリップ４の鋳造に先立ち、窒素ガスボンベ３６ａ〜３６ｃの流量調整弁３８ａ〜３８ｃ、水素ガスボンベ３６ｄの流量調整弁３８ｄ、供給管２９ａ，２９ｂ，３１ａ，３１ｂ，３３ａ，３３ｂの流量調整弁２８ａ，２８ｂ，３０ａ，３０ｂ，３２ａ，３２ｂの開度を適宜調整し、ノズル群２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ，２７ａ，２７ｂから窒素を主成分とした窒素と水素の混合ガス流を噴射させることにより、上流側チャンバ１９及び下流側チャンバ２４の内部を無酸化ガス雰囲気にする。
【００８７】
このとき、シャッタ２６の上部カバー２６ｂを下降させて該上部カバー２６ｂを下部カバー２６ａに当接させ、下流側チャンバ２４の第２のピンチロール１８ａ，１８ｂと対峙する端部を閉塞し、下流側チャンバ２４の内部から外部へ上述した混合ガスが流出しないようにしておく。
【００８８】
また、流量調整弁３８ａ〜３８ｄの開度を、混合ガス中の水素の割合が約４％未満になるように設定し、上流側チャンバ１９及び下流側チャンバ２４の内部に充填される混合ガスの爆発を防止する。
【００８９】
上流側チャンバ１９及び下流側チャンバ２４の内部が無酸化ガス雰囲気になったならば、上流側チャンバ１９に内装されているノズル群２２ａ，２２ｂを待機位置に移動させたうえ、スレッディングテーブル１５を案内位置に回動させる。
【００９０】
また、鋳造すべきストリップ４が最小の間隔を保ってシャッタ２６を通過できるように、下部カバー２６ａに対して上部カバー２６ｂを上昇させるとともに、サイドカバー２６ｃ，２６ｄの間隔を調整する。
【００９１】
このとき、上流側チャンバ１９及び下流側チャンバ２４の内圧が大気圧よりもやや高くなるように流量調整弁２８ａ，２８ｂ，３０ａ，３０ｂ，３３ａ，３３ｂの開度を調整し、シャッタ２６が開かれても下流側チャンバ２４の内部に外気が流入しないようにし、上流側チャンバ１９及び下流側チャンバ２４の内部の無酸化ガス雰囲気が保たれるようにする。
【００９２】
上流側チャンバ１９及び下流側チャンバ２４の内部が無酸化ガス雰囲気になったならば、タンディッシュ３に溶融金属を供給することにより溶融金属溜まり２を形成させるとともに、鋳造ロール１ａ，１ｂ、キャッチロール１６ａ，１６ｂ、第１のピンチロール１７ａ，１７ｂ、第２のピンチロール１８ａ，１８ｂを回動させて、ストリップ４を鋳造する。
【００９３】
この鋳造ロール１ａ，１ｂによって送り出されるストリップ４は、スレッディングテーブル１５により水平方向に案内され、キャッチロール１６ａ，１６ｂに挾持されてノズル群２３ａ，２３ｂの間を通過した後、第１のピンチロール１７ａ，１７ｂに挾持されてノズル群２７ａ，２７ｂの間を通過する。
【００９４】
ストリップ４の先端部が第１のピンチロール１７ａ，１７ｂを通過したならば、スレッディングテーブル１５を待機位置に回動させるとともに、ノズル群２２ａ，２２ｂを使用位置に移動させて、該ノズル群２２ａ，２２ｂをストリップ４の一面（下面）及び他面（上面）に対峙させる。
【００９５】
また、ポンプ４１ｂを作動させるとともに、流量調整弁３４ａ，３４ｂの開度を適宜調整し、窒素と水素の混合ガス流に加えて、冷却液４２をノズル群２７ａ，２７ｂから噴射させる。
【００９６】
すなわち、図１及び図２に示す双ロール式連続鋳造機では、ストリップ４が無酸化雰囲気の上流側チャンバ１９及び下流側チャンバ２４の内部を通過する際に、ノズル群２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ，２７ａ，２７ｂからストリップ４に対して噴射される窒素を主成分とした混合ガスによって、ストリップ４の表面におけるスケールの生成が効果的に抑制され、また、上記の混合ガスに含まれている水素ガスによって、ストリップ４の酸化成分が還元される。
【００９７】
更に、下流側チャンバ２４の内部においては、ノズル群２７ａ，２７ｂからメチルアルコール等の冷却液４２がストリップ４に対して噴射され、ストリップ４の温度が低下する。
【００９８】
このとき、下流側チャンバ２４に設けられている非接触式温度検出手段（図示せず）によってストリップ４の温度を検出するとともに、ノズル群２７ａ，２７ｂによる冷却液の噴射量を調整し、ストリップ４の温度が約３００℃程度になるようにする。
【００９９】
従って、スケールが最小に生成された又は全然生成されていない（スケール厚が０．５ミクロン以下）ストリップ４がノズル群２７ａ，２７ｂを経て下流側チャンバ２４の外部へ送り出され、このストリップ４は、第２のピンチロール１８ａ，１８ｂに挾持された後、巻取機８によって巻き取られる。
【０１００】
このように、図１及び図２に示す双ロール式連続鋳造機では、鋳造ロール１ａ，１ｂから第１のピンチロール１７ａ，１７ｂまでの間のストリップ４の移動経路を上流側チャンバ１９によって取り囲み、第１のピンチロール１７ａ，１７ｂから第２のピンチロール１８ａ，１８ｂの手前までの間のストリップ４の移動経路を下流側チャンバ２４に取り囲み、これらの上流側チャンバ１９及び下流側チャンバ２４の内部を窒素を主成分とする窒素と水素の混合ガスによって無酸化ガス雰囲気にするので、ストリップ４の表面にはスケールが最小に生成されるか又は全然生成されない（スケール厚０．５ミクロン以下）。
【０１０１】
また、巻取機８が下流側チャンバ２４の外部に配置されているので、巻き取られたストリップ４を移送する際に、上流側チャンバ１９及び下流側チャンバ２４を大気開放する必要がなく、窒素ガス及び水素ガスを無駄に消費することがない。
【０１０２】
更に、メチルアルコール等の冷却液４２を用いてストリップ４の温度を約３００℃程度にまで冷却するので、ストリップ４の機械的強度を向上させることができ、スケール厚を０．５ミクロン以下に保持できる。
【０１０３】
図３は本発明の双ロール式連続鋳造機の実施の形態の第２の例を示すものであり、図中図１及び図２と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【０１０４】
４５は圧延機であり、該圧延機４５は、第１のピンチロール１７ａ，１７ｂと第２のピンチロール１８ａ，１８ｂとの間に配置されている。
【０１０５】
この圧延機４５は、ストリップ４を板厚方向に挾持し得るようにハウジング４５ｅに枢支された一対の作業ロール４５ａ，４５ｂと、該作業ロール４５ａ，４５ｂを介してストリップ４を圧下し得るようにハウジング４５ｅに枢支された一対の控ロール４５ｃ，４５ｄとを備えている。
【０１０６】
４６は中間チャンバであり、該中間チャンバ４６は、第１のピンチロール１７ａ，１７ｂから作業ロール４５ａ，４５ｂまでの間のストリップ４の移動経路を取り囲むように形成されている。
【０１０７】
この中間チャンバ４６には、ストリップ４の表面から発せられる赤外線エネルギーを集光して電気信号に変換することにより、ストリップ４の温度を検出する放射温度計等の非接触式温度検出手段（図示せず）が設けられている。
【０１０８】
また、中間チャンバ４６の下部には、排出管６０の流体流通方向上流端が接続されている。
【０１０９】
４７ａ，４７ｂはシール部材であり、該シール部材４７ａ，４７ｂは、第１のピンチロール１７ａ，１７ｂの外周部分に気密に接触するように、中間チャンバ４６の第１のピンチロール１７ａ，１７ｂに対峙する端部に装着されている。
【０１１０】
４８ａ，４８ｂはシール部材であり、該シール部材４８ａ，４８ｂは、作業ロール４５ａ，４５ｂの外周部分に気密に接触するように、中間チャンバ４６の作業ロール４５ａ，４５ｂに対峙する端部に装着されている。
【０１１１】
これらのシール部材４７ａ，４７ｂ，４８ａ，４８ｂには、ラビリンスシールや多数の金属素線によって形成されるワイヤシールが適用されている。
【０１１２】
４９ａ，４９ｂはノズル群であり、該ノズル群４９ａ，４９ｂは、第１のピンチロール１７ａ，１７ｂと作業ロール４５ａ，４５ｂとの間において、ストリップ４の下面及び上面に対峙するように、中間チャンバ４６に内装されている。
【０１１３】
このノズル群４９ａ，４９ｂには、流量調整弁５４ａ，５４ｂを有する供給管５５ａ，５５ｂの流体流通方向下流端が接続されている。
【０１１４】
５０ａ、５０ｂはヒータであり、該ヒータ５０ａ，５０ｂは、ノズル群４９ａ，４９ｂと作業ロール４５ａ，４５ｂとの間において、ストリップ４の下面及び上面に対峙するように、中間チャンバ４６に内装されている。
【０１１５】
５１は下流側チャンバであり、該下流側チャンバ５１は、作業ロール４５ａ，４５ｂから第２のピンチロール１８ａ，１８ｂの手前までの間のストリップ４の移動経路を取り囲むように形成されている。
【０１１６】
この下流側チャンバ５１には、ストリップ４の表面から発せられる赤外線エネルギーを集光して電気信号に変換することにより、ストリップ４の温度を検出する放射温度計等の非接触式温度検出手段（図示せず）が設けられている。
【０１１７】
また、下流側チャンバ５１の下部には、排出管６１の流体流通方向上流端が接続されている。
【０１１８】
５２ａ，５２ｂはシール部材であり、該シール部材５２ａ，５２ｂは、作業ロール４５ａ，４５ｂの外周部分に気密に接触するように、下流側チャンバ５１の作業ロール４５ａ，４５ｂに対峙する端部に装着されている。
【０１１９】
このシール部材５２ａ，５２ｂには、ラビリンスシールや多数の金属素線によって形成されるワイヤシールが適用されている。
【０１２０】
また、下流側チャンバ５１の第２のピンチロール１８ａ，１８ｂに対峙する端部には、図１及び図２に示すものと同一構成のシャッタ２６が、ストリップ４を通過させ得るように設けられている。
【０１２１】
５３ａ，５３ｂはノズル群であり、該ノズル群５３ａ，５３ｂは、作業ロール４５ａ，４５ｂとシャッタ２６との間において、ストリップ４の下面及び上面に対峙するように、下流側チャンバ５１に内装されている。
【０１２２】
このノズル群５３ａ，５３ｂには、流量調整弁５６ａ，５６ｂを有する供給管５７ａ，５７ｂの流体流通方向下流端と、流量調整弁５８ａ，５８ｂを有する供給管５９ａ，５９ｂの流体流通方向下流端とがそれぞれ接続されている。
【０１２３】
