(57)【要約】【課題】スカム堰表面における地金の生成及び成長を抑制し、安定して鋳造を行うことが可能なスカム堰、このスカム堰を備えた双ロール式連続鋳造装置、及び、薄肉鋳片の製造方法を提供する。【解決手段】回転する一対の冷却ロール１１，１１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１６に、溶融金属３を供給し、冷却ロール１１の周面に凝固シェル５を形成・成長させて薄肉鋳片１を製造する双ロール式連続鋳造装置１０において、溶融金属プール部１６に配設されるスカム堰２０であって、堰本体２１と、この堰本体２１の少なくとも溶融金属プール部１６の溶融金属３と接触する領域の冷却ロール１１側を向く面に貼り付けされた多孔質層２２と、を備えていることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する一対の冷却ロール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、前記冷却ロールの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双ロール式連続鋳造装置において、前記溶融金属プール部に配設されるスカム堰であって、
堰本体と、この堰本体の少なくとも前記溶融金属プール部の溶融金属と接触する領域の前記冷却ロール側を向く面に貼り付けされた多孔質層と、を備えていることを特徴とするスカム堰。
【請求項２】
前記多孔質層は、セラミックスファイバーからなる多孔質シートで構成されていることを特徴とする請求項１に記載のスカム堰。
【請求項３】
前記多孔質層は、アルミナ又はジルコニアで構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスカム堰。
【請求項４】
前記多孔質層は、気孔率が５０％以上９８％以下の範囲内、厚さが０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内とされていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のスカム堰。
【請求項５】
回転する一対の冷却ロール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、前記冷却ロールの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双ロール式連続鋳造装置であって、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のスカム堰が、前記溶融金属プール部に配設されていることを特徴とする双ロール式連続鋳造装置。
【請求項６】
回転する一対の冷却ロール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、前記冷却ロールの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方法であって、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のスカム堰を、前記溶融金属プール部に配設することを特徴とする薄肉鋳片の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の冷却ロール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、前記冷却ロールの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双ロール式連続鋳造装置において、前記溶融金属プール部に配設されるスカム堰、このスカム堰を用いた双ロール式連続鋳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し互いに逆方向に回転する一対の冷却ロールを備え、回転する一対の冷却ロール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、前記冷却ロールの周面に凝固シェルを形成・成長させ、一対の冷却ロールの外周面にそれぞれ形成された凝固シェル同士をロールキス点で圧着して所定の厚さの薄肉鋳片を製造する双ロール式連続鋳造装置が提供されている。このような双ロール式連続鋳造装置は、各種金属において適用されている。
【０００３】
ここで、上述の溶融金属プール部においては、酸化物等が溶融金属プール部の湯面上に浮上して、スカムと称する膜状の異物が形成され、このスカムが冷却ロールの周面に断続的に巻き込まれるおそれがあった。巻き込まれたスカムは、薄肉鋳片の冷却不均一、薄肉鋳片の表面割れ、表面疵、鋳片品質の低下等の原因となる。
