(57)【要約】【課題】冷却ドラムの外周面の汚れを長時間安定して除去することができ、汚れや掻き疵に起因した鋳片の表面割れの発生を抑制し、高品質な薄肉鋳片を製造することが可能な薄肉鋳片の製造装置を提供する。【解決手段】冷却ドラム１１の外周面に接触配置され、冷却ドラム１１の外周面を洗浄するブラシロールユニット２０を有し、当該ブラシロールユニット２０は、その回転軸の回転方向のベクトルが冷却ドラム１１の回転軸の回転方向のベクトルに対して直交するように配置されるとともに冷却ドラム１１の幅方向に並列配置された複数のブラシロール２１と、このブラシロール２１を回転駆動させる回転駆動部と、複数のブラシロール２１を、隣接するブラシロール２１，２１同士の間隔以上の振幅で冷却ドラム１１の幅方向に沿って振動させるオシレーション機構と、を備えており、ブラシロール２１の外周面は、冷却ドラム１１の外周面に沿って湾曲した形状とされている。【選択図】図３
2020082119.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する一対の冷却ドラムと一対のサイド堰を有し、これら一対の冷却ドラムと一対のサイド堰によって形成された溶融金属プール部に溶融金属を供給し、前記冷却ドラムの外周面に凝固シェルを形成・成長させて薄肉鋳片を製造する薄肉鋳片の製造装置であって、
前記冷却ドラムの外周面に接触配置され、前記冷却ドラムの外周面を洗浄するブラシロールユニットを有しており、
当該ブラシロールユニットは、その回転軸の回転方向のベクトルが前記冷却ドラムの回転軸の回転方向のベクトルに対して直交するように配置されるとともに前記冷却ドラムの幅方向に並列配置された複数のブラシロールと、このブラシロールを回転駆動させる回転駆動部と、複数の前記ブラシロールを、隣接するブラシロール同士の間隔以上の振幅で前記冷却ドラムの幅方向に沿って振動させるオシレーション機構と、を備えており、
前記ブラシロールの外周面は、前記冷却ドラムの外周面に沿って湾曲した形状とされていることを特徴とする薄肉鋳片の製造装置。
【請求項２】
前記回転駆動部は、隣接するブラシロールを互いに逆方向に回転させることを特徴とする請求項１に記載の薄肉鋳片の製造装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の薄肉鋳片の製造装置を用いて薄肉鋳片を製造する薄肉鋳片の製造方法であって、
前記ブラシロールの有効ブラシ径Ｄ（ｍ）、前記ブラシロールのオシレーション周波数ｚ（Ｈｚ）、前記ブラシロールのオシレーション振幅α（ｍ）、前記ブラシロールの回転速度ｒ（ｒｐｍ）としたとき、以下の（１）式及び（２）式を満たすことを特徴とする薄肉鋳片の製造方法。
（１）式：Ｄ／（２π×α×ｚ）＞１．７×１０−５×ｒ
（２）式：６００≦ｒ≦１２００
【請求項４】
前記ブラシロールの長さＬ（ｍ）、鋳造速度ｖ（ｍ／ｓ）、前記ブラシロールのオシレーション周波数ｚ（Ｈｚ）、前記ブラシロールのオシレーション振幅α（ｍ）、前記ブラシロールの回転速度ｒ（ｒｐｍ）としたとき、以下の（３）式を満たすことを特徴とする請求項３に記載の薄肉鋳片の製造方法。
（３）式：ｖ／Ｌ＜ｚ＜（５×ｒ）／（６×α）
【請求項５】
請求項１又は請求項２に記載の薄肉鋳片の製造装置を用いて薄肉鋳片を製造する薄肉鋳片の製造方法であって、
前記ブラシロールの長さＬ（ｍ）、鋳造速度ｖ（ｍ／ｓ）、前記ブラシロールのオシレーション周波数ｚ（Ｈｚ）、前記ブラシロールのオシレーション振幅α（ｍ）、前記ブラシロールの回転速度ｒ（ｒｐｍ）としたとき、以下の（３）式を満たすことを特徴とする薄肉鋳片の製造方法。
