JPH11179496A - 薄板連続鋳造用分流板および薄板連続鋳造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 双ロール横注ぎ法による薄板連続鋳造におい
て、安定した操業と表面品質に優れた鋳片を得る手段を
提供する。 【解決手段】 固着シェルを防止するため、鋳造ノズル
内の溶湯流を(a) 幅方向に３つ以上の流路に区画する分
流板、(b) 上下に区画する分流板、または、(c) 溶湯流
路を幅方向に３以上、上下に２区画する分流板を使用す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶融金属（以下、
溶湯という）から直接薄板を製造する薄板連続鋳造に用
いる薄板連続鋳造用分流板および薄板連続鋳造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】薄板連続鋳造法は従来のスラブ連続鋳造
法に比べ、熱延工程を省略できるため製造コストを低減
できるというメリットがある。薄板連続鋳造法には上注
ぎ法と横注ぎ法がある。横注ぎ法には下記の特長があ
る。

【０００３】(a) 横方向の給湯であって、溶湯ヘッドが
小さいため、ノズル内の湯面制御が容易であり、広幅の
均一給湯が可能である。 (b) 設備高さが低くなるため設備費が小さい。 (c) 鋳片の搬送が水平方向であり、高温強度の低い材料
でも自重による応力が小さく、鋳片の割れ、破断がない
ため安定した鋳造ができる。

【０００４】横注ぎ法には双ロール法と単ロール法があ
る。双ロール法は鋳片の品質が上下面で均一であるため
単ロール法より優れている。

【０００５】薄板連続鋳造用の鋳造ノズル例として、実
開平７−３７４４７号には単ロールまたは双ロール横注
ぎ法用の鋳造ノズルが開示されている。

【０００６】図８に同公報に開示された鋳造ノズルを用
いた双ロール横注ぎ法による薄板連続鋳造の模式図を示
す。同図(a) は縦断面図、同図(b) は平面図である。

【０００７】同図において、溶湯１０は底ノズル側壁１
３を備えた底ノズル４と、１対のサイドノズル５で保持
される。溶湯１０は湯面１２側では上ロール８、底ノズ
ル４側では下ロール９で冷却され、２つの凝固シェルと
なり、圧着されて薄板、すなわち鋳片１１となる。

【０００８】底ノズル４は、底部の前縁が下ロール９の
周面と接することにより、溶湯の底面をシールし、サイ
ドノズル５は、底面が下ロール９の周面と接し、かつ、
その側面が上ロール８の端面および底ノズル側壁１３の
外側面に接することにより、溶湯の側面をシールする。

【０００９】同図において溶湯は、溶湯／下ロール／底
ノズル、溶湯／上ロール／雰囲気ガス、溶湯／下ロール
／サイドノズルおよび溶湯／上ロール／サイドノズルの
各個所で３重境界線を形成している。これらの３重境界
線の交点は、溶湯／下ロール／底ノズル／サイドノズル
および溶湯／上ロール／雰囲気ガス／サイドノズル、の
各個所で４重境界点を形成する。

【００１０】ロール間へ供給される溶湯１０は底ノズル
側壁１３およびサイドノズル５による粘性抵抗を受け、
同図(b) に示すように、幅中央部で流速が大きく、サイ
ドノズル５の内壁面に近い端部の流速が小さくなる傾向
があり、幅端部で溶湯流の滞留を生じやすい。

【００１１】３重境界線や４重境界点では溶湯がロール
とノズル耐火物に囲まれており、周囲からの抜熱によっ
て冷却されやすいため、溶湯の温度が低くなる。特に、
４重境界点では異常凝固が発生しやすく、凝固物が耐火
物に付着して固着シェル１４を生ずる。

【００１２】同図(a) に示すように、溶湯流の上下方向
の流速分布は、底面からの粘性抵抗をうける下面の流速
に比べ、表面近傍の流速の方が大きい。従って、前記３
重境界線では上面よりも下面の方が溶湯温度が低下する
傾向にあり、４重境界点での固着シェルも下ロール側で
発生しやすい傾向にある。また前記のように、上下ロー
ル間で溶湯の温度が異なると、鋳片表面品質の差が生じ
やすい。

【００１３】固着シェルは鋳造開始直後に生成しやす
い。鋳造開始直後はロールおよび鋳造ノズルの温度が低
く、溶湯が溶湯表面の輻射およびタンディッシュと鋳造
ノズル等の耐火物からの抜熱により冷却されるためであ
る。

【００１４】固着シェルが生成すると、下記(a) 〜(c)
の問題点が生じる。

【００１５】(a) ロール表面が固着シェルに覆われて適
正な凝固時間が確保されず、幅方向に鋳片凝固シェルの
厚さむらが生じる等、品質上好ましくない。

【００１６】(b) 耐火物から脱落した固着シェルが、鋳
片に巻き込まれ、噛込み疵と称する致命的な表面欠陥と
なる。

【００１７】(c) 固着シェルが脱落する際、耐火物の一
部が欠損し、漏鋼等のトラブルが発生し安定操業を阻害
する原因となる。

【００１８】この固着シェルの品質上および操業上の問
題は、単ロール横注ぎ法においても同様におきる。

【００１９】特公平７−１０４２３号公報には、前記固
着シェルの対策として、単ロール横注ぎ法において、ノ
ズル鋳造堰と称する上堰を用い、鋳造ノズル部における
凝固物の付着を減少させる方法および装置が開示されて
いる。

