(57)【要約】【課題】双ロール式連続鋳造によって連続鋳造するに際し、薄肉鋳片に微細な等軸晶を十分に形成させ、操業を安定させ、清浄性を確保しつつ加工性・成形性に優れた微細等軸晶組織を得る。【解決手段】双ロール（２つの鋳造ロール１）で囲まれた溶鋼プール１０中に、浸漬ノズル２から吐出孔３を経由して溶鋼を供給する。さらに超音波振動子４を有し、超音波振動子４は超音波発信器４と振動伝達部５を有し、振動伝達部５の加振先端部６は、溶鋼プール１０の溶鋼中に浸漬させて溶鋼プール中の溶鋼に超音波振動を加え、炭素鋼薄肉鋳片を連続鋳造する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
双ロールで囲まれた溶鋼プール中に浸漬ノズルから溶鋼を供給して鋳造を行う、双ロール式連続鋳造による炭素鋼薄肉鋳片の製造装置であって、
前記浸漬ノズルの側面の前記溶鋼プールに浸漬する位置に溶鋼の吐出孔を有し、
超音波振動子を有し、前記超音波振動子は超音波発信器と振動伝達部を有し、前記振動伝達部の加振先端部は、前記溶鋼プールの溶鋼中に浸漬可能であることを特徴とする炭素鋼薄肉鋳片の製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載の炭素鋼薄肉鋳片の製造装置を用いた炭素鋼薄肉鋳片の製造方法であって、
双ロールで囲まれた溶鋼プール中に浸漬ノズルから溶鋼を供給し、前記振動伝達部の加振先端部を前記溶鋼プールの溶鋼中に浸漬させて溶鋼プール中の溶鋼に超音波振動を加え、炭素鋼薄肉鋳片を連続鋳造することを特徴とする炭素鋼薄肉鋳片の製造方法。
【請求項３】
前記超音波振動子を、平面視において、前記吐出孔と吐出孔両端から浸漬ノズル側面に垂直に引いた２本の直線との間の空間に配置するとともに、前記振動伝達部の加振先端部を、前記吐出孔の上端よりも上方に配置することを特徴とする請求項２に記載の炭素鋼薄肉鋳片の製造方法。
【請求項４】
前記超音波振動子の超音波発信器により、周波数１８〜２５ｋＨｚ、振幅（ｐ−ｐ）１４〜５０μｍの超音波を発生させることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の炭素鋼薄肉鋳片の製造方法。
【請求項５】
等軸晶率が２０％以上、等軸晶平均粒径が０．１ｍｍ以下であることを特徴とする、厚みが５ｍｍ以下の炭素鋼薄肉鋳片。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭素鋼薄肉鋳片の製造装置、炭素鋼薄肉鋳片の製造方法及び炭素鋼薄肉鋳片に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
省工程・省エネルギーの観点から、最終品に近い薄板を鋳造段階で製造する技術、すなわちニア・ネット・シェイプ連続鋳造の開発が行われている。このうち、薄板系のニア・ネット・シェイプ連続鋳造として有力なものとして、双ロール（双ドラムともいう）式連続鋳造方法が特許文献１に開示されている。双ロール式連続鋳造装置を用いた薄肉鋳片の連続鋳造においては、図３に示すように互いに逆方向に回転する一対の鋳造ロール１により区画された溶鋼プール１０に、溶鋼を浸漬ノズル２の吐出孔３から供給することにより薄肉鋳片１３を鋳造するようになっている。
【０００３】
