(57)【要約】【課題】双ドラム式連続鋳造装置において、最ボトム部がピンチロールを通過する際の鋳片の蛇行を抑制する。【解決手段】互いに反対方向に回転する１対の冷却ドラム１１、１１間に形成した湯溜り１１ａ内の溶湯を凝固させて帯状の鋳片Ｓを連続鋳造する双ドラム式連続鋳造装置１において、冷却ドラム１１を用いて連続鋳造された鋳片Ｓを搬送する１対または２対以上のピンチロール１２と、ピンチロール１２を圧下状態と開放状態のうちのいずれかの状態とするように制御する圧下制御装置１５と、を設け、圧下制御装置１５は、少なくとも鋳片Ｓの最ボトム部Ｓｂを含む鋳片Ｓの始端から所定距離の範囲がピンチロール１２のロールニップ部Ｎを通過する際には、ピンチロール１２を開放状態とし、所定距離の範囲以外の部分がロールニップ部Ｎを通過する際には、ピンチロール１２を圧下状態とするように制御することとした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに反対方向に回転する１対の冷却ドラム間に形成した湯溜り内の溶湯を凝固させて帯状の鋳片を連続鋳造する双ドラム式連続鋳造装置であって、
前記冷却ドラムを用いて連続鋳造された前記鋳片を搬送する１対または２対以上のピンチロールと、
前記ピンチロールを圧下状態と開放状態のうちのいずれかの状態とするように制御する圧下制御装置と、
を備え、
前記圧下制御装置は、少なくとも前記鋳片の最ボトム部を含む前記鋳片の始端から所定距離の範囲が前記ピンチロールのロールニップ部を通過する際には、前記ピンチロールを開放状態とし、前記所定距離の範囲以外の部分が前記ロールニップ部を通過する際には、前記ピンチロールを圧下状態とすることを特徴とする、双ドラム式連続鋳造装置。
【請求項２】
２対以上の前記ピンチロールを備え、
前記圧下制御装置が、鋳造中において、少なくともいずれか１対の前記ピンチロールが圧下状態となるように制御することを特徴とする、請求項１に記載の双ドラム式連続鋳造装置。
【請求項３】
互いに反対方向に回転する１対の冷却ドラム間に形成した湯溜り内の溶湯を凝固させて帯状の鋳片を連続鋳造する双ドラム式連続鋳造方法であって、
前記湯溜りが形成された後に前記冷却ドラムの回転を開始し、
前記冷却ドラムを用いて連続鋳造された前記鋳片を１対または２対以上のピンチロールにより搬送する場合に、少なくとも前記鋳片の最ボトム部を含む前記鋳片の始端から所定距離の範囲が前記ピンチロールのロールニップ部を通過する際には、前記ピンチロールを開放状態とし、前記所定距離の範囲以外の部分が前記ロールニップ部を通過する際には、前記ピンチロールを圧下状態とすることを特徴とする、双ドラム式連続鋳造方法。
【請求項４】
前記ピンチロールが２対以上設けられている場合に、鋳造中において、少なくともいずれか１対の前記ピンチロールが圧下状態となるようにすることを特徴とする、請求項３に記載の双ドラム式連続鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、双ドラム式連続鋳造装置および双ドラム式連続鋳造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
双ドラム式連続鋳造は、溶湯を直接薄板状の鋳片（ストリップ）に鋳造する技術である。この鋳造技術に用いられる双ドラム式連続鋳造装置においては、回転する１対の冷却ドラム（双ドラム）と、このドラムの両端面に当接されるサイド堰によって形成される鋳型の内に溶湯（例えば、溶鋼等の溶融金属）を供給し、鋳型内に所定の湯面レベルの湯溜り部を形成する。この湯溜り部内の溶湯を双ドラムの周面との接触部分において冷却して凝固シェルを形成し、この凝固シェルを１対のドラムの最接近部に形成されるドラムギャップにおいて圧接および一体化することにより、帯状の鋳片（金属ストリップ）が鋳造される。
【０００３】
双ドラム式連続鋳造装置を用いた鋳造開始方法として、１対の冷却ドラム間に湯溜りが形成されてから、冷却ドラムを起動する（冷却ドラムの回転を開始する）方法がある。この鋳造開始方法によれば、鋳片の始端から所定範囲の最ボトム部は、鋳片長手方向の板厚がほぼ一定となる定常部の３〜５倍程度の厚みとなる。冷却ドラムが停止した状態で溶湯が１対の冷却ドラム間に溜まっている間では、冷却ドラム間の最近接点から上部の所定範囲は冷却ドラムが近接しており溶湯を保持しにくい空間であるため溶湯の凝固が顕著に進行する。一方、冷却ドラムの回転が開始された後は、湯面直下の溶融金属から冷却され、凝固した鋳片が高速で通過していくため、上述のような局所的な顕著な凝固はおこらない。その結果、定常部の鋳片の板厚は最ボトム部よりも薄くなる。このように、鋳片の最ボトム部の板厚と定常部の板厚との差が生じ、場合によっては、最ボトム部に、板厚が他の部分よりも突出して厚くなる「コブ」と呼ばれる部分が発生する。また、湯溜り内の溶湯の流動が乱れているため、鋳片の幅方向両端の板厚差が大きくなることもある。
【０００４】
１対の冷却ドラムを用いて連続鋳造された鋳片はピンチロール等を用いて搬送されるが、鋳造開始直後に鋳片の最ボトム部がピンチロールを通過する際に、最ボトム部の板厚が大きいことから、ピンチロールのギャップが大きく開閉（具体的には、上側のロールが上下）する。そのため、上側のロールが鋳片の表面に対して傾くことなどにより、ピンチロールが鋳片に対して幅方向（左右）に均等に圧下できないことが発生しやすい。その結果、搬送される鋳片が急激に蛇行し、安定した搬送が困難になることが多い。
【０００５】