（３）式：ｖ／Ｌ＜ｚ＜（５×ｒ）／（６×α）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の冷却ドラムと一対のサイド堰によって形成された溶融金属プール部に、溶融金属を供給し、前記冷却ドラムの外周面に凝固シェルを形成・成長させて薄肉鋳片を製造する薄肉鋳片の製造装置、及び、薄肉鋳片の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金属の薄肉鋳片を製造する方法として、内部に水冷構造を有する冷却ドラムを備え、回転する一対の冷却ドラム間に形成された溶融金属プール部に溶融金属を供給し、前記冷却ドラムの外周面に凝固シェルを形成・成長させ、一対の冷却ドラムの外周面にそれぞれ形成された凝固シェル同士をドラムキス点で接合し、圧下して所定の厚さの薄肉鋳片を製造する薄肉鋳片の製造装置が提供されている。このような薄肉鋳片の製造装置は、鋼、アルミニウム等の各種金属において適用されている。
また、上述の薄肉鋳片の製造装置においては、凝固シェルを均一に形成するために、例えば特許文献１に示すように、冷却ドラムの外周面に微細な凹凸（ディンプル）が形成されている。
【０００３】
ここで、上述の薄肉鋳片の鋳造装置においては、鋳造中には、冷却ドラムの外周面に酸化物被膜が付着し、次第に汚れてくる。
特に、Ｍｎを含有する溶鋼を用いた場合には、Ｍｎは蒸気圧が高いために、蒸気にはＭｎが多く含まれることになり、酸化物被膜の主成分はＭｎＯとなる。この冷却ドラムの外周面の汚れは不均一に付着するので、凝固不均一を引き起こし、しわ、割れなど鋳片表面欠陥の原因となる。
【０００４】
そこで、上述の薄肉鋳片の鋳造装置においては、例えば特許文献２−４に開示されているように、鋳造中に、冷却ドラムの外周面をブラシによって洗浄し、汚れを除去することが提案されている。
特許文献２，３においては、ブラシロールを、その回転軸が冷却ドラムの回転軸と平行となるように配置し、回転するブラシロールの外周面を冷却ドラムの外周面に接触させることで、冷却ドラムの外周面の汚れを除去する構成とされている。
特許文献４においては、回転するブラシヘッドを冷却ドラムの外周面に押し当てることにより、冷却ドラムの外周面の汚れを除去する構成とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６４−０８３３４２号公報
【特許文献２】特開２００１−２１２６５４号公報
【特許文献３】特開２０１０−１２００５３号公報
【特許文献４】特開平０８−０５７５９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献２，３に示すように、回転軸が冷却ドラムの回転軸と平行となるように配置したブラシロールを用いて冷却ドラムの洗浄を行った場合には、ブラシロールの掻き疵が一方向に形成され、この掻き疵を起因として鋳片の表面割れが発生するおそれがあった。また、冷却ドラムの表面に形成されたディンプルの内部の汚れを十分に除去することができないおそれがあった。このため、汚れが残存し、この汚れを起因として鋳片の表面割れが生じるおそれがあった。
【０００７】
一方、特許文献４に示すように、回転するブラシヘッドを冷却ドラムの外周面に押し当てた場合には、冷却ドラムとブラシヘッドとが常に接触しているため、除去した汚れがブラシヘッド内に滞留してしまい、冷却ドラムに再付着し、この再付着した汚れを起因として鋳片の表面割れが生じるおそれがあった。また、長時間安定して冷却ドラムの洗浄を行うことができなかった。
【０００８】