双ロール式連続鋳造法で鋳造した低炭素鋼薄肉鋳片の凝固組織は、鋳片内部まで真っ直ぐに成長した柱状晶からなっている。凝固組織の形態は溶鋼中のＣ濃度と凝固時の固液界面の温度勾配に強く影響され、低炭素鋼のようにＣ濃度が０．１質量％以下で、双ロール鋳造のように温度勾配が大きくなると、柱状晶が極めて成長し易くなる。双ロール式連続鋳造法で製造された数ｍｍ厚の薄肉鋳片は、最終板厚まで冷間圧延されるが、従来の２５０ｍｍ厚程度で鋳造される連続鋳造鋳片とは異なり圧下率を大きく確保できない。その結果、凝固組織成長の方向性が最終薄鋼板にも残留し、加工時に異方性として現れ、例えば製缶時に深絞り加工を施すと缶の円周方向に山部と谷部が交互に続く、いわゆるイヤリングが発生する。このイヤリングが大きいと製缶の歩留まりが低下すると共に、イヤリング部が金型に接触し製缶トラブルにつながるため、双ロール式連続鋳造法で得た薄鋼板は高い成形性・加工性を要求される用途には適用できていないのが現状である。
【０００４】
双ロール式連続鋳造法で製造した薄鋼板で異方性が生じるのは、低炭素溶鋼を急冷凝固させることにより発達した柱状晶組織に起因する。この異方性の発現機構に基づけば、低炭素鋼の凝固組織を等軸晶化することが異方性の低減に有効である。
【０００５】
双ロール式連続鋳造法で鋳造する鋼種によっては、何ら対策を施さずとも等軸晶組織を得やすい鋼種もあるが、積極的に制御せずに生成する等軸晶は粗大であり、たとえ等軸晶が生成したとしても中心偏析やポロシティが発生しやすい。
【０００６】
双ロール式連続鋳造法における等軸晶化の方法は主に、接種の効果によるものが報告されている。特許文献２には、低炭素溶鋼中にＭｇを添加して少なくともアルミナ介在物やチタニア介在物の表層部をマグネシアまたはアルミナマグネシアスピネルに改質し、それらの介在物を等軸晶生成の核として活用することにより双ロール式連続鋳造法で凝固組織を等軸晶化する方法が開示されている。また特許文献３には、マルテンサイト系ステンレス鋼を双ロール式薄板鋳造工程により製造するに際し、Ｔｉ添加により等軸晶化を図る方法が開示されている。
【０００７】
特許文献４には、連続鋳造の鋳型内において金属の凝固面に超音波を印加するための振動子を備えた連続鋳造装置が開示されている。超音波によって凝固面のデンドライトを微細化するためのものである。振動子は、超音波の発信部と浸漬部とを有し、浸漬部の先端は、凝固面から２０ｍｍ以内の位置に配置されている。また特許文献５には、鋳造中、鋳型銅板に超音波振動を鋳型内面から付与して初期凝固シェルへの介在物、気泡の付着を防止する、金属の連続鋳造方法が開示されている。
【０００８】
非特許文献１には、Ａｌ−Ｓｉ合金の鋳型内凝固時に超音波振動を付加することにより、凝固結晶を微細粒状化できることが開示されている。非特許文献２には、Ａｌ−Ｓｉ溶湯をノズルから流出させて鋳型内で凝固するに際し、ノズルの溶湯吸引部直上に超音波ホーンを配置してキャビテーションを発生させることにより、初晶Ｓｉ粒子の微細化が達成できることが記載されている。特許文献３には、鋳型内での鋳鉄の凝固に際して超音波振動を付加することにより、鋳鉄中の黒鉛が微細化することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭６０−１３７５６２号公報
【特許文献２】特開２０１７−１３１９３３号公報
【特許文献３】特表２０１３−５１２３４７号公報
【特許文献４】特開２０１１−２１２７３７号公報
【特許文献５】特開２００１−２５８４６号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】「超音波振動による凝固組織の微細化」鋳造工学  第７２巻（２０００）第１１号７３３〜７３８頁
【非特許文献２】「超音波鋳造におけるキャビテーション現象とその工業的利用」鉄と鋼  第１０２巻（２０１６）第３号７５〜８１頁