【００２０】特開平５−３１８０３９号公報には本発明
者らによって、単ロールまたは双ロール横注ぎ法におい
て、浸漬堰と称する上堰を用い、鋳造ノズルと冷却ロー
ルの境界部での凝固殻の生成を防止する方法および装置
が開示されている。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】前記特公平７−１０４
２３号公報もしくは特開平５−３１８０３９号公報に開
示されている上堰を用いて固着シェルの生成を抑制する
方法は、単ロール横注ぎ法ではある程度有効な技術であ
るが、双ロール横注ぎ法に適用するには下記(a)〜(c)
の問題がある。

【００２２】(a) 双ロール横注ぎ法において、下ロール
側の３重境界線の近傍に上堰を設置する場合、前記３重
境界線を通過する溶湯流が加速され固着シェルの生成が
抑制されるが、湯面近傍に溶湯流の滞留域が生じやすく
なり、通常問題のない上面側の３重境界線部でも固着シ
ェルが生じやすくなり、特に４重境界点近傍で固着が生
じやすい。

【００２３】(b) 双ロール横注ぎ法では上下のロールに
均等な条件で溶湯を供給することが好ましい。しかし前
記特公平７−１０４２３号公報もしくは特開平５−３１
８０３９号公報に開示されている上堰を双ロール横注ぎ
法で用いる場合は、上面側と下面側の溶湯の流れが不均
一となるために上下ロール面上での凝固が均等でなくな
り、製品品質が悪化するおそれがある。

【００２４】(c) 更に、双ロール横注ぎ法に用いる装置
の構成上、上堰が上ロールと干渉し、効果的に固着シェ
ルを抑制するように上堰を設置することは極めて難し
い。

【００２５】上堰を用いない場合でも、前記のような溶
湯の上下方向の流速の不均一のため、下側の３重境界線
で固着シェルが発生しやすくなる。この対策として、溶
湯過熱度を大きくとる方法があるが過度に過熱度を大き
くすると、鋳片に縦割れ疵が発生する恐れがある。

【００２６】本発明の課題は、双ロール横注ぎ法の薄板
連続鋳造において、固着シェルの発生を防止し、高品質
で安定した操業を可能とする手段と鋳造方法を提供する
ことにある。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、双ロール
横注ぎ法による薄板連続鋳造法の研究を進めてきた結
果、下記の(a) 〜(f) の知見を得た。

【００２８】(a) 固着シェルは、幅端部の溶湯流の滞留
と四重境界点近傍の冷却により溶湯が異常凝固すること
によって生じる。

【００２９】(b) 固着シェルを防止するには、溶湯流の
上下方向の不均衡をなくし、幅端部の溶湯流動を促進す
るとともに、溶湯流自身の顕熱を供給して周囲からの冷
却を緩和することが有効である。

【００３０】(c) 上記(b) の手段としては、溶湯流を上
下方向に均一化し、幅端部に重点的に給湯することが有
効である。その手段として１枚の水平分流板と水平分流
板上に配置した複数枚の垂直分流板で構成される分流板
を用いる。

【００３１】(d) 水平分流板の厚肉化により溶湯流路の
断面積を減少させ、溶湯の流速を大きくするとともに、
水平分流板を適正な位置に置くことにより溶湯の流速を
上下均等にすることができる。

【００３２】(e) 幅端部の溶湯流路を流入側で広く、流
出側で狭くするように垂直分流板を配置することにより
幅端部の溶湯流動を促進できる。 (f) 溶湯流を適正に配分すれば、溶湯の過熱度を低くす
ることができる。

【００３３】図７は上記検討に基づいた分流板を設置し
た場合の溶湯流動の模式図である。同図(a) は縦断面
図、同図(b) は平面図である。同図において、溶湯１
０、底ノズル側壁１３を備えた底ノズル４、サイドノズ
ル５、湯面１２、鋳片１１および上下のロール８、９は
図８と同一の符号を付しており、同一機能を有する。底
ノズル４には水平分流板１と垂直分流板２とからなる分
流板３が配置されている。

【００３４】図７(a) に示すように、図８の従来法と比
較して、上下方向の溶湯流が均一化され、図７(b) に示
すように幅端部での溶湯流の増速されることが期待でき
る。

【００３５】以上の知見に基づいて、本発明の要旨は以
下の(1) 〜(6) にある。 (1) 双ロール横注ぎ法において、溶湯流路を幅方向に３
つ以上に区画する垂直分流板を備えたことを特徴とする
薄板連続鋳造用分流板。

【００３６】(2) 複数枚の垂直分流板の厚さの和が流路
幅の０．５倍以下であって、幅中央部のいずれかの流路
の流路幅と幅端部の流路の流路幅の比が流入側で０．２
５〜１．０、流出側で１．０〜３．０であることを特徴
とする前記(1) 項に記載の薄板連続鋳造用分流板。