先に述べた供給管５５ａ，５７ａの流体流通方向上端は、供給管２９ａ，３１ａの流体流通方向上流端とともに、供給管３７ａを介してガス供給源３６に接続され、また、供給管５５ｂ，５７ｂの流体流通方向上流端は、供給管２９ｂ，３１ｂの流体流通方向上流端とともに、供給管３７ｂを介してガス供給源３６に接続されており、流量調整弁３８ａ〜３８ｄ、流量調整弁２８ａ，２８ｂ，３０ａ，３０ｂ，３２ａ，３２ｂの開度を適宜調整すると、ノズル群２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ，４９ａ，４９ｂ，５３ａ，５３ｂから窒素と水素の混合ガス流が噴射されるようになっている。
【０１２４】
また、先に述べた供給管５９ａ，５９ｂの流体流通方向上流端は、ポンプ４１ｂの吐出口に連通しており、ポンプ４１ｂを作動させるとともに流量調整弁５８ａ，５８ｂの開度を適宜調整すると、ノズル群５３ａ，５３ｂから冷却液４２が噴射されるようになっている。
【０１２５】
更に、先に述べた排出管６０，６１の流体流通方向下流端は、排出管３９，４０の流体流通方向下流端とともに、廃液タンク４３ａの流入口に連通しており、上流側チャンバ１９、中間チャンバ４６及び下流側チャンバ５１の内部で生じた凝結水や冷却廃液等の廃液は、廃液タンク４３ａから処理器４３ｂに流入して処理されるようになっている。
【０１２６】
以下、図３に示す双ロール式連続鋳造機の作動を説明する。
【０１２７】
鋳造ロール１ａ，１ｂによりストリップ４を連続的に鋳造する際には、ストリップ４の鋳造に先立ち、流量調整弁３８ａ〜３８ｄ、流量調整弁２８ａ，２８ｂ，３０ａ，３０ｂ，５４ａ，５４ｂ，５６ａ，５６ｂの開度を適宜調整し、ノズル群２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ，４９ａ，４９ｂ，５３ａ，５３ｂから窒素を主成分とした窒素と水素の混合ガス流を噴射させることにより、上流側チャンバ１９、中間チャンバ４６及び下流側チャンバ５１の内部を無酸化ガス雰囲気にする。
【０１２８】
このとき、シャッタ２６により下流側チャンバ５１の内部から外部へ上述した混合ガスが流出しないようにしておく。
【０１２９】
また、流量調整弁３８ａ〜３８ｄの開度を、混合ガス中の水素の割合が約４％未満になるように設定し、上流側チャンバ１９、中間チャンバ４６及び下流側チャンバ５１の内部に充填される混合ガスの爆発を防止する。
【０１３０】
上流側チャンバ１９、中間チャンバ４６及び下流側チャンバ５１の内部が無酸化ガス雰囲気になったならば、ノズル群２２ａ，２２ｂを待機位置に移動させたうえ、スレッディングテーブル１５を案内位置に回動させ、また、鋳造すべきストリップ４が最小の間隔を保ってシャッタ２６を通過できるように、該シャッタ２６を開放する。
【０１３１】
上流側チャンバ１９、中間チャンバ４６及び下流側チャンバ５１の内部が無酸化ガス雰囲気になったならば、タンディッシュ３に溶融金属を供給することにより溶融金属溜まり２を形成させるとともに、鋳造ロール１ａ，１ｂ、キャッチロール１６ａ，１６ｂ、第１のピンチロール１７ａ，１７ｂ、圧延機４５の作業ロール４５ａ，４５ｂ、第２のピンチロール１８ａ，１８ｂを回動させて、ストリップ４を鋳造する。
【０１３２】
この鋳造ロール１ａ，１ｂによって送り出されるストリップ４は、スレッディングテーブル１５により水平方向に案内され、キャッチロール１６ａ，１６ｂ、ノズル群２３ａ，２３ｂの間、第１のピンチロール１７ａ，１７ｂ、ノズル群４９ａ，４９ｂの間、ヒータ５０ａ，５０ｂの間を通過した後、圧延機４５の作業ロール４５ａ，４５ｂによって鋳造ロール１ａ，１ｂだけでは達成され得ない板厚に圧下成形される。
【０１３３】
ストリップ４の先端部が第１のピンチロール１７ａ，１７ｂを通過したならば、スレッディングテーブル１５を待機位置に回動させるとともに、ノズル群２２ａ，２２ｂを使用位置に移動させる。
【０１３４】
また、ポンプ４１ｂを作動させるとともに、流量調整弁５８ａ，５８ｂの開度を適宜調整し、窒素と水素の混合ガス流に加えて、冷却液４２をノズル群２７ａ，２７ｂから噴射させる。
【０１３５】
すなわち、図３に示す双ロール式連続鋳造機では、ストリップ４が無酸化雰囲気の上流側チャンバ１９、中間チャンバ４６及び下流側チャンバ５１の内部を通過する際に、ノズル群２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ，４９ａ，４９ｂ，５３ａ，５３ｂからストリップ４に対して噴射される窒素を主成分とした混合ガスによって、ストリップ４の表面におけるスケールの生成が効果的に抑制され、また、上記の混合ガスに含まれている水素ガスによって、ストリップ４の酸化成分が還元される。
【０１３６】
更に、下流側チャンバ５１の内部においては、ノズル群５３ａ，５３ｂからメチルアルコール等の冷却液４２がストリップ４に対して噴射され、ストリップ４の温度が低下する。
【０１３７】
このとき、下流側チャンバ５１に設けられている非接触式温度検出手段（図示せず）によってストリップ４の温度を検出するとともに、ノズル群５３ａ，５３ｂによる冷却液の噴射量を調整し、ストリップ４の温度が約３００℃程度になるようにする。
【０１３８】
従って、鋳造ロール１ａ，１ｂだけでは達成できない板厚に圧下成形され且つスケールが最小に形成された又は全然生成されていない（スケール厚が０．５ミクロン以下）ストリップ４がノズル群５３ａ，５３ｂを経て下流側チャンバ２４の外部へ送り出され、このストリップ４は、第２のピンチロール１８ａ，１８ｂに挾持された後、巻取機８によって巻き取られる。
【０１３９】
また、ストリップ４を圧下成形するのに際しては、中間チャンバ４６に設けられている非接触式温度検出手段（図示せず）によって、圧延機４５の手前におけるストリップ４の温度を検出し、ストリップ４の温度が約９００〜１０００℃程度よりも低くなった場合には、ヒータ５０ａ，５０ｂによりストリップ４を加熱して、ストリップ４が適切な状態で圧下成形されるようにする。
【０１４０】
このように、図３に示す双ロール式連続鋳造機では、鋳造ロール１ａ，１ｂから第１のピンチロール１７ａ，１７ｂまでの間のストリップ４の移動経路を上流側チャンバ１９によって取り囲み、第１のピンチロール１７ａ，１７ｂから圧延機４５の作業ロール４５ａ，４５ｂまでの間のストリップ４の移動経路を中間チャンバ４６によって取り囲み、作業ロール４５ａ，４５ｂから第２のピンチロール１８ａ，１８ｂの手前までの間のストリップ４の移動経路を下流側チャンバ５１に取り囲み、これらの上流側チャンバ１９、中間チャンバ４６及び下流側チャンバ５１の内部を窒素を主成分とする窒素と水素の混合ガスによって無酸化ガス雰囲気にするので、ストリップ４の表面にスケールが生成されることがない。
【０１４１】
また、巻取機８が下流側チャンバ５１の外部に配置されているので、巻き取られたストリップ４を移送する際に、上流側チャンバ１９、中間チャンバ４６及び下流側チャンバ５１を大気開放する必要がなく、窒素ガス及び水素ガスを無駄に消費することがない。
【０１４２】
更に、ストリップ４を圧延機４５の作業ロール４５ａ，４５ｂによって鋳造ロール１ａ，１ｂだけでは達成することができない板厚に圧下成形したうえ、メチルアルコール等の冷却液４２を用いてストリップ４の温度を約３００℃程度にまで冷却するので、ストリップ４の機械的強度を向上させることができ、スケール厚を０．５ミクロン以下に保持できる。
【０１４３】
【実施例】
本発明による雰囲気冷却の制御及びガスと水の急冷を組み入れた双ロール式連続ストリップ鋳造機の、シュミレートした条件下におけるストリップ酸化レベルを調べるための実験装置を、赤外炉と、上部冷却チャンバと、空気で操作される引き込み可能な試料ホルダとで構成した。窒素ガスを炉基部から入れ、上部チャンバを介してガス抜きし、他方、炉チューブと冷却チャンバの両方は正圧に保持した。上部チャンバは、径方向に対向した２つのガス噴霧ノズルと、径方向に対向し且つガス噴霧ノズルに対し９０°をなす水噴霧ノズルとを含む。ガス噴霧ノズルが前部板を備えた中空真鍮ブロックであり、板の大きさが５５×３０ｍｍで、９４個の０．５ｍｍ径、４．７５ｍｍ間隔の孔を含み、ガスを３５ｍｍ離れた試料表面に送給する。水ノズルは完全な円錐形であって、５０ｍｍの噴霧距離からほぼ６０ｍｍ径の範囲をカバーする。ＰＬＣ制御の空気圧ラムを用いて試料を炉内へと降下させ、試料を高速で上部チャンバへと引き込んだ。手操作の隔壁で、水噴霧試験中に炉を上部チャンバから隔離した。試料中央に溶接してねじで固定したＲ型熱電対が炉を制御し、試験中ずっと試料温度をモニターし、データをＰＣに記録した。最大加熱温度は約１４００℃であった。
【０１４４】
これらの試験で使われた鋼ストリップ試料は、寸法が１２７×３２×２ｍｍの地のままの(as-ground)表面仕上げのＦＫ０８鋼（炭素０．０８％、マンガン０．４％、珪素０．１８％、アルミニウム０．００７％）であった。典型的な試験では、加熱中の試料の酸化を防ぐためシステムを介して窒素を最初に１０分間浄化し、その後、空気圧アームが試料を赤外炉へと降下させ、そこで試料を窒素雰囲気の中で１３２５℃に加熱し、約１分間保持した。次いで、試料を空気圧シリンダで上部チャンバへと引っ込ませ、そこで窒素内で自然冷却させるか又は窒素噴射又は水噴霧又は両者の組合わせで強制冷却させた。使われた窒素ガスは９９．９９％の高純度であり、１２ｐｐｍ未満の酸素、１０ｐｐｍ未満の水蒸気、２ｐｐｍ未満の炭化水素を含むという明細であった。
【０１４５】
試験の詳細は以下の通り。
【０１４６】
試験１
試料を窒素浄化した炉内で１３２５℃に加熱し、炉から引っ込めて、空気中で室温へと自然冷却させた。上部冷却チャンバは試験開始前に除去した。質量ゲイン定量から計算されたスケール厚は３２ミクロンであった。
【０１４７】
試験２
試料を炉内でＮ2中で１３２５℃に加熱し、Ｎ2で浄化された上部チャンバへと引っ込め、１１４リットル／分で流れる２００ＫＰａのＮ2ガスに当て、室温へと自然冷却させた。計算されたスケール厚は０．２５ミクロンであった。
【０１４８】
試験３
試料を炉内でＮ2中で１３２５℃に加熱し、Ｎ2で浄化された上部チャンバへと引っ込め、１０３０℃で３００乃至４００ＫＰａの水栓水を噴霧して室温にした。計算されたスケール厚は０．３ミクロンであった。
【０１４９】
試験４
