(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続鋳造機の鋳型の下方の二次冷却帯において鋳片の厚み方向両側から前記鋳片を支持する複数対の支持ロールと；
前記鋳片の搬送方向に沿って並んで隣り合う前記支持ロールの間において前記鋳片の幅方向に相互に間隔を空けて配置され、前記鋳片に冷却水を噴射する複数のノズルと；
を備え、
前記各支持ロールは、
ロール軸と、
前記ロール軸に設けられ、前記幅方向に分割された複数のロール部と、
前記複数のロール部の間に設けられ、前記冷却水が流下可能な溝部と、
を有し；
前記搬送方向に隣り合う上流側の支持ロールと下流側の支持ロールとのそれぞれに設けられた前記溝部は、互いに前記幅方向にずれて配置されており；
前記上流側の支持ロールに設けられた前記ロール部と前記下流側の支持ロールに設けられた前記溝部との間に設定された第１ノズル位置には、前記複数のノズルのうちの第１ノズルが配置されており；
前記上流側の支持ロールに設けられた前記溝部と前記下流側の支持ロールに設けられた前記ロール部との間に設定された第２ノズル位置には、前記複数のノズルのうちの第２ノズルが配置されており；
前記第２ノズルから噴射される冷却水の水量は、前記第１ノズルから噴射される冷却水の水量よりも小さい；
ことを特徴とする連続鋳造機の二次冷却装置。
【請求項２】
前記上流側の支持ロールと前記下流側の支持ロールとの間において、前記第１ノズル位置及び第２ノズル位置以外の位置に設定された第３ノズル位置には、前記複数のノズルのうちの第３ノズルが配置されており；
前記第３ノズルから噴射される冷却水の水量は、前記第１ノズルから噴射される冷却水の水量よりも小さく、且つ前記第２ノズルから噴射される冷却水の水量よりも大きい；
ことを特徴とする請求項１に記載の連続鋳造機の二次冷却装置。
【請求項３】
前記各支持ロールの前記複数のロール部の間には、前記ロール軸を支持する軸受け部が設けられており；
前記溝部は、前記軸受け部を含む；
ことを特徴とする請求項１、２のいずれか一項に記載の連続鋳造機の二次冷却装置。
【請求項４】
前記溝部は、前記支持ロールの周面に形成された通水用のスリットを含むことを特徴とする請求項１、２のいずれか一項に記載の連続鋳造機の二次冷却装置。
【請求項５】
連続鋳造機の鋳型の下方の二次冷却帯において鋳片の厚み方向両側から前記鋳片を支持すると共に、前記鋳片の幅方向に分割された複数のロール部と、前記複数のロール部の間に設けられ、冷却水が流下可能な溝部とを有する複数対の支持ロールが設けられており、前記鋳片の搬送方向に沿って並んで隣り合う上流側の支持ロールと下流側の支持ロールとのそれぞれに設けられた前記溝部が、互いに前記幅方向にずれて配置された状況下で、前記支持ロールによって搬送される前記鋳片を冷却する二次冷却方法であって、
前記上流側の支持ロールに設けられた前記ロール部と前記下流側の支持ロールに設けられた前記溝部との間の第１ノズル位置から、前記鋳片に対して冷却水を噴射する第１冷却工程を有し、
前記上流側の支持ロールに設けられた前記溝部と前記下流側の支持ロールに設けられた前記ロール部との間の第２ノズル位置から、前記鋳片に対して、前記第１ノズル位置から噴射される冷却水の水量よりも小さい水量で冷却水を噴射する第２冷却工程をさらに有する、
ことを特徴とする二次冷却方法。
【請求項６】
前記上流側の支持ロールと前記下流側の支持ロールとの間において、前記第１ノズル位置及び第２ノズル位置以外の第３ノズル位置から、前記鋳片に対して、前記第１ノズルから噴射される冷却水の水量よりも小さく、且つ前記第２ノズルから噴射される冷却水の水量よりも大きい水量で冷却水を噴射する第３冷却工程をさらに有することを特徴とする請求項５に記載の二次冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続鋳造機の二次冷却装置及び二次冷却方法に関する。
本願は、２０１１年１１月１５日に、日本に出願された特願２０１１−２４９７６２号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
連続鋳造機の鋳型下方の二次冷却帯では、鋳型下端から引き抜かれた鋳片を複数対の支持ロールで支持及び搬送しながら、隣り合う２つの支持ロール間に配置されたスプレーノズルから冷却水（若しくは冷却水と空気の混合体）を噴射して鋳片を冷却する。【０００３】
従来では、上記の連続鋳造機において、鋳片の引き抜き速度を高速化しつつ、鋳片のバルジングを抑制するため、上記支持ロールとして小径ロールを用いてロールピッチを短縮することで、より多くの支持ロールで鋳片を支持する方法が採用されている。しかし、支持ロールのロール径が小さくなると、支持ロールの剛性が低下するだけでなく、その支持ロールの両端を支持する軸受けも小型化するため、鋳片を十分に支持しきれなくなり、バルジングを引き起こす可能性も高くなってしまう。【０００４】
そこで、近年では、上記小径ロールの変形を抑制し、軸受け荷重を低減するために、上記支持ロールとして分割ロールが採用されている。分割ロールは、鋳片と接触するロール部を鋳片幅方向に複数に分割し、隣り合う分割ロール部の間に軸受け部を設け、支持ロールをその両端部に加えて中間部でも支持するものである。この分割ロールの分割数や、軸受け部の位置（分割位置）としては、いくつかのタイプが提案されている。【０００５】
例えば、特許文献１には、ロール部を２分割した分割ロールを用い、鋳片の搬送方向に隣り合う２つの分割ロールの分割位置（軸受け部）を、互いに鋳片の幅方向にずらして配置する（いわゆる千鳥状に配置する）ことが提案されている。また、特許文献２には、ロール部を３分割した分割ロールを用い、さらに、分割された各ロール部の周面に溝部を設けて、下方に流下する冷却水を分散させることで、軸受け部での鋳片の過冷却を防止することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】日本国特開２００５−１４０２９号公報
【特許文献２】日本国特開平８−４７７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記の分割ロールでは、ロール中間部に、鋳片と接触しない軸受け部が配置されている。このため、ノズルから鋳片に吹き付けられた冷却水は、鋳片表面に沿って流下した後に、ロール両端部だけでなく、ロール中間部にある軸受け部を通って下流側に流下する。以下では、この軸受け部から下流側に流下する冷却水を垂れ水と称する。  【０００８】
また、ロールと鋳片の接触箇所の直上には、ロール周面と鋳片表面とにより囲まれた、断面が楔形状のスペースが存在する。ノズルから鋳片表面に吹き付けられた冷却水は、鋳片表面に沿って流下した後に、しばらくの間、上記のスペースに滞留し、その後に、上記軸受け部やロール両端部から流下する。以下では、ロール上のスペースに滞留する冷却水を溜まり水と称する。  【０００９】
本願発明者が鋭意研究したところ、ノズルから噴射された冷却水（以下、スプレー水と称す）が上記垂れ水に直接当たって干渉すると、鋳片とスプレー水の間の熱伝達係数が増加し、鋳片が過冷却されることが分かった。さらに、スプレー水がロール上部の溜まり水に直接当たって干渉すると、その干渉部位において鋳片とスプレー水の間の熱伝達係数が増加し、鋳片が過冷却されることも分かった。このようにスプレー水が垂れ水や溜まり水と干渉して熱伝達係数が増加すると、鋳片の干渉部位のみが過冷却されてしまい、鋳片幅方向の冷却均一性が大幅に低下することとなる。以上のように、分割ロールの軸受け部の位置と冷却水の噴射位置（ノズルの配置）との関係で、鋳片幅方向の冷却が不均一になることが新たに判明した。このように冷却が不均一となると、鋳片が凝固不均一となり、鋳片に割れが発生したり、中心偏析が悪化したりするという弊害がある。  【００１０】
なお、上記特許文献２では、上記垂れ水による過冷却の問題が記載されている。しかし、特許文献２では、軸受け部に対向する部位の鋳片が、その軸受け部を流下する垂れ水と接触することより、その接触部位の鋳片だけが過冷却されることを問題としており、上記のようにスプレー水が垂れ水と干渉して、干渉部位の熱伝達係数が増加することによる過冷却の問題や、その解決策については、何ら開示も示唆もされていない。【００１１】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、連続鋳造機の鋳型の下方の二次冷却帯において、支持ロールによって支持及び搬送される鋳片の幅方向の冷却均一性を向上させることが可能な連続鋳造機の二次冷却装置及び二次冷却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】
【００１２】
本発明は、上記課題を解決して係る目的を達成するために以下の手段を採用する。
すなわち、