【００３７】(3) 双ロール横注ぎ法において、溶湯流路
を上下２つに区画する水平分流板を備えたことを特徴と
する薄板連続鋳造用分流板。

【００３８】(4) 水平分流板の厚さが湯面高さの０．２
５〜０．７５倍であって、上面の流路の高さと下面の流
路の高さの比が流入側で０．５〜１．０、流出側で１．
０〜２．０であることを特徴とする前記(3) 項に記載の
薄板連続鋳造用分流板。

【００３９】(5) 溶湯流路を上下２つに区画する水平分
流板と、溶湯流路を幅方向に３つ以上に区画する垂直分
流板とを備えたことを特徴とする前記(1) 〜(4) 項のい
ずれかに記載の薄板連続鋳造用分流板。

【００４０】(6) 前記(1) 〜(5) のいずれかに記載の薄
板連続鋳造用分流板を用い、溶湯の過熱度を２０〜８０
℃で鋳造することを特徴とする薄板連続鋳造方法。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図３に基づいて本発
明の例を説明する。図１は双ロール横注ぎ法に用いる本
発明の分流板の形状の例を示す透視図である。同図(a)
は３枚の垂直分流板２のみの分流板３、同図(b) は水平
分流板１のみの分流板３、同図(c) は水平分流板１と垂
直分流板２とを備えた分流板３である。同図(a) 〜(c)
では分流板３が破線で示す底ノズル４に組み込まれた状
態を示している。なお、同図では分流板３は底ノズル４
に組み込まれる部品として示しているが、底ノズル４も
しくは他の部品と一体であってもよい。同図(c) では水
平分流板１と垂直分流板２を一体としているが、組み合
わせ体でもよい。

【００４２】図２は本発明の分流板を用いた鋳造ノズル
の構成例を示す。溶湯を供給する鋳造ノズルは、底ノズ
ル４と一対のサイドノズル５で構成される。分流板３は
上堰６と合体され、底ノズル４に組み込まれる。

【００４３】図３は本発明の分流板を用いた双ロール横
注ぎ法の薄板連続鋳造装置の一例を示す概要図で、同図
(a) は縦断面図、同図(b) は平面図である。同図におい
てはタンディッシュ７からの溶湯流路が広がるように底
ノズル４の側壁が末広がりになっており、分流板３も末
広がりになった態様を示しているが、本発明の分流板は
必ずしも末広がりである必要はない。

【００４４】同図において、双ロール横注ぎ法における
鋳造空間は、上ロール８、下ロール９、底ノズル４、お
よび一対のサイドノズル５で構成されている。同図の例
では上ロール８の胴長は鋳片１１の幅と同じであり、下
ロール９の胴長は上ロール８より長い。

【００４５】底ノズル４は、溶湯の流路を形成し、上流
側のタンディッシュ７内の溶湯１０をロール間へ供給す
るとともに、下ロール９に密着し、かつその周面と摺動
し溶湯の底面を保持する。

【００４６】サイドノズル５は、その側面が上ロール８
と密着し、かつ上ロール外端面と摺動すると同時に、そ
の底面が下ロール９の周面と摺動し、溶湯の側面を保持
する。

【００４７】分流板３は、底ノズル４の内面の溶湯の流
路に組み込まれ、溶湯流路を水平分流板１によって上下
方向で２区画、垂直分流板２によって幅方向で４区画に
分流する。

【００４８】上堰６は、分流板１の流入側の上部に組み
込まれ、上流側タンディッシュ７の湯面に生成したスカ
ム等の浮遊物がロール間へ流出するのを防止するが、本
発明の必須構成物ではない。

【００４９】図３を用いて本発明の分流板を用いた鋳造
方法を説明する。溶湯１０は、図示されていない取鍋ま
たは溶融炉から、タンディッシュ７に注入され、タンデ
ィッシュ７と直結した底ノズル４に至り、分流板３で形
成される流路に流入する。

【００５０】流入した溶湯１０は、湯面高さの中間に配
置された水平分流板１により、上下に適正に分流される
とともに、複数枚の垂直分流板２により幅方向に適正に
分流される。分流板がない場合に比較して、水平分流板
１および垂直分流板２の配置により溶湯流路の断面積は
減少し、溶湯の流速が増加する。

【００５１】分流板３を通って流速が適正に増加した溶
湯１０は、上記鋳造空間に供給され、上下ロール８、９
の周面で均等に凝固した後、上下ロール８、９の最近接
点で圧接され、鋳片１１となる。

【００５２】以下に、本発明の分流板の詳細を説明す
る。本発明の分流板の実施態様は図１(a) の垂直分流板
２のみ、同図(b) の水平分流板１のみ、または同図(c)
の水平分流板１と垂直分流板２との組み合わせでもよ
い。

【００５３】垂直分流板２は幅中央部と幅端部の溶湯流
動を適正に分配するため、最低２枚、好ましくは３〜５
枚の構成がよい。６枚以上の垂直分流板を配置しても効
果は変わらない。垂直分流板と水平分流板をもつ分流板
を用いる場合、水平分流板１の上下面で垂直分流板２の
枚数を変えてもよいし、必ずしも上下で同位置に配置す
る必要はない。また、垂直分流板２の形状は必ずしも垂
直である必要はなく、流路を幅方向に区画するものであ
れば形状は問わない。