試料を炉内でＮ2中で１３２５℃に加熱し、Ｎ2で浄化された上部チャンバへと引っ込め、１１５０℃で４００ＫＰａの加圧水で室温にした。計算されたスケール厚は０．５ミクロンを超えないと見積もられた。
【０１５０】
水が溶解酸素を含んでいるし、水（蒸気）が酸素と水素に分解すると更に酸化となるので、窒素雰囲気内で水噴霧すると受容できないレベルの酸化になると予想されたが、驚くべきことに予想に反して、ストリップ上の酸化物の厚みを０．５ミクロン以下に制限できることが判明した。更に、驚くべきことに、これらの酸化物レベルは、酸洗いなしで冷間圧延してストリップを金属被覆する受容性があることが判明した。
【０１５１】
なお、本発明の金属ストリップ連続鋳造方法及び金属ストリップ鋳造装置は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加え得ることは勿論である。
【０１５２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の金属ストリップ連続鋳造方法及び金属ストリップ鋳造装置によれば、下記のような種々の優れた効果を奏し得る。
【０１５３】
（１）本発明によれば、巻取機が下流側チャンバの外部に配置され且つ下流側チャンバにシール手段を設けているので、上流側チャンバ及び下流側チャンバを開放せずに巻き取られたストリップを移送でき、無酸化ガス及び還元ガスの無駄な消費が減らせられる。又、複数の、シールされたチャンバを使うことによりガス損減少が向上する。
【０１５４】
（２）鋳造ロールからピンチロールまでの間のストリップの移動経路を上流側チャンバによって取り囲み、ピンチロールから巻取機の手前までの間のストリップの移動経路を下流側チャンバに取り囲み、これらの上流側チャンバ及び下流側チャンバの内部を無酸化ガスと還元ガスによって無酸化ガス雰囲気にし、下流側チャンバ内に急冷媒体を提供するので、ストリップが３００℃以下に冷却される。従って、ストリップの表面にはスケールが最小に生成されるか又は全然生成されることがなく（スケール厚が０．５ミクロン以下）、ストリップの製造歩留りが向上するとともに、酸洗いラインが不要になり、設備費並びに製造費の低減を図ることが可能になる。
【０１５５】
（３）圧延機を備えた本発明の実施の形態では、鋳造ロールからピンチロールまでの間のストリップの移動経路を上流側チャンバによって取り囲み、ピンチロールから圧延機の作業ロールまでの間のストリップの移動経路を中間チャンバによって取り囲み、作業ロールから巻取機の手前までの間のストリップの移動経路を下流側チャンバに取り囲み、これらの上流側チャンバ、中間チャンバ及び下流側チャンバの内部を無酸化ガスと還元ガスによって無酸化ガス雰囲気にし、急冷媒体を中間チャンバ、或いは、中間チャンバと下流側チャンバ内に提供するので、ストリップが３００℃以下に冷却される。従って、ストリップの表面にはスケールが最小に生成されるか又は全然生成されることがなく（スケール厚が０．５ミクロン以下）、ストリップの製造歩留りが向上するとともに、酸洗いラインが不要になり、設備費並びに製造費の低減を図ることが可能になる。
【０１５６】
（４）ピンチロールと巻取機との間に圧延機を介在させているので、ストリップを鋳造ロールだけでは達成することができない板厚に圧下成形することができ、また、ストリップの機械的強度が向上する。
【０１５７】
（５）加えて、ピンチロールと圧延機との間にヒータを設けているので、ストリップを圧下成形に適した温度に調整することができる。
【０１５８】
（６）更に、下流側チャンバから外部に送り出されるストリップをノズル群から噴射される冷却液によって冷却するので、ストリップの機械的強度が向上する。
【０１５９】
（７）急冷媒体を下流側チャンバに、又は上流側チャンバ以外のチャンバに提供したことにより、蒸発や凝結による問題の虞れが減少され又はほぼ除去される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の金属ストリップ連続鋳造方法により金属ストリップを鋳造する双ロール式連続鋳造機の実施の形態の第１の例を示す概念図である。
【図２】図１に示す双ロール式連続鋳造機におけるシャッタの概念図である。
【図３】本発明の双ロール式連続鋳造機の実施の形態の第２の例を示す概念図である。
【図４】従来の双ロール式連続鋳造機の一例を示す概念図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ 鋳造ロール
４ ストリップ
８ 巻取機
１７ａ，１７ｂ 第１のピンチロール（ピンチロール）
１９ 上流側チャンバ
２０ａ，２０ｂ シール部材
２１ａ，２１ｂ シール部材
２２ａ，２２ｂ ノズル群
２３ａ，２３ｂ ノズル群
２４ 下流側チャンバ
２５ａ，２５ｂ シール部材
２６ シャッタ
２７ａ，２７ｂ ノズル群
３６ ガス供給源
４１ 冷却液供給源
４２ 冷却液
４５ 圧延機
４５ａ，４５ｂ 作業ロール
４６ 中間チャンバ
４７ａ，４７ｂ シール部材
４８ａ，４８ｂ シール部材
４９ａ，４９ｂ ノズル群
５２ａ，５２ｂ シール部材
５３ａ，５３ｂ ノズル群
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属ストリップ連続鋳造方法及び金属ストリップ鋳造装置に関する。より詳細には、双ロール式連続鋳造機に関するが、これに限定されるものではない。
【０００２】
【従来の技術】
従来、溶融金属から金属板を連続的に鋳造する一手段として、種々の双ロール式連続鋳造機が提案されている。
【０００３】
図４は特開昭６３−２６２４０号公報及び特開昭６３−３０１５８号公報に開示されているストリップキャスタ（双ロール式連続鋳造機）を示すものである。
【０００４】
１ａ，１ｂは一対の内部冷却される鋳造ロールであり、該鋳造ロール１ａ，１ｂは、水平に且つ互いに平行に並ぶように配置されている。
【０００５】
この鋳造ロール１ａ，１ｂの直上には、鋳造ロール１ａ，１ｂの間に溶融金属溜まり２を形成させるためのタンディッシュ３が設けられており、鋳造ロール１ａ，１ｂの間に溶融金属溜まり２を形成させた状態で、図４において左側に位置する鋳造ロール１ａを時計回りに、また、図４において右側に位置する鋳造ロール１ｂを反時計回りに同時に回動させると、鋳造ロール１ａ，１ｂの間で凝固した金属が鋳造ロール１ａ，１ｂのロールギャップに応じた板厚のストリップ４に成形されて鋳造ロール１ａ，１ｂの下方へ連続的に送り出されるようになっている。
【０００６】
５ａ，５ｂは一対のピンチロール群であり、該ピンチロール群５ａ，５ｂは、鋳造ロール１ａ，１ｂから下方へ送り出されるストリップ４を板厚方向に挾持し得るように、鋳造ロール１ａ，１ｂの直下に配置されている。
【０００７】
６は側方から見て湾曲板状に形成されたストリップガイド部材であり、該ストリップガイド部材６は、ピンチロール群５ａ，５ｂから下方へ送り出されるストリップ４を水平方向へ案内するように、ピンチロール群５ａ，５ｂの下方に配置されている。
【０００８】
７ａ，７ｂは一対のピンチロールであり、該ピンチロール７ａ，７ｂは、ストリップガイド部材６によって水平方向に案内されるストリップ４を板厚方向に挾持し得るように、ストリップガイド部材６のストリップ移動方向前方に配置されている。
【０００９】
８は巻取機であり、該巻取機８は、ピンチロール７ａ，７ｂから水平に送り出されるストリップ４を巻き取り得るように、ピンチロール７ａ，７ｂの下流側に配置されている。
【００１０】
上述した鋳造ロール１ａ，１ｂの下半部、ピンチロール群５ａ，５ｂ、ストリップガイド部材６、ピンチロール７ａ，７ｂ、巻取機８は、一体的に形成されたチャンバ（ケーシング）９に内装されており、該チャンバ９の内部には、ストリップガイド部材６とピンチロール７ａ，７ｂとの間において、ストリップ４の下面及び上面に対峙するようにノズル１０ａ，１０ｂが設けられている。
【００１１】
このノズル１０ａ，１０ｂには、供給管１１ａ，１１ｂを介してガス供給源１２が接続され、チャンバ９には、供給管１３ａ，１３ｂを介してガス供給源１４が接続されている。
【００１２】
すなわち、図４に示す双ロール式連続鋳造機においては、窒素ガス等の無酸化ガスをチャンバ９へ供給することにより該チャンバ９の内部を無酸化ガス雰囲気とし、更に、窒素ガスをノズル１０ａ，１０ｂから噴射させることにより、ストリップ４の表面にスケール（酸化被膜）が生成されるのを抑制するようになっている。
【００１３】
また、ストリップ４の温度は、鋳造ロール１ａ，１ｂから送り出される時点において約１４００℃程度であるが、ノズル１０ａ，１０ｂから噴射される窒素ガスによって冷却されると、約６００〜８００℃程度に低下する。
【００１４】
ＰＣＴ出願公開明細書９５−２６８４０号は、溜まりで形成されてから鋳造機からインライン圧延機へと出てくるストリップを囲むチャンバを有し、鋳造ストリップがチャンバ内で水により冷却される双ロール鋳造機を提案している。
【００１５】
特開昭５９−１９９１５２号公報は双ロール鋳造機の鋳造ロールと鋳造スラブを冷却する３個の冷却ロールの配置を提案しており、鋳造ロールから出てきた後の鋳造スラブを、不活性ガスで満たされた完全にチャンバ内で鋳造スラブを冷却し、鋳造スラブ温度が１５０℃以下に冷めてから鋳造スラブを回収する。この方法では、（４ｍｍ厚の）鋳造スラブが１５０℃以下になるまで空気に接触しないので、鋳造スラブ上の酸化物スケールの形成を本質的に防ぐことが可能である。
【００１６】
特開平６−３３９７５２号公報は、ストリップ厚が例えば３ｍｍの鋳造スラブの進行方向において鋳造ロールの下方に隣接して雰囲気調節域を有した双ロール式鋳造機を提案しており、雰囲気調節域は複数の雰囲気調節チャンバで形成し、隣接する各雰囲気調節チャンバの雰囲気がチャンバを通る鋳造ストリップを次々に冷却することにより、表面温度５００℃以下のストリップが最終チャンバを出る。各チャンバには、酸素が０．５容積％以下の非酸化雰囲気が提供される。
【００１７】