（１）本発明の一態様に係る連続鋳造機の二次冷却装置は、連続鋳造機の鋳型の下方の二次冷却帯において鋳片の厚み方向両側から前記鋳片を支持する複数対の支持ロールと；前記鋳片の搬送方向に沿って並んで隣り合う前記支持ロールの間において前記鋳片の幅方向に相互に間隔を空けて配置され、前記鋳片に冷却水を噴射する複数のノズルと；を備え、前記各支持ロールは、ロール軸と、前記ロール軸に設けられ、前記幅方向に分割された複数のロール部と、前記複数のロール部の間に設けられ、前記冷却水が流下可能な溝部と、を有し；前記搬送方向に隣り合う上流側の支持ロールと下流側の支持ロールとのそれぞれに設けられた前記溝部は、互いに前記幅方向にずれて配置されており；前記上流側の支持ロールに設けられた前記ロール部と前記下流側の支持ロールに設けられた前記溝部との間に設定された第１ノズル位置には、前記複数のノズルのうちの第１ノズルが配置されており；前記上流側の支持ロールに設けられた前記溝部と前記下流側の支持ロールに設けられた前記ロール部との間に設定された第２ノズル位置には、前記複数のノズルのうちの第２ノズルが配置されており；前記第２ノズルから噴射される冷却水の水量は、前記第１ノズルから噴射される冷却水の水量よりも小さくされる。
【００１４】
（２）上記（１）に記載の連続鋳造機の二次冷却装置において、前記上流側の支持ロールと前記下流側の支持ロールとの間において、前記第１ノズル位置及び第２ノズル位置以外の位置に設定された第３ノズル位置には、前記複数のノズルの内の第３ノズルが配置されており；前記第３ノズルから噴射される冷却水の水量は、前記第１ノズルから噴射される冷却水の水量よりも小さく、且つ前記第２ノズルから噴射される冷却水の水量よりも大きくても良い。
【００１５】
（３）上記（１）、（２）のいずれか一つに記載の連続鋳造機の二次冷却装置において、前記各支持ロールの前記複数のロール部の間には、前記ロール軸を支持する軸受け部が設けられており；前記溝部は、前記軸受け部を含んでいても良い。
【００１６】
（４）上記（１）、（２）のいずれか一つに記載の連続鋳造機の二次冷却装置において、前記溝部は、前記支持ロールの周面に形成された通水用のスリットを含んでいても良い。
【００１７】
また、
（５）本発明の一態様に係る二次冷却方法は、連続鋳造機の鋳型の下方の二次冷却帯において鋳片の厚み方向両側から前記鋳片を支持すると共に、前記鋳片の幅方向に分割された複数のロール部と、前記複数のロール部の間に設けられ、冷却水が流下可能な溝部とを有する複数対の支持ロールが設けられており、前記鋳片の搬送方向に沿って並んで隣り合う上流側の支持ロールと下流側の支持ロールとのそれぞれに設けられた前記溝部が、互いに前記幅方向にずれて配置された状況下で、前記支持ロールによって搬送される前記鋳片を冷却する二次冷却方法であって、前記上流側の支持ロールに設けられた前記ロール部と前記下流側の支持ロールに設けられた前記溝部との間の第１ノズル位置から、前記鋳片に対して冷却水を噴射する第１冷却工程を有し、前記上流側の支持ロールに設けられた前記溝部と前記下流側の支持ロールに設けられた前記ロール部との間の第２ノズル位置から、前記鋳片に対して、前記第１ノズル位置から噴射される冷却水の水量よりも小さい水量で冷却水を噴射する第２冷却工程をさらに有する。
【００１９】
（６）上記（５）に記載の二次冷却方法は、前記上流側の支持ロールと前記下流側の支持ロールとの間において、前記第１ノズル位置及び第２ノズル位置以外の第３ノズル位置から、前記鋳片に対して、前記第１ノズルから噴射される冷却水の水量よりも小さく、且つ前記第２ノズルから噴射される冷却水の水量よりも大きい水量で冷却水を噴射する第３冷却工程をさらに有していても良い。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の上記態様によれば、各支持ロールの上側の鋳片に噴射された冷却水は、各支持ロールの溝部を通って流下して垂れ水となり、また、各支持ロールの上部と鋳片との間のスペースに冷却水が滞留して溜まり水が発生する。しかしながら、上流側の支持ロールに設けられたロール部と下流側の支持ロールに設けられた溝部との間に設定された第１ノズル位置に第１ノズルを配置することで、その第１ノズルから噴射された冷却水は、上記垂れ水及び溜まり水のいずれにも直接的に当たらず、相互に干渉することを抑制できる。従って、第１ノズル位置に対応する鋳片の部位において、鋳片と冷却水の間の熱伝達係数が増加しないので、過冷却を防止できる。
また、上流側の支持ロールに設けられた溝部と下流側の支持ロールに設けられたロール部との間に設定された第２ノズル位置に第２ノズルを配置した場合、その第２ノズルから噴射された冷却水は、上流側の支持ロールの溝部を流下する垂れ水、及び下流側の支持ロール上に溜まった垂れ水に対して直接的に当たって、相互に干渉する。しかし、第２ノズル位置に第２ノズルを配置しなければ、その第２ノズル位置に対応する鋳片の部位における垂れ水及び溜まり水との干渉を回避できる。或いは、第２ノズル位置に配置された第２ノズルから、第１ノズル位置に配置された第１ノズルよりも少ない水量で冷却水を噴射することで、第２ノズル位置に対応する鋳片の部位における垂れ水及び溜まり水との干渉を抑制できる。従って、第２ノズル位置に対応する鋳片の部位における鋳片と冷却水の間の熱伝達係数の増加を防止又は低減できるので、過冷却を抑制できる。
以上説明したように、本発明によれば、連続鋳造機の鋳型の下方の二次冷却帯において、垂れ水や溜まり水の発生箇所に応じて、ノズルの配置や冷却水の水量を適切に調整することにより、支持ロールによって支持及び搬送される鋳片の幅方向の冷却均一性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る連続鋳造機を示す側断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る連続鋳造機の二次冷却装置の支持ロール及びノズルを示す斜視図である。
【図３】溜まり水とスプレー水との干渉状態を示す縦断面図である。
【図４】垂れ水とスプレー水との干渉状態を示す縦断面図である。
【図５】垂れ水及び溜まり水とスプレー水との干渉状態を示す正面図である。
【図６Ａ】噴射試験の測定条件を模式的に示す正面図である。
【図６Ｂ】噴射試験の測定条件を模式的に示す側面図である。
【図７】噴射試験により得られた熱伝達係数の増加比率を示すグラフである。
【図８Ａ】噴射試験の測定条件を模式的に示す正面図である。
【図８Ｂ】噴射試験の測定条件を模式的に示す側面図である。
【図９】噴射試験により得られた熱伝達係数の増加比率を示すグラフである。
【図１０】第１の実施形態に係る二次冷却装置の支持ロール及びノズルの配置を示す正面図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る二次冷却装置の支持ロール及びノズルの配置を示す正面図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係る二次冷却装置の支持ロール及びノズルの配置を示す正面図である。
【図１３】本発明の実施例に係る鋳片表面温度の測定結果を示すグラフである。
【図１４Ａ】比較例における鋳片表面温度のシミュレーション結果を示す分布図である。
【図１４Ｂ】本発明の実施例における鋳片表面温度のシミュレーション結果を示す分布図である。
【図１５Ａ】比較例における鋳片の中心固相率のシミュレーション結果を示す分布図である。
【図１５Ｂ】本発明の実施例における鋳片の中心固相率のシミュレーション結果を示す分布図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２３】
［１．第１の実施形態］  
［１．１．連続鋳造機の全体構成］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る連続鋳造機の全体構成について説明する。図１は、本実施形態に係る連続鋳造機を示す側断面図である。
【００２４】
図１に示すように、連続鋳造機は、連続鋳造用の鋳型１を用いて溶融金属２（例えば溶鋼）を連続鋳造し、スラブ等の鋳片３を製造するための装置である。この連続鋳造機は、鋳型１と、取鍋４と、タンディッシュ５と、浸漬ノズル６と、二次冷却装置７と、鋳片切断機８とを備える。  
【００２５】
取鍋４は、溶融金属２を外部からタンディッシュ５まで搬送するための可動式の容器である。取鍋４は、タンディッシュ５の上方に配置され、取鍋４内の溶融金属２がタンディッシュ５に供給される。タンディッシュ５は、鋳型１の上方に配置され、溶融金属２を貯留して、その溶融金属２中の介在物を除去する。浸漬ノズル６は、タンディッシュ５の下端から鋳型１に向けて下方に延び、その先端は鋳型１内の溶融金属２に浸漬されている。この浸漬ノズル６は、タンディッシュ５にて介在物が除去された溶融金属２を鋳型１内に連続供給する。
【００２６】
鋳型１は、鋳片３の幅及び厚みに応じた四角筒状であり、例えば、一対の長辺鋳型板で一対の短辺鋳型板を幅方向両側から挟むように組み立てられる。これら鋳型板は、例えば水冷機構を有する銅板で構成されている。鋳型１は、これらの鋳型板と接触する溶融金属２を冷却して、外殻の凝固シェル３ａの内部に未凝固部３ｂを含む鋳片３を製造する。凝固シェル３ａが鋳型１下方に向かって移動するにつれて、内部の未凝固部３ｂの凝固が進行し、外殻の凝固シェル３ａの厚みは、徐々に厚くなる。これら凝固シェル３ａと未凝固部３ｂとを含む鋳片３は、鋳型１の下端から引き抜かれる。