【００５４】以下に、分流板の好ましい寸法および配置
関係について説明する。垂直分流板２の厚さの和は流路
幅の０．５倍以下とするのが好ましい。垂直分流板２の
厚さが小さくても幅方向溶湯の整流効果は発揮される。
垂直分流板２の厚さの和が流路幅の０．５倍を超える
と、整流効果が低下する恐れがある。すなわち、垂直分
流板の枚数が２〜３枚のときは、１枚あたりの厚さが大
きくなり、流出側端部の近傍で溶湯流の停滞域や乱れを
生じやすく、垂直分流板の枚数が４〜５枚のときは、個
々の流路幅が小さくなるため、流入側端部の形状差によ
って溶湯の流入量が影響を受け、所期の流量配分効果が
得られない恐れがあるためである。

【００５５】垂直分流板の厚さは小さい方が好ましく、
かつ同じ厚さで流入側と流出側端部の形状が同じである
ことが好ましい。厚さの下限値は設けないが、分流板材
料の強度不足による破損を生じない程度の厚さであれば
よい。通常得られる耐火物材料では厚さの下限値は２０
〜８０ｍｍ／枚程度である。

【００５６】通常は垂直分流板２の厚さは流路方向と上
下方向に一定であるが、前記の厚さの和の好適範囲およ
び後述の分流された各流路幅の好適範囲を維持すれば、
テーパ状であってもよい。

【００５７】底ノズルの幅端部の４重境界点における固
着シェルの生成を防止するため、溶湯の流速は、幅端部
では中央部より大きくするのが好ましい。このため、幅
端部の流路の流入幅を中央部の流路の流入幅以上とし、
流出幅を同等または小さくすることで対応するのが好ま
しい。従って、流入側では幅中央部の流路の幅と、両幅
端部の流路の幅の比が流入側で１．０以下、流出側で
１．０以上となるよう垂直分流板を配置するのが好まし
い。

【００５８】図４は流路幅の寸法を説明するための概要
図である。同図は水平分流板１と垂直分流板２を有する
分流板を表しているが、以下の説明は水平分流板のない
形式についても適用される。

【００５９】同図において、垂直分流板にＡ、Ｂ、Ｃの
３枚を用いた場合、底ノズルの側壁と垂直分流板Ａおよ
び垂直分流板Ｃによって定まる幅端部の流路Ｒ１および
Ｒ４と、垂直分流板Ａ、Ｂ、Ｃによって挟まれた中央部
の流路Ｒ２およびＲ３がある。垂直分流板２の配置は幅
方向で対称で垂直分流板の厚さはすべて同じものとし
て、中央部の流路Ｒ２、Ｒ３の流入口の流路の幅Ｗｃｉ
は、 Ｗｃｉ＝（垂直分流板Ａと垂直分流板Ｂの流入部の間隔
Ｐｉ）−（垂直分流板の厚さＴ）、 幅端部の流路の流入幅Ｗｅｉは、 Ｗｅｉ＝（底ノズルの流入幅Ｗｎｉ）×０．５−（垂直
分流板の厚さＴ）×１．５−（幅中央部の流入口流路幅
Ｗｃｉ）、 よって、流入口流路幅の比Ｒｒｉは、 Ｒｒｉ＝（幅中央部の流路幅Ｗｃｉ）／（幅端部の流路
幅Ｗｅｉ）、 で表される。

【００６０】同様に、中央部Ｒ２、Ｒ３の流出口流路の
幅Ｗｃｏについては、 Ｗｃｏ＝Ｐｏ−Ｔ、 幅端部の流路の流出幅Ｗｅｏは、 Ｗｅｏ＝Ｗｎｏ×０．５−Ｔ×１．５−（幅中央部の流
出口流路幅Ｗｃｏ）、 よって、流出口流路幅の比Ｒｒｏは、 Ｒｒｏ＝Ｗｃｏ／Ｗｅｏ、 で表される。

【００６１】流入側の流路幅の比Ｒｒｉが１．０を超え
ると、分流板内の端部側の流路への溶湯流入量が小さく
なるため、４重境界点近傍の滞留を抑制し固着シェルを
防止する効果が得られない恐れがある。前記Ｒｒｉが
０．２５未満であると、中央部の流路が狭くなりすぎ
て、中央部に固着シェルが発生する恐れがある。Ｒｒｉ
のさらに好ましい範囲は０．５〜０．８である。

【００６２】流出側の流路幅の比Ｒｒｏが１．０未満で
あると、分流板内の端部側の流路からの溶湯流出速度が
小さくなるため、幅端部の溶湯の滞留を抑制し固着シェ
ルを防止する効果が得られない恐れがある。前記Ｒｒｏ
が３．０を超えると中央部の流路での流出速度が小さく
なるため中央部での固着シェルが発生する恐れがある。
Ｒｒｏの更に好ましい範囲は１．２〜２．０である。

【００６３】図４では垂直分流板２の断面形状を矩形ま
たは平行四辺形で表しているが、流入側および流出側の
端面は、溶湯の乱れや停滞域が生じないよう、テーパ形
状、さらに好ましくは流線型とするのがよい。なお、流
路幅の寸法は垂直分流板の流入口、流出口のテーパ形状
などにかかわらず、垂直分流板の縦断面を矩形または平
行四辺形形状とみなした寸法で定義するものとする。