加えて、特開平６−３３９７５２号公報は、雰囲気の組成をいろいろ変え、種々の雰囲気で鋳造ストリップを冷却し、隣接チャンバから種々の温度で出すという実験を開示している。実験によれば、アルゴン雰囲気（酸素が０．５容積％以下）でストリップを３８０℃に冷却すると酸化物厚が３ミクロンになるのに対し、同じ雰囲気で５２０℃に冷却してから空気雰囲気で３８０℃に冷却すると酸化物厚が５ミクロンになると示されている。更に、後者の実験でアルゴンを窒素に替えると、酸化物厚が４ミクロンになる。加えて、０．１乃至１容積％の酸素を含むアルゴン雰囲気を用いると、ストリップを３８０℃に冷却することにより２３ミクロンのスケールができると開示されている。
【００１８】
ＰＣＴ出願公開明細書９５−２６２４２号は、特開平６−３３９７５２号公報で提案のたぐいの複数の雰囲気調節チャンバを有する双ロール式鋳造機を提案している。種々のチャンバを通過するストリップは特開平６−３３９７５２号公報と同様の冷却率で冷却されるが、チャンバ内の不活性雰囲気の含む酸素レベルは遥かに高く（最高５．０容積％）、最終チャンバを出るストリップは温度が７５０℃以上であって６乃至１０ミクロンの厚さのスケールを有すると述べられている。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図４に示す双ロール式連続鋳造機では、チャンバ９の内部を完全に無酸化ガス雰囲気に維持することは困難であるので、ストリップ４の表面にスケールが生成されることがあり、また、巻取機８により巻き取られたストリップ４をチャンバ９から取り出す際には該チャンバ９を大気開放することになるため、窒素ガスの消費量が多い。加えて、窒素は高価なので操業費用が高くなる。
【００２０】
ＰＣＴ出願公開明細書９５−２６８４０号に開示の鋳造機では、溜まりで形成されてからのストリップを囲むチャンバ内で急冷することにはいろいろ問題があり、とりわけ凝結の問題は小さくない。鋼等の鉄系金属の鋳造の場合や室温で通常は液体である急冷媒体により急冷を行う場合、特に水等の安価な急冷媒体を用いる場合に、この凝結の問題は悪化し、特に重大となる。双ロール鋳造機で鋼ストリップを鋳造すると、ストリップは１４００℃台の高温でロール間隙を出るので、この種の急冷媒体を斯かるチャンバに用いることが蒸発、ひいては凝結を引き起こし得る。鋳造ロール上での凝結は鋳造溜まり内の爆発を引き起こし、従って、鋳造工程や生じるストリップの質に有害な効果をもたらし得ることが判明している。このことは鋳造ロールが最も冷えている操業開始時に特に問題である。
【００２１】
特開昭５９−１９９１５２号公報で開示の方法は、大規模双ロール式連続鋳造機では、不活性ガスを満たしたチャンバが巨大となり、設備費が嵩むし、大量の不活性ガスが必要であるし、ひいてはランニングコストが高いという欠点を有している。冷却ロールは高価であるばかりでなく、ストリップをガイド又は通すよう上下動可能としなければならない。加えて、スラブ先端は通しにくいので、通し又はガイドの段階で先端の大部分はうまく冷却されずに劣悪な品質のものとなってしまい、捨てざるを得ない。
【００２２】
特開平６−３３９７５２号公報やＰＣＴ出願公開明細書９５−２６８４０号で開示の程度のスケール（酸化被膜）厚は、冷間圧延やその後の金属コーティングでは許容できない値であり、従来、酸洗いにより厚みを許容レベル（０．１ミクロン以下）に減らしていた。
【００２３】
本発明はこの問題に対し、ストリップの持つ酸化被膜厚を最高０．５ミクロンまでとし、ストリップを酸洗いなしに冷間圧延し、亜鉛、亜鉛合金、アルミニウム、アルミニウム合金等で金属被覆する金属ストリップ連続鋳造方法及び金属ストリップ鋳造装置を提供することにより対処している。
【００２４】
驚くべきことに、０．５ミクロンまでの酸化物層は許容性があり、斯かる酸化物は、冷間圧延で残る油を従来除去するプレコーティング炉で還元される。斯かる還元は、完全な再結晶化が起きる温度へとストリップを加熱することなしに達成される。
【００２５】
本発明の目的は、先行技術の上記した問題点に本質的に打ち勝つ又は問題点を軽減することである。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明は、
鋳造機の鋳造ロール表面上に溶融金属溜まりを支持し、
鋳造ロールを回転させ溶融金属溜まりから離反するストリップを製造し、
溶融金属溜まりから離れて巻取機へと向かう移動経路に沿ってストリップを案内し、
溶融金属溜まりで形成したストリップを取り囲むよう構成した上流側チャンバと、１又は複数の他チャンバとで構成したエンクロージャ内にストリップを、前記移動経路の全体にわたって閉じ込め、
エンクロージャ内の各チャンバが５容積％以下の酸素レベルに制御した雰囲気を各々提供し、それにより移動経路通過時のストリップにスケールが形成するのを制御することからなる金属ストリップ連続鋳造方法であって、
金属ストリップが３００℃以下の温度で移送経路を出て、１つ、あるいは複数の他チャンバを通過し、巻取機に至るときに０．５ミクロン以下の薄いスケール層を有するように、前記１又は複数の他チャンバ内でストリップを急冷することを特徴とする金属ストリップ連続鋳造方法を提供する。
【００２７】
好ましくは、該金属ストリップ連続鋳造方法は、ストリップを巻き戻し、酸洗いなしに冷間圧延する段階を更に含む。
【００２８】
更に好ましくは、支持する段階が、間にロール間隙を形成する一対の冷却鋳造ロール上で鋳造溜まりを支持することからなり、動かす段階が、冷却鋳造ロールを相反方向に回転させてロール間隙から下方に出るよう凝固ストリップを製造することからなる。
【００２９】
急冷段階は、室温にて一般に液体である急冷媒体により行うのが好ましい。
【００３０】
更に好ましくは、急冷媒体が、メチルアルコール、水、メチルアルコールと水の混合物のいずれかである。
【００３１】
本発明の金属ストリップ連続鋳造方法は、ストリップ鋳造機と同ラインでストリップを熱間圧延するよう、凝固ストリップを移動経路に沿って配した熱間圧延機へと送給する段階を更に含むことができる。
【００３２】
圧延機の手前に配した加熱手段により、圧延機に入る前にストリップの温度を調節することができる。
【００３３】
圧延機へ入る時にもストリップはエンクロージャ内にある。これは、エンクロージャ内に圧延機を取り囲むことにより、更に好ましくは、圧延機のロールに対しエンクロージャをシールすることにより達成できる。
【００３４】
エンクロージャは、一対のピンチロールの形をとるシール手段から成って、その間をストリップが通ってエンクロージャを出るようにすることができる。更に好ましくは、エンクロージャは、シャッタの形をとるシール手段から成って、それを介してストリップが通過してエンクロージャを出る。
【００３５】
本発明の金属ストリップ連続鋳造方法は、エンクロージャ内の初期酸素レベルを５容積％以下に減らすようストリップ鋳造開始前にエンクロージャを浄化する段階を更に含むことができる。
【００３６】
本発明の金属ストリップ連続鋳造方法は、急冷媒体のリサイクルのため使用済み急冷媒体を収集・処理する段階を更に含むことが好ましい。
【００３７】
エンクロージャは鋳造溜まりを完全に取り囲むことができる。
【００３８】
好ましくは、本発明の金属ストリップ連続鋳造方法は、複数のチャンバの少なくとも１つに無酸化ガスを供給する段階を更に含む。
【００３９】
更に好ましくは、本発明の金属ストリップ連続鋳造方法は、複数のチャンバの少なくとも１つに還元ガスを供給する段階を更に含む。
【００４０】
エンクロージャが、上流側チャンバと中間チャンバと下流側チャンバの３チャンバから構成されて移動経路を限定する、金属ストリップ連続鋳造方法であり、鋳造機から出てきたストリップをピンチロールで挾持し、該ピンチロールで送られたストリップを作業ロールを有する圧延機で圧延し、鋳造表面とピンチロールの外周に接触したシール部材により、鋳造表面とピンチロールとの間の移動経路を取り囲む上流側チャンバをシールし、ピンチロールと作業ロールの外周に接触したシール部材により、ピンチロールと作業ロールとの間の移送経路を取り囲む中間チャンバをシールし、作業ロールの外周に接触したシール手段と下流側チャンバ下流側端でストリップを通すよう構成されたシール手段とにより、作業ロール間の移送経路を巻取機の手前まで取り囲む下流側チャンバをシールするという諸段階を含むことが好ましい。
【００４１】
本発明は、間にロール間隙を形成する一対のほぼ水平な鋳造ロールと、
鋳造ロール間のロール間隙に溶融金属を供給して鋳造ロールに支持された溶融金属溜まりを形成する金属供給手段と、
鋳造ロールを冷却する手段と、
鋳造ロールを相反方向に回転させて、それによりロール間隙から下方に送給される鋳造ストリップを製造する手段と、
ロール間隙から下方に送給されたストリップを、ロール間隙から巻取機の方への移動経路を介して案内するストリップ案内手段と、
前記移動経路に沿って配されて、鋳造ストリップを受けてストリップ鋳造機と同ラインでストリップを圧延する熱間圧延機と、
前記移動経路全体にわたってストリップを取り囲むエンクロージャとからなる金属ストリップ鋳造装置であって、
該エンクロージャを、鋳造ロールが上流側チャンバ内に形成したストリップを供給するようにロール直下に配された上流側チャンバと、該上流側チャンバの下流側に位置した１又は複数の他チャンバとから構成し、各チャンバが制御された雰囲気を有することにより、装置操業中にストリップにスケールが形成されるのを制御し、ストリップが３００℃以下の温度で移動経路を出るよう、通過するストリップを急冷するための室温で液体である急冷媒体からなる急冷手段を１又は複数の他チャンバの少なくとも１つに備え、熱間圧延機を上流側チャンバより下流側且つ冷却手段より上流側の移送経路に沿って配したことを特徴とする金属ストリップ鋳造装置をも提供する。
【００４２】
急冷媒体は、例えば、メチルアルコール、水、メチルアルコールと水の混合物のいずれかとすることができる。
【００４３】
好ましくは、シール部材は、前記チャンバ間にシールを形成するラビリンスシールの形をとって設けられる。
【００４４】
好ましくは、圧延機がチャンバ間に配置される。
【００４５】
更に好ましくは、本発明の金属ストリップ鋳造装置は、圧延機に入る前にストリップの温度を調節するよう圧延機の手前に配した加熱手段を更に含む。
【００４６】