【００２７】
二次冷却装置７は、鋳型１の下方の二次冷却帯９に設けられ、鋳型１の下端から引き抜かれた鋳片３を支持及び搬送しながら冷却する。この二次冷却装置７は、鋳片３の厚み方向両側に配置される複数対の支持ロール１０（例えば、無駆動支持ロール１１、ピンチロール１２、及びセグメントロール１３）と、鋳片３に対して冷却水を噴射する複数のスプレーノズル（図示省略）とを有する。  
【００２８】
二次冷却装置７が具備する支持ロール１０は、鋳片３の厚み方向両側に対となって配置され、鋳片３を支持しながら搬送する支持搬送手段として機能する。各支持ロール１０により鋳片３を厚み方向両側から支持することで、二次冷却帯９において凝固途中の鋳片３のブレークアウトやバルジングを防止できる。
【００２９】
各支持ロール１０は、例えば、図１に示す無駆動支持ロール１１、ピンチロール１２、及びセグメントロール１３を含む。これら無駆動支持ロール１１、ピンチロール１２、及びセグメントロール１３は、二次冷却帯９における鋳片３の搬送経路（パスライン）を形成する。このパスラインは、図１に示すように、鋳型１の直下では垂直であり、次いで曲線状に湾曲して、最終的には水平になる。二次冷却帯９において、上記のパスラインが垂直である部分を垂直部９Ａ、湾曲している部分を湾曲部９Ｂ、水平である部分を水平部９Ｃと称する。このようなパスラインを有する連続鋳造機は、垂直曲げ型の連続鋳造機と呼称される。なお、本発明の二次冷却装置は、上記のような垂直曲げ型の連続鋳造機に限らず、湾曲型又は垂直型など各種の連続鋳造機に適用可能である。  
【００３０】
ここで、上記無駆動支持ロール１１、ピンチロール１２、及びセグメントロール１３について説明する。無駆動支持ロール１１は、鋳型１の直下の垂直部９Ａに設けられる無駆動式ロールであり、鋳型１から引き抜かれた直後の鋳片３を支持する。鋳型１から引き抜かれた直後の鋳片３は、凝固シェル３ａが薄い状態であるため、ブレークアウトやバルジングを防止するために比較的短い間隔（ロールピッチ）で支持する必要がある。それ故、無駆動支持ロール１１としては、ロールピッチを短縮することが可能な小径のロールを用いることが望ましい。図１の例では、垂直部９Ａにおける鋳片３の両側に、小径ロールからなる３対の無駆動支持ロール１１が、比較的狭いロールピッチで設けられている。  
【００３１】
ピンチロール１２は、モータ等の駆動手段により回転する駆動式ロールであり、鋳片３を鋳型１から引き抜く機能を有する。このピンチロール１２は、垂直部９Ａ、湾曲部９Ｂ及び水平部９Ｃの適宜の位置に配置される。鋳片３は、ピンチロール１２から伝達される力によって鋳型１から引き抜かれ、上記パスラインに沿って搬送される。なお、ピンチロール１２の配置は、図１に示す例には限らず、任意に設定されてもよい。  
【００３２】
セグメントロール１３（ガイドロールと呼称される場合もある）は、湾曲部９Ｂ及び水平部９Ｃに設けられ無駆動式ロールであり、上記パスラインに沿って鋳片３を支持及び案内する。セグメントロール１３は、パスライン上の位置によって、それぞれ異なるロール径やロールピッチで配置されてもよいし、或いは、鋳片３のＦ面（Fixed面、図１では左下側の面）とＬ面（Loose面、図１では右上側の面）とで、それぞれ異なるロール径やロールピッチで配置されてもよい。  
【００３３】
鋳片切断機８は、上記パスラインの水平部９Ｃの終端に配置され、そのパスラインに沿って搬送された鋳片３を所定の長さに切断する。切断された厚板状の鋳片１４は、テーブルロール１５により次工程の設備に搬送される。
【００３４】
次に、上記構成の連続鋳造機の動作について説明する。取鍋４で搬送されてきた溶融金属２はタンディッシュ５に供給され、その溶融金属２の介在物が除去される。次いで、タンディッシュ５内の溶融金属２は、浸漬ノズル６を通じて鋳型１内に注入される。  
【００３５】
鋳型１内では、その鋳型１の内面に接触した溶融金属２の外周部分が凝固して、凝固シェル３ａが形成され、鋳型１下方に向かうにつれて、凝固が徐々に進行して、凝固シェル３ａの厚みが増す。そして、この凝固シェル３ａ内に未凝固部３ｂが存在したままの状態で、鋳片３が鋳型１の下方に引き抜かれる。  
【００３６】
次いで、鋳型１下方の二次冷却帯９において、鋳型１から引き抜かれた鋳片３は、二次冷却装置７の複数対の支持ロール１０（１１、１２、１３）により、上記垂直曲げ型のパスラインに沿って支持及び搬送されながら、徐々に冷却される。これにより、鋳片３内部の未凝固部３ｂの凝固がさらに進行し、クレータエンド３ｃにて凝固が完了する。その後、凝固完了した鋳片３は、鋳片切断機８により、所定長の鋳片１４に切断されて、外部に搬出される。
【００３７】
なお、連続鋳造機による製造される鋳片３の種類及びサイズは、特に限定されない。例えば、鋳片３は、厚みが２５０〜３００ｍｍ程度のスラブ、５００ｍｍを超えるブルーム若しくはビレットであってもよいし、或いは、厚みが１００ｍｍ程度の薄スラブ、５０ｍｍ以下の薄帯連続鋳造鋳片などであってもよい。また、鋳片３の素材は、例えば、鉄鋼、特殊鋼の他、アルミニウム、アルミニウム合金、チタンなど、連続鋳造が可能な各種の金属であればよい。  
【００３８】
［１．２．二次冷却装置の構成］
次に、図２を参照して、本実施形態に係る連続鋳造機の二次冷却装置７の構成について詳述する。図２は、本実施形態に係る連続鋳造機の二次冷却装置７の支持ロール１０及びノズル２０を示す斜視図である。
【００３９】
図２に示すように、本実施形態に係る二次冷却装置７は、鋳型１の下方の二次冷却帯９において、鋳片３の厚み方向両側から、その鋳片３を支持する複数対の支持ロール１０と、鋳片３に冷却水を噴射する複数のノズル２０とを備える。  
【００４０】
支持ロール１０は、図１に示した無駆動支持ロール１１、ピンチロール１２、及びセグメントロール１３などの総称である。この支持ロール１０は、鋳片３の厚み方向両側に対となって配置され、その両側から鋳片３を支持する機能を有する。また、支持ロール１０は、鋳片３の移動に伴って回転し、上記所定のパスラインに沿って鋳片３を案内及び搬送する機能も有する。これらの支持ロール１０をパスラインの両側に複数対設けることで、鋳片３の幅方向中央部が膨らむバルジングや、凝固シェル３ａの破断によるブレークアウトを防止できる。  
【００４１】
これらの支持ロール１０は、鋳片３の両側において、鋳片３の搬送方向（図２の下方）に沿って相互に所定間隔を空けて配置される。この際、搬送方向に沿って並んで隣り合う支持ロール１０の間隔が狭い方が、鋳片３を好適に支持できるので、支持ロール１０としてはできるだけ小径のロールを用いて、上記間隔を狭くすることが好ましい。ところが、支持ロール１０が小径ロールであると、ロール剛性が低下し、ロール両端の軸受け部（図示省略）も小型化するため、ロール中央部が外側に撓みやすくなる。  
【００４２】
そこで、図２に示すように、本実施形態に係る支持ロール１０としては、鋳片３と接触するロール部（胴部）が鋳片３の幅方向（以下、鋳片幅方向と称す）に複数に分割された分割ロールを採用している。ロール部の分割数は２以上の任意の数であってよいが、図２では、ロール部が３分割された分割ロールの例を示している。この分割ロールを用いることで、ロール両端のみならず、ロール中間部にも軸受けを設定して、支持ロール１０の中間部をも支持できるので、支持ロール１０の撓みを好適に抑制できる。  
【００４３】
図２に示すように、上記分割ロールからなる各支持ロール１０は、１本のロール軸１０１と、鋳片幅方向に分割された複数の分割ロール部１０２（ロール部に相当する）と、鋳片幅方向に隣り合う２つの分割ロール部１０２の間に設けられた１又は２以上の軸受け部１０３（溝部に相当する）とを備える。図示の例の３分割ロールは、１本のロール軸１０１の周りに、３つの分割ロール部１０２と、２つの軸受け部１０３が設けられている。  
【００４４】
ロール軸１０１は、鋳片幅方向に延びる１本若しくは複数本の回転軸であり、このロール軸１０１に複数の分割ロール部１０２が固定される。支持ロール１０が駆動ロールである場合、ロール軸１０１は１本であるが、支持ロール１０が無駆動ロールである場合、ロール軸１０１は、複数本に分割されても良く、また、その分割ロール軸がそれぞれ軸受け部１０３により支持されても良い。分割ロール部１０２は、鋳片３と接触しながら回転し、鋳片３を支持する。
【００４５】
軸受け部１０３は、隣り合う分割ロール部１０２の間に設けられ、冷却水を流下可能な溝部の一例である。この軸受け部１０３の先端は、ロール軸１０１に対して回転自在に取り付けられ、軸受け部１０３の後端は、不図示の支持部材（例えばバックフレーム）に固定されている。これにより、軸受け部１０３は、支持ロール１０の中間部を支持し、支持ロール１０の中間部が鋳片３から離れる方向に撓むことを防止する。また、軸受け部１０３の先端は、鋳片３と接触しておらず、その軸受け部１０３の先端と鋳片３との間には隙間１０５が存在している。後述するノズル２０から噴射された冷却水は、鋳片３の表面３ｄに衝突した後に、鋳片３と接触する分割ロール部１０２の位置を通過できないため、上記の軸受け部１０３の隙間１０５を通じて集中的に流下して、垂れ水となる。  