【００６４】図５に分流板の垂直分流板２の配置例の平
面図を示す。同図(a) は３枚の垂直分流板で流路幅の比
が流入側０．７、流出側１．２の例である。同図(b) お
よび(c) は垂直分流板２の枚数がそれぞれ２枚、５枚の
例で、流路幅の比が流入側で約０．７、流出側で約１．
５の例である。

【００６５】垂直分流板２の形状と配置は底ノズルの形
状によって制約される。垂直分流板の流路方向の長さが
長いほど整流効果があるが、分流板の流路の最小幅（図
４に示す形式のものではＷｎｉに相当する幅）の２．０
倍より長くても効果は変わらないため、長さの上限は最
小流路幅の２．０倍、下限は０．５倍とするのが好まし
い。

【００６６】水平分流板１の機能は、上ロール側に供給
される溶湯量と下ロール側の溶湯量をほぼ均等にして、
鋳片の両面の品質をほぼ均等にすることと、流速を増加
することにある。水平分流板の下面の溶湯は底部と水平
分流板からの流動抵抗を受けるのに対し、上面の流路で
は水平分流板の流動抵抗のみであり、流路の平均長さも
上面流路の方が下面流路より短い。そのため、水平分流
板を湯面高さの中間に置くと流出口では上面流路の流速
が大きくなる傾向がある。

【００６７】上下面で流速の均一化を図るためには、上
面の流入口の高さを下面の流入口の高さより小さくし
（上面流路高さ／下面流路高さ＜１．０）、流出口では
上面の流出口の高さを下面の流出口高さと同等または下
面の流出口の高さより大きくする（上面流路高さ／下面
流路高さ≧１．０）ことが好ましい。ただし、流入側で
上面の流路の高さが小さくなりすぎると流入量が小さく
なりすぎるので、上面流路高さ／下面流路高さの下限を
０．５とするのが好ましい。流出側では下面流路の高さ
が小さくなりすぎると流路抵抗が増加し、却って流速が
低下する恐れがあるので上面流路高さ／下面流路高さの
上限を２．０とするのが好ましい。さらに好ましくは流
入口で前記の比を０．６〜０．９、流出口で１．１〜
１．５とするのがよい。

【００６８】ここで、流路高さは、水平分流板の流入
口、流出口のテーパ形状などにかかわらず、水平分流板
の縦断面を同等厚さの矩形とみなした場合の高さで定義
するものとする。

【００６９】水平分流板を２枚以上配置してもその効果
は向上しない。水平分流板の厚さは、湯面高さの０．２
５〜０．７５倍とするのが好ましい。水平分流板の厚さ
が湯面高さの０．２５倍未満では溶湯流路断面積の減少
量が十分でないために流速を増加させる作用が十分に得
られない。水平分流板の厚さが湯面高さの０．７５倍を
越えると、流路の高さが小さくなり、特に上面側で溶湯
体積に対する湯面面積の割合が大きくなって、湯面から
の放冷による皮張りの発生のおそれがある。さらに好ま
しくは水平分流板の厚さは、湯面高さの０．４〜０．６
倍とするのがよい。

【００７０】水平分流板の流入側および流出側の端面
は、溶湯の乱れや停滞域が生じないような形状が好まし
い。図１または図２では簡略図のため端面が角形状とな
っているが、テーパ形状、さらに好ましくは流線型とす
るのがよい。

【００７１】図６に本発明の水平分流板の断面形状の態
様例を示す。同図(a) および(b) は、水平分流板１の厚
さが湯面高さのおよそ０．５倍の例であり、同図(a) は
流入出側端面がテーパ形状、同図(b) は流線型となって
いる。同図(c) および(d) は水平分流板１の厚さを湯面
高さのそれぞれ０．７５倍、０．２５倍とした例であ
り、同図(c) は流入出側端面がテーパ形状、同図(d) は
矩形断面としたものである。

【００７２】その他、底ノズルの設計の考慮点として、
底ノズル内面の流路幅は、上流から下流にかけてテーパ
状の末広がり形状とするのが好ましい。これは、湯面の
水平方向断面積を小さくし鋳造開始時の湯面上昇速度を
高くするとともに、放熱面積を小さくする効果がある。

【００７３】分流板を構成する各部材の材質は問わない
が、耐熱性および溶湯に対する耐食性を有する耐火物を
用いる。例えば、溶融シリカ、マグネシア、アルミナ、
ジルコニア、サイアロン、炭素、窒化硼素等の単体、あ
るいはこれらの複合体である。

【００７４】以上のような本発明の分流板を双ロール横
注ぎ法に用いれば、３重境界線および４重境界点の近傍
に優先的に溶湯を供給し、固着シェルの生成を抑制し、
鋳片の上下面で均一な凝固組織を有する鋳片が製造でき
る。

【００７５】なお、図３に示した鋳造ノズルや双ロール
横注ぎ法に用いる装置は、下ロールの胴長が上ロールよ
り長く、サイドノズルの底面を下ロール周面に摺動させ
ている例を示しているが、本発明は前記例に限定される
ものではない。例えば、上ロールと下ロールの胴長を均
等にし、上下ロールの端面にサイドノズル側面を摺動さ
せる双ロール横注ぎ法においても、前記例と同様の効果
が得られるのである。また、上ロールは下ロールと同径
でも異径でもよい。