本発明によれば、双ロール式連続鋳造機と、該鋳造機の一対の鋳造ロールにより連続鋳造されるストリップを挾持するピンチロールと、該ピンチロールから送り出されるストリップを巻き取る巻取機と、鋳造ロールからピンチロールまでの間のストリップの移動経路を取り囲み且つ鋳造ロール及びピンチロールの外周部分に気密に接するシール部材を有する上流側チャンバと、ピンチロールから巻取機の手前までの間のストリップの移動経路を取り囲み且つピンチロールの外周部分に気密に接するシール部材を有する下流側チャンバと、該下流側チャンバの巻取機寄り端部にストリップを通過させ得るように設けたシール手段と、上流側チャンバ及び下流側チャンバに無酸化ガスと還元ガスとを供給するガス供給源と、下流側チャンバ内でストリップを急冷する急冷手段とを備えてなり、それにより、後で酸洗いなしに冷間圧延できるようストリップが巻き取られて０．５ミクロン以下のスケールを有することからなる、本発明の方法により金属ストリップを鋳造する方法が提供される。
【００４７】
又、本発明によれば、双ロール式連続鋳造機と、該鋳造機の一対の鋳造ロールによって連続的に鋳造されるストリップを挾持するピンチロールと、該ピンチロールから送り出されるストリップを圧延する一対の作業ロールを備えた圧延機と、該圧延機から送り出されるストリップを巻き取る巻取機と、鋳造ロールからピンチロールまでの間のストリップの移動経路を取り囲み且つ鋳造ロール及びピンチロールの外周部分に気密に接するシール部材を有する上流側チャンバと、ピンチロールから作業ロールまでの間のストリップの移動経路を取り囲み且つピンチロール及び作業ロールの外周部に気密に接するシール部材を有する中間チャンバと、作業ロールから巻取機の手前までの間のストリップの移動経路を取り囲み且つ作業ロールの外周部分に気密に接するシール部材と下流側チャンバの巻取機寄り端部にストリップを通過させ得るように設けたシール手段とを有する下流側チャンバと、上流側チャンバ、中間チャンバ及び下流側チャンバの内部に無酸化ガスと還元ガスとを供給するガス供給源と、室温で液体である急冷媒体から成り下流側チャンバ内でストリップを急冷する急冷手段とを含み、それにより後で酸洗いなしに冷間圧延できるようストリップが巻き取られて０．５ミクロン以下のスケールを有することから成る金属ストリップ連続鋳造装置を提供する。
【００４８】
好ましくは、ノズル群をストリップに対面するようチャンバ各々に配し、前記ノズル群をガス供給源に接続する。
【００４９】
圧延機を有する実施例では、圧延機に入る前にストリップの温度を調節できるようヒータをピンチロールと作業ロールとの間でストリップに対面するよう配することができる。
【００５０】
好ましくは、急冷手段は、下流側チャンバ内のノズル群と、該ノズル群へと急冷媒体を供給する急冷媒体供給源とを更に含む。
【００５１】
好ましくは、本発明の金属ストリップ鋳造装置は、急冷媒体のリサイクルのため使用済み急冷媒体を収集する手段と処理する手段とを含む。
【００５２】
無酸化ガスと還元ガスをチャンバに供給して、ストリップ表面にスケールが発生するのを抑制することが好ましい。
【００５３】
圧延機を備えた実施の形態においては、圧延機をピンチロールと巻取機との間に配することができる。
【００５４】
好ましくは、シール手段がシャッタの形をとっている。
【００５５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００５６】
図１及び図２は本発明の金属ストリップ連続鋳造方法により金属ストリップを鋳造する双ロール式連続鋳造機の実施の形態の第１の例を示すものであり、図中図４と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【００５７】
１５は設備側方から見て湾曲板状に形成されたスレッディングテーブルであり、該スレッディングテーブル１５は、一対の冷却された鋳造ロール１ａ，１ｂから下方へ送り出されるストリップ４を水平方向に案内する案内位置（図１において二点鎖線で図示されている状態）と該案内位置の下側に垂下した待機位置（図１において実線で図示されている状態）との間を回動し得るように、鋳造ロール１ａ，１ｂの直下に配置されている。
【００５８】
１６ａ，１６ｂは一対のキャッチロールであり、該キャッチロール１６ａ，１６ｂは、案内位置に設定されたスレッディングテーブル１５によって水平方向に案内されるストリップ４を板厚方向に挾持し得るようにスレッディングテーブル１５のストリップ移動方向前方に配置されており、ストリップ４の上側に位置するキャッチロール１６ｂは、ストリップ４の下側に位置するキャッチロール１６ａに対して昇降し得るようになっている。
【００５９】
１７ａ，１７ｂは一対の第１のピンチロールであり、該第１のピンチロール１７ａ，１７ｂは、キャッチロール１６ａ，１６ｂより送り出されるストリップ４を板厚方向に挾持し得るように、キャッチロール１６ａ，１６ｂのストリップ移動方向前方に配置されている。
【００６０】
１８ａ，１８ｂは一対の第２のピンチロールであり、該第２のピンチロール１８ａ，１８ｂは、第１のピンチロール１７ａ，１７ｂより送り出されるストリップ４を板厚方向に挾持し得るように、第１のピンチロール１７ａ，１７ｂのストリップ移動方向前方に配置されており、この第２のピンチロール１８ａ，１８ｂのストリップ移動方向前方には、ストリップ４を巻き取り得る巻取機８が配置されている。
【００６１】
１９は上流側チャンバであり、該上流側チャンバ１９は、鋳造ロール１ａ，１ｂから第１のピンチロール１７ａ，１７ｂまでの間のストリップ４の移動経路を取り囲むように形成されており、前記のスレッディングテーブル１５、及びキャッチロール１６ａ，１６ｂは、この上流側チャンバ１９に内装されている。
【００６２】
また、上流側チャンバ１９の下部には、排出管３９の流体流通方向上流端が接続されている。
【００６３】
２０ａ，２０ｂはシール部材であり、該シール部材２０ａ，２０ｂは、鋳造ロール１ａ，１ｂの外周部分に気密に接触するように、上流側チャンバ１９の鋳造ロール１ａ，１ｂに対峙する端部に装着されている。
【００６４】
２１ａ，２１ｂはシール部材であり、該シール部材２１ａ，２１ｂは、第１のピンチロール１７ａ，１７ｂの外周部分に気密に接触するように、上流側チャンバ１９の第１のピンチロール１７ａ，１７ｂに対峙する端部に装着されている。
【００６５】
これらのシール部材２０ａ，２０ｂ，２１ａ，２１ｂには、ラビリンスシールや多数の金属素線によって形成されるワイヤシールが適用されている。
【００６６】
２２ａ，２２ｂはノズル群であり、該ノズル群２２ａ，２２ｂは、鋳造ロール１ａ，１ｂの直下とキャッチロール１６ａ，１６ｂとの間において、ストリップ４の一面（下面）及び他面（上面）に対峙する使用位置とストリップ４の側方の待機位置との間をストリップ４の板幅方向に移動し得るように、上流側チャンバ１９に内装されており、ノズル群２２ａ，２２ｂが待機位置に設定されている状態において、先に述べたスレッディングテーブル１５が、待機位置と案内位置との間を回動することができるようになっている。
【００６７】
このノズル群２２ａ，２２ｂには、流量調整弁２８ａ，２８ｂを有する供給管２９ａ，２９ｂの流体流通方向下流端が接続されている。
【００６８】
２３ａ，２３ｂはノズル群であり、該ノズル群２３ａ，２３ｂは、キャッチロール１６ａ，１６ｂと第１のピンチロール１７ａ，１７ｂとの間において、ストリップ４の下面及び上面に対峙するように、上流側チャンバ１９に内装されている。
【００６９】
このノズル群２３ａ，２３ｂには、流量調整弁３０ａ，３０ｂを有する供給管３１ａ，３１ｂの流体流通方向下流端が接続されている。
【００７０】
２４は下流側チャンバであり、該下流側チャンバ２４は、第１のピンチロール１７ａ，１７ｂから第２のピンチロール１８ａ，１８ｂの手前までの間のストリップ４の移動経路を取り囲むように形成されている。
【００７１】
この下流側チャンバ２４には、ストリップ４の表面から発せられる赤外線エネルギーを集光して電気信号に変換することにより、ストリップ４の温度を検出する放射温度計等の非接触式温度検出手段（図示せず）が設けられている。
【００７２】
また、下流側チャンバ２４の下部には、排出管４０の流体流通方向上流端が接続されている。
【００７３】
２５ａ，２５ｂはシール部材であり、該シール部材２５ａ，２５ｂは、第１のピンチロール１７ａ，１７ｂの外周部分に気密に接触するように、下流側チャンバ２４の第１のピンチロール１７ａ，１７ｂに対峙する端部に装着されている。
【００７４】
このシール部材２５ａ，２５ｂには、ラビリンスシールや多数の金属素線によって形成されるワイヤシールが適用されている。
【００７５】
２６はシャッタの形をとるシール手段であり、該シャッタ２６は、ストリップ４を通過させ得るように、下流側チャンバ２４の第２のピンチロール１８ａ，１８ｂに対峙する端部に設けられている。
【００７６】
上記のシャッタ２６は、ストリップ４の下側に位置するように下流側チャンバ２４の第２のピンチロール１８ａ，１８ｂに対峙する端部に固着された下部カバー２６ａと、該下部カバー２６ａの上方に位置し且つ上下動可能な上部カバー２６ｂと、下部カバー２６ａ及び上部カバー２６ｂの外側面に沿ってストリップ４の板幅方向に移動可能な一対のサイドカバー２６ｃ，２６ｄと、上部カバー２６ｂを上下動させるシリンダ２６ｅ，２６ｅと、サイドカバー２６ｃ，２６ｄをストリップ４の板幅方向に移動させるシリンダ２６ｆ，２６ｇとから構成されており、シリンダ２６ｅ，２６ｅ，２６ｆ，２６ｇに流体圧を付与することにより、下部カバー２６ａの上縁、上部カバー２６ｂの下位置、サイドカバー２６ｃ，２６ｄに互いに対向する側縁によって囲まれる開口の面積を、ストリップ４の断面形状に対応して調整することができるようになっている。
【００７７】
２７ａ，２７ｂはノズル群であり、該ノズル群２７ａ，２７ｂは、第１のピンチロール１７ａ，１７ｂとシャッタ２６との間において、ストリップ４の下面及び上面に対峙するように、下流側チャンバ２４に内装されている。
【００７８】
このノズル群２７ａ，２７ｂには、流量調整弁３２ａ，３２ｂを有する供給管３３ａ，３３ｂの流体流通方向下流端と、流量調整弁３４ａ，３４ｂを有する供給管３５ａ，３５ｂの流体流通方向下流端とがそれぞれ接続されている。
【００７９】
３６はガス供給源であり、該ガス供給源３６は、窒素ガス（無酸化ガス）が充填された窒素ガスボンベ３６ａ〜３６ｃと、水素ガス（還元ガス）が充填された水素ガスボンベ３６ｄによって構成されている。