このような蛇行を修正する手段として、ピンチロールにレベリング機能を設けることが考えられる（例えば、特許文献１）。レベリング機能とは、例えば、鋳片の横滑り量等に応じて、鋳片幅方向の左右間におけるピンチロールの圧下力のバランスをオンラインで調整する機能である。また、蛇行を修正する他の手段としては、ステアリングロールを設置し、鋳片の蛇行量に応じてステアリングロールを傾動するフィードフォワード制御を行うこと（例えば、特許文献２）、変位検出ロールを設置し、変位検出ロールに装着された変位検出器の信号によってピンチロールの線速を制御すること（例えば、特許文献３）、および、鋳片の横滑り量に応じてピンチロールの圧下力を調整すること（例えば、特許文献４）等が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２１５８１４号公報
【特許文献２】特開平２−１６５８５０号公報
【特許文献３】特開平５−２００９９８号公報
【特許文献４】特開平８−２０６７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、鋳片の板厚が大きく、また、鋳片幅方向において板厚にバラツキがあるようなものでは、最ボトム部における鋳片の蛇行は、上述したように急激なものであるため、特許文献１のようなピンチロールのレベリング機能のみでは蛇行を十分に修正することができない場合が多い。また、特許文献１〜４に記載された蛇行の修正手段は、いずれも鋳片の通板途中の蛇行を修正する手段であり、最ボトム部がピンチロールを通過する際のピンチロールのギャップの大きな開閉を起因とする鋳片の蛇行を修正することについては、特許文献１〜４では言及されていない。このように、最ボトム部がピンチロールを通過する際の鋳片の蛇行を抑制するという課題は、これまでの双ドラム式連続鋳造において問題とされたことがなく、本発明者らが見出した新規な課題である。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、双ドラム式連続鋳造装置において、最ボトム部がピンチロールを通過する際の鋳片の蛇行を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する本発明は、互いに反対方向に回転する１対の冷却ドラム間に形成した湯溜り内の溶湯を凝固させて帯状の鋳片を連続鋳造する双ドラム式連続鋳造装置であって、前記冷却ドラムを用いて連続鋳造された前記鋳片を搬送する１対または２対以上のピンチロールと、前記ピンチロールを圧下状態と開放状態のうちのいずれかの状態とするように制御する圧下制御装置と、を備え、前記圧下制御装置は、少なくとも前記鋳片の最ボトム部を含む前記鋳片の始端から所定距離の範囲が前記ピンチロールのロールニップ部を通過する際には、前記ピンチロールを開放状態とし、前記所定距離の範囲以外の部分が前記ロールニップ部を通過する際には、前記ピンチロールを圧下状態とすることを特徴としている。
【００１０】
本発明によれば、鋳片の定常部よりも板厚が大きな最ボトム部をピンチロールで圧下することがないため、ピンチロールによる最ボトム部の圧下に起因する急激な鋳片の蛇行を回避できる。その結果、本発明に係る双ドラム式連続鋳造装置によれば、鋳造開始から鋳片の安定した搬送が可能となる。
【００１１】
前記双ドラム式連続鋳造装置が２対以上の前記ピンチロールを備え、前記圧下制御装置が、鋳造中（冷却ドラムの回転を開始して以降、鋳片の後端が最後のピンチロールを通過するまで）において、少なくともいずれか１対の前記ピンチロールが圧下状態となるように制御してもよい。
【００１２】
また、本発明は、互いに反対方向に回転する１対の冷却ドラム間に形成した湯溜り内の溶湯を凝固させて帯状の鋳片を連続鋳造する双ドラム式連続鋳造方法であって、前記湯溜りが形成された後に前記冷却ドラムの回転を開始し、前記冷却ドラムを用いて連続鋳造された前記鋳片を１対または２対以上のピンチロールにより搬送する場合に、少なくとも前記鋳片の最ボトム部を含む前記鋳片の始端から所定距離の範囲が前記ピンチロールのロールニップ部を通過する際には、前記ピンチロールを開放状態とし、前記所定距離の範囲以外の部分が前記ロールニップ部を通過する際には、前記ピンチロールを圧下状態とすることを特徴としている。
【００１３】
本発明によれば、鋳片の定常部よりも板厚が大きな最ボトム部をピンチロールで圧下することがないため、ピンチロールによる最ボトム部の圧下に起因する急激な鋳片の蛇行を回避できる。その結果、本発明に係る双ドラム式連続鋳造方法によれば、鋳造開始から鋳片の安定した搬送が可能となる。
【００１４】
前記双ドラム式連続鋳造方法において、前記ピンチロールが２対以上設けられている場合に、鋳造中において、少なくともいずれか１対の前記ピンチロールが圧下状態となるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、双ドラム式連続鋳造装置において、最ボトム部がピンチロールを通過する際にピンチロールを開放状態とすることにより、最ボトム部がピンチロールを通過する際の鋳片の蛇行を防止でき、鋳造開始時から鋳片の安定した搬送が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置の構成を示す模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置の構成を示す模式図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置を用いた鋳造方法を説明するための模式図である。
【図５】湯溜りが形成されてから冷却ドラムを起動した場合の鋳片の搬送方向長さと板厚との関係を概略的に示すグラフである。
【図６】本発明の第２実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置の構成および動作を示す模式図である。
【図７】本発明の実施例における冷却ドラムの加速パターンを示すグラフである。
【図８】比較例に係る双ドラム式連続鋳造装置の構成および動作を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１８】
［第１実施形態］