【００７６】本発明の分流板を用いた鋳造に際しては、
溶湯の過熱度を適切な範囲にする必要がある。過熱度が
低過ぎると固着シェルが発生しやすく、噛込み疵の原因
となるばかりでなく、鋳片破断が発生するなど操業が不
安定になる。過熱度が高すぎると操業は安定するが、鋳
片には縦割れ疵が多発する。従って、固着シェルが発生
しない範囲でできるだけ低くするのが好ましい。本発明
の鋳造方法においては、過熱度を２０〜８０℃とする必
要があり、さらに好ましくは３０〜７０℃とするのがよ
い。本発明の垂直分流板と水平分流板を備えた分流板を
用いると、溶湯が幅方向にも上下方向にも適正に分流さ
れるため、過熱度の下限を狙った操業が可能である。し
かし、本発明の垂直分流板のみの分流板では、上下方向
の溶湯の適正分流がないため、下面での固着シェルが発
生しやすく、過熱度の下限狙いは好ましくない。同様
に、水平分流板のみの分流板では幅方向の適正分流がな
いため、幅端部での固着シェルが発生しやすく、過熱度
の下限狙いは好ましくない。

【００７７】

【実施例】図１に示す分流板３および図２に示す鋳造ノ
ズル（底ノズル４およびサイドノズル５）を用い、双ロ
ール横注ぎ法にて、厚２．０ｍｍ×幅７００ｍｍのＳＵ
Ｓ３０４ステンレス鋼薄板を鋳造し、操業の安定性およ
び鋳片の表面欠陥の有無を調査した。比較のため、分流
板を用いない鋳造も行った。

【００７８】分流板には水平分流板のみのもの、垂直分
流板のみのものおよび水平分流板と垂直分流板を組み合
わせたものとを用いた。鋳造ノズルの材質は、底ノズル
およびサイドノズルに溶融シリカ、分流板および上堰に
アルミナを、それぞれ用いた。

【００７９】分流板を用いる場合、分流板の寸法は、
（流入部の幅４００ｍｍ／流出部の幅６００ｍｍ）×長
さ４００ｍｍ×高さ２５０ｍｍとした。底ノズル前方部
での湯面高さは１８０ｍｍとした。

【００８０】上ロールの直径は、１５００ｍｍ、胴長は
７００ｍｍ、下ロールの直径は１５００ｍｍ、胴長は１
０００ｍｍであり、上下ロールはそれぞれ内部を水冷し
た。鋳造速度は、０．８５ｍ／ｓとした。

【００８１】溶湯は、タンディッシュ直上に配置された
溶解炉で過熱度１５〜１１０℃に調整した後タンディッ
シュ内に供給した。表１および表２に過熱度条件、分流
板の寸法条件および鋳造結果を示す。

【００８２】

【表１】

【００８３】

【表２】

【００８４】Ｎｏ．１〜２は分流板を使用していない比
較例の試験で、Ｎｏ．３以下が本発明例である。Ｎｏ．
１は溶湯過熱度が７０℃の場合、操業は不安定で、 鋳片
破断が発生した。Ｎｏ．２は過熱度を１１０℃としたと
ころ操業は安定したが、鋳片に縦割れ疵が多発した。

【００８５】Ｎｏ．３〜１４は垂直分流板のみを用いた
試験である。Ｎｏ．３〜７およびＮｏ．１０〜１４の垂
直分流板を３枚で構成した。Ｎｏ．３〜７で過熱度の影
響を調査した。

【００８６】Ｎｏ．３は過熱度を２０℃と本発明の下限
とした。破断の前兆が見られたが、操業はほぼ安定して
いた。鋳片の上下面に噛込み疵が散発していた。許容範
囲の品質であるが、溶湯温度の変動幅を考慮すると、垂
直分流板のみでは過熱度が不足していることがわかっ
た。

【００８７】Ｎｏ．４は過熱度を３０℃とした。操業は
安定していたが、鋳片の上下面で凝固組織の不均一が見
られた。許容範囲の品質であるが、溶湯温度の変動幅を
考慮すると、垂直分流板のみでは過熱度がやや不足気味
であることがわかった。

【００８８】Ｎｏ．５では、過熱度を５０℃としたため
操業は安定し、鋳片表面も健全であった。Ｎｏ．６は過
熱度を８０℃とし、中央部の流路幅と幅端部の流路幅の
比を、流入側１．０、流出側１．０にしたものである。
操業安定度、表面品質とも問題なく鋳造できた。

【００８９】Ｎｏ．７は過熱度を本発明の限界を超えて
９０℃とした。分流板の条件はＮｏ．６と同じである。
操業は安定していたが、縦割れ疵が多発した。以下のＮ
ｏ．８〜１４までの試験では過熱度を５０℃とした。

【００９０】Ｎｏ．８は垂直分流板を２枚で構成した。
操業安定度、表面品質とも問題なく鋳造できた。Ｎｏ．
９は垂直分流板を５枚で構成した。操業安定度、表面品
質とも問題なく鋳造できた。