【００８０】
ガス供給源３６には、先に述べた供給管２９ａ，３１ａ，３３ａの流体流通方向上流端が供給管３７ａを介して接続され、また、供給管２９ｂ，３１ｂ，３３ｂの流体流通方向上流端が供給管３７ｂを介して接続されており、窒素ガスボンベ３６ａ〜３６ｃの流量調整弁３８ａ〜３８ｃ、水素ガスボンベ３６ｄの流量調整弁３８ｄ、供給管２９ａ，２９ｂ，３１ａ，３１ｂ，３３ａ，３３ｂの流量調整弁２８ａ，２８ｂ，３０ａ，３０ｂ，３２ａ，３２ｂの開度を適宜調整すると、ノズル群２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ，２７ａ，２７ｂから窒素と水素の混合ガス流が噴射されるようになっている。
【００８１】
４１は冷却液供給源であり、該冷却液供給源４１は、冷却液４２を貯留する冷却液タンク４１ａと、吸入口が冷却液タンク４１ａに連通し且つ吐出口が先に述べた供給管３５ａ，３５ｂの流体流通方向上流端に連通するポンプ４１ｂとを備えており、該ポンプ４１ｂを作動させるとともに供給管３５ａ，３５ｂの流量調整弁３４ａ，３４ｂの開度を適宜調整すると、ノズル群２７ａ，２７ｂから冷却液４２が噴射されるようになっている。
【００８２】
冷却液４２は、室温で液体である、メチルアルコール等の極低酸化性の急冷媒体、水、メチルアルコールと水等の急冷媒体の混合物であってよい。
【００８３】
本発明者らは、驚くべきことに、冷却剤の分離による酸化及び／又はそれによる酸素の同伴にもかかわらず、本発明により０．５ミクロン以下のスケール厚が達成できることを見出した。
【００８４】
４３は廃液処理装置であり、該廃液処理装置４３は、流入口が先に述べた排出管３９，４０の流体流通方向下流端が連通し且つ上流側チャンバ１９及び下流側チャンバ２４の内部で生じた凝結水や冷却廃液等の廃液４４を貯留する廃液タンク４３ａと、該廃液タンク４３ａから流入する廃液４４を処理する処理器４３ｂとを備えている。
【００８５】
以下、図１及び図２に示す双ロール式連続鋳造機の作動を説明する。
【００８６】
鋳造ロール１ａ，１ｂによりストリップ４を連続的に鋳造する際には、ストリップ４の鋳造に先立ち、窒素ガスボンベ３６ａ〜３６ｃの流量調整弁３８ａ〜３８ｃ、水素ガスボンベ３６ｄの流量調整弁３８ｄ、供給管２９ａ，２９ｂ，３１ａ，３１ｂ，３３ａ，３３ｂの流量調整弁２８ａ，２８ｂ，３０ａ，３０ｂ，３２ａ，３２ｂの開度を適宜調整し、ノズル群２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ，２７ａ，２７ｂから窒素を主成分とした窒素と水素の混合ガス流を噴射させることにより、上流側チャンバ１９及び下流側チャンバ２４の内部を無酸化ガス雰囲気にする。
【００８７】
このとき、シャッタ２６の上部カバー２６ｂを下降させて該上部カバー２６ｂを下部カバー２６ａに当接させ、下流側チャンバ２４の第２のピンチロール１８ａ，１８ｂと対峙する端部を閉塞し、下流側チャンバ２４の内部から外部へ上述した混合ガスが流出しないようにしておく。
【００８８】
また、流量調整弁３８ａ〜３８ｄの開度を、混合ガス中の水素の割合が約４％未満になるように設定し、上流側チャンバ１９及び下流側チャンバ２４の内部に充填される混合ガスの爆発を防止する。
【００８９】
上流側チャンバ１９及び下流側チャンバ２４の内部が無酸化ガス雰囲気になったならば、上流側チャンバ１９に内装されているノズル群２２ａ，２２ｂを待機位置に移動させたうえ、スレッディングテーブル１５を案内位置に回動させる。
【００９０】
また、鋳造すべきストリップ４が最小の間隔を保ってシャッタ２６を通過できるように、下部カバー２６ａに対して上部カバー２６ｂを上昇させるとともに、サイドカバー２６ｃ，２６ｄの間隔を調整する。
【００９１】
このとき、上流側チャンバ１９及び下流側チャンバ２４の内圧が大気圧よりもやや高くなるように流量調整弁２８ａ，２８ｂ，３０ａ，３０ｂ，３３ａ，３３ｂの開度を調整し、シャッタ２６が開かれても下流側チャンバ２４の内部に外気が流入しないようにし、上流側チャンバ１９及び下流側チャンバ２４の内部の無酸化ガス雰囲気が保たれるようにする。
【００９２】
上流側チャンバ１９及び下流側チャンバ２４の内部が無酸化ガス雰囲気になったならば、タンディッシュ３に溶融金属を供給することにより溶融金属溜まり２を形成させるとともに、鋳造ロール１ａ，１ｂ、キャッチロール１６ａ，１６ｂ、第１のピンチロール１７ａ，１７ｂ、第２のピンチロール１８ａ，１８ｂを回動させて、ストリップ４を鋳造する。
【００９３】
この鋳造ロール１ａ，１ｂによって送り出されるストリップ４は、スレッディングテーブル１５により水平方向に案内され、キャッチロール１６ａ，１６ｂに挾持されてノズル群２３ａ，２３ｂの間を通過した後、第１のピンチロール１７ａ，１７ｂに挾持されてノズル群２７ａ，２７ｂの間を通過する。
【００９４】
ストリップ４の先端部が第１のピンチロール１７ａ，１７ｂを通過したならば、スレッディングテーブル１５を待機位置に回動させるとともに、ノズル群２２ａ，２２ｂを使用位置に移動させて、該ノズル群２２ａ，２２ｂをストリップ４の一面（下面）及び他面（上面）に対峙させる。
【００９５】
また、ポンプ４１ｂを作動させるとともに、流量調整弁３４ａ，３４ｂの開度を適宜調整し、窒素と水素の混合ガス流に加えて、冷却液４２をノズル群２７ａ，２７ｂから噴射させる。
【００９６】
すなわち、図１及び図２に示す双ロール式連続鋳造機では、ストリップ４が無酸化雰囲気の上流側チャンバ１９及び下流側チャンバ２４の内部を通過する際に、ノズル群２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ，２７ａ，２７ｂからストリップ４に対して噴射される窒素を主成分とした混合ガスによって、ストリップ４の表面におけるスケールの生成が効果的に抑制され、また、上記の混合ガスに含まれている水素ガスによって、ストリップ４の酸化成分が還元される。
【００９７】
更に、下流側チャンバ２４の内部においては、ノズル群２７ａ，２７ｂからメチルアルコール等の冷却液４２がストリップ４に対して噴射され、ストリップ４の温度が低下する。
【００９８】
このとき、下流側チャンバ２４に設けられている非接触式温度検出手段（図示せず）によってストリップ４の温度を検出するとともに、ノズル群２７ａ，２７ｂによる冷却液の噴射量を調整し、ストリップ４の温度が約３００℃程度になるようにする。
【００９９】
従って、スケールが最小に生成された又は全然生成されていない（スケール厚が０．５ミクロン以下）ストリップ４がノズル群２７ａ，２７ｂを経て下流側チャンバ２４の外部へ送り出され、このストリップ４は、第２のピンチロール１８ａ，１８ｂに挾持された後、巻取機８によって巻き取られる。
【０１００】
このように、図１及び図２に示す双ロール式連続鋳造機では、鋳造ロール１ａ，１ｂから第１のピンチロール１７ａ，１７ｂまでの間のストリップ４の移動経路を上流側チャンバ１９によって取り囲み、第１のピンチロール１７ａ，１７ｂから第２のピンチロール１８ａ，１８ｂの手前までの間のストリップ４の移動経路を下流側チャンバ２４に取り囲み、これらの上流側チャンバ１９及び下流側チャンバ２４の内部を窒素を主成分とする窒素と水素の混合ガスによって無酸化ガス雰囲気にするので、ストリップ４の表面にはスケールが最小に生成されるか又は全然生成されない（スケール厚０．５ミクロン以下）。
【０１０１】
また、巻取機８が下流側チャンバ２４の外部に配置されているので、巻き取られたストリップ４を移送する際に、上流側チャンバ１９及び下流側チャンバ２４を大気開放する必要がなく、窒素ガス及び水素ガスを無駄に消費することがない。
【０１０２】
更に、メチルアルコール等の冷却液４２を用いてストリップ４の温度を約３００℃程度にまで冷却するので、ストリップ４の機械的強度を向上させることができ、スケール厚を０．５ミクロン以下に保持できる。
【０１０３】
図３は本発明の双ロール式連続鋳造機の実施の形態の第２の例を示すものであり、図中図１及び図２と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【０１０４】
４５は圧延機であり、該圧延機４５は、第１のピンチロール１７ａ，１７ｂと第２のピンチロール１８ａ，１８ｂとの間に配置されている。
【０１０５】
この圧延機４５は、ストリップ４を板厚方向に挾持し得るようにハウジング４５ｅに枢支された一対の作業ロール４５ａ，４５ｂと、該作業ロール４５ａ，４５ｂを介してストリップ４を圧下し得るようにハウジング４５ｅに枢支された一対の控ロール４５ｃ，４５ｄとを備えている。
【０１０６】
４６は中間チャンバであり、該中間チャンバ４６は、第１のピンチロール１７ａ，１７ｂから作業ロール４５ａ，４５ｂまでの間のストリップ４の移動経路を取り囲むように形成されている。
【０１０７】
この中間チャンバ４６には、ストリップ４の表面から発せられる赤外線エネルギーを集光して電気信号に変換することにより、ストリップ４の温度を検出する放射温度計等の非接触式温度検出手段（図示せず）が設けられている。
【０１０８】
また、中間チャンバ４６の下部には、排出管６０の流体流通方向上流端が接続されている。
【０１０９】
４７ａ，４７ｂはシール部材であり、該シール部材４７ａ，４７ｂは、第１のピンチロール１７ａ，１７ｂの外周部分に気密に接触するように、中間チャンバ４６の第１のピンチロール１７ａ，１７ｂに対峙する端部に装着されている。
【０１１０】
４８ａ，４８ｂはシール部材であり、該シール部材４８ａ，４８ｂは、作業ロール４５ａ，４５ｂの外周部分に気密に接触するように、中間チャンバ４６の作業ロール４５ａ，４５ｂに対峙する端部に装着されている。
【０１１１】
これらのシール部材４７ａ，４７ｂ，４８ａ，４８ｂには、ラビリンスシールや多数の金属素線によって形成されるワイヤシールが適用されている。
【０１１２】
４９ａ，４９ｂはノズル群であり、該ノズル群４９ａ，４９ｂは、第１のピンチロール１７ａ，１７ｂと作業ロール４５ａ，４５ｂとの間において、ストリップ４の下面及び上面に対峙するように、中間チャンバ４６に内装されている。
【０１１３】