本発明は、前述した状況に鑑みてなされたものであって、冷却ドラムの外周面の汚れを長時間安定して除去することができ、汚れや掻き疵に起因した鋳片の表面割れの発生を抑制し、高品質な薄肉鋳片を製造することが可能な薄肉鋳片の製造装置、及び、薄肉鋳片の製造方法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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係る薄肉鋳片の製造装置は、回転する一対の冷却ドラムと一対のサイド堰を有し、これら一対の冷却ドラムと一対のサイド堰によって形成された溶融金属プール部に溶融金属を供給し、前記冷却ドラムの外周面に凝固シェルを形成・成長させて薄肉鋳片を製造する薄肉鋳片の製造装置であって、前記冷却ドラムの外周面に接触配置され、前記冷却ドラムの外周面を洗浄するブラシロールユニットを有しており、当該ブラシロールユニットは、その回転軸の回転方向のベクトルが前記冷却ドラムの回転軸の回転方向のベクトルに対して直交するように配置されるとともに前記冷却ドラムの幅方向に並列配置された複数のブラシロールと、このブラシロールを回転駆動させる回転駆動部と、複数の前記ブラシロールを、隣接するブラシロール同士の間隔以上の振幅で前記冷却ドラムの幅方向に沿って振動させるオシレーション機構と、を備えており、前記ブラシロールの外周面は、前記冷却ドラムの外周面に沿って湾曲した形状とされていることを特徴としている。
【００１０】
この構成の薄肉鋳片の製造装置によれば、複数のブラシロールが、その回転軸の回転方向のベクトルが前記冷却ドラムの回転軸の回転方向のベクトルに対して直交するように配置されており、複数の前記ブラシロールを、隣接するブラシロール同士の間隔以上の振幅で前記冷却ドラムの幅方向に沿って振動させるオシレーション機構を備えているので、このブラシロールが回転して冷却ドラムの外周面に接触することにより、冷却ドラムの外周面の汚れを良好に除去することができる。よって、残存した汚れを起因とした鋳片の表面割れの発生を抑制することができる。
そして、冷却ドラムの回転方向のベクトルとブラシロールの回転方向のベクトルとが直交し、かつ、ブラシロールが冷却ドラムの幅方向に振動されることから、掻き疵がランダムとなり、掻き疵を起因とした鋳片の表面割れの発生を抑制することができる。また、冷却ドラムの表面に形成されたディンプルの内部の汚れを効率的に除去することができる。
また、ブラシロールで除去した汚れを外部に排出することができ、長時間安定して、冷却ドラムの洗浄を行うことができる。
さらに、前記ブラシロールの外周面は、前記冷却ドラムの外周面に沿って湾曲した形状とされているので、ブラシロールと冷却ドラムとの接触時間が確保され、冷却ドラムの外周面の汚れを確実に除去することができる。
【００１１】
ここで、本発明の薄肉鋳片の製造装置においては、前記回転駆動部は、隣接するブラシロールを互いに逆方向に回転させることが好ましい。
この場合、隣接するブラシロールを互いに逆方向に回転させることにより、ブラシロールを冷却ドラムの幅方向に振動させた際に、隣接するブラシロール同士で反対方向に向く掻き疵が形成されることになり、冷却ドラムの表面に形成されたディンプルの内部の汚れをさらに効率的に除去することができる。
【００１２】
本発明の好ましい態様である薄肉鋳片の製造方法は、上述の薄肉鋳片の製造装置を用いて薄肉鋳片を製造する薄肉鋳片の製造方法であって、前記ブラシロールの有効ブラシ径Ｄ（ｍ）、前記ブラシロールのオシレーション周波数ｚ（Ｈｚ）、前記ブラシロールのオシレーション振幅α（ｍ）、前記ブラシロールの回転速度ｒ（ｒｐｍ）としたとき、以下の（１）式及び（２）式を満たすことを特徴としている。
（１）式：Ｄ／（２π×α×ｚ）＞１．７×１０−５×ｒ
（２）式：６００≦ｒ≦１２００
【００１３】