【００９１】Ｎｏ．１０は垂直分流板の厚さの合計を流
入側流路の全幅の０．６８倍とした。操業中鋳片破断が
発生し、鋳片上下面に噛込み疵が多発した。Ｎｏ．１１
は流入側で中央部の流路幅を幅端部の１．２倍とした。
操業中鋳片破断が発生し、鋳片の下面側端部に噛込み疵
が多発した。

【００９２】Ｎｏ．１２は流出側で中央部の流路幅を幅
端部の０．７倍とした。操業中鋳片破断が発生し、鋳片
の下面側端部に噛込み疵が多発した。Ｎｏ．１３は流入
側で中央部の流路幅を幅端部の０．２倍とした。操業中
鋳片破断が発生し、鋳片の上下面に噛込み疵が発生し
た。

【００９３】Ｎｏ．１４は流出側で中央部の流路幅を幅
端部の２．５倍とした。操業中鋳片破断が発生し、鋳片
の上下面中央部に噛込み疵が発生した。Ｎｏ．１５〜２
４は水平分流板のみで構成した。Ｎｏ．１５〜１７では
過熱度の影響を調査した。

【００９４】Ｎｏ．１５は過熱度が２０℃で本発明の下
限値である。操業はほぼ安定していたが、鋳片の上下面
に噛込み疵が散発していた。許容範囲の品質であるが、
溶湯温度の変動幅を考慮すると、水平分流板のみでは過
熱度が不足していることがわかった。

【００９５】Ｎｏ．１６は過熱度を３０℃とした。操業
は安定していたが、鋳片の下面で凝固組織の不均一が見
られた。許容範囲の品質であるが、溶湯温度の変動幅を
考慮すると、水平分流板のみでは過熱度がやや不足気味
であることがわかった。この対策として過熱度をさらに
高くし、以下の試験では過熱度を５０℃とした。

【００９６】Ｎｏ．１７では操業は安定し、鋳片表面も
健全であった。Ｎｏ．１８は水平分流板の上下面の流路
高さの比をそれぞれ１．０とした。操業は安定し、鋳片
表面は健全であった。Ｎｏ．１９は水平分流板の厚さを
湯面高さの０．２２倍とした。操業は安定していたが、
下面に噛込み疵が発生した。Ｎｏ．２０は水平分流板の
厚さを湯面高さの０．８３倍とした。操業は安定してい
たが、下面に噛込み疵が発生した。

【００９７】Ｎｏ．２１は流入側で上面の流路高さを下
面の流路の１．２５倍としたた。操業は安定していた
が、下面に噛込み疵が発生した。Ｎｏ．２２は流出側で
上面の流路高さを下面の流路の０．８倍とした。操業は
安定していたが、下面に噛込み疵が発生した。

【００９８】Ｎｏ．２３は流入側で上面の流路高さを下
面の流路の０．４３倍とした。操業は安定していたが、
上面に噛込み疵が発生した。Ｎｏ．２４は流出側で上面
の流路高さが下面の流路の２．３３倍とした。操業は安
定していたが、下面に噛込み疵が発生した。

【００９９】表２の試験Ｎｏ．２５〜３６は水平分流板
と垂直分流板とで構成された分流板である。Ｎｏ．２５
〜２７では過熱度の影響を調査した。Ｎｏ．２５は過熱
度が１５℃と低く、本発明の下限未満であった。操業は
不安定で、上下面に噛み込み疵が散発しているのが見ら
れた。Ｎｏ．２６は過熱度を本発明の下限の２０℃とし
た。操業は安定したが、上下面で凝固組織の不均一が見
られた。許容範囲の品質であるが、溶湯温度の変動幅を
考慮すると過熱度がやや不足気味であることがわかっ
た。

【０１００】この対策として、以下の試験では過熱度を
３０℃とした。Ｎｏ．２７では操業は安定し、鋳片表面
も健全であった。Ｎｏ．２８は水平分流板の流入側およ
び流出側において上下面の流路高さの比をそれぞれ１．
０、１．０とし、垂直分流板の流入側および流出側にお
いて幅中央部と幅端部の流路幅の比をそれぞれ１．０、
１．０とした。操業は安定し、鋳片表面も健全であっ
た。

【０１０１】Ｎｏ．２９は垂直分流板の流入側で幅中央
部の流路幅を幅端部の１．２倍とした。操業は安定して
いたが、鋳片の下面側幅端部に噛込み疵が多発した。Ｎ
ｏ．３０は垂直分流板の流出側で幅中央部の流路幅を幅
端部の０．７倍とした。操業は安定していたが、鋳片の
下面側幅端部に噛込み疵が多発した。

【０１０２】Ｎｏ．３１は水平分流板の厚さを湯面高さ
の０．２２倍とした。操業は安定していたが、鋳片の下
面に噛込み疵が多発した。Ｎｏ．３２は水平分流板の厚
さを湯面高さの０．８３倍とした。操業は安定していた
が、鋳片の上面に噛込み疵が多発した。

【０１０３】Ｎｏ．３３は水平分流板の流入側で上面の
流路高さを下面の１．２５倍とした。操業は安定してい
たが、下面に噛込み疵が発生した。Ｎｏ．３４は水平分
流板の流出側で上面の流路高さを下面の０．８倍とし
た。操業は安定していたが、上面に噛込み疵が発生し
た。