初めに、本発明の第１実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置、および、この装置を用いた双ドラム式連続鋳造方法について詳述する。本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置は、１対のピンチロールを備えるものである。
【００１９】
（双ドラム式連続鋳造装置の構成）
まず、図１〜図３を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置の構成について説明する。図１〜図３は、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置の構成の一例を概略的に示す斜視図であり、図１は、最ボトム部がピンチロールの通過前の状態を示し、図２は、最ボトム部がピンチロールの通過中の状態を示し、図３は、最ボトム部がピンチロールの通過後の状態を示している。図４は、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置を用いた鋳造方法を説明するための模式図である。図５は、湯溜りが形成されてから冷却ドラムを起動した場合の鋳片の搬送方向長さと板厚との関係を概略的に示すグラフである。
【００２０】
図１〜図３に示すように、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置１は、１対の冷却ドラム１１、１１と、１対のピンチロール１２（１２ａ、１２ｂ）と、コイラ１３と、鋳造距離検出装置１４と、圧下制御装置１５と、を主に備える。この双ドラム式連続鋳造装置１は、図４に示すように、１対の冷却ドラム１１間に形成した湯溜り１１ａ内の溶湯を凝固させて帯状の鋳片（金属ストリップ）Ｓを連続鋳造する。帯状の鋳片Ｓは、冷却ドラム１１の下方へ送り出され、回転駆動されている１対のピンチロール１２（１２ａ、１２ｂ）によりコイラ１３に巻き取られる。
【００２１】
１対の冷却ドラム１１、１１は互いに反対方向に（各冷却ドラム１１が湯溜り１１ａに向かうように）回転し、双ドラム式連続鋳造装置１は、湯溜り１１ａにレードルまたはタンディッシュ等から注入された溶湯を連続鋳造する。双ドラム式連続鋳造装置１においては、回転する１対の冷却ドラム１１間に溶湯が注入され、各冷却ドラム１１の表面からの抜熱により、各冷却ドラム１１の表面に凝固シェルが形成される。２枚の凝固シェルは、１対の冷却ドラム１１、１１間のギャップ（図示せず。）における間隔が最も小さい位置（最近接位置）で圧着され、１枚の帯状の鋳片（ストリップ）Ｓになる。冷却ドラム１１は、溶湯との接触による加熱に伴う熱変形が少ないこと、加熱・冷却の繰り返しで疲労破壊しないこと、溶湯を凝固させるための熱的条件が安定していることが要求される。こうした条件を満足させるために、冷却ドラム１１は、例えば、ステンレス鋼−銅合金−ニッケルめっきの３層構造とし、内部に冷却水路を設けることが好ましい。
【００２２】
１対のピンチロール１２は、上ピンチロール１２ａと、下ピンチロール１２ｂとからなり、冷却ドラム１１を用いて連続鋳造された鋳片Ｓを搬送する。本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置１では、ピンチロール１２は、１対のみ設けられている。このピンチロール１２は、後述するように、圧下制御装置１５により、圧下状態と開放状態のうちのいずれかの状態となるように制御される。具体的には、例えば、下ピンチロール１２ｂの位置を固定し、上ピンチロール１２ａを鉛直方向に上下動させることにより、圧下状態と開放状態のうちのいずれかの状態とすることができる。
【００２３】
コイラ１３は、ピンチロール１２により搬送された帯状の鋳片Ｓを巻き取るロールである。なお、ピンチロール１２とコイラ１３との間に、図示しない圧延機、冷却装置、テンションローラなどが設置されていてもよい。例えば、後述する第２実施形態では、冷却装置およびテンションローラが設けられている。
【００２４】
鋳造距離検出装置１４は、鋳片Ｓの鋳造距離（鋳片Ｓの始端から１対の冷却ドラム１１、１１間の最近接位置までの距離）を検出し、検出した鋳造距離のデータを圧下制御装置１５に伝送する。鋳造距離検出装置１４としては、例えば、冷却ドラム１１の駆動モータ（図示せず。）に装着されたパルス発生器（図示せず。）と、パルス発生器から発生したパルス信号をカウントする信号検出器（図示せず。）とを有する装置を使用できる。例えば、駆動モータが所定の角度回転するごとにパルス発生器はパルス信号を発生させる。信号検出器は、そのパルス数をカウントすることにより、駆動モータの回転数を検出する。この駆動モータの回転数と減速ギヤのギヤ比とから、冷却ドラム１１の回転数が求められる。この冷却ドラム１１の回転数から、鋳片Ｓの鋳造距離を把握できる。
【００２５】
圧下制御装置１５は、鋳片Ｓの最ボトム部Ｓｂとピンチロール１２との位置関係に基づき、ピンチロール１２を圧下状態と開放状態のうちのいずれかの状態とするように制御する。なお、本実施形態における最ボトム部Ｓｂとは、鋳片Ｓの始端に位置する板厚が定常部よりも厚い部分のことを意味する。定常部よりもどの程度厚い部分を最ボトム部Ｓｂとするかは、図５に示すようなコブ（鋳片Ｓの始端から１００ｍｍ程度の位置にできることが多い。）を少なくとも含んでさえいれば、鋳造条件に応じて適宜設定できるが、例えば、図５に示すように、鋳片Ｓの目標（狙い）の板厚ｄの２倍の板厚（＝２ｄ）を超える板厚の部分を最ボトム部Ｓｂと定義することができる。この最ボトム部Ｓｂの長さＬｂは、事前の鋳造実績または鋳造実験から把握することができる。また、最ボトム部Ｓｂにおいては、鋳片Ｓの幅方向両端の板厚差が定常部に比べて大きい。
【００２６】