【００４６】
また、個々の支持ロール１０における軸受け部１０３の水平方向の位置（即ち、分割ロールの分割位置）は任意であるが、鋳片３の搬送方向に隣り合う上流側の支持ロール１０と下流側の支持ロール１０とのそれぞれに設けられた軸受け部１０３（つまり溝部）は、互いに鋳片幅方向にずれて配置されている。以下では、このような配置を千鳥配置と呼称する場合がある。
即ち、図２に示す最上流側の支持ロール１０の軸受け部１０３の水平位置（位置Ａ）は、中央の支持ロール１０の軸受け部１０３の水平位置（位置Ｂ）とずれている。さらに、中央の支持ロール１０の軸受け部１０３の水平位置（位置Ｂ）は、最下流側の支持ロール１０の軸受け部１０３の水平位置（位置Ａ）ともずれている。
なお、図１０では、上流側の支持ロール１０に設けられた溝部（軸受け部１０３）と下流側の支持ロール１０に設けられた溝部（軸受け部１０３）とが、搬送方向から視て、互いに完全に重ならないように千鳥配置されている。
このような千鳥配置に限らず、後述の図１１に示すように、上流側の溝部と下流側の溝部が、搬送方向から視て、互いに一部重なるように千鳥配置されていても良い。つまり、本実施形態における千鳥配置（つまり上流側の溝部と下流側の溝部とが鋳片幅方向にずれて配置されること）は、搬送方向から視て、両溝部が互いに一部重なることを許容する概念である。  
【００４７】
このように、本実施形態では、搬送方向に隣り合う上流側の支持ロール１０と下流側の支持ロール１０とのそれぞれに設けられた軸受け部１０３（即ち、冷却水が通過可能な溝部）が、互いに鋳片幅方向にずれて配置されている（千鳥配置されている）。これにより、搬送方向に相隣接する複数の支持ロール１０による鋳片３の支持部位を鋳片幅方向に分散させて、それら複数の支持ロール１０による鋳片３の支持を均一化できる。さらに、上記の千鳥配置を採用することにより、各支持ロール１０の軸受け部１０３を通じて流下する垂れ水の位置を、鋳片幅方向にずらすことができる。従って、垂れ水により鋳片３の幅方向の同一部位のみが局所的に過冷却されることを防止して、鋳片幅方向の冷却均一性を向上できる。  
【００４８】
なお、図２に示す最上流側の支持ロール１０の軸受け部１０３の水平位置（位置Ａ）は、最下流側の支持ロール１０の軸受け部１０３、１０３の水平位置（位置Ａ）と同一である。従って、図２に示す例では、鋳片３の搬送方向に沿って配列される複数の支持ロール１０において、軸受け部１０３の位置は、位置Ａ、位置Ｂ、位置Ａ、位置Ｂ（以下、位置Ａ、Ｂの繰り返し）といったように、２つの支持ロールごとに繰り返しずれる千鳥配置となっている。しかし、本発明の千鳥配置は、この例に限定されず、例えば、位置Ａ、位置Ｂ、位置Ｃ、位置Ａ、位置Ｂ、位置Ｃ（以下、位置Ａ、Ｂ、Ｃの繰り返し）といったように、３つの支持ロールごとに繰り返しずれてもよいし、同様に、４以上の支持ロールごとに繰り返しずれてもよい。また、位置Ａ、位置Ｂ、位置Ｃ、位置Ｄ、位置Ｅ（以下、任意の位置の繰り返し）といったように、周期性が無く不規則にずれる千鳥配置であってもよい。  
【００４９】
以上の構成の支持ロール１０は、ロール軸１０１の両端部が不図示の軸受け部で支持され、かつ、ロール軸１０１の中間部が軸受け部１０３で支持された状態で設置されている。これにより、複数の分割ロール部１０２の周面が鋳片３に接触して、鋳片３が支持される。このとき、鋳片３は搬送方向に移動しているので、鋳片３の移動に伴って分割ロール部１０２はロール軸１０１とともに回転する。  
【００５０】
次に、本実施形態に係る二次冷却装置７のノズル２０について説明する。図２に示すように、ノズル２０は、冷却水と空気の混合体を鋳片３に向けてスプレー状に噴射するスプレーノズルで構成される。ノズル２０は、不図示の冷却水供給手段に接続されており、その冷却水供給手段から冷却水及び空気が所定の供給圧でノズル２０に供給されて、ノズル２０から鋳片３に噴射される。ノズル２０に対する冷却水の供給量や、ノズル２０の噴射口の大きさ等を調整することで、ノズル２０から噴射される冷却水の水量ｑを制御可能である。  
【００５１】
なお、本実施形態に係るノズル２０は、冷媒として冷却水と空気の混合体を噴射するものであるが、以下では説明の便宜上、冷却水を噴射すると記載する。また、ノズル２０から噴射される冷媒（流体）は、冷却水及び空気の組み合わせの他にも、例えば、冷却水と窒素、冷却水と表面活性剤などの組み合わせや、冷却水単独であってもよい。  
【００５２】
上記ノズル２０は、鋳片３の搬送方向に隣り合う上流側の支持ロール１０と下流側の支持ロール１０との間の領域（以下、ロール間領域と称す）において、鋳片幅方向に相互に間隔を空けて複数配置される。図２の例では、６つのノズル２０が、鋳片幅方向に等間隔で配置されているが、この例に限定されず、ノズル２０の設置数は複数であれば任意の数であってよく、また、ノズル２０の配置間隔も任意である。
【００５３】
このように、ノズル２０は、搬送方向に隣り合う上流側の支持ロール１０と下流側の支持ロール１０との間のロール間領域に配置され、その配置位置から鋳片３に対して冷却水を噴射する。このノズル２０から噴射された冷却水は、鋳片３に衝突し、さらに鋳片３の表面３ｄに沿って流下する。これにより、冷却水と鋳片３の間で熱交換が生じて、鋳片３が冷却される。  
【００５４】
［１．３．垂れ水及び溜まり水の弊害］
次に、本願発明者が、垂れ水及び溜まり水とスプレー水との干渉による強冷却の弊害について検討した結果について詳細に説明する。  
【００５５】
本願発明者が鋭意研究したところ、ノズル２０から噴射された冷却水（スプレー水）が垂れ水及び溜まり水と干渉すると、その干渉位置において冷却水と鋳片３との間の熱伝達係数が上昇し、鋳片３に局所的な強冷却が生じることが判明した。以下に、この強冷却現象について詳述する。  
【００５６】
［１．３．１．溜まり水とスプレー水との干渉状態］
まず、図３を参照して、溜まり水とスプレー水の干渉状態について説明する。図３は、溜まり水３０とスプレー水２１との干渉状態を示す縦断面図である。なお、以下では、搬送方向（上下方向）に隣り合う２つの支持ロール１０のうち、搬送方向の上流側の支持ロール１０を上側ロール１０、下流側の支持ロール１０を下側ロール１０と称する。また、ノズル２０から噴射された冷却水を、スプレー水２１と称する。  
【００５７】
図３に示すように、上側ロール１０と下側ロール１０との間のロール間領域に配置されたノズル２０から噴射されたスプレー水２１は、鋳片３の表面３ｄに衝突した後に、その表面３ｄに沿って流下する。下側ロール１０の分割ロール部１０２は鋳片３と接触しており、鋳片３の表面３ｄに沿って流下してきた冷却水の通過を妨げる。このため、鋳片３の表面３ｄに沿って流下してきた冷却水は、下側ロール１０の分割ロール部１０２上部の鋳片３側の周面１０２ａと、鋳片３の表面３ｄとで囲まれた、断面が楔状のスペースに溜まり、溜まり水３０が発生する。
【００５８】
このように分割ロール部１０２の周面１０２ａと鋳片３の表面３ｄとの間に溜まった溜まり水３０に対して、ノズル２０からのスプレー水２１が直接当たると、そのスプレー水２１と溜まり水３０とが干渉して、その干渉域３１における冷却水と鋳片３との間の熱伝達係数が増加する。図３の例では、スプレー水２１の下部側と、下側ロール１０上の溜まり水３０とが干渉域３１で干渉している。  
【００５９】
この結果、上記の干渉域３１に対応する位置の鋳片３が局所的に強冷却されるため、鋳片幅方向の冷却均一性が阻害される。このように溜まり水３０とスプレー水２１の干渉により熱伝達係数が増加する理由は、溜まり水３０の分だけ干渉域３１の水量密度が増加するためと、スプレー水２１により干渉域３１の溜まり水３０をかき乱すことで対流熱伝達が促進されるためであると考えられる。一般的に、水と冷却対象物との間の熱伝達係数は、水量密度の関数で表され、水量密度が大きいほど、熱伝達係数も大きくなり、冷却対象物の温度変化が激しくなる。  
【００６０】
［１．３．２．垂れ水とスプレー水との干渉状態］
次に、図４、図５を参照して、垂れ水とスプレー水の干渉について説明する。図４は、垂れ水３２及び溜まり水３０とスプレー水２１との干渉状態を示す縦断面図である。図５は、垂れ水３２及び溜まり水３０とスプレー水２１との干渉状態を示す正面図である。  
【００６１】
上記のように、図２に示した分割ロールで支持ロール１０を構成した場合、鋳片３と接触しない軸受け部１０３は、冷却水が流下可能な溝部（通水部）となる。このため、上側ロール１０の分割ロール部１０２の上部に溜まった溜まり水３０は、軸受け部１０３に向かって鋳片幅方向に移動し、図４及び図５に示すように、軸受け部１０３の先端１０３ａと鋳片３の表面３ｄとの間の隙間１０５を通じて、冷却水が集中的に流下する。このように、軸受け部１０３の位置から流下する冷却水が垂れ水３２である。この垂れ水３２は、下側ロール１０付近まで流下すると、その下側ロール１０の分割ロール部１０２上で溜まり水３０となる。