【０１０４】Ｎｏ．３５は水平分流板の流入側で上面の
流路高さを下面の０．４３倍とした。操業は安定してい
たが、上下面に噛込み疵が発生した。Ｎｏ．３６は水平
分流板の流出側で上面の流路高さが下面の２．３３倍と
した。操業は安定していたが、上下面に噛込み疵が発生
した。

【０１０５】以上の試験結果から、ステンレス鋼の鋳造
で、分流板の寸法諸元を適切に選べば、過熱度について
は、垂直分流板のみ、または水平分流板のみの分流板の
場合は３０℃以上の過熱度が好ましく、水平分流板と垂
直分流板で構成された分流板の場合は２０℃以上の過熱
度が必要であることがわかった。一方、縦割れ疵を防止
するためには過熱度の上限は８０℃とする必要がある。
何れの場合にも過熱度の好ましい範囲は３０〜７０℃で
あることがわかった。

【０１０６】

【発明の効果】本発明の分流板を用いれば、固着シェル
の発生を防止するとともに、上下面の品質が均等な鋳片
を安定して製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の薄板連続鋳造用分流板の透視図であ
り、同図(a) は垂直分流板のみの構成、同図(b) は水平
分流板のみの構成、同図(c) は水平分流板と垂直分流板
とを備えた構成である。

【図２】本発明の分流板を用いた鋳造ノズルの構成図で
ある。

【図３】本発明の分流板を用いた薄板連続鋳造装置の概
要図であり、同図(a) は縦断面図、同図(b) は平面図で
ある。

【図４】本発明の分流板の垂直分流板の寸法の説明図で
ある。

【図５】本発明の分流板の垂直分流板の配置例を示す平
面図であり、同図(a) は３枚の垂直分流板で流路幅の比
が流入側０．７、流出側１．２の例である。同図(b) お
よび(c) は垂直分流板の枚数がそれぞれ２枚、５枚の例
で、流路幅の比が流入側で約０．７、流出側で約１．５
の例である。

【図６】本発明の水平分流板の各種の形状の断面図であ
り、同図(a) は流入出側の断面をテーパ形状とし、水平
分流板の厚さが湯面高さの０．５倍の例、同図(b) は流
入出側の断面を流線形状とし、水平分流板の厚さが湯面
高さの０．５倍の例、同図(c) および(d) は水平分流板
１の厚さを湯面高さのそれぞれ０．７５倍、０．２５倍
とした例である。

【図７】本発明の分流板を用いた場合の溶湯流動の模式
図であり、同図(a) は縦断面図、同図(b) は平面図であ
る。

【図８】従来技術の鋳造ノズルを用いた場合の溶湯流動
の模式図であり、同図(a) は縦断面図、同図(b) は平面
図である。

【符号の説明】

１ 水平分流板 ２ 垂直分流板 ３ 分流板 ４ 底ノズル ５ サイドノズル ６ 上堰 ７ タンディッシュ ８ 上ロール ９ 下ロール １０ 溶湯 １１ 鋳片 １２ 湯面 １３ 底ノズル側壁 １４ 固着シェル Ａ、Ｂ、Ｃ 垂直分流板 Ｒ１、Ｒ４ 幅端部の流路 Ｒ２、Ｒ３ 中央部の流路 Ｔ 垂直分流板の厚さ Ｗｃｉ 幅中央部の流入口の流路幅 Ｗｃｏ 幅中央部の流出口の流路幅 Ｗｅｉ 幅端部の流路の流入幅 Ｗｅｏ 幅端部の流路の流出幅 Ｗｎｉ 底ノズルの流入幅 Ｗｎｏ 底ノズルの流出幅 Ｐｉ 垂直分流板の流入部での間隔 Ｐｏ 垂直分流板の流出部での間隔

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 双ロール横注ぎ法において、溶湯流路を
   幅方向に３つ以上に区画する垂直分流板を備えたことを
   特徴とする薄板連続鋳造用分流板。
2. 【請求項２】 複数枚の垂直分流板の厚さの和が流路幅
   の０．５倍以下であって、幅中央部のいずれかの流路の
   流路幅と幅端部の流路の流路幅の比が流入側で０．２５
   〜１．０、流出側で１．０〜３．０であることを特徴と
   する請求項１に記載の薄板連続鋳造用分流板。
3. 【請求項３】 双ロール横注ぎ法において、溶湯流路を
   上下２つに区画する水平分流板を備えたことを特徴とす
   る薄板連続鋳造用分流板。
4. 【請求項４】 水平分流板の厚さが湯面高さの０．２５
   〜０．７５倍であって、上面の流路の高さと下面の流路
   の高さの比が流入側で０．５〜１．０、流出側で１．０
   〜２．０であることを特徴とする請求項３に記載の薄板
   連続鋳造用分流板。
5. 【請求項５】 溶湯流路を上下２つに区画する水平分流
   板と、溶湯流路を幅方向に３つ以上に区画する垂直分流
   板とを備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか
   に記載の薄板連続鋳造用分流板。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の薄板連
   続鋳造用分流板を用い、溶湯の過熱度を２０〜８０℃で
   鋳造することを特徴とする薄板連続鋳造方法。