この構成の薄肉鋳片の製造方法によれば、上述の薄肉鋳片の製造装置を用いており、前記ブラシロールの有効ブラシ径Ｄ（ｍ）、前記ブラシロールのオシレーション周波数ｚ（Ｈｚ）、前記ブラシロールのオシレーション振幅α（ｍ）、前記ブラシロールの回転速度ｒ（ｒｐｍ）が、上述の（１）式及び（２）式を満足しているので、冷却ドラムとブラシロールとの接触時間が十分に確保され、冷却ドラムの表面を確実に、かつ、安定して洗浄することが可能となるので好ましい。
【００１４】
ここで、上述した本発明の薄肉鋳片の製造方法においては、前記ブラシロールの長さＬ（ｍ）、鋳造速度ｖ（ｍ／ｓ）、前記ブラシロールのオシレーション周波数ｚ（Ｈｚ）、前記ブラシロールのオシレーション振幅α（ｍ）、前記ブラシロールの回転速度ｒ（ｒｐｍ）としたとき、以下の（３）式を満たすものとしてもよい。
（３）式：ｖ／Ｌ＜ｚ＜（５×ｒ）／（６×α）
この場合、上述した（１）〜（３）式の全てを満足しているので、冷却ドラムの外周面の全面をより確実に、かつ、さらに安定して洗浄することが可能となるので最も好ましい。
【００１５】
また、本発明の好ましい態様である薄肉鋳片の製造方法は、上述の薄肉鋳片の製造装置を用いて薄肉鋳片を製造する薄肉鋳片の製造方法であって、前記ブラシロールの長さＬ（ｍ）、鋳造速度ｖ（ｍ／ｓ）、前記ブラシロールのオシレーション周波数ｚ（Ｈｚ）、前記ブラシロールのオシレーション振幅α（ｍ）、前記ブラシロールの回転速度ｒ（ｒｐｍ）としたとき、以下の（３）式を満たすことを特徴としている。
（３）式：ｖ／Ｌ＜ｚ＜（５×ｒ）／（６×α）
【００１６】
この構成の薄肉鋳片の製造方法によれば、上述の薄肉鋳片の製造装置を用いており、前記ブラシロールの長さＬ（ｍ）、鋳造速度ｖ（ｍ／ｓ）、前記ブラシロールのオシレーション周波数ｚ（Ｈｚ）、前記ブラシロールのオシレーション振幅α（ｍ）、前記ブラシロールの回転速度ｒ（ｒｐｍ）が、上述の（３）式を満足しているので、冷却ドラムの外周面の全面を確実に、かつ、安定して洗浄することが可能となるので好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
上述のように、本発明によれば、冷却ドラムの外周面の汚れを長時間安定して除去することができ、汚れや掻き疵に起因した鋳片の表面割れの発生を抑制し、高品質な薄肉鋳片を製造することが可能な薄肉鋳片の製造装置、及び、薄肉鋳片の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態である薄肉鋳片の製造装置の概略説明図である。
【図２】図１に示す薄肉鋳片の製造装置の部分拡大説明図である。
【図３】図２の上面説明図である。
【図４】ブラシロールの概略説明図である。
【図５】ブラシロールと冷却ドラムとの接触状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明の実施形態である薄肉鋳片の製造装置、及び、薄肉鋳片の製造方法について、添付した図面を参照して説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
本実施形態において製造される薄肉鋳片１は、各種組成の鋼からなり、例えば、その幅が５００ｍｍ以上２０００ｍｍ以下の範囲内、厚さが１ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲内とされている。
【００２０】
本実施形態である薄肉鋳片の製造装置１０は、図１に示すように、一対の冷却ドラム１１、１１と、薄肉鋳片１を曲げるベンダーロール１２、１２と、薄肉鋳片１を支持するピンチロール１３、１３と、一対の冷却ドラム１１、１１の幅方向端部に配設されたサイド堰１５と、これら一対の冷却ドラム１１、１１とサイド堰１５とによって画成された溶鋼プール部１６に供給される溶鋼３を保持するタンディッシュ１７と、このタンディッシュ１７から溶鋼プール部１６へと溶鋼３を供給する浸漬ノズル１８と、を備えている。