上述したように、鋳片Ｓの最ボトム部Ｓｂがピンチロール１２を通過する際に、最ボトム部Ｓｂの板厚が定常部よりも大きいが、それ以外に幅方向両端の板厚差が定常部に比べて大きいという特徴を有することから、鋳片Ｓが急激に蛇行する。このように、ピンチロール１２を通過する帯状の鋳片Ｓが蛇行すると、鋳片Ｓはガイド等（図示せず。）に強く衝突して疵付きが生じ、蛇行が激しい場合は鋳片Ｓが搬送（通板）不能となる場合がある。また、コイラ１３に巻き取られた帯状の鋳片Ｓの端部が不揃いとなり、次工程での作業に支障が生じる。このため、鋳片Ｓに蛇行が生じた場合は速やかに修正する必要がある。
【００２７】
そこで、本実施形態に係る圧下制御装置１５は、少なくとも鋳片Ｓの最ボトム部Ｓｂを含む鋳片Ｓの始端から所定距離の範囲（圧下回避領域）がピンチロール１２のロールニップ部Ｎを通過する際には、ピンチロール１２を開放状態とするようにピンチロール１２を制御する。一方、鋳片Ｓの上記圧下回避領域以外の部分がピンチロール１２のロールニップ部Ｎを通過する際には、ピンチロール１２を圧下状態とするようにピンチロール１２を制御する。
【００２８】
例えば、圧下制御装置１５は、鋳造距離検出装置１４から伝送された鋳片Ｓの鋳造距離のデータに基づき、図１に示すように、鋳片Ｓの最ボトム部Ｓｂがピンチロール１２のロールニップ部Ｎを通過することを検知する前には、ピンチロール１２を圧下状態のままとするように制御する。したがって、ピンチロール１２は、圧下状態で鋳片Ｓを搬送する。次に、圧下制御装置１５は、鋳造距離検出装置１４から伝送された鋳片Ｓの鋳造距離のデータに基づき、図２に示すように、鋳片Ｓの最ボトム部Ｓｂがピンチロール１２のロールニップ部Ｎを通過することを検知すると、上ピンチロール１２ａを上方に移動させ、ピンチロール１２を開放状態とするように制御する。したがって、ピンチロール１２が開放状態のまま鋳片Ｓは搬送される。さらに、圧下制御装置１５は、鋳造距離検出装置１４から伝送された鋳片Ｓの鋳造距離のデータに基づき、図３に示すように、鋳片Ｓの最ボトム部Ｓｂの終了位置（最ボトム部Ｓｂの終端）がピンチロール１２のロールニップ部Ｎを通過したことを検知すると、上ピンチロール１２ａを下方に移動させ、ピンチロール１２を圧下状態とするように制御する。したがって、ピンチロール１２は、圧下状態で鋳片Ｓを搬送する。なお、鋳片Ｓの最ボトム部Ｓｂがピンチロール１２のロールニップ部Ｎを通過する際に、ピンチロール１２を確実に開放状態とするために、圧下制御装置１５は、最ボトム部Ｓｂの始端（鋳片Ｓの始端）よりも所定距離だけ余裕を持った位置（最ボトム部Ｓｂの始端よりも所定距離だけ前の位置）がピンチロール１２のロールニップ部Ｎを通過する際に、ピンチロール１２を開放状態とするように制御し、最ボトム部Ｓｂの終端（冷却ドラム１１側の端部）よりも所定距離だけ余裕を持った位置（最ボトム部Ｓｂの終端よりも所定距離だけ後ろの位置）がピンチロール１２のロールニップ部Ｎを通過する際に、ピンチロール１２を圧下状態とするように制御してもよい。
【００２９】
以上説明した本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置１によれば、鋳片Ｓの圧下回避領域がピンチロール１２のロールニップ部Ｎを通過する際にピンチロール１２を開放状態とするようにピンチロール１２を制御し、鋳片Ｓの圧下回避領域以外の部分がピンチロール１２のロールニップ部Ｎを通過する際にピンチロール１２を圧下状態とするようにピンチロール１２を制御する。したがって、鋳片Ｓの定常部よりも板厚が大きな最ボトム部Ｓｂをピンチロール１２により圧下することがないため、ピンチロール１２による最ボトム部Ｓｂの圧下に起因する急激な鋳片Ｓの蛇行を回避できる。その結果、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置１によれば、鋳造開始からコイラ１３まで鋳片Ｓの安定した搬送が可能となる。
【００３０】
（双ドラム式連続鋳造方法の流れ）
次に、上述した構成を有する本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置１を運転することにより実施される本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造方法の流れについて説明する。
【００３１】
本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造方法は、互いに反対方向に回転する１対の冷却ドラム１１、１１間に形成した湯溜り１１ａ内の溶湯を凝固させて帯状の鋳片Ｓを連続鋳造する方法である。具体的には、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造方法では、まず、レードルまたはタンディッシュ等から１対の冷却ドラム１１、１１間に溶湯の注入を開始する。次に、１対の冷却ドラム１１、１１間に注入された溶湯により湯溜り１１ａが形成された後に、冷却ドラム１１の回転を開始する。さらに、図４に示すように、湯溜り１１ａに注入された溶湯が回転する冷却ドラム１１の周面と接触することにより、各冷却ドラム１１、１１の表面からの抜熱に伴い、各冷却ドラム１１、１１の表面に凝固シェルが形成される。双ドラム式連続鋳造装置１は、各冷却ドラム１１の表面に形成された２枚の凝固シェルを、１対の冷却ドラム１１、１１間のギャップＧにおける間隔が最も小さい点で圧接および一体化することにより、帯状の鋳片Ｓを連続鋳造する。
【００３２】
このようにして冷却ドラム１１を用いて連続鋳造された鋳片Ｓをピンチロール１２により搬送する場合に、圧下制御装置１５が、最ボトム部Ｓｂとピンチロール１２との位置関係に基づき、ピンチロール１２を開放状態と圧下状態のいずれかにするように制御する。以下、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造方法における最ボトム部Ｓｂの位置の検出方法と、ピンチロール１２の制御方法について詳述する。