このノズル群４９ａ，４９ｂには、流量調整弁５４ａ，５４ｂを有する供給管５５ａ，５５ｂの流体流通方向下流端が接続されている。
【０１１４】
５０ａ、５０ｂはヒータであり、該ヒータ５０ａ，５０ｂは、ノズル群４９ａ，４９ｂと作業ロール４５ａ，４５ｂとの間において、ストリップ４の下面及び上面に対峙するように、中間チャンバ４６に内装されている。
【０１１５】
５１は下流側チャンバであり、該下流側チャンバ５１は、作業ロール４５ａ，４５ｂから第２のピンチロール１８ａ，１８ｂの手前までの間のストリップ４の移動経路を取り囲むように形成されている。
【０１１６】
この下流側チャンバ５１には、ストリップ４の表面から発せられる赤外線エネルギーを集光して電気信号に変換することにより、ストリップ４の温度を検出する放射温度計等の非接触式温度検出手段（図示せず）が設けられている。
【０１１７】
また、下流側チャンバ５１の下部には、排出管６１の流体流通方向上流端が接続されている。
【０１１８】
５２ａ，５２ｂはシール部材であり、該シール部材５２ａ，５２ｂは、作業ロール４５ａ，４５ｂの外周部分に気密に接触するように、下流側チャンバ５１の作業ロール４５ａ，４５ｂに対峙する端部に装着されている。
【０１１９】
このシール部材５２ａ，５２ｂには、ラビリンスシールや多数の金属素線によって形成されるワイヤシールが適用されている。
【０１２０】
また、下流側チャンバ５１の第２のピンチロール１８ａ，１８ｂに対峙する端部には、図１及び図２に示すものと同一構成のシャッタ２６が、ストリップ４を通過させ得るように設けられている。
【０１２１】
５３ａ，５３ｂはノズル群であり、該ノズル群５３ａ，５３ｂは、作業ロール４５ａ，４５ｂとシャッタ２６との間において、ストリップ４の下面及び上面に対峙するように、下流側チャンバ５１に内装されている。
【０１２２】
このノズル群５３ａ，５３ｂには、流量調整弁５６ａ，５６ｂを有する供給管５７ａ，５７ｂの流体流通方向下流端と、流量調整弁５８ａ，５８ｂを有する供給管５９ａ，５９ｂの流体流通方向下流端とがそれぞれ接続されている。
【０１２３】
先に述べた供給管５５ａ，５７ａの流体流通方向上端は、供給管２９ａ，３１ａの流体流通方向上流端とともに、供給管３７ａを介してガス供給源３６に接続され、また、供給管５５ｂ，５７ｂの流体流通方向上流端は、供給管２９ｂ，３１ｂの流体流通方向上流端とともに、供給管３７ｂを介してガス供給源３６に接続されており、流量調整弁３８ａ〜３８ｄ、流量調整弁２８ａ，２８ｂ，３０ａ，３０ｂ，３２ａ，３２ｂの開度を適宜調整すると、ノズル群２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ，４９ａ，４９ｂ，５３ａ，５３ｂから窒素と水素の混合ガス流が噴射されるようになっている。
【０１２４】
また、先に述べた供給管５９ａ，５９ｂの流体流通方向上流端は、ポンプ４１ｂの吐出口に連通しており、ポンプ４１ｂを作動させるとともに流量調整弁５８ａ，５８ｂの開度を適宜調整すると、ノズル群５３ａ，５３ｂから冷却液４２が噴射されるようになっている。
【０１２５】
更に、先に述べた排出管６０，６１の流体流通方向下流端は、排出管３９，４０の流体流通方向下流端とともに、廃液タンク４３ａの流入口に連通しており、上流側チャンバ１９、中間チャンバ４６及び下流側チャンバ５１の内部で生じた凝結水や冷却廃液等の廃液は、廃液タンク４３ａから処理器４３ｂに流入して処理されるようになっている。
【０１２６】
以下、図３に示す双ロール式連続鋳造機の作動を説明する。
【０１２７】
鋳造ロール１ａ，１ｂによりストリップ４を連続的に鋳造する際には、ストリップ４の鋳造に先立ち、流量調整弁３８ａ〜３８ｄ、流量調整弁２８ａ，２８ｂ，３０ａ，３０ｂ，５４ａ，５４ｂ，５６ａ，５６ｂの開度を適宜調整し、ノズル群２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ，４９ａ，４９ｂ，５３ａ，５３ｂから窒素を主成分とした窒素と水素の混合ガス流を噴射させることにより、上流側チャンバ１９、中間チャンバ４６及び下流側チャンバ５１の内部を無酸化ガス雰囲気にする。
【０１２８】
このとき、シャッタ２６により下流側チャンバ５１の内部から外部へ上述した混合ガスが流出しないようにしておく。
【０１２９】
また、流量調整弁３８ａ〜３８ｄの開度を、混合ガス中の水素の割合が約４％未満になるように設定し、上流側チャンバ１９、中間チャンバ４６及び下流側チャンバ５１の内部に充填される混合ガスの爆発を防止する。
【０１３０】
上流側チャンバ１９、中間チャンバ４６及び下流側チャンバ５１の内部が無酸化ガス雰囲気になったならば、ノズル群２２ａ，２２ｂを待機位置に移動させたうえ、スレッディングテーブル１５を案内位置に回動させ、また、鋳造すべきストリップ４が最小の間隔を保ってシャッタ２６を通過できるように、該シャッタ２６を開放する。
【０１３１】
上流側チャンバ１９、中間チャンバ４６及び下流側チャンバ５１の内部が無酸化ガス雰囲気になったならば、タンディッシュ３に溶融金属を供給することにより溶融金属溜まり２を形成させるとともに、鋳造ロール１ａ，１ｂ、キャッチロール１６ａ，１６ｂ、第１のピンチロール１７ａ，１７ｂ、圧延機４５の作業ロール４５ａ，４５ｂ、第２のピンチロール１８ａ，１８ｂを回動させて、ストリップ４を鋳造する。
【０１３２】
この鋳造ロール１ａ，１ｂによって送り出されるストリップ４は、スレッディングテーブル１５により水平方向に案内され、キャッチロール１６ａ，１６ｂ、ノズル群２３ａ，２３ｂの間、第１のピンチロール１７ａ，１７ｂ、ノズル群４９ａ，４９ｂの間、ヒータ５０ａ，５０ｂの間を通過した後、圧延機４５の作業ロール４５ａ，４５ｂによって鋳造ロール１ａ，１ｂだけでは達成され得ない板厚に圧下成形される。
【０１３３】
ストリップ４の先端部が第１のピンチロール１７ａ，１７ｂを通過したならば、スレッディングテーブル１５を待機位置に回動させるとともに、ノズル群２２ａ，２２ｂを使用位置に移動させる。
【０１３４】
また、ポンプ４１ｂを作動させるとともに、流量調整弁５８ａ，５８ｂの開度を適宜調整し、窒素と水素の混合ガス流に加えて、冷却液４２をノズル群２７ａ，２７ｂから噴射させる。
【０１３５】
すなわち、図３に示す双ロール式連続鋳造機では、ストリップ４が無酸化雰囲気の上流側チャンバ１９、中間チャンバ４６及び下流側チャンバ５１の内部を通過する際に、ノズル群２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ，４９ａ，４９ｂ，５３ａ，５３ｂからストリップ４に対して噴射される窒素を主成分とした混合ガスによって、ストリップ４の表面におけるスケールの生成が効果的に抑制され、また、上記の混合ガスに含まれている水素ガスによって、ストリップ４の酸化成分が還元される。
【０１３６】
更に、下流側チャンバ５１の内部においては、ノズル群５３ａ，５３ｂからメチルアルコール等の冷却液４２がストリップ４に対して噴射され、ストリップ４の温度が低下する。
【０１３７】
このとき、下流側チャンバ５１に設けられている非接触式温度検出手段（図示せず）によってストリップ４の温度を検出するとともに、ノズル群５３ａ，５３ｂによる冷却液の噴射量を調整し、ストリップ４の温度が約３００℃程度になるようにする。
【０１３８】
従って、鋳造ロール１ａ，１ｂだけでは達成できない板厚に圧下成形され且つスケールが最小に形成された又は全然生成されていない（スケール厚が０．５ミクロン以下）ストリップ４がノズル群５３ａ，５３ｂを経て下流側チャンバ２４の外部へ送り出され、このストリップ４は、第２のピンチロール１８ａ，１８ｂに挾持された後、巻取機８によって巻き取られる。
【０１３９】
また、ストリップ４を圧下成形するのに際しては、中間チャンバ４６に設けられている非接触式温度検出手段（図示せず）によって、圧延機４５の手前におけるストリップ４の温度を検出し、ストリップ４の温度が約９００〜１０００℃程度よりも低くなった場合には、ヒータ５０ａ，５０ｂによりストリップ４を加熱して、ストリップ４が適切な状態で圧下成形されるようにする。
【０１４０】
このように、図３に示す双ロール式連続鋳造機では、鋳造ロール１ａ，１ｂから第１のピンチロール１７ａ，１７ｂまでの間のストリップ４の移動経路を上流側チャンバ１９によって取り囲み、第１のピンチロール１７ａ，１７ｂから圧延機４５の作業ロール４５ａ，４５ｂまでの間のストリップ４の移動経路を中間チャンバ４６によって取り囲み、作業ロール４５ａ，４５ｂから第２のピンチロール１８ａ，１８ｂの手前までの間のストリップ４の移動経路を下流側チャンバ５１に取り囲み、これらの上流側チャンバ１９、中間チャンバ４６及び下流側チャンバ５１の内部を窒素を主成分とする窒素と水素の混合ガスによって無酸化ガス雰囲気にするので、ストリップ４の表面にスケールが生成されることがない。
【０１４１】
また、巻取機８が下流側チャンバ５１の外部に配置されているので、巻き取られたストリップ４を移送する際に、上流側チャンバ１９、中間チャンバ４６及び下流側チャンバ５１を大気開放する必要がなく、窒素ガス及び水素ガスを無駄に消費することがない。
【０１４２】
更に、ストリップ４を圧延機４５の作業ロール４５ａ，４５ｂによって鋳造ロール１ａ，１ｂだけでは達成することができない板厚に圧下成形したうえ、メチルアルコール等の冷却液４２を用いてストリップ４の温度を約３００℃程度にまで冷却するので、ストリップ４の機械的強度を向上させることができ、スケール厚を０．５ミクロン以下に保持できる。
【０１４３】
【実施例】
本発明による雰囲気冷却の制御及びガスと水の急冷を組み入れた双ロール式連続ストリップ鋳造機の、シュミレートした条件下におけるストリップ酸化レベルを調べるための実験装置を、赤外炉と、上部冷却チャンバと、空気で操作される引き込み可能な試料ホルダとで構成した。窒素ガスを炉基部から入れ、上部チャンバを介してガス抜きし、他方、炉チューブと冷却チャンバの両方は正圧に保持した。上部チャンバは、径方向に対向した２つのガス噴霧ノズルと、径方向に対向し且つガス噴霧ノズルに対し９０°をなす水噴霧ノズルとを含む。ガス噴霧ノズルが前部板を備えた中空真鍮ブロックであり、板の大きさが５５×３０ｍｍで、９４個の０．５ｍｍ径、４．７５ｍｍ間隔の孔を含み、ガスを３５ｍｍ離れた試料表面に送給する。水ノズルは完全な円錐形であって、５０ｍｍの噴霧距離からほぼ６０ｍｍ径の範囲をカバーする。ＰＬＣ制御の空気圧ラムを用いて試料を炉内へと降下させ、試料を高速で上部チャンバへと引き込んだ。手操作の隔壁で、水噴霧試験中に炉を上部チャンバから隔離した。試料中央に溶接してねじで固定したＲ型熱電対が炉を制御し、試験中ずっと試料温度をモニターし、データをＰＣに記録した。最大加熱温度は約１４００℃であった。