【００６２】
このような垂れ水３２に対して、上側ロール１０と下側ロール１０の間に配置されたノズル２０からのスプレー水２１が直接当たると、そのスプレー水２１と垂れ水３２とが干渉して、その干渉域３３における冷却水と鋳片３との間の熱伝達係数が増加する。図４、図５の例では、スプレー水２１の上部側と垂れ水３２とが干渉域３３で干渉し、また、当該スプレー水２１の下部側も、下側ロール１０上の溜まり水３０と干渉域３１で干渉している。  
【００６３】
この結果、スプレー水２１と垂れ水３２の干渉域３３に対応する位置の鋳片３が局所的に強冷却されるため、鋳片幅方向の冷却均一性が阻害される。このように垂れ水３２とスプレー水２１との干渉により熱伝達係数が増加する理由は、垂れ水３２の分だけ干渉域３３の水量密度が増加するためであると考えられる。  
【００６４】
［１．３．３．溜まり水との干渉による熱伝達係数の増加］
次に、図６Ａ、図６Ｂ及び図７を参照して、スプレー水２１と溜まり水３０との干渉による熱伝達係数の増加量を測定するために、スプレー水２１の噴射試験を行った結果について説明する。図６Ａは、噴射試験の測定条件を模式的に示す正面図である。図６Ｂは、噴射試験の測定条件を模式的に示す側面図である。図７は、噴射試験により得られた熱伝達係数の増加比率を示すグラフである。  
【００６５】
図６Ａ及び図６Ｂに示すように、平板状の鋳片３に沿って２つのロール（上側ロール１０と下側ロール１０）を上下に並べて配置し、両ロール１０、１０の中間に１つのノズル２０を配置した。ノズル２０から噴射されるスプレー水２１の水量（噴射量）は、２０Ｌ／ｍｉｎとした。また、スプレー水２１の噴射範囲は、図６Ａ及び図６Ｂに示すように横長の楕円状とした。さらに、スプレー水２１と溜まり水３０との干渉域３１内に４つの測定点ＰＡ、ＰＢ、ＰＣ、ＰＤを設けた。測定点ＰＡは、ノズル２０の中心の直下であり、測定点ＰＢ、ＰＣ、ＰＤの測定点ＰＡからの水平距離はそれぞれ、７０ｍｍ、１４０ｍｍ、２１０ｍｍである。
【００６６】
上記の条件下で、ノズル２０からスプレー水２１を噴射して、下側ロール１０上の溜まり水３０と干渉させ、各測定点ＰＡ、ＰＢ、ＰＣ、ＰＤにおける鋳片３と冷却水の間の熱伝達係数ｈを測定する試験を３回行った（試験１〜３）。また、比較対象として、下側ロール１０上に溜まり水３０が無い状態でノズル２０からスプレー水２１を噴射し、各測定点ＰＡ、ＰＢ、ＰＣ、ＰＤにおける鋳片３とスプレー水２１との間の熱伝達係数ｈ０を測定した（スプレー単体）。  
【００６７】
上記の噴射試験による熱伝達係数の測定結果を図７に示す。図７の縦軸は、試験１〜３で測定された熱伝達係数ｈを、上記スプレー単体の場合に測定された熱伝達係数ｈ０で除算した値ｋ１を示す（ｋ１＝ｈ／ｈ０）。  
【００６８】
図７に示すように、スプレー水２１と溜まり水３０を干渉させた場合（試験１〜３）の熱伝達係数ｈは、スプレー単体の場合の熱伝達係数ｈ０の１．２〜１．５倍となっており、大幅に増加している。この熱伝達係数ｈの増加割合は、ノズル２０の中心からの距離が異なる各測定点ＰＡ、ＰＢ、ＰＣ、ＰＤに関わらず、ほぼ一定である。このような試験結果により、スプレー水２１と溜まり水３０の干渉により、冷却水と鋳片３との間の熱伝達係数が大幅に増加し、干渉域３１の鋳片３が強冷却されることが実証されたといえる。  
【００６９】
［１．３．４．垂れ水との干渉による熱伝達係数の増加］
次に、図８Ａ、図８Ｂ及び図９を参照して、スプレー水２１と垂れ水３２との干渉による熱伝達係数の増加量を測定するために、スプレー水２１の噴射試験を行った結果について説明する。図８Ａは、噴射試験の測定条件を模式的に示す正面図である。図８Ｂは、噴射試験の測定条件を模式的に示す側面図である。図９は、噴射試験により得られた熱伝達係数の増加比率を示すグラフである。
【００７０】
図８Ａ及び図８Ｂに示すように、平板状の鋳片３に沿って２つのロール（上側ロール１０と下側ロール１０）を上下に並べて配置し、上側ロール１０は２分割ロールとし、軸受け部１０３と鋳片３の隙間１０５を冷却水が流下可能な構造とした。また、上側ロール１０の上方において、軸受け部１０３の直上に１つのノズル２０ａを配置し、上側ロール１０と下側ロール１０の中間において、軸受け部１０３の直下にもう１つのノズル２０ｂを配置した。また、各々のノズル２０ａ、２０ｂから噴射されるスプレー水２１の水量（噴射量）は、２０Ｌ／ｍｉｎとし、スプレー水２１の噴射範囲は、図８Ａ及び図８Ｂに示すように横長の楕円状とした。  
【００７１】
上記の条件下で、ノズル２０ａからスプレー水２１を噴射して、上側ロール１０の軸受け部１０３に垂れ水３２を発生させ、さらに、ノズル２０ｂからスプレー水２１を噴射して、垂れ水３２と干渉させた。そして、ノズル２０ｂからのスプレー水２１の噴射範囲内において、鋳片３と冷却水の間の熱伝達係数ｈの平均値を測定する試験を行った。さらに、ノズル２０ｂからのスプレー水２１の水量ｑを変えて、同様の試験を複数回行った。また、比較対象として、上側のノズル２０ａからのスプレー水２１の噴射を停止し、垂れ水３２が無い状態で、下側のノズル２０ｂからスプレー水２１を噴射して、鋳片３とスプレー水２１との間の熱伝達係数ｈ０を測定した（スプレー単体）。  
【００７２】
上記の噴射試験による熱伝達係数の測定結果を図９に示す。図９の縦軸は、上記試験で測定された熱伝達係数ｈの平均値を、上記スプレー単体の場合に測定された熱伝達係数ｈ０で乗算した値ｋ２を示す（ｋ２＝ｈ／ｈ０）。また、図９の横軸は、上記試験で測定された垂れ水３２の水量Ｑを、ノズル２０ｂからのスプレー水２１の水量ｑで除算した値ｋ３を示す（ｋ３＝Ｑ／ｑ）。
【００７３】
図９に示すように、スプレー水２１と垂れ水３２を干渉させた場合（ｋ３＝０．２〜１．０）の熱伝達係数ｈは、スプレー単体の場合（ｋ３＝０）の熱伝達係数ｈ０の１．１４〜１．５２倍となっており、大幅に増加している。特に、スプレー水２１の水量ｑに対する垂れ水３２の水量Ｑの割合ｋ３が大きくなるほど、熱伝達係数ｈの増加割合も大きくなる。例えば、垂れ水３２の水量Ｑとスプレー水２１の水量ｑが同量である場合（ｋ３＝１．０）には、熱伝達係数ｈは、熱伝達係数ｈ０の約１．５倍となっている。このような試験結果により、スプレー水２１と垂れ水３２の干渉により、冷却水と鋳片３との間の熱伝達係数が大幅に増加し、干渉域３３の鋳片３が強冷却されることが実証されたといえる。
【００７４】
［１．４．垂れ水及び溜まり水の位置に応じたノズル配置と水量制御］
次に、本実施形態に係る二次冷却装置７の特徴であるノズル２０の配置と水量制御について詳細に説明する。  
【００７５】
上述した通り、ノズル２０からのスプレー水２１が溜まり水３０や垂れ水３２と干渉すると、その干渉域３１、３２の熱伝達係数が増加して、鋳片３が強冷却されるので、鋳片３の幅方向の冷却均一性が低下してしまう。このような弊害をもたらす溜まり水３０や垂れ水３２の発生位置は、支持ロール１０に設けられる溝部の位置と関係がある。溝部は、支持ロール１０のうち鋳片３と接触せず、冷却水が流下可能な部分であり、例えば、上記軸受け部１０３又はスリット等である。溜まり水３０は、下流側の支持ロール１０の溝部の無い部分（即ち、分割ロール部１０２）上で発生し、垂れ水３２は、上流側の支持ロール１０の溝部の部分（即ち、軸受け部１０３）で発生する。  
【００７６】
そこで、上記の問題を解決すべく、本実施形態に係る二次冷却装置７では、支持ロール１０に設けられた溝部（軸受け部１０３又はスリット等）の位置に応じて、ノズル２０の配置や、各ノズル２０からのスプレー水２１の水量を調整することを特徴としている。これにより、スプレー水２１が溜まり水３０や垂れ水３２と干渉することを極力抑制して、上記強冷却による鋳片３の幅方向の冷却ムラを低減することができる。以下に、本実施形態に係るノズル２０の配置や、各ノズル２０からの冷却水の水量について詳述する。
【００７７】
図１０は、本実施形態に係る二次冷却装置７の支持ロール１０及びノズル２０の配置を示す正面図である。図１０に示すように、各支持ロール１０は３分割ロールで構成されており、３つの分割ロール部１０２と、これら３つの分割ロール部１０２の間に設けられる２つの軸受け部１０３とを備える。上下に隣り合う支持ロール１０において、軸受け部１０３は相互に千鳥状に配置されている。  
【００７８】
そして、搬送方向に隣り合う上流側の支持ロール１０と下流側の支持ロール１０との間のロール間領域に、複数のノズル２０が配置され、鋳片幅方向に等間隔で配列されている。ノズル２０は、その配置位置によって、直上ノズル２０Ａ（第１ノズル）と、直下ノズル２０Ｂ（第２ノズル）と、中間ノズル２０Ｃ（第３ノズル）に分類される。  
【００７９】