ここで、冷却ドラム１１，１１の外周面には、凝固を均一に行うために、微小な凹凸（ディンプル）が形成されている。
【００２１】
上述の薄肉鋳片の製造装置１０においては、一対の冷却ドラム１１、１１とサイド堰１５によって形成された溶鋼プール部１６に、タンディッシュ１７から浸漬ノズル１８を介して溶鋼３を供給するとともに、一対の冷却ドラム１１、１１を回転方向Ｒに向けて、それぞれの冷却ドラム１１、１１を回転させる。
すると、冷却ドラム１１の外周面には、凝固シェル５が形成される。そして、冷却ドラム１１の外周面の上で凝固シェル５が成長し、一対の冷却ドラム１１、１１にそれぞれ形成された凝固シェル５、５同士がドラムキス点で圧着されることにより、所定厚みの薄肉鋳片１が鋳造される。
【００２２】
図２及び図３に、図１における溶鋼プール部１６周辺の拡大説明図を示す。
本実施形態である薄肉鋳片の製造装置１０においては、図２に示すように、溶鋼プール部１６のドラム回転方向Ｒに対して、ドラムキス点を出て、再び溶鋼プール部１６に到達するまでの領域に、冷却ドラム１１の外周面を洗浄するブラシロールユニット２０が配設されている。
本実施形態においては、図２に示すように、ブラシロールユニット２０は、ドラムキス点に対して１８０°対向した位置に配置されている。
【００２３】
このブラシロールユニット２０は、図２及び図３に示すように、その回転軸２２の回転方向のベクトルが冷却ドラム１１の回転軸の回転方向のベクトルに対して直交するように配置されるとともに、冷却ドラム１１の幅方向に並列配置された複数のブラシロール２１を備えている。なお、ブラシロール２１の回転方向と冷却ドラム１１の回転方向の両ベクトルがなす角度は、例えば９０°±５°の範囲内であれば、実質的に直交していると考えて差し支えない。
なお、本実施形態においては、図２に示すように、ブラシロール２１は、回転軸２２の上下に配設されたシリンダー部材２５によって、冷却ドラム１１に対して近接離反するように支持されている。
【００２４】
ブラシロール２１は、図４に示すように、回転軸２２と、ロール本体２３と、このロール本体２３の外周面から径方向外方に向けて突出するように配設された素線２４と、を備えている。なお、本実施形態では、素線２４は、ステンレス鋼で構成されていることが好ましい。素線２４は、ステンレス鋼線のほか、鋼線、銅合金線、真鍮線、ポリプロピレン線等を用いることができる。また、素線２４の直径がドラムディンプルの半径以下の範囲内とされ、素線２４の長さが１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下の範囲内とされていることが好ましい。
ここで、図４に示すように、ロール本体２３は、冷却ドラム１１の外周面に沿って湾曲した形状をなしていることから、素線２４の先端位置が冷却ドラム１１の外周面に沿って湾曲して配置されることになる。
【００２５】
また、ブラシロールユニット２０は、ブラシロール２１を回転軸２２回りに回転駆動させる回転駆動部（図示なし）と、複数のブラシロール２１を、隣接するブラシロール２１，２１同士の間隔以上の振幅で、冷却ドラム１１の幅方向に沿って振動させるオシレーション機構（図示なし）と、を備えている。
ここで、回転駆動部及びオシレーション機構は、既存の構造のものを適宜選択して適用すればよい。
なお、本実施形態において、回転駆動部は、隣接するブラシロール２１，２１を互いに逆方向に回転するように構成されていることが好ましい。
【００２６】
次に、本実施形態である薄肉鋳片の製造装置１０を用いて薄肉鋳片１を製造する際のブラシロールユニット２０の使用条件を検討した結果を示す。
【００２７】
まず、冷却ドラム１１の外周面を十分に洗浄するためには、ブラシロール２１と冷却ドラム１１との接触時間を一定時間以上確保することが好ましい。