【非特許文献３】「鋳鉄の凝固他組織におよぼす超音波振動の影響」鋳物  第６７巻（１９９５）第５号３２５〜３３０頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
双ロール式連続鋳造法は図３に示すように、鋳造ロール１の表面に凝固シェル１２が形成開始してから凝固が完了して薄肉鋳片１３として引き出されるまでが極めて短時間であるため、溶融金属中に混在する介在物の浮上除去時間が確保できない。そのため、前記接種を行って等軸晶化を実現する方法においては、溶鋼の清浄性の悪化につながる懸念がある。接種法以外にも、低温鋳造及び低速鋳造方法も提案されているが、これらの方法は鋳造中にノズルが詰まって操業が不安定で生産性が低下する課題がある。
【００１２】
従来から、溶融金属の凝固時に超音波振動を付加することにより、凝固組織を微細化する技術が、前述のように知られている。しかし、非特許文献１〜３に記載のものは、Ａｌ−Ｓｉ金属の凝固に関するもの（非特許文献１、非特許文献２）、鋳鉄の凝固に関するもの（非特許文献３）であり、鋼の連続鋳造に関するものではない。また、特許文献４、５に記載のものは鋼の連続鋳造に関するものではあるが、特許文献４は凝固面の直近に超音波振動子の先端を配置するものであり、特許文献５は鋳型そのものに超音波を付与するものであり、いずれも、双ロール式連続鋳造法による炭素鋼薄肉鋳片の製造に適用できるものではなかった。
【００１３】
本発明は、双ロール式連続鋳造によって連続鋳造するに際し、以上の課題を解決するために、接種法以外の方法を用いることにより、薄肉鋳片に微細な等軸晶を十分に形成させ、操業を安定させ、清浄性を確保しつつ加工性・成形性に優れた微細等軸晶組織を得ることのできる、炭素鋼薄肉鋳片の製造装置、炭素鋼薄肉鋳片の製造方法及び炭素鋼薄肉鋳片を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
即ち、本発明の要旨とするところは以下のとおりである。
（１）双ロールで囲まれた溶鋼プール中に浸漬ノズルから溶鋼を供給して鋳造を行う、双ロール式連続鋳造による炭素鋼薄肉鋳片の製造装置であって、
前記浸漬ノズルの側面の前記溶鋼プールに浸漬する位置に溶鋼の吐出孔を有し、
超音波振動子を有し、前記超音波振動子は超音波発信器と振動伝達部を有し、前記振動伝達部の加振先端部は、前記溶鋼プールの溶鋼中に浸漬可能であることを特徴とする炭素鋼薄肉鋳片の製造装置。
【００１５】
（２）上記（１）に記載の炭素鋼薄肉鋳片の製造装置を用いた炭素鋼薄肉鋳片の製造方法であって、
双ロールで囲まれた溶鋼プール中に浸漬ノズルから溶鋼を供給し、前記振動伝達部の加振先端部を前記溶鋼プールの溶鋼中に浸漬させて溶鋼プール中の溶鋼に超音波振動を加え、炭素鋼薄肉鋳片を連続鋳造することを特徴とする炭素鋼薄肉鋳片の製造方法。
（３）前記超音波振動子を、平面視において、前記吐出孔と吐出孔両端から浸漬ノズル側面に垂直に引いた２本の直線との間の空間に配置するとともに、前記振動伝達部の加振先端部を、前記吐出孔の上端よりも上方に配置することを特徴とする上記（２）に記載の炭素鋼薄肉鋳片の製造方法。
（４）前記超音波振動子の超音波発信器により、周波数１８〜２５ｋＨｚ、振幅（ｐ−ｐ）１４〜５０μｍの超音波を発生させることを特徴とする上記（２）又は（３）に記載の炭素鋼薄肉鋳片の製造方法。
【００１６】