【０１４４】
これらの試験で使われた鋼ストリップ試料は、寸法が１２７×３２×２ｍｍの地のままの(as-ground)表面仕上げのＦＫ０８鋼（炭素０．０８％、マンガン０．４％、珪素０．１８％、アルミニウム０．００７％）であった。典型的な試験では、加熱中の試料の酸化を防ぐためシステムを介して窒素を最初に１０分間浄化し、その後、空気圧アームが試料を赤外炉へと降下させ、そこで試料を窒素雰囲気の中で１３２５℃に加熱し、約１分間保持した。次いで、試料を空気圧シリンダで上部チャンバへと引っ込ませ、そこで窒素内で自然冷却させるか又は窒素噴射又は水噴霧又は両者の組合わせで強制冷却させた。使われた窒素ガスは９９．９９％の高純度であり、１２ｐｐｍ未満の酸素、１０ｐｐｍ未満の水蒸気、２ｐｐｍ未満の炭化水素を含むという明細であった。
【０１４５】
試験の詳細は以下の通り。
【０１４６】
試験１
試料を窒素浄化した炉内で１３２５℃に加熱し、炉から引っ込めて、空気中で室温へと自然冷却させた。上部冷却チャンバは試験開始前に除去した。質量ゲイン定量から計算されたスケール厚は３２ミクロンであった。
【０１４７】
試験２
試料を炉内でＮ2中で１３２５℃に加熱し、Ｎ2で浄化された上部チャンバへと引っ込め、１１４リットル／分で流れる２００ＫＰａのＮ2ガスに当て、室温へと自然冷却させた。計算されたスケール厚は０．２５ミクロンであった。
【０１４８】
試験３
試料を炉内でＮ2中で１３２５℃に加熱し、Ｎ2で浄化された上部チャンバへと引っ込め、１０３０℃で３００乃至４００ＫＰａの水栓水を噴霧して室温にした。計算されたスケール厚は０．３ミクロンであった。
【０１４９】
試験４
試料を炉内でＮ2中で１３２５℃に加熱し、Ｎ2で浄化された上部チャンバへと引っ込め、１１５０℃で４００ＫＰａの加圧水で室温にした。計算されたスケール厚は０．５ミクロンを超えないと見積もられた。
【０１５０】
水が溶解酸素を含んでいるし、水（蒸気）が酸素と水素に分解すると更に酸化となるので、窒素雰囲気内で水噴霧すると受容できないレベルの酸化になると予想されたが、驚くべきことに予想に反して、ストリップ上の酸化物の厚みを０．５ミクロン以下に制限できることが判明した。更に、驚くべきことに、これらの酸化物レベルは、酸洗いなしで冷間圧延してストリップを金属被覆する受容性があることが判明した。
【０１５１】
なお、本発明の金属ストリップ連続鋳造方法及び金属ストリップ鋳造装置は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加え得ることは勿論である。
【０１５２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の金属ストリップ連続鋳造方法及び金属ストリップ鋳造装置によれば、下記のような種々の優れた効果を奏し得る。
【０１５３】
（１）本発明によれば、巻取機が下流側チャンバの外部に配置され且つ下流側チャンバにシール手段を設けているので、上流側チャンバ及び下流側チャンバを開放せずに巻き取られたストリップを移送でき、無酸化ガス及び還元ガスの無駄な消費が減らせられる。又、複数の、シールされたチャンバを使うことによりガス損減少が向上する。
【０１５４】
（２）鋳造ロールからピンチロールまでの間のストリップの移動経路を上流側チャンバによって取り囲み、ピンチロールから巻取機の手前までの間のストリップの移動経路を下流側チャンバに取り囲み、これらの上流側チャンバ及び下流側チャンバの内部を無酸化ガスと還元ガスによって無酸化ガス雰囲気にし、下流側チャンバ内に急冷媒体を提供するので、ストリップが３００℃以下に冷却される。従って、ストリップの表面にはスケールが最小に生成されるか又は全然生成されることがなく（スケール厚が０．５ミクロン以下）、ストリップの製造歩留りが向上するとともに、酸洗いラインが不要になり、設備費並びに製造費の低減を図ることが可能になる。
【０１５５】
（３）圧延機を備えた本発明の実施の形態では、鋳造ロールからピンチロールまでの間のストリップの移動経路を上流側チャンバによって取り囲み、ピンチロールから圧延機の作業ロールまでの間のストリップの移動経路を中間チャンバによって取り囲み、作業ロールから巻取機の手前までの間のストリップの移動経路を下流側チャンバに取り囲み、これらの上流側チャンバ、中間チャンバ及び下流側チャンバの内部を無酸化ガスと還元ガスによって無酸化ガス雰囲気にし、急冷媒体を中間チャンバ、或いは、中間チャンバと下流側チャンバ内に提供するので、ストリップが３００℃以下に冷却される。従って、ストリップの表面にはスケールが最小に生成されるか又は全然生成されることがなく（スケール厚が０．５ミクロン以下）、ストリップの製造歩留りが向上するとともに、酸洗いラインが不要になり、設備費並びに製造費の低減を図ることが可能になる。
【０１５６】
（４）ピンチロールと巻取機との間に圧延機を介在させているので、ストリップを鋳造ロールだけでは達成することができない板厚に圧下成形することができ、また、ストリップの機械的強度が向上する。
【０１５７】
（５）加えて、ピンチロールと圧延機との間にヒータを設けているので、ストリップを圧下成形に適した温度に調整することができる。
【０１５８】
（６）更に、下流側チャンバから外部に送り出されるストリップをノズル群から噴射される冷却液によって冷却するので、ストリップの機械的強度が向上する。
【０１５９】
（７）急冷媒体を下流側チャンバに、又は上流側チャンバ以外のチャンバに提供したことにより、蒸発や凝結による問題の虞れが減少され又はほぼ除去される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の金属ストリップ連続鋳造方法により金属ストリップを鋳造する双ロール式連続鋳造機の実施の形態の第１の例を示す概念図である。
【図２】図１に示す双ロール式連続鋳造機におけるシャッタの概念図である。
【図３】本発明の双ロール式連続鋳造機の実施の形態の第２の例を示す概念図である。
【図４】従来の双ロール式連続鋳造機の一例を示す概念図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ 鋳造ロール
４ ストリップ
８ 巻取機
１７ａ，１７ｂ 第１のピンチロール（ピンチロール）
１９ 上流側チャンバ
２０ａ，２０ｂ シール部材
２１ａ，２１ｂ シール部材
２２ａ，２２ｂ ノズル群
２３ａ，２３ｂ ノズル群
２４ 下流側チャンバ
２５ａ，２５ｂ シール部材
２６ シャッタ
２７ａ，２７ｂ ノズル群
３６ ガス供給源
４１ 冷却液供給源
４２ 冷却液
４５ 圧延機
４５ａ，４５ｂ 作業ロール
４６ 中間チャンバ
４７ａ，４７ｂ シール部材
４８ａ，４８ｂ シール部材
４９ａ，４９ｂ ノズル群
５２ａ，５２ｂ シール部材
５３ａ，５３ｂ ノズル群
Claims (2)
- 鋳造機の鋳造ロール（１ａ，１ｂ）表面上に溶融金属溜まり（２）を支持し、
鋳造ロール（１ａ，１ｂ）を回転させ溶融金属溜まり（２）から離反するストリップ（４）を製造し、
溶融金属溜まり（２）から離れて巻取機（８）へと向かう移動経路に沿ってストリップ（４）を案内し、
溶融金属溜まり（２）で形成したストリップを取り囲むよう構成した上流側チャンバ（１９）と、１又は複数の他チャンバ（２４，４６，５１）とで構成したエンクロージャ内にストリップを、前記移動経路の全体にわたって閉じ込め、
エンクロージャ内の各チャンバ（１９，２４，４６，５１）が５容積％以下の酸素レベルに制御した雰囲気を各々提供し、それにより移動経路通過時のストリップ（４）にスケールが形成するのを制御することからなる金属ストリップ連続鋳造方法であって、
金属ストリップ（４）が３００℃以下の温度で移送経路を出て、１つ、あるいは複数の他チャンバ（２４，４６，５１）を通過し、巻取機（８）に至るときに０．５ミクロン以下の薄いスケール層を有するように、前記１又は複数の他チャンバ（１９，４６，５１）内で、室温で液体である急冷媒体（４２）をストリップに噴射して当該ストリップを急冷することを特徴とする金属ストリップ連続鋳造方法。 - 間にロール間隙を形成する一対のほぼ水平な鋳造ロール（１ａ，１ｂ）と、
鋳造ロール（１ａ，１ｂ）間のロール間隙に溶融金属を供給して鋳造ロールに支持された溶融金属溜まり（２）を形成する金属供給手段と、
鋳造ロール（１ａ，１ｂ）を冷却する手段と、
鋳造ロール（１ａ，１ｂ）を相反方向に回転させて、それによりロール間隙から下方に送給される鋳造ストリップを製造する手段と、
ロール間隙から下方に送給されたストリップを、ロール間隙から巻取機（８）の方への移動経路を介して案内するストリップ案内手段（１６ａ，１６ｂ）と、
前記移動経路に沿って配されて、鋳造ストリップを受けてストリップ鋳造機と同ラインでストリップを圧延する熱間圧延機（４５）と、
前記移動経路全体にわたってストリップを取り囲むエンクロージャとからなる金属ストリップ鋳造装置であって、
該エンクロージャを、鋳造ロール（１ａ，１ｂ）が上流側チャンバ内に形成したストリップを供給するようにロール直下に配された上流側チャンバ（１９）と、該上流側チャンバの下流側に位置した１又は複数の他チャンバ（２４，４６，５１）とから構成し、各チャンバが制御された雰囲気を有することにより、装置操業中にストリップにスケールが形成されるのを制御し、ストリップが３００℃以下の温度で移動経路を出るよう、室温で液体である急冷媒体（４２）をストリップに噴射する急冷手段を１又は複数の他チャンバ（２４，４６，５１）の少なくとも１つに備え、熱間圧延機を上流側チャンバより下流側且つ急冷手段より上流側の移送経路に沿って配したことを特徴とする金属ストリップ鋳造装置。
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