ブラシロール２１の回転速度ｒ（ｒｐｍ）と、ブラシロール２１と冷却ドラム１１の接触時間ｔ（ｓ）が以下の（ａ）式を満たすとき、冷却ドラム１１の外周面の汚れを十分に除去できる。
（ａ）式：ｔ＞３．４×１０−５×ｒ
【００２８】
また、オシレーション機構によって、ブラシロール２１を周波数ｚ（Ｈｚ）、振幅α（ｍ）の条件で振動させたとき、オシレーション速度ｕ（ｍ／ｓ）は、以下の（ｂ）式で表せる。
（ｂ）式：ｕ＝２×π×ｚ×α×ｃｏｓ（２×π×ｚ×ｔ）
ここで、オシレーション速度ｕ（ｍ／ｓ）の最大速度は、２×π×ｚ×αとなる。
【００２９】
オシレーション速度ｕが最大になる場所で、３．４×１０−５×ｒ秒以上の間、ブラシロール２１を冷却ドラム１１に接触させることができれば、冷却ドラム１１の汚れを十分に除去することが可能となるので好ましい。
ここで、図５に示すように、冷却ドラム１１にブラシロール２１を接触させたときに汚れを除去できる幅を有効ブラシ径Ｄ（ｍ）と定義した。この有効ブラシ径Ｄ（ｍ）は、幾何学的にロール本体径ｒ´と素線長さｌから求めることができる。ブラシロールとロールの接触において、図５のように直角三角形で近似できる。そのため、(Ｄ／２)２＝(ｒ'／２＋ｌ)２−(ｒ'／２) ２が成り立つ。これより有効ブラシ径Ｄ（ｍ）が求められる。
なお、ブラシロール２１と冷却ドラム１１が最接近する場所では、ブラシロール２１と冷却ドラム１１間の距離は十分小さく無視できる。また、ブラシロール２１は、冷却ドラム１１よりも十分小さいため、冷却ドラム１１の外周面の湾曲も無視できる。
【００３０】
本実施形態において、隣接するブラシロール２１，２１を互いのブラッシング範囲に隙間が生じないようにオシレーションし、隣接するブラシロール２１，２１の各ブラッシング範囲が互いに重なり合う場合には、１回の接触あたりの時間は、１．７×１０−５×ｒ秒超となる。そのためブラシロール２１と冷却ドラム１１との接触時間が確保され、冷却ドラム１１の外周面を十分に洗浄できるようにするためには、以下の（１）式を満たしていることが好ましい。
（１）式：Ｄ／（２π×α×ｚ）＞１．７×１０−５×ｒ
【００３１】
また、ブラシロール２１の回転速度ｒ（ｒｐｍ）が遅いと、冷却ドラム１１の外周面を十分に清掃できないおそれがある。一方、ブラシロール２１の回転速度ｒ（ｒｐｍ）が速いと、冷却ドラム１１の外周面の摩耗が大きくなる。このため、本実施形態では、以下の（２）式を満足するように、ブラシロール２１の回転速度ｒ（ｒｐｍ）を設定することが好ましい。
（２）式：６００≦ｒ≦１２００
【００３２】
また、冷却ドラム１１の外周面全面を確実に洗浄するためには、オシレーションの１サイクルが、冷却ドラム１１とブラシロール２１が接触している間に完了していることが好ましい。そのため、ブラシロール２１のオシレーション周波数ｚ（Ｈｚ）は、鋳造速度ｖ（ｍ／ｓ）をブラシロール２１と冷却ドラム１１の接触弧長Ｌ（ｍ）で除した数値よりも大きく設定することが好ましい。
一方、ブラシロール２１のオシレーション周波数ｚの上限は、オシレーションとブラシロール２１の相対速度で決まる。オシレーション速度ｕをブラシロール２１の周速よりも遅くすることで、ブラシロール２１は、冷却ドラム１１の外周面に確実に接触し、汚れを良好に掻きとることができる。
以上のことから、オシレーション周波数ｚは、以下の（３）式を満足するように構成することが好ましい。
（３）式：ｖ／Ｌ＜ｚ＜（５×ｒ）／（６×α）
【００３３】