（５）等軸晶率が２０％以上、等軸晶平均粒径が０．１ｍｍ以下であることを特徴とする、厚みが５ｍｍ以下の炭素鋼薄肉鋳片。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、双ロール式連続鋳造において、超音波発信器と振動伝達部を具備する超音波振動子を有し、振動伝達部の加振先端部を溶鋼プールの溶鋼中に浸漬して溶鋼に超音波振動を励起する。これにより、薄肉鋳片に微細な等軸晶を十分に形成させ、操業を安定させ、清浄性を確保しつつ加工性・成形性に優れた微細等軸晶組織を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の薄肉鋳片の製造装置の一例を示す図であり、（Ａ）はＡ−Ａ矢視側面断面図、（Ｂ）（Ｃ）は平面図である。
【図２】本発明の薄肉鋳片の製造装置の一例を示す図であり、（Ａ）はＡ−Ａ矢視側面断面図、（Ｂ）は平面図である。
【図３】薄肉鋳片の製造装置の一例を示す図であり、（Ａ）はＡ−Ａ矢視側面断面図、（Ｂ）は平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明が対象とする双ロール式の鋼の連続鋳造においては、図３に示すように、１対の鋳造ロール１（鋳造ドラムともいう）とその両端に位置するサイド堰８で囲まれた領域に溶鋼を満たして溶鋼プール１０とし、溶鋼プール１０中に浸漬ノズル２から溶鋼を供給し、鋳造ロール表面に凝固シェル１２を形成し、２本の鋳造ロール１を反対方向に回転させて、２本の鋳造ロール間の距離が最も狭い隙間部９から薄肉鋳片１３が下方に引き出される。溶鋼は浸漬ノズル２から溶鋼プール１０内に供給される。
【００２０】
図１（Ａ）、図２（Ａ）は、双ロール式連続鋳造の双ロール部の側面部分断面図であり、図１（Ｂ）（Ｃ）、図２（Ｂ）は平面図である。図１（Ｂ）（Ｃ）、図２（Ｂ）において、溶鋼プール表面３１とその四周の溶鋼プールの縁３２が記載されている。溶鋼プールの縁３２は、溶鋼プール表面３１と鋳造ロール１との境界、溶鋼プール表面３１とサイド堰８との境界に位置している。
【００２１】
浸漬ノズル２の側面２０の溶鋼プール１０に浸漬する位置に溶鋼の吐出孔３を有し、浸漬ノズル２に供給された溶鋼は、吐出孔３から溶鋼プール１０中に吐出する。吐出孔３を有する浸漬ノズル２の側面２０は、鋳造ロール１の回転軸に平行に配置される。吐出孔３から、当該側面２０に垂直方向に吐出した溶鋼の吐出流１４は、鋳造ロール１の側面に到達するとそこから鋳造ロール１の表面を駆け上がり、溶鋼プール表面３１付近に到達すると溶鋼流１１は左右（鋳造ロール１の軸方向）に流れ方向を変え、サイド堰８付近に到達すると反転する流路を形成する（図１（Ａ）、図３（Ｂ）参照）。
【００２２】
本発明は、炭素鋼の薄肉鋳片を製造する製造装置を対象とする。鋳造対象として炭素鋼を対象とするのは、炭素鋼において微細等軸晶を安定的に生成させることは従来困難であり、本発明が大きな効果を発揮するからである。ここで炭素鋼とは、炭素を０．００１％以上０．６％以下含有する鋼を意味する。特に炭素濃度が０．０５質量％以下の低炭素鋼において、本発明は大きな効果を発揮する。
【００２３】
本発明の炭素鋼薄肉鋳片の製造装置は、超音波振動子４を有する。超音波振動子４は超音波発信器５と振動伝達部６を有し、振動伝達部６の一方の端部が超音波発信器５に接続される。超音波発信器５にて超音波を発信し、発信した超音波は、超音波発信器５に接続された振動伝達部６内を伝搬して振動伝達部６の先端まで達する。超音波発信器５に接続される側の反対側における振動伝達部６の端部が加振先端部７となる。加振先端部７を溶鋼プール１０の溶鋼中に浸漬することにより、加振先端部７の先の溶鋼中に超音波振動を励起することができる。
【００２４】
上記本発明の炭素鋼薄肉鋳片の製造装置を用いた、炭素鋼薄肉鋳片の製造方法においては、２つの鋳造ロール１で囲まれた溶鋼プール１０中に浸漬ノズル２から溶鋼を供給し、振動伝達部６の加振先端部７を溶鋼プール１０の溶鋼中に浸漬させて、溶鋼プール１０中の溶鋼に超音波振動を加える。