そこで、上述の双ロール式連続鋳造装置を用いて薄肉鋳片を鋳造する際には、溶融金属プール部内にスカム堰を配置し、湯面上のスカムが冷却ロールの周面に巻き込まれることを抑制する技術が提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、溶融金属プール部内の浸漬ノズルと冷却ロールの間隙に、板形状のスカム堰を配設し、スカム堰とサイド堰とで囲まれたスペースに、スカムを溶融状態に保持する成分からなるフラックスを連続的あるいは間歇的に添加し、かつ溶融状態にあるスカムを連続的あるいは間歇的に除去しながら該スペース内に溶湯を注入する方法が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、３〜１５ｍａｓｓ％の黒鉛と、６０〜９０ｍａｓｓ％の金属酸化物を主成分とするスカム堰が提案されている。このスカム堰材質は、高耐熱衝撃性および高耐食性を有し、長時間使用しても溶鋼接触部が溶鋼と反応することなく、鋳片への悪影響も少なく低コストであるとされている。
【０００６】
さらに、特許文献３には、スカム堰の少なくとも冷却ロール側を向く面のうち、溶融金属と接触する領域がＣａＯを１０ｍａｓｓ％以上５０ｍａｓｓ％以下の範囲内で含有するＣａＯ含有耐火材で構成されたスカム堰が提案されている。このスカム堰は、溶融金属プール部の湯面上に形成されたアルミナを主成分とする被膜と接触すると、スカム堰と接触したアルミナ被膜にＣａＯが供給され、被膜の融点が低下するにともない強度が低下することになり、強固なアルミナ被膜を形成する前に低強度となったスカムを連続的に冷却ロールに巻き込ませ、強固なアルミナ被膜の断続的な巻き込みを防止できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０６−３３９７５４号公報
【特許文献２】特開２００３−０３９１３９号公報
【特許文献３】特開２０１５−０６２９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のように、双ロール式連続鋳造装置を用いて薄肉鋳片を製造する際においては、上述のように、溶融金属プール部に浮遊する膜状酸化物（いわゆるスカム）は、薄肉鋳片の表面品質を悪化させるため、溶融金属プール部の冷却ロール／浸漬ノズルの間隙にスカム堰を設けて、溶融金属／冷却ロールの接触開始点からのスカム巻込みを防止する必要がある。
【０００９】
ここで、スカム堰は、溶融金属プール部に浸漬されるために、浸漬ノズルから吐出流が衝突することになる。また、スカム堰は、その上方部分が支持され、下方部分が溶融金属に浸漬されることから、温度差が生じ、大きな熱応力が作用することになる。
このため、スカム堰には、溶融金属と接触しても反応及び溶融しないこと、及び、熱応力や熱衝撃に対して優れた耐性を有することが求められる。
【００１０】
さらに、スカム堰は冷却ロールと浸漬ノズルの間隙に配設されるため、予熱は極めて困難であり、溶融金属が接すると表面に溶融金属が凝固した地金が生じることがある。特に鋳造初期においては、溶鋼からの熱供給が不十分なためスカム堰への地金付着が生じやすい。スカム堰への地金付着が生じると、薄肉鋳片の鋳造中に地金が脱落して、薄肉鋳片とともに巻き込まれるおそれがあり、薄肉鋳片の品質を損なうとともに安定製造を妨げる障壁となる。
【００１１】
地金が薄肉鋳片とともに一対の冷却ロール間に引き込まれると、薄肉鋳片とともに地金がロール間で圧着されるため、薄肉鋳片の板厚が局所的に大きくなり、地金がロールに噛み込む際に一時的に冷却ロール間隔が開き、薄肉鋳片の幅全体で厚くなる現象（地金のない部分では、凝固が遅れ高温となる、いわゆるホットバンド）の発生や、それに伴う薄肉鋳片の板厚変動、表面疵等の品質欠陥や板破断、湯漏れ等の操業上のトラブルの原因となる。したがって、双ロール式連続鋳造装置を用いて薄肉鋳片を製造する際において、冷却ロールの周面上の凝固を均一に進行させて健全な薄肉鋳片を製造するためには、スカム堰表面に形成する地金の発生と成長を防止することが重要な課題の一つである。
【００１２】
本発明は、前述した状況に鑑みてなされたものであって、スカム堰表面における地金の生成及び成長を抑制し、安定して鋳造を行うことが可能なスカム堰、このスカム堰を備えた双ロール式連続鋳造装置、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】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明に係るスカム堰は、回転する一対の冷却ロール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、前記冷却ロールの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双ロール式連続鋳造装置において、前記溶融金属プール部に配設されるスカム堰であって、堰本体と、この堰本体の少なくとも前記溶融金属プール部の溶融金属と接触する領域の前記冷却ロール側を向く面に貼り付けされた多孔質層と、を備えていることを特徴としている。
【００１４】
この構成のスカム堰によれば、スカム堰のうち少なくとも前記溶融金属と接触する領域の前記冷却ロール側を向く面に多孔質層が貼り付けられており、この多孔質層は気孔部にガスを有し、断熱性に優れ、かつ、熱容量も小さいことから、溶融金属からスカム堰側への抜熱が抑えられ、スカム堰表面における地金の生成及び成長を抑制することができる。