以上のような構成とされた本実施形態である薄肉鋳片の製造装置１０、及び、薄肉鋳片の製造方法によれば、図２及び図３に示すように、複数のブラシロール２１が、その回転軸２２の回転方向のベクトルが冷却ドラム１１の回転軸の回転方向のベクトルに対して直交するように配置されており、複数のブラシロール２１を、隣接するブラシロール２１，２１同士の間隔以上の振幅で冷却ドラム１１の幅方向に沿って振動させるオシレーション機構を備えているので、掻き疵の方向がランダムとなり、掻き疵を起因とした薄肉鋳片１の表面割れの発生を抑制することができる。また、冷却ドラム１１の外周面に形成されたディンプル内部の汚れを効率的に除去することができる。
【００３４】
また、ブラシロール２１が回転しており、ブラシロール２１の素線２４が周期的に冷却ドラム１１から離間するので、除去した汚れを外部に排出することができ、長時間安定して、冷却ドラム１１の洗浄を行うことができる。
さらに、ブラシロール２１において、ロール本体２３が冷却ドラム１１の外周面に沿って湾曲した形状をなしており、素線２４の先端が冷却ドラム１１の外周面に沿って湾曲して配置されているので、ブラシロール２１と冷却ドラム１１との接触時間が確保され、冷却ドラム１１の洗浄を確実に行うことができる。
【００３５】
さらに、本実施形態において、回転駆動部が、隣接するブラシロール２１を互いに逆方向に回転させる構成とした場合には、ブラシロール２１を振動させた際に、隣接するブラシロール２１，２１同士で反対方向に向く掻き疵が形成されることになり、冷却ドラム１１の外周面に形成されたディンプルの内部の汚れをさらに効率的に除去することが可能となる。
【００３６】
また、本実施形態である薄肉鋳片の製造装置を用いて製造する薄肉鋳片の製造方法の好ましい態様においては、ブラシロール２１の有効ブラシ径Ｄ（ｍ）、ブラシロール２１のオシレーション周波数ｚ（Ｈｚ）、ブラシロール２１のオシレーション振幅α（ｍ）、ブラシロール２１の回転速度ｒ（ｒｐｍ）としたとき、上述の（１）式及び（２）式を満たすように構成されているので、冷却ドラム１１とブラシロール２１との接触時間が十分に確保され、冷却ドラム１１の外周面を確実に、かつ、安定して洗浄することが可能となるため、好ましい。
【００３７】
さらに、本実施形態である薄肉鋳片の製造装置を用いて製造する薄肉鋳片の製造方法の最も好ましい態様においては、上述の（１）〜（３）式を満たしているので、冷却ドラム１１の外周面の全面を確実に、かつ、安定して洗浄することが可能となるため、最も好ましい。
【００３８】
以上、本発明の実施形態である薄肉鋳片の製造装置、及び、薄肉鋳片の製造方法について具体的に説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施形態では、図１に示すように、ベンダーロール及びピンチロールを配設した薄肉鋳片の製造装置を例に挙げて説明したが、これらのロール等の配置に限定はなく、適宜設計変更してもよい。
【００３９】
また、本実施形態においては、ブラシロールユニットを、ドラムキス点の１８０°対向した位置に配置したものとして説明したが、これに限定されることはなく、溶鋼プール部１６のドラム回転方向Ｒに対して、ドラムキス点を出て、再び溶鋼プール部１６に到達するまでの領域に配置されていればよい。この場合においても、ブラシロール２１の回転軸２２の回転方向のベクトルが冷却ドラム１１の回転軸の回転方向のベクトルに対して直交するように、ブラシロール２１を配置することになる。
【００４０】
さらに、本実施形態においては、溶鋼を用いて鋼の薄肉鋳片を製造するものとして説明したが、これに限定されることはなく、アルミニウム等の他の金属の薄肉鋳片を製造する構成としてもよい。
また、薄肉鋳片の幅や厚さは、本実施形態に限定されることはなく、他の幅や厚さの薄肉鋳片を製造するものであってもよい。
【実施例】
【００４１】
以下に、本発明の効果を確認すべく、実施した実験結果について説明する。
【００４２】