【００３３】
＜最ボトム部の位置の検出方法＞
鋳造開始前には、ダミーシートＤが冷却ドラム１１からコイラ１３まで通板してあり、１対の冷却ドラム１１、１１間のギャップＧの最近接位置からピンチロール１２のロールニップ部Ｎの位置までのパスライン長さＬｐを予め確認しておく。なお、鋳造開始後には、ダミーシートＤの終端（冷却ドラム１１側の端部）と鋳片Ｓの始端（最ボトム部Ｓｂの始端）とが連続するようにして、鋳片Ｓが鋳造される。すなわち、ダミーシートＤの終端と鋳片Ｓの始端とは接続されている。
【００３４】
一方、最ボトム部Ｓｂの長さＬｂを、事前の鋳造実績（鋳造実験）から、把握しておく。最ボトム部Ｓｂの長さＬｂは、冷却ドラム１１の直径（湯溜り１１ａにおける湯面の上がり方）、冷却ドラム１１の回転駆動の加速パターンなどにより決まり、鋳造実験では、例えば、鋳片Ｓの始端を最ボトム部Ｓｂの開始位置とし、鋳片Ｓの蛇行がおさまって搬送が安定した位置を最ボトム部Ｓｂの終了位置と決めることができる。したがって、上記開始位置から終了位置までの長さが最ボトム部Ｓｂの長さＬｂとなる。なお、最ボトム部Ｓｂの開始位置および終了位置を、鋳造開始からの鋳造距離に換算しておく。
【００３５】
＜ピンチロールの制御方法＞
鋳造開始後、少なくとも鋳片Ｓの最ボトム部Ｓｂを含む鋳片Ｓの始端から所定距離の範囲（圧下回避領域）がピンチロール１２のロールニップ部Ｎを通過する際には、圧下制御装置１５によりピンチロール１２を開放状態とするように制御する。一方、鋳片Ｓの圧下回避領域以外の部分がピンチロール１２のロールニップ部Ｎを通過する際には、圧下制御装置１５によりピンチロール１２を圧下状態とするように制御する。より具体的には、例えば、冷却ドラム１１の駆動モータ（図示せず。）に装着されているパルス発生器等から換算した鋳造距離を鋳造距離検出装置１４により監視する。冷却ドラム１１の回転駆動を開始した後の時点において、上述したように鋳造実験で予め決めた最ボトム部Ｓｂの開始位置からコイラ１３側に５００ｍｍの位置まで鋳造が経過したことを鋳造距離検出装置１４が検出した際には、その検出結果を鋳造距離検出装置１４により圧下制御装置１５に伝送する。次いで、検出結果を受信した圧下制御装置１５により、上ピンチロール１２ａを上方に移動させ、ピンチロール１２を開放状態とする。一方、最ボトム部Ｓｂの終了位置から冷却ドラム１１側に５００ｍｍの位置まで鋳造が経過したことを鋳造距離検出装置１４が検出した際には、その検出結果を鋳造距離検出装置１４により圧下制御装置１５に伝送する。次いで、検出結果を受信した圧下制御装置１５により、上ピンチロール１２ａを下方に移動させ、ピンチロール１２を圧下状態とする。
【００３６】
上述のように、ピンチロール１２を開放状態とするタイミングを最ボトム部Ｓｂの開始位置からコイラ１３側に５００ｍｍの余裕分を持たせた位置まで鋳造が経過した時点とし、ピンチロール１２を圧下状態とするタイミングを最ボトム部Ｓｂの終了位置から冷却ドラム１１側に５００ｍｍの余裕分を持たせた位置まで鋳造が経過した時点としたのは、最ボトム部Ｓｂの開始位置および終了位置に誤差が生じたとしても、最ボトム部Ｓｂがロールニップ部Ｎを通過する際に、確実にピンチロール１２を開放状態とするためである。上記の余裕分の大きさは、双ドラム式連続鋳造装置のマシン特性により決めればよい。このマシン特性としては、主に、以下の（１）〜（３）の特性が考えられる。
（１）圧下制御装置１５によるピンチロール１２を開放状態とする旨の指令から、実際にピンチロール１２（例えば、上ピンチロール１２ａ）が移動して開放状態となるまでの時間
（２）ループの弛み度合いの変動による冷却ドラム１１からピンチロール１２までのループ長さの変化
（３）鋳造開始時の湯流れの乱れ、および、湯面上昇の変動等による最ボトム部Ｓｂの変動
【００３７】
以上のように、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造方法によれば、鋳片Ｓの圧下回避領域がピンチロール１２のロールニップ部Ｎを通過する際にピンチロール１２を開放状態とするようにピンチロール１２を制御し、鋳片Ｓの圧下回避領域以外の部分がピンチロール１２のロールニップ部Ｎを通過する際にピンチロール１２を圧下状態とするようにピンチロール１２を制御する。したがって、鋳片Ｓの定常部よりも板厚が大きな最ボトム部Ｓｂをピンチロール１２により圧下することがないため、ピンチロール１２による最ボトム部Ｓｂの圧下に起因する急激な鋳片Ｓの蛇行を回避できる。その結果、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造方法によれば、鋳造開始からコイラ１３まで鋳片Ｓの安定した搬送が可能となる。
【００３８】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置およびこの装置を用いた双ドラム式連続鋳造方法を詳述する。本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置２は、ピンチロール１２を複数対（図６に示した例では、２対）備える例である。以下、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置およびこの装置を用いた双ドラム式連続鋳造方法について、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００３９】
（双ドラム式連続鋳造装置）
まず、図６を参照しながら、本発明の第２実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置の構成について説明する。図６は、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置の構成および動作を示す模式図である。なお、図６では、図１〜図３に示した鋳造距離検出装置１４の図示を省略している。