直上ノズル２０Ａは、上記ロール間領域において、下流側の支持ロール１０の軸受け部１０３の直上の位置（つまり、上流側の支持ロール１０に設けられた分割ロール部１０２と下流側の支持ロール１０に設けられた軸受け部１０３（溝部）との間に設定された第１ノズル位置）に配置されるノズルである。なお、本実施形態に係る直上ノズル２０Ａは、軸受け部１０３等の溝部の直上に配置されているが、この例に限定されず、溝部の上方において垂れ水３２や溜まり水３０と干渉しにくい位置に配置されてもよい。また、図示の例では、各支持ロール１０の２つの軸受け部１０３のうち一方の直上にのみ、直上ノズル２０Ａが配置されているが、全ての軸受け部１０３の上方にそれぞれ直上ノズル２０Ａが配置されてもよい。  
【００８０】
直下ノズル２０Ｂは、上記ロール間領域において、上流側の支持ロール１０の軸受け部１０３の直下の位置（つまり、上流側の支持ロール１０に設けられた軸受け部１０３（溝部）と下流側の支持ロール１０に設けられた分割ロール部１０２との間に設定された第２ノズル位置）に配置されるノズルである。なお、本実施形態に係る直下ノズル２０Ｂは、軸受け部１０３等の溝部の直下に配置されているが、この例に限定されず、溝部の下方において垂れ水３２や溜まり水３０と干渉する位置に配置されるノズル２０も、直下ノズル２０Ｂに含まれる。また、図示の例では、各支持ロール１０の２つの軸受け部１０３のうち一方の直下にのみ、直下ノズル２０Ｂが配置されているが、全ての軸受け部１０３の下方にそれぞれ直下ノズル２０Ｂが配置されてもよい。
【００８１】
中間ノズル２０Ｃは、上記ロール間領域において、上流側の支持ロール１０の分割ロール部１０２と、下流側の支持ロール１０の分割ロール部１０２との間の位置（つまり、上記ロール間領域において、第１ノズル位置及び第２ノズル位置以外の位置に設定された第３ノズル位置）に配置されるノズルである。この中間ノズル２０Ｃの上方及び下方には、軸受け部１０３等の溝部は存在せず、分割ロール部１０２が存在する。従って、上記直上ノズル２０Ａ及び直下ノズル２０Ｂ以外のノズル２０は、中間ノズル２０Ｃとなる。  
【００８２】
上記スプレー水２１と溜まり水３０及び垂れ水３２との干渉を防止する観点からは、軸受け部１０３の直上に直上ノズル２０Ａを配置することが最も好ましく、次いで、上下の分割ロール部１０２の間に中間ノズル２０Ｃを配置することが好ましい。さらに、上記観点からは、直上ノズル２０Ａのスプレー水量ｑＡを最も多くし、次いで、中間ノズル２０Ｃのスプレー水量ｑＣをｑＡよりも少ない水量に調整することが好ましい。一方、軸受け部１０３の直下に配置された直下ノズル２０Ｂのスプレー水量ｑＢは極力少なくし、ｑＡ及びｑＣよりも少ない水量に調整することが好ましい。以下にこのようなノズル配置及びスプレー水量ｑにする理由について説明する。
【００８３】
まず、直上ノズル２０Ａを配置することのメリットについて説明する。直上ノズル２０Ａの上方には、上流側の支持ロール１０（以下、上側ロール１０と称す）の分割ロール部１０２が存在するため、直上ノズル２０Ａの噴射範囲には垂れ水３２が発生しない。従って、直上ノズル２０Ａのスプレー水２１は、垂れ水３２と干渉しない。また、直上ノズル２０Ａの下方には、下流側の支持ロール１０（以下、下側ロール１０と称す）の軸受け部１０３が存在し、冷却水がその軸受け部１０３から流下するため、直上ノズル２０Ａの噴射範囲には溜まり水３０が発生しない。従って、直上ノズル２０Ａのスプレー水２１は、溜まり水３０ともほとんど干渉しない。  
【００８４】
それ故、直上ノズル２０Ａを設置し、そのスプレー水量ｑＡを多くしたとしても、直上ノズル２０Ａのスプレー水２１は垂れ水３２や溜まり水３０と干渉しない。従って、直上ノズル２０Ａのスプレー水２１の噴射範囲内で、上記熱伝達係数の増加による鋳片３の局所的な強冷却が発生しない。このため、直上ノズル２０Ａのスプレー水２１により、噴射範囲内の鋳片３を冷却ムラ無く、均一に冷却することができる。よって、上記直下ノズル２０Ｂや中間ノズル２０Ｃを配置することよりも、直上ノズル２０Ａを配置することが好ましく、そのスプレー水量ｑＡを他のノズルよりも多い水量（例えば通常水量）に調整することが好ましい。  
【００８５】
次に、中間ノズル２０Ｃを配置することのメリットとデメリットについて説明する。中間ノズル２０Ｃの上方には、上側ロール１０の分割ロール部１０２が存在するため、中間ノズル２０Ｃの噴射範囲には垂れ水３２が発生しない。従って、中間ノズル２０Ｃのスプレー水２１も、垂れ水３２と干渉しない。一方、中間ノズル２０Ｃの下方には、下側ロール１０の分割ロール部１０２が存在するため、中間ノズル２０Ｃの噴射範囲に溜まり水３０が発生する。従って、中間ノズル２０Ｃのスプレー水２１の少なくとも一部は、溜まり水３０と干渉する場合がある。  
【００８６】
従って、上記直上ノズル２０Ａのみを配置しても、鋳片幅方向全体を冷却できない場合には、中間ノズル２０Ｃを配置して、鋳片幅方向全体を冷却できるようにすることが好ましい。しかし、中間ノズル２０Ｃのスプレー水２１が溜まり水３０と干渉する場合には、中間ノズル２０Ｃのスプレー水量ｑＣを直上ノズル２０Ａのスプレー水量ｑＡよりも少量にすることが好ましい。これにより、中間ノズル２０Ｃのスプレー水２１の噴射範囲内において、中間ノズル２０Ｃのスプレー水２１が溜まり水３０と干渉することを抑制して、鋳片３の局所的な強冷却を抑制することができる。
【００８７】
次に、直下ノズル２０Ｂを配置することのメリットとデメリットについて説明する。直下ノズル２０Ｂの上方には、上側ロール１０の軸受け部１０３が存在するため、中間ノズル２０Ｃの噴射範囲には垂れ水３２が発生する。従って、中間ノズル２０Ｃのスプレー水２１の少なくとも一部は、垂れ水３２と干渉する。一方、直下ノズル２０Ｂの下方には、下側ロール１０の分割ロール部１０２が存在するため、中間ノズル２０Ｃの噴射範囲には溜まり水３０も発生する。従って、中間ノズル２０Ｃのスプレー水２１の少なくとも一部は、溜まり水３０とも干渉する。  
【００８８】
従って、直下ノズル２０Ｂを配置しなければ、直下ノズル２０Ｂのスプレー水２１が溜まり水３０及び垂れ水３２と干渉することを回避でき、熱伝達係数の増加による鋳片３の強冷却の発生を防止できるが、本実施形態では、次のような理由により直下ノズル２０Ｂを配置することとしている。
【００８９】
すなわち、上記直上ノズル２０Ａ及び中間ノズル２０Ｃを配置しても、鋳片幅方向全体を冷却できない場合や、既存設備のノズル配置を利用する場合などに対処するため、直下ノズル２０Ｂを配置して、鋳片幅方向全体を冷却できるようにする。ただし、直下ノズル２０Ｂのスプレー水量ｑＢを、直上ノズル２０Ａのスプレー水量ｑＡ及び中間ノズル２０Ｃのスプレー水量ｑＣよりも、更に少量にすることが好ましい（ｑＡ＞ｑＣ＞ｑＢ）。これにより、直下ノズル２０Ｂのスプレー水２１の噴射範囲内にいて、直下ノズル２０Ｂのスプレー水２１が、溜まり水３０や垂れ水３２と干渉することを抑制して、鋳片３の局所的な強冷却を抑制することができる。
【００９０】
なお、上記直下ノズル２０Ｂのスプレー水量ｑＢ及び中間ノズル２０Ｃのスプレー水量ｑＣを、直上ノズル２０Ａのスプレー水量ｑＡよりも、どの程度少なくするかに関しては、実際の連続鋳造機若しくは模擬試験機等を用いた予備実験を行い、その実験結果に基づいて、スプレー水量ｑＡ、ｑＢ、ｑＣを適宜設定すればよい。  
【００９１】
例えば、スプレー水２１と溜まり水３０との干渉を考慮して、中間ノズル２０Ｃのスプレー水量ｑＣと直下ノズル２０Ｂのスプレー水量ｑＢを少なくする場合、スプレー水２１と溜まり水３０との干渉による熱伝達係数の増加比率とスプレー水量との関係を、予め予備実験で測定しておく（図７参照）。そして、その測定結果に基づいて、溜まり水３０との干渉による局所的な強冷却が生じないように、溜まり水３０と干渉する直下ノズル２０Ｂ及び中間ノズル２０Ｃのスプレー水量ｑＢ、ｑＣを、直上ノズル２０Ａのスプレー水量ｑＡよりも少ない適切な水量にそれぞれ設定すればよい。
【００９２】
また、スプレー水２１と垂れ水３２との干渉を考慮して、直下ノズル２０Ｂのスプレー水量ｑＢを少なくする場合、スプレー水２１と垂れ水３２との干渉による熱伝達係数の増加度比率とスプレー水量との関係を予め予備実験で測定しておく（図９参照）。そして、その測定結果に基づいて、垂れ水３２との干渉による局所的な強冷却が生じないように、垂れ水３２と干渉する直下ノズル２０Ｂのスプレー水量ｑＢを、直上ノズル２０Ａのスプレー水量ｑＡよりも少ない適切な水量に設定すればよい。  
【００９３】
次に、上記ノズル配置の二次冷却装置７により鋳片３を冷却する方法について説明する。鋳型１下端から引き抜かれた鋳片３を、支持ロール１０（無駆動支持ロール１１、ピンチロール１２、及びセグメントロール１３等）によりパスラインに沿って支持及び搬送しながら、搬送方向に隣り合う支持ロール１０間に配置されたノズル２０から冷却水を噴射して、鋳片３を冷却する。このとき、直上ノズル２０Ａから冷却水をスプレー水量ｑＡで噴射しつつ、中間ノズル２０Ｃからも冷却水をスプレー水量ｑＣ（ｑＡ＞ｑＣ）で噴射することが好ましい。一方、直下ノズル２０Ｂについては、上記ｑＡ、ｑＣよりも少ないスプレー水量ｑＢで冷却水を噴射する（ｑＡ＞ｑＣ＞ｑＢ）。なお、各々のスプレー水量ｑＡ、ｑＣ、ｑＢは、鋳片３の幅、温度及び通板速度や、ノズル２０の設置数、支持ロール１０のサイズ、形状及び配置等に応じて、適宜の水量に設定すればよい。