ドラム幅６００ｍｍ、ドラム径６００ｍｍとされた一対の冷却ドラムを有する双ドラム式鋳造装置を用いて、質量濃度で、０．０５％Ｃ−０．６％Ｓｉ−１％Ｍｎ−０．０１０％Ｐ−０．００１５％Ｓ−０．０３％Ａｌ鋼の鋳造を実施した。なお、鋳造量は６０ｔとした。
【００４３】
本発明例では、直径が１００ｍｍで冷却ドラムとの接触弧長が４００ｍｍとされたブラシロールを１２０ｍｍ間隔で７個配置した。なお、ブラシロールの回転軸の回転方向のベクトルと冷却ドラムの回転軸の回転方向のベクトルとが互いに直交するように配置した。ここで、ブラシロールの外周面には直径０．２ｍｍのステンレス製の素線を配置し、素線数は外周面上で１６０本／ｃｍ２とした。
【００４４】
本発明例１−７，９−１１では、隣接するブラシロールを互いに逆方向に回転させた。また、本発明例８では、ブラシロールをすべて同じ方向（順方向）とした。
また、比較例１、２においては、幅６００ｍｍ、直径１００ｍｍのブラシロールを、その回転軸が冷却ドラムの回転軸と平行となるように配置した。
そして、表１に示す条件で鋳造を行い、鋳造後の冷却ドラムの外周面の付着物量（μｇ／ｃｍ２）と、鋳片表面割れの長さ（ｃｍ／ｍ２）を、以下のようにして評価した。
【００４５】
（鋳造後の冷却ドラムの外周面の付着物量）
鋳造終了後、冷却ドラムの外周面の幅６００ｍｍ×長さ１００ｍｍの範囲の付着物を、塩酸を浸したガーゼで拭き取った。このガーゼに付着した付着物を温間抽出し、ＩＣＰ分析を行い、単位面積あたりの付着物量を求めた。評価結果を表１に示す。
【００４６】
（鋳片表面割れの長さ）
鋳片表面割れについては、鋳造末期の任意の場所で長さ１ｍの鋳片を採取した。この鋳片表面を目視で観察し、全ての表面割れについて長さを測定し、単位面積当たりの割れ長さ（ｃｍ／ｍ２）として評価した。評価結果を表１に示す。
【００４７】
【表１】
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【００４８】
ブラシロールを、その回転軸が冷却ドラムの回転軸と平行となるように配置した比較例１，２においては、鋳造後の冷却ドラムの外周面の付着物量が１５０μｇ／ｃｍ２、１２０μｇ／ｃｍ２と多く、十分に冷却ドラムの洗浄を行うことができなかった。また、鋳片表面割れの長さが、１．５ｃｍ／ｍ２、１．３ｃｍ／ｍ２となった。付着物及び一方向の掻き疵に起因して表面割れが多く発生したものと推測される。
【００４９】
これに対して、ブラシロールの回転軸の回転方向のベクトルと冷却ドラムの回転軸の回転方向のベクトルとが互いに直交するように配置した本発明例１−１１においては、鋳造後の冷却ドラムの外周面の付着物量が少なく、冷却ドラムの外周面を十分に洗浄することができた。また、鋳片表面割れの少なく、掻き疵や付着物に起因した鋳片表面割れの発生を抑制することができた。
なお、（１）〜（３）式を満足する本発明例１−８においては、鋳造後の冷却ドラムの外周面の付着物量がさらに少なく、かつ、鋳片表面割れの発生をさらに抑制することができた。
【００５０】
以上のことから、本発明例によれば、冷却ドラムの外周面の汚れを長時間安定して除去することができ、汚れや掻き疵に起因した鋳片の表面割れの発生を抑制し、高品質な薄肉鋳片を製造することが可能な薄肉鋳片の製造装置、及び、薄肉鋳片の製造方法を提供可能であることが確認された。
【符号の説明】
【００５１】
１  薄肉鋳片
３  溶鋼
５  凝固シェル
１０  薄肉鋳片の製造装置
１１  冷却ドラム
１５  サイド堰
１６  溶鋼プール部（溶融金属プール部）
２０  ブラシロールユニット
２１  ブラシロール
２２  回転軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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