【００４０】
図６に示すように、１対の冷却ドラム１１、１１と、複数対（図６に示した例では２対）のピンチロール、例えば、第１ピンチロール１２（１２ａ、１２ｂ）および第２ピンチロール２２（２２ａ、２２ｂ）と、コイラ１３と、鋳造距離検出装置（図示せず。）と、圧下制御装置１５と、冷却装置２３と、テンションローラ２４と、を主に備える。この双ドラム式連続鋳造装置２は、第１実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置１と同様に、１対の冷却ドラム１１間に形成した湯溜り内の溶湯を凝固させて帯状の鋳片（金属ストリップ）Ｓを連続鋳造する。帯状の鋳片Ｓは、冷却ドラム１１の下方へ送り出され、回転駆動されている２対のピンチロール、すなわち、第１ピンチロール１２（１２ａ、１２ｂ）および第２ピンチロール２２（２２ａ、２２ｂ）によりコイラ１３に巻き取られる。
【００４１】
第２ピンチロール２２は、上ピンチロール２２ａと、下ピンチロール２２ｂとからなり、第１ピンチロール１２とともに、冷却ドラム１１を用いて連続鋳造された鋳片Ｓを搬送する。本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置２では、第１ピンチロール１２と第２ピンチロール２２の２対のピンチロールが設けられている。第２ピンチロール２２も、第１ピンチロール１２と同様に、圧下制御装置１５により、圧下状態と開放状態のうちのいずれかの状態となるように制御される。具体的には、例えば、下ピンチロール２２ｂの位置を固定し、上ピンチロール２２ａを鉛直方向に上下動させることにより、圧下状態と開放状態のうちのいずれかの状態とすることができる。
【００４２】
本実施形態に係る圧下制御装置１５は、第１実施形態と同様に、鋳片Ｓの最ボトム部Ｓｂとピンチロール１２との位置関係に基づき、ピンチロール１２を圧下状態と開放状態のうちのいずれかの状態とするように制御する。
【００４３】
冷却装置２３は、第１ピンチロール１２と第２ピンチロール２２との間に設けられ、搬送中の鋳片Ｓを冷却する。この冷却装置２３による冷却は、必要とする機械的特性を得るために鋳片の金属組織を制御するものである。
【００４４】
テンションローラ２４は、コイラ１３の直前に設けられており、コイラ１３で帯状の鋳片Ｓを巻き取る際に、巻き取りを容易にするために、鋳片Ｓにテンション（張力）をかけるためのローラである。
【００４５】
ここで、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置２においては、圧下制御装置１５は、鋳造中において、２対のピンチロール１２、２２のうち、少なくともいずれか１対のピンチロール（図６の示した例では、第１ピンチロール１２と第２ピンチロール２２のうちのいずれか一方）が、必ず圧下状態となるように制御している。すなわち、鋳片Ｓの最ボトム部Ｓｂが、第１ピンチロール１２のロールニップ部Ｎ１を通過する際には、圧下制御装置１５は、第１ピンチロール１２の上ピンチロール１２ａを上方に移動させることにより第１ピンチロール１２を開放状態とし、第２ピンチロール２２を圧下状態とするように制御する。一方、鋳片Ｓの最ボトム部Ｓｂが、第２ピンチロール２２のロールニップ部Ｎ２を通過する際には、圧下制御装置１５は、第１ピンチロール１２の上ピンチロール１２ａを下方に移動させることにより第１ピンチロール１２を圧下状態とし、第２ピンチロール２２の上ピンチロール２２ａを上方に移動させることにより第２ピンチロール２２を開放状態とするように制御する。
【００４６】
なお、ピンチロールが３対以上設けられている場合には、鋳造中常に、それらのうち少なくともいずれか１対のピンチロールが圧下状態となっていればよく、２対以上のピンチロールが圧下状態となっていてもよく、すべてのピンチロールが圧下状態となっていてもよい。ただし、最ボトム部Ｓｂが通過するピンチロールについては、開放状態とする必要がある。
【００４７】
このように、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置２によれば、鋳片Ｓの最ボトム部Ｓｂが第１ピンチロール１２または第２ピンチロール２２を通過するタイミングで、それぞれのピンチロールを開放状態とするように、圧下制御装置１５が制御する。したがって、第１実施形態と同様に、鋳片Ｓの定常部よりも板厚が大きな最ボトム部Ｓｂを第１ピンチロール１２および第２ピンチロール２２により圧下することがないため、第１ピンチロール１２および第２ピンチロール２２による最ボトム部Ｓｂの圧下に起因する急激な鋳片Ｓの蛇行を回避できる。その結果、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置２によれば、鋳造開始からコイラ１３まで鋳片Ｓの安定した搬送が可能となる。
【００４８】
ただし、第１ピンチロール１２および第２ピンチロール２２が同時に開放状態となっていると、鋳片Ｓの搬送が不安定となり、鋳片Ｓが蛇行する恐れがある。そこで、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置２においては、鋳造中において、少なくとも１対のピンチロール（第１ピンチロール１２または第２ピンチロール２２）を必ず圧下状態とするように、圧下制御装置１５が制御する。したがって、第１ピンチロール１２および第２ピンチロール２２による最ボトム部Ｓｂの圧下以外に起因する鋳片Ｓの蛇行も防止できる。
【００４９】
なお、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置２には、例えば、第２ピンチロール２２の後段に、圧延機（図示せず。）が設けられていてもよい。この圧延機は、鋳片Ｓの熱処理のために設けられ、その熱処理方式は特に制限されず、水冷式と加熱式のいずれでもよい。また、圧延機の数も１スタンドでもよく、２スタンド以上でもよい。