【００９４】
以上説明したように、本実施形態に係る連続鋳造機の二次冷却装置７では、上下（搬送方向）に隣り合う支持ロール１０の間において、その上下の支持ロール１０の軸受け部１０３の位置に応じて、ノズル２０の配置及びスプレー水量ｑを調整している。これにより、スプレー水２１が溜まり水３０及び垂れ水３２と干渉することを抑制して、鋳片３が局所的に強冷却されることを防止できる。従って、鋳片３を幅方向に均一に冷却して、鋳片３内部の未凝固部３ｂの凝固均一性を向上できるので、鋳片３の割れ及び中心偏析の無い、品質のよい鋳片３を製造できる。
【００９５】
なお、二次冷却帯９において、上述したノズル配置及び流量制御が適用される範囲は、上記溜まり水３０や垂れ水３２が発生する箇所であれば任意の範囲でよいが、上記二次冷却帯９のパスラインの垂直部９Ａ及び湾曲部９Ｂの前半部分に好適に適用できる。この垂直部９Ａ及び湾曲部９Ｂの前半部分では、搬送方向に隣り合う支持ロール１０、１０が上下又は斜め方向に配置されているので、溜まり水３０や垂れ水３２が発生しやすい。従って、これら垂直部９Ａ及び湾曲部９Ｂの前半部分に上記ノズル配置及び流量制御を適用することで、鋳片幅方向の冷却均一性を大幅に向上できる。  
【００９６】
［２．第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係る連続鋳造機の二次冷却装置７Ａのロール形状とノズル配置について説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態と比べて、２分割ロールを用いる点と、支持ロール１０における冷却水が流下可能な溝部が、鋳片幅方向に隣り合う分割ロール部１０２間の軸受け部１０３のみならず、各分割ロール部１０２の周面に形成された通水用のスリットを含む点で相違し、その他の機能構成は上記第１の実施形態と同様である。  
【００９７】
図１１は、第２の実施形態に係る二次冷却装置７Ａの支持ロール１０及びノズル２０の配置を示す正面図である。図１１に示すように、各支持ロール１０は２分割ロールで構成されており、２つの分割ロール部１０２Ａ、１０２Ｂと、当該２つの分割ロール部１０２Ａ、１０２Ｂの間に設けられる１つの軸受け部１０３とを備える。第２実施形態では、上記第１実施形態と同様に、搬送方向に隣り合う上流側の支持ロール１０と下流側の支持ロール１０のそれぞれに設けられた軸受け部１０３は、互いに鋳片幅方向にずれて配置されている（千鳥配置されている）。このような千鳥配置を実現するために、２分割ロールのロール部は、相対的に長い分割ロール部１０２Ａ（以下、長ロール部１０２Ａと称す）と、相対的に短い分割ロール部１０２Ｂ（以下、短ロール部１０２Ｂと称す）とから構成される。  
【００９８】
このように２分割ロールにおいて、長ロール部１０２Ａと短ロール部１０２Ｂが存在する場合、長ロール部１０２Ａの上側に大量の溜まり水３０が発生してしまう。そこで、第２の実施形態では、上記の長ロール部１０２Ａ上の溜まり水３０を低減するため、各支持ロール１０の長ロール部１０２Ａの周面にスリット１０４を形成している。図示の例では、長ロール部１０２Ａの周面にスリット１０４を１つだけ形成している。各スリット１０４の深さ、幅は、軸受け部１０３の深さ、幅とそれぞれ同程度である。しかし、このような例に限定されず、スリット１０４の設置数は２以上であってもよいし、スリット１０４の深さや幅、配置等は、任意に設定してもよい。  
【００９９】
このように長ロール部１０２Ａに設けられたスリット１０４が、冷却水を下流側に流下させる溝部（通水部）として機能する。これにより、長ロール部１０２Ａ上に溜まった冷却水は、その長ロール部１０２Ａの中間部のスリット１０４を通じて下流側に流下するので、長ロール部１０２Ａ上に大量の溜まり水３０が発生することを防止できる。  
【０１００】
これらのスリット１０４及び軸受け部１０３が設けられた支持ロール１０（２分割ロール）を上下（搬送方向）に配列することで、上記第１の実施形態に係る３分割ロールと同様に、各支持ロール１０の２箇所で冷却水が流下することになる。なお、搬送方向に隣り合う上流側の支持ロール１０と下流側の支持ロール１０とに設けられたスリット１０４及び軸受け部１０３が、互いに鋳片幅方向にずれるように、両溝部（スリット１０４及び軸受け部１０３）を千鳥配置することが好ましい。これにより、２分割ロールにスリット１０４を設けた場合でも、鋳片幅方向に均一に冷却することが可能となる。
【０１０１】
そして、図１１に示すように、第２の実施形態でも第１の実施形態と同様に、搬送方向に隣り合う上流側の支持ロール１０と下流側の支持ロール１０との間のロール間領域に、複数のノズル２０が鋳片幅方向に等間隔で配列され、その位置によって直上ノズル２０Ａと、直下ノズル２０Ｂと、中間ノズル２０Ｃに分類される。  
【０１０２】
直上ノズル２０Ａは、下側ロール１０（下流側の支持ロール１０）の軸受け部１０３又はスリット１０４の直上の位置（第１ノズル位置）に配置されるノズルである。具体的には、図１１において、直上ノズル２０Ａは、最上流側の支持ロール１０に設けられた長ロール部１０２Ａと中央の支持ロール１０に設けられた軸受け部１０３（溝部）との間に設定された第１ノズル位置と、中央の支持ロール１０に設けられた長ロール部１０２Ａと最下流側の支持ロール１０に設けられたスリット１０４（溝部）との間に設定された第１ノズル位置とに配置されている。
直下ノズル２０Ｂは、上側ロール１０（上流側の支持ロール１０）の軸受け部１０３又はスリット１０４の直下の位置（第２ノズル位置）に配置されるノズルである。
具体的には、図１１において、直下ノズル２０Ｂは、最上流側の支持ロール１０に設けられた軸受け部１０３（溝部）と中央の支持ロール１０に設けられた長ロール部１０２Ａとの間に設定された第２ノズル位置と、中央の支持ロール１０に設けられたスリット１０４と最下流側の支持ロール１０に設けられた長ロール部１０２Ａとの間に設定された第２ノズル位置とに配置されている。
中間ノズル２０Ｃは、上側ロール１０の分割ロール部１０２Ａ、１０２Ｂと、下側ロール１０の分割ロール部１０２Ａ、１０２Ｂとの間の位置（ロール間領域において、第１ノズル位置及び第２ノズル位置以外の第３ノズル位置）に配置されるノズルである。これら直上ノズル２０Ａと、直下ノズル２０Ｂと、中間ノズル２０Ｃの機能やスプレー水量については、第１の実施形態と同様であるので、詳細説明は省略する。  
【０１０３】
以上のように、第２の実施形態によれば、２分割ロールの長ロール部１０２Ａにスリット１０４を設け、上側ロール１０及び下側ロール１０の軸受け部１０３及びスリット１０４の位置に応じて、ノズル２０の配置及びスプレー水量ｑを調整している。これにより、第１の実施形態と同様の効果が得られ、鋳片幅方向の冷却均一性を向上できる。さらに、第２の実施形態によれば、２分割ロールの長ロール部１０２Ａ上に発生する溜まり水３０をスリット１０４により低減し、ノズル２０からのスプレー水２１と溜まり水３０との干渉を抑制することもできる。
【０１０４】
［３．第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態に係る連続鋳造機の二次冷却装置７Ｂのロール形状とノズル配置について説明する。第３の実施形態は、第１の実施形態と比べて、２分割ロールを用いる点と、支持ロール１０の分割ロール部１０２の周面に通水用の細かいスリットを多数形成する点で相違し、その他の機能構成は上記第１の実施形態と同様である。  
【０１０５】
図１２は、第３の実施形態に係る二次冷却装置７Ｂの支持ロール１０及びノズル２０の配置を示す正面図である。図１２に示すように、各支持ロール１０は２分割ロールで構成されており、２つの分割ロール部１０２Ａ、１０２Ｂと、それら２つの分割ロール部１０２Ａ、１０２Ｂの間に設けられる１つの軸受け部１０３とを備える。搬送方向に隣り合う上流側の支持ロール１０（上側ロール）と下流側の支持ロール１０（下側ロール）のそれぞれに設けられた軸受け部１０３は、互いに前記鋳片幅方向にずれて配置されている（千鳥配置されている）。このような千鳥配置を実現するため、２分割ロールのロール部は、長ロール部１０２Ａと短ロール部１０２Ｂとから構成される。  
【０１０６】
２分割ロールでは、分割数が少ないので、各分割ロール部１０２の上側に溜まり水３０が発生しやすい。特に、上述したように、長ロール部１０２Ａの上側に大量の溜まり水３０が発生してしまう。そこで、第３の実施形態では、これら長ロール部１０２Ａ及び短ロール部１０２Ｂ上の溜まり水３０を低減するため、各支持ロール１０の長ロール部１０２Ａ及び短ロール部１０２Ｂの周面に、細かいスリット１０６を複数形成している。図示の例では、長ロール部１０２Ａ及び短ロール部１０２Ｂの周面に同様に細かいスリット１０６を等間隔で複数形成している。各スリット１０６の深さ、幅は、軸受け部１０３の深さ、幅よりも十分に小さい。しかし、このような例に限定されず、スリット１０６の設置数や深さ、幅、配置等は、任意に設定してもよい。
【０１０７】