【００２５】
振動伝達部６の加振先端部７を溶鋼プール１０の溶鋼中に浸漬させて、溶鋼プール中の溶鋼に超音波振動を加えると、加振先端部付近の溶鋼中にキャビテーションが形成されることが知られている（非特許文献２参照）。超音波振動子によって生成するキャビテーションとは、液体に超音波振動を与えることで無数の気泡が発生し、ある条件で崩壊する現象である。
【００２６】
溶鋼中にキャビテーションが発生すると、このキャビテーションによって溶鋼中に微細な等軸晶の核が形成する。発生した等軸晶の核を維持し、連続鋳造中の鋳片の厚み中心部に供給することができれば、これにより鋳片の厚み中心部に異方性の小さい等軸晶組織が生成し、鋼板の加工性・成形性を改善することが期待される。しかし、通常の連続鋳造において超音波振動を付与した場合、通常の連続鋳造では冷却速度が遅いため、超音波振動によるキャビテーションで等軸晶核が形成したとしても、その後、生成した等軸晶核が合体／成長するか、又は再溶解して消滅しやすいため、たとえ鋳型内で超音波振動を励起したとしても、鋳片の厚み中心部に微細な等軸晶部を形成することができなかった。
【００２７】
これに対して、双ロール式連続鋳造法における溶鋼プール内において超音波を励起すると、鋳造した薄肉鋳片の厚み中心部に微細な等軸晶部を形成できることがはじめて判明した。双ロール式連続鋳造の溶鋼プール内は、キャビテーションによって溶鋼中に等軸晶核が生成すると、短時間のうちに固液界面に堆積して、等軸晶核が合体／成長あるいは消滅する前に、鋳造する鋳片中に取り込まれ、鋳片の厚み中心部に微細な等軸晶帯が形成されるのである。また、鋳造後の鋳片の冷却速度が速く、微細な等軸晶として鋳造が可能となる。さらに、微細な等軸晶が双ロールにより圧下され充填することで、中心偏析やポロシティの形成を抑制する。
【００２８】
超音波振動によって加振先端部の先の溶鋼中に微細等軸晶を生成するに際し、キャビテーションが生じる範囲が加振先端部の先の狭い領域内に限定されるので、微細等軸晶核の発生もこのキャビテーション領域内に限定される。そこで、鋳片に等軸晶帯を生成させるために有利な方法を見いだすべく、超音波振動子４の配置を変えて効果を検討した。
【００２９】
双ロール式連続鋳造法では、浸漬ノズル２の吐出孔３から出た溶鋼は、図１（Ａ）、図３（Ｂ）に示すように、一度ロールを駆け上がったのちにサイド堰８方向に流動し、その後サイド堰８で反転することが分かった。そこで、平面視において、吐出孔３と吐出孔両端から浸漬ノズル側面２０に垂直に引いた２本の直線２２との間の空間であって鋳造ロール１に到達するまでの間（図１（Ｂ）の領域Ａ）に超音波振動子４を設置したところ、吐出流１４の流動とともに微細等軸晶も流動し、幅方向に均一に分布することが分かった。同時に、振動伝達部６の加振先端部７は、吐出孔３の上端よりも上方に配置することにより、吐出孔３からの吐出流１４中にキャビテーション部を配置することができるので、最も優れた効果を発揮することができる。以下、超音波振動子４の上記のような配置を「配置（Ａ）」と呼ぶ。
【００３０】
超音波振動子４を配置（Ａ）に配置して超音波振動を付与すると、浸漬ノズル２の吐出孔３からの吐出流１４に直接に微細等軸晶を生成させるので、吐出流１４が固液共存状態になる。この結果、吐出流溶鋼は微細等軸晶を含有するためにその粘性が増加し、溶鋼のロールへの駆け上がりを抑制することができた。溶鋼のロールへの駆け上がりは溶鋼プールの湯面変動の原因となり、鋳片表面の割れを発生させる。従って、配置（Ａ）にて超音波振動を付与することにより、鋳片表面の割れを防止することが可能となる。
【００３１】