【００１５】
特に、スカム堰の温度が低く地金が生成しやすい鋳造初期においても、断熱性に優れた多孔質層により、地金の生成及び成長を抑制することが可能となる。これにより、スカム堰による流動制御機能を鋳造初期から発揮することができ、スカムの冷却ロールへの巻き込みを抑制することができるとともに、冷却ロールの周面近傍での溶融金属の流動を安定させることができ、薄肉鋳片の表面品質の向上を図ることができる。
【００１６】
さらに、スカム堰が、堰本体に多孔質層が貼り付けられた構造とされているので、堰本体自体を多孔質にする必要がなく、安価な材料を使用できるなど、堰本体の設計の自由度を大きくすることができる。
【００１７】
ここで、本発明のスカム堰においては、前記多孔質層は、セラミックスファイバーからなる多孔質シートで構成されていることが好ましい。
この場合、従来のスカム堰の表面にセラミックスファイバーからなる多孔質シートを配設することで多孔質層を形成することができ、構造が非常に簡単となる。また、鋳造条件に応じて、熱伝導性、耐熱性等を考慮してセラミックスファイバーからなる多孔質シートを選択することで、的確にスカム堰表面における地金の生成及び成長を抑制することが可能となる。
【００１８】
また、本発明のスカム堰においては、前記多孔質層は、アルミナ又はジルコニアで構成されていることが好ましい。
アルミナ及びジルコニアは、溶融金属との濡れ性が悪く、かつ、スカムとの濡れ性が良いことから、スカム堰の溶融金属と接触する領域に多孔質層を形成することによってスカム除去効果が高くなる。また、溶融金属と接した際に多孔質層の気孔部に溶融金属が入り込むことが抑制され、断熱性が維持されることになる。
【００１９】
さらに、本発明のスカム堰においては、前記多孔質層は、気孔率が５０％以上９８％以下の範囲内、厚さが０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内とされていることが好ましい。
この場合、多孔質層の気孔率が５０％以上とされているので、気孔部が十分に確保されており、断熱性に優れている。一方、多孔質層の気孔率が９８％以下とされているので、多孔質層の強度が確保される。
また、多孔質層の厚さが０．５ｍｍ以上とされているので、強度及び断熱性を確保することができる。さらに、多孔質層の厚さが１０ｍｍ以下とされているので、この多孔質層自体の破損やスカム堰からの脱落を抑制することができる。
【００２０】
本発明の双ロール式連続鋳造装置は、回転する一対の冷却ロール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、前記冷却ロールの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双ロール式連続鋳造装置であって、前述のスカム堰が、前記溶融金属プール部に配設されていることを特徴としている。
【００２１】
また、本発明の薄肉鋳片の製造方法は、回転する一対の冷却ロール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、前記冷却ロールの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双ロール式連続鋳造装置であって、前述のスカム堰を、前記溶融金属プール部に配設することを特徴としている。
【００２２】
この構成の双ロール式連続鋳造装置及び薄肉鋳片の製造方法によれば、多孔質層を有するスカム堰が溶融金属プール部に配設されているので、溶融金属からスカム堰側への抜熱が抑えられ、スカム堰表面における地金の生成及び成長を抑制することができる。また、スカム堰によってスカムが冷却ロールに巻き込まれることを抑制でき、薄肉鋳片の鋳造を安定して行うことができる。
【発明の効果】
【００２３】
上述のように、本発明によれば、スカム堰表面における地金の生成及び成長を抑制し、安定して鋳造を行うことが可能なスカム堰、このスカム堰を備えた双ロール式連続鋳造装置、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】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態である双ロール式連続鋳造装置の一例を示す説明図である。
【図２】図１に示す双ロール式連続鋳造装置の一部拡大説明図である。
【図３】図１に示す双ロール式連続鋳造装置の溶鋼プール部の断面説明図である。
【図４】図３に示す溶鋼プール部の上面説明図である。
【図５】本発明の実施形態であるスカム堰の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本発明の実施形態について、添付した図面を参照して説明する。以下の実施形態においては、鋳造する対象金属を鋼として説明する。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。
本実施形態では、溶融金属として