【００５０】
また、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置２には、例えば、鋳片Ｓを所定の長さに切断するためのシャー（図示せず。）が設けられていてもよく、このシャーの直前にシャー用のピンチロールが設けられていてもよい。このシャー用ピンチロールは、シャーでの切断を容易にするために、切断時に鋳片Ｓにテンションをかけるためのピンチロールである。シャー用のピンチロールが設けられる場合、最ボトム部Ｓｂがシャー用ピンチロールのロールニップ部を通過する際には、シャー用ピンチロールは開放状態としなくてもよい。仮に、最ボトム部Ｓｂのシャー用ピンチロールの通過時に鋳片Ｓが蛇行したとしても、すぐに鋳片Ｓを切断するので、蛇行の影響は拡大しないためである。
【００５１】
さらに、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置２には、例えば、コイラ１３の直前にコイラ１３用のピンチロール（図示せず。）が設けられていてもよい。このコイラ１３用のピンチロールは、テンションローラ２４と同様に、コイラ１３で帯状の鋳片Ｓを巻き取る際に、巻き取りを容易にするために、鋳片Ｓにテンション（張力）をかけるためのピンチロールである。コイラ１３用のピンチロールが設けられる場合、最ボトム部Ｓｂがコイラ１３用のピンチロールのロールニップ部を通過する際にも、コイラ１３用のピンチロールは開放状態としなくてもよい。鋳片Ｓは、コイラ１３に巻き取られて拘束されていることから、鋳片Ｓは殆ど蛇行せず、コイラ１３用のピンチロールを開放状態にしても、鋳片Ｓの蛇行の防止効果は殆どないためである。
【００５２】
（双ドラム式連続鋳造方法）
上述した構成を有する本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置２を運転することにより実施される本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造方法の流れについて説明する。
【００５３】
本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造方法では、上述した第１実施形態と同様に、各冷却ドラム１１の表面からの抜熱に伴い形成される２枚の凝固シェルを、１対の冷却ドラム１１、１１間のギャップＧにおける間隔が最も小さい点で圧接および一体化することにより、帯状の鋳片Ｓを連続鋳造する。
【００５４】
ただし、本実施形態では、第１ピンチロール１２と第２ピンチロール２２の２対のピンチロールが設けられており、鋳造中において、少なくともいずれか１対のピンチロール（第１ピンチロール１２と第２ピンチロール２２のうちの少なくともいずれか一方）が必ず圧下状態となるように、圧下制御装置１５により制御している。以下、図６を参照しながら、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造方法におけるピンチロールの制御方法の一例を述べる。なお、本実施形態における最ボトム部Ｓｂの位置の検出方法については、第１実施形態と同様である。
【００５５】
まず、双ドラム式連続鋳造装置２にダミーシートＤを設置した時点では、図６（ａ）に示すように、第１ピンチロール１２および第２ピンチロール２２はともに圧下状態となるように圧下制御装置１５により制御されており、これら２対のピンチロールにより、冷却ドラム１１からコイラ１３までダミーシートＤが通板された状態となっている。
【００５６】
次に、連続鋳造を開始した直後の時点では、図６（ｂ）に示すように、鋳片Ｓの最ボトム部Ｓｂは、第１ピンチロール１２の手前に位置し、第１ピンチロール１２のロールニップ部Ｎ１を通過する前の状態である。この状態においては、第１ピンチロール１２および第２ピンチロール１２がともに圧下状態となるように、圧下制御装置１５により制御されている。
【００５７】
さらに、鋳片Ｓの最ボトム部Ｓｂが第１ピンチロール１２のロールニップ部Ｎ１を通過する際には、図６（ｃ）に示すように、第１ピンチロール１２の上ピンチロール１２ａが上方に移動し、第１ピンチロール１２が開放状態となるように、圧下制御装置１５により制御される。このとき、第２ピンチロール２２は圧下状態を維持するように、圧下制御装置１５により制御される。
【００５８】
次いで、鋳片Ｓの最ボトム部Ｓｂが第２ピンチロール２２のロールニップ部Ｎ２を通過する際には、図６（ｄ）に示すように、第２ピンチロール２２の上ピンチロール２２ａが上方に移動し、第２ピンチロール２２が開放状態となるように、圧下制御装置１５により制御される。このとき、第１ピンチロール１２は、開放状態から圧下状態に戻る。具体的には、第１ピンチロール１２の上ピンチロール１２ａが下方に移動し、第１ピンチロール１２が再び圧下状態となるように、圧下制御装置１５により制御される。
【００５９】
最後に、鋳片Ｓの最ボトム部Ｓｂが第２ピンチロール２２のロールニップ部Ｎ２を通過した後には、図６（ｅ）に示すように、第２ピンチロール２２は、開放状態から圧下状態に戻る。具体的には、第２ピンチロール２２の上ピンチロール２２ａが下方に移動し、第２ピンチロール２２が再び圧下状態となるように、圧下制御装置１５により制御される。このとき、第１ピンチロール１２は圧下状態を維持するように、圧下制御装置１５により制御される。
【００６０】
以上のように、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造方法によれば、鋳片Ｓの最ボトム部Ｓｂが第１ピンチロール１２または第２ピンチロール２２を通過するタイミングで、それぞれのピンチロールが開放状態となるように、圧下制御装置１５により制御される。したがって、第１実施形態と同様に、鋳片Ｓの定常部よりも板厚が大きな最ボトム部Ｓｂを第１ピンチロール１２および第２ピンチロール２２により圧下することがないため、第１ピンチロール１２および第２ピンチロール２２による最ボトム部Ｓｂの圧下に起因する急激な鋳片Ｓの蛇行を回避できる。その結果、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造方法によれば、鋳造開始からコイラ１３まで鋳片Ｓの安定した搬送が可能となる。