超音波振動子の配置位置を、図１（Ｃ）に示すように、浸漬ノズルの吐出孔が設けられている側面２０と鋳造ロールの間の空間ではあるものの、領域Ａからは外れた位置（領域Ｂ）に配置した場合（設置（Ｂ））、形成された等軸晶核の一部は溶鋼流動に乗って移動するので鋳片の等軸晶帯生成に寄与するものの、配置（Ａ）に配置した場合に比較すると効果が弱まり、特に板幅中心での等軸晶率が配置（Ａ）の場合より低下した。
【００３２】
超音波振動子の配置位置を、図２に示すように、ノズル脇（吐出孔３を有しない側面２１の側）（領域Ｃ）に配置した場合（配置（Ｃ）という）、超音波振動付与による鋳片の等軸晶帯生成に効果を発揮するものの、反転流によりさらに等軸晶の流動が抑えられ、板厚中心部およびサイド堰近傍での等軸晶率が配置（Ｂ）の場合より低下した。このことから、等軸晶を均一に分散させるにはノズル吐出孔正面の領域Ａに超音波振動子４を設置するのが望ましい。
【００３３】
超音波振動子４の加振先端部７の先の溶鋼中にキャビテーションによる等軸晶生成を促すに際し、超音波振動子の超音波発信器における好適な条件が存在する。即ち、超音波発信器は、周波数１８〜２５ｋＨｚ、振幅（ｐ−ｐ）１４〜５０μｍの超音波を発生させると好ましい。周波数は、１８ｋＨｚ以上２５ｋＨｚ以下として試験を行った結果、実施範囲において、微細等軸晶が生成した。振幅（ｐ−ｐ）１４μｍ以上とすると好ましいのは、振幅（ｐ−ｐ）１４μｍ未満では、等軸晶生成量が少なく、製品に異方性が発生してしまうからである。振幅（ｐ−ｐ）を５０μｍ以下とすると好ましいのは、振幅（ｐ−ｐ）が５０μｍ超では、溶鋼湯面に浮遊するスカムを巻き込んでしまい、製品欠陥につながるからである。振幅（ｐ−ｐ）については、超音波発信器の設定値を意味する。
【００３４】
本発明の厚みが５ｍｍ以下の炭素鋼薄肉鋳片は、本発明の炭素鋼薄肉鋳片の製造装置を用いた炭素鋼薄肉鋳片の製造方法を適用することにより製造することができる。得られた炭素鋼薄肉鋳片は、等軸晶率が２０％以上、等軸晶平均粒径が０．１ｍｍ以下であることを特徴とする。鋳片の厚みを５ｍｍ以下とするのは、これによってニア・ネット・シェイプ連続鋳造の効果を十分に発揮できるからである。等軸晶率を２０％以上、等軸晶平均粒径を０．１ｍｍ以下とするのは、このような品質の鋳片は本発明によってはじめて可能になったものであり、またこのような等軸晶率と等軸晶平均粒径を確保することにより、清浄性を確保しつつ加工性・成形性に優れた微細等軸晶組織となるからである。
【実施例】
【００３５】
ロール幅１０００ｍｍ、ロール直径１２００ｍｍの一対の鋳造ロール１を有する双ロール鋳造装置（図１、図２参照）を用いて、６０ｔの鋼の鋳造を行い、厚さ２ｍｍの鋳片を製造した。鋳造に際して、鋳造速度を０．９ｍ／ｓとした。超音波振動子４は超音波発信器５と振動伝達部６を有する。振動伝達部６はφ５０ｍｍの円柱形状である。振動伝達部６の加振先端部７を溶鋼プール１０に浸漬し、溶鋼中に超音波を付与した。加振先端部７が浸漬ノズル２の吐出孔３上端の高さに合うように設置した。超音波振動子４の位置は平面視において領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃの領域に配置し、それぞれ配置（Ａ）（図１（Ｂ）参照）、配置（Ｂ）（図１（Ｃ）参照）、配置（Ｃ）（図２（Ｂ）参照）とした。超音波振動子の振幅（ｐ−Ｐ）は超音波発振器の設定値を示す。
【００３６】
鋳造した薄肉鋳片の１／２幅部（幅端面から４００〜６００ｍｍの位置）、１／４幅部（幅端面から１００〜３００ｍｍの位置）の位置より鋳片サンプルを採取し、等軸晶率、等軸晶粒径、等軸晶率の幅方向均一性、ポロシティ、スカムの巻き込み、鋳片表面割れについて評価を行った。