このように長ロール部１０２Ａ及び短ロール部１０２Ｂに設けられた多数の細かいスリット１０６が、冷却水を下流側へ流下させる溝部（通水部）として機能する。これにより、長ロール部１０２Ａ及び短ロール部１０２Ｂ上に流下した冷却水は、スリット１０６を通じて直ちに下方（下流側）に流下するので、長ロール部１０２Ａ及び短ロール部１０２Ｂ上に溜まり水３０が発生しない。さらに、各スリット１０６から冷却水が適宜流下するので、軸受け部１０３に冷却水が集まって流下することもない。よって、軸受け部１０３を通じた垂れ水も大幅に減少し、各支持ロール１０において、鋳片幅方向に均一に分散した微少な垂れ水３４を生じさせることができる。  
【０１０８】
そして、図１２に示すように、第３の実施形態でも第１の実施形態と同様に、上側ロール１０と下側ロール１０との間のロール間領域に、複数のノズル２０が鋳片幅方向に等間隔で配列される。これらのノズル２０は、全て、噴射される冷却水が上記スリット１０６又は軸受け部１０３を通じて流下する微少な垂れ水３４と干渉するので、上記直下ノズル２０Ｂと同様のタイプのノズルに分類される。しかし、垂れ水３４の流量は微少であるので、直下ノズル２０Ｂのスプレー水２１と上記の垂れ水３４が干渉しても、その干渉位置での冷却水と鋳片３の間の熱伝達係数は、大きく増加しないので、第１の実施形態のような局所的な強冷却も生じない。従って、これら直下ノズル２０Ｂのスプレー水量を調整せずに、通常流量としても、鋳片幅方向の均一性にさほど悪影響を与えない。もちろん、直下ノズル２０Ｂのスプレー水量を通常水量よりも少量にすることも可能である。  
【０１０９】
以上のように、第３の実施形態によれば、２分割ロールの長ロール部１０２Ａ及び短ロール部１０２Ｂに多数の細かいスリット１０６を設けている。これにより、第１の実施形態と同様に、鋳片幅方向の冷却均一性を向上できる。さらに、第３の実施形態によれば、各スリット１０６により、２分割ロールの分割ロール部１０２上に溜まり水３０が発生することを防止でき、ノズル２０からのスプレー水２１と溜まり水３０との干渉を抑制することもできる。加えて、スリット１０６及び軸受け部１０３を通じて流下する垂れ水３４は微少であるので、垂れ水３４の位置を考慮することなく、ノズル２０を任意の水平位置に自由に配置できるという利点もある。
【実施例】
【０１１０】
次に、本発明の実施例について説明する。なお、以下の実施例は本発明の効果を実証するために行った試験結果を示すものであり、本発明が以下の実施例に限定される訳ではない。  【０１１１】
（１）実際の連続鋳造試験による鋳片表面温度の測定結果
まず、図１に示した連続鋳造機を用いて連続鋳造試験を行い、鋳型１下方の二次冷却帯９で鋳片３の表面温度を測定した結果について説明する。この試験では、厚み３００ｍｍ×幅２２００ｍｍの鋳片３を、鋳造速度１．０ｍ／ｍｉｎで鋳造したときに、メニスカスから１８ｍ程度の位置における鋳片３の表面温度を、放射温度計を用いて測定した。この鋳片表面温度の測定結果を図１３に示す。図１３は、本発明の実施例と比較例の測定結果を示す。  【０１１２】
比較例では、上記の図１０に示したように支持ロール１０とノズル２０を配置し、全てのノズル２０のスプレー水量ｑを同一とした。この結果、比較例では、図１３に示すように、鋳片幅方向の中心部とエッジ部との間の温度差ΔＴ’が１００℃以上もあり、鋳片幅方向の冷却均一性が悪かった。この理由としては、鋳片幅方向の中心部近傍の分割ロール部１０２にスプレー水が溜まりやすい軸受け配置となっていたため、溜まり水３０とスプレー水２１の干渉が生じたことと、及び、軸受け部１０３からの垂れ水３２が、中心部近傍に集中して多量に発生したため、その直下のノズル２０のスプレー水が垂れ水３２と干渉したことが原因であると推定される。  【０１１３】
そこで、本発明の実施例では、上記の図１１に示したように、支持ロール１０にスリット１０４を設置して、溜まり水３０が溜まらないようにし、かつ、軸受け部１０３からの垂れ水３２と干渉する位置にある直下ノズル２０Ｂのスプレー水量を、他のノズル２０よりも低減した。この結果、実施例では、図１３に示すように、鋳片幅方向の中心部とエッジ部との間の温度差ΔＴが５０℃程度にまで低減され、鋳片幅方向の冷却均一性が大幅に改善された。従って、鋳片幅方向の温度分布が均一となり、鋳片３の凝固均一性と中心偏析レベルが改善された。  【０１１４】
（２）計算による鋳片表面温度・固相率の推定結果
次に、図７に示した試験で測定した熱伝達係数を用いて、鋳片３の凝固状態をシミュレーションし、鋳片表面温度と固相率を推定する試験を行った結果について説明する。この試験では、鋳造条件や、ロール及びノズルの配置構成の条件は、前述の（１）と同様に設定して、シミュレーションを行った。
図１４Ａは、本シミュレーションにより得られた、比較例における鋳片表面温度を示す分布図である。図１４Ｂは、本シミュレーションにより得られた、本発明の実施例における鋳片表面温度を示す分布図である。図１５Ａは、本シミュレーションにより得られた、比較例における鋳片厚み方向中心の固相率を示す分布図である。図１５Ｂは、本シミュレーションにより得られた、本発明の実施例における鋳片厚み方向中心の固相率を示す分布図である。なお、鋳片３が完全に未凝固であるときの固相率は０．０、鋳片３が完全に凝固したときの固相率は１．０である。  【０１１５】
図１４Ａに示すように、比較例では、メニスカスから主に５〜１０ｍの領域Ａにおいて、スプレー水２１と溜まり水３０及び垂れ水３２との干渉により、鋳片表面温度が局所的に低下しており、鋳片幅方向の温度が不均一になっていることが分かる。これに対し、図１４Ｂに示すように、本発明の実施例では、上記領域Ａにおける鋳片表面温度の局所的な低下が発生しておらず、鋳片幅方向の冷却均一性が改善されていることが分かる。この理由は、実施例では、領域Ａにおいてスプレー水２１と溜まり水３０及び垂れ水３２との干渉がほとんど無いため、鋳片表面の局所的な過冷却を防止できたからと考えられる。  【０１１６】
また、図１５Ａに示すように、比較例では、メニスカスから２５〜３０ｍの領域Ｂにおいて、上記領域Ａの冷却不均一の影響で、鋳片幅方向に凝固が不均一となっており、鋳片幅方向の中心部が先に凝固完了している。そのため、凝固遅れ部に濃化溶鋼が取り残されて中心偏析が生じた。これに対し、図１５Ｂに示すように、本発明の実施例では、上記領域Ｂにおいて固相率が鋳片幅方向に均一で、凝固均一性が改善し、中心偏析が低減した。この理由は、実施例では、領域Ｂに至るまでに、鋳片３が幅方向に均一に冷却されているからと考えられる。  【０１１７】
以上説明した試験結果から、本発明により、鋳片幅方向の冷却均一性を向上できるので、鋳片幅方向の凝固均一性と中心偏析レベルを改善できることが実証されたと言える。  【０１１８】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、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得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０１１９】
１    鋳型
２    溶融金属
３    鋳片
３ａ    凝固シェル
３ｂ    未凝固部
４    取鍋
５    タンディッシュ
６    浸漬ノズル
７、７Ａ、７Ｂ    二次冷却装置
８    鋳片切断機
９    二次冷却帯
９Ａ    垂直部
９Ｂ    湾曲部
９Ｃ    水平部
１０    支持ロール
１１    無駆動支持ロール
１２    ピンチロール
１３    セグメントロール
１４    鋳片
１５    テーブルロール
２０    ノズル
２０Ａ    直上ノズル
２０Ｂ    直下ノズル
２０Ｃ    中間ノズル
２１    スプレー水
３０    溜まり水
３１    干渉域
３２、３４    垂れ水
３３    干渉域
１０１    ロール軸
１０２    分割ロール部
１０３    軸受け部
１０４、１０６    スリット
１０５    隙間
【図１】
0005598614.tif 000002
【図２】
0005598614.tif 000003
【図３】
0005598614.tif 000004
【図４】
0005598614.tif 000005
【図５】
0005598614.tif 000006
【図６Ａ】
0005598614.tif 000007
【図６Ｂ】
0005598614.tif 000008
【図７】
0005598614.tif 000009
【図８Ａ】
0005598614.tif 000010
【図８Ｂ】
0005598614.tif 000011
【図９】
0005598614.tif 000012
【図１０】
0005598614.tif 000013
【図１１】
0005598614.tif 000014
【図１２】
0005598614.tif 000015
【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
0005598614.tif 000019
【図１５Ｂ】
0005598614.tif 000020