【００６１】
ただし、第１ピンチロール１２および第２ピンチロール２２が同時に開放状態となっていると、鋳片Ｓの搬送が不安定となり、鋳片Ｓが蛇行する恐れがある。そこで、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造方法においては、鋳造中において、少なくとも１対のピンチロール（第１ピンチロール１２または第２ピンチロール２２）が必ず圧下状態となるように、圧下制御装置１５により制御される。したがって、第１ピンチロール１２および第２ピンチロール２２による最ボトム部Ｓｂの圧下以外に起因する鋳片Ｓの蛇行も防止できる。
【００６２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【実施例】
【００６３】
上述した本発明の好適な実施形態の効果を確認するため、以下のように双ドラム式連続鋳造の操業試験を行った。
【００６４】
［実施例］
鋳造する鋼種は、炭素鋼（Ｃ：０．０５質量％、Ｓｉ：０．６質量％、Ｍｎ：１．５質量％、Ａｌ：０．０３質量％、残部はＦｅ及び不可避的不純物である。）とした。
【００６５】
（装置構成）
実施例の双ドラム式連続鋳造装置としては、図６に示す２対のピンチロール（第１ピンチロール１２、第２ピンチロール２２）を備える双ドラム式連続鋳造装置２と同様の装置を用いた。また、冷却ドラム１１のサイズは、ドラム径が１０００ｍｍ、ドラム幅が１０００ｍｍとした。冷却ドラム１１の回転駆動の加速パターンは、図７に示すような鋳造速度と時間との関係となるように設定した。
【００６６】
（操業試験条件）
本実施例では、上述した第２実施形態で述べたように、鋳片Ｓの最ボトム部Ｓｂが、第１ピンチロール１２のロールニップ部Ｎ１を通過する際には、第１ピンチロール１２を開放状態とし、第２ピンチロール２２を圧下状態とするように、圧下制御装置１５により制御した。また、鋳片Ｓの最ボトム部Ｓｂが、第２ピンチロール２２のロールニップ部Ｎ２を通過する際には、第２ピンチロール２２を開放状態とし、第１ピンチロール１２を圧下状態とするように、圧下制御装置１５により制御した。
【００６７】
［比較例］
鋳造する鋼種は、実施例と同様に、炭素鋼（Ｃ：０．０５質量％、Ｓｉ：０．６質量％、Ｍｎ：１．５質量％、Ａｌ：０．０３質量％、残部はＦｅ及び不可避的不純物である。）とした。
【００６８】
（装置構成）
比較例の双ドラム式連続鋳造装置としては、図８に示す２対のピンチロール（第１ピンチロール１２、第２ピンチロール２２）を備える双ドラム式連続鋳造装置１０と同様の装置を用いた。比較例の双ドラム式連続鋳造装置１０には、圧下制御装置１５は設けられていない。また、冷却ドラム１１のサイズおよび冷却ドラム１１の回転駆動の加速パターンは、実施例と同様とした。
【００６９】
（操業試験条件）
本比較例では、鋳片Ｓの最ボトム部Ｓｂが、第１ピンチロール１２のロールニップ部Ｎ１および第２ピンチロール２２のロールニップ部Ｎ２を通過する際に、第１ピンチロール１２および第２ピンチロール２２を圧下状態のまま維持する点を除いては、実施例と同様の操業試験条件とした。
【００７０】
［操業試験結果］
上述したようにして実施例および比較例の双ドラム式連続鋳造装置を用いて鋳造を実施した操業試験の結果を、以下の表１に示す。
【００７１】
【表１】
2020127955.tif 000003
【００７２】
実施例と比較例について、各１０回の試験操業を行った結果、実施例では、鋳片Ｓの蛇行は発生せず、搬送を停止することはなかった。一方、比較例では、第１ピンチロール１２および第２ピンチロール２２を最ボトム部Ｓｂが通過する際に急激な蛇行が発生した。このとき、第１ピンチロール１２および第２ピンチロール２２のレベリング動作により鋳片Ｓの蛇行の修正を実施したが、最ボトム部Ｓｂにおける鋳片Ｓの蛇行が大きく、テンションローラ２４の手前で鋳片Ｓが搬送不能となり、搬送を停止した試験操業が６回発生した。また、比較例の残りの４回の試験操業においても、鋳片Ｓの搬送停止には至らなかったが、最ボトム部Ｓｂが第１ピンチロール１２および第２ピンチロール２２を通過する鋳造初期において、鋳片Ｓの蛇行が顕著であった。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、溶湯を直接薄板状の鋳片（ストリップ）に鋳造するストリップキャスティング技術に有用である。
【符号の説明】
【００７４】
１、２      双ドラム式連続鋳造装置
１１      冷却ドラム
１１ａ      湯溜り
１２（１２ａ、１２ｂ）、２２（２２ａ、２２ｂ）      ピンチロール
１３      コイラ
１４      鋳造距離検出装置
１５      圧下制御装置
２３      冷却装置
２４      テンションローラ
Ｓ      帯状の鋳片（ストリップ）
Ｓｂ      最ボトム部
Ｎ、Ｎ１、Ｎ２      ロールニップ部
Ｇ      ドラムギャップ
Ｄ      ダミーシート
【図１】
2020127955.tif 000004
【図２】
2020127955.tif 000005
【図３】
2020127955.tif 000006
【図４】
2020127955.tif 000007
【図５】
2020127955.tif 000008
【図６】
2020127955.tif 000009
【図７】
2020127955.tif 000010
【図８】
2020127955.tif 000011