等軸晶率の測定：１／２幅部の鋳片断面をピクリン酸エッチングして凝固組織を現出し、鋳片サンプルを等軸晶帯面積／板観察面面積×１００（％）として算出した。
等軸晶粒径の測定：１／２厚部の鋳片断面をピクリン酸エッチングして凝固組織を現出し、代表的な等軸晶２０個の円相当径を算出し、平均粒径とした。
等軸晶率の幅方向均一性：１／２幅部と１／４幅部の鋳片断面をピクリン酸エッチングして凝固組織を現出し、等軸晶率を測定し、等軸晶率（％）の差が１５ポイント未満であれば、◎、差が１５〜３０ポイントであれば○、差が３０ポイント超であれば△とした。
ポロシティ：１／２幅部と１／４幅部の鋳片断面を光学顕微鏡で観察し、長径で０．２ｍｍ以上のポロシティが発生した場合は「ポロシティ」を「あり」、長径で０．２ｍｍ以上のポロシティが無い場合は「なし」とした。
スカムの巻き込み：：１／２幅部と１／４幅部の鋳片断面を光学顕微鏡で観察し、円径相当で０．５ｍｍ以上の酸化物系の異物が存在する場合を「あり」、なければ「なし」とした。
鋳片表面割れ：１／２幅部と１／４幅部の鋳片断面を光学顕微鏡で観察し、表面まで続く０．５ｍｍ以上の割れが発生した場合は鋳片表面割れを「あり」、０．５ｍｍ未満であれば「なし」とした。
【００３７】
鋳造した溶鋼成分（単位は質量％）を表１、鋳造条件と鋳造結果を表２に示す。
【００３８】
【表１】
2020015078.tif 000003
【００３９】
【表２】
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【００４０】
実施例１〜１１は本発明例である。中でも、実施例１〜５は、超音波振幅が本発明の好適範囲であり、超音波振動子の配置位置が好適位置である配置（Ａ）であり、等軸晶率、等軸晶粒径、等軸晶率の幅方向均一性のいずれも良好であった。その結果、ポロシティ発生、スカム巻き込み、鋳片表面割れのいずれも「なし」であり、最も良好な結果を得ることができた。
【００４１】
実施例６〜９は超音波振動子の配置位置が最適位置（配置（Ａ））からは外れており、等軸晶率、等軸晶粒径は良好な結果を得ているものの、等軸晶率の幅方向均一性が上記実施例１〜５ほどには良好でなかった。また、ロールへの溶鋼駆け上がりによる鋳片割れが発生した。
【００４２】
実施例１０は超音波振幅が本発明の好適範囲下限を外れており、等軸晶率、等軸晶粒径の改善効果がやや低かったとともに、ポロシティの発生が見られた。実施例１１は超音波振幅が本発明の好適範囲上限を外れており、ポロシティ、鋳片表面割れ成績は良好であったものの、スカム巻き込みが見られた。
【００４３】
比較例１，２は、超音波振動を付与しなかった場合である。比較例１は等軸晶率が０％、比較例２は等軸晶率が４％であり、ほぼ柱状晶組織であった。若干の等軸晶組織生成する場合はあるが幅方向に組織不均一であった。等軸晶の充填がなくポロシティが発生した。ロールへの溶鋼駆け上がりによる鋳片割れが発生した。
【符号の説明】
【００４４】
１  鋳造ロール
２  浸漬ノズル
３  吐出孔
４  超音波振動子
５  超音波発信器
６  振動伝達部
７  加振先端部
８  サイド堰
９  隙間部
１０  溶鋼プール
１１  溶鋼流
１２  凝固シェル
１３  鋳片
１４  吐出流
２０  側面
２１  側面
２２  直線
３１  溶鋼プール表面
３２  溶鋼プール表面の縁
【図１】
2020015078.tif 000005
【図２】
2020015078.tif 000006
【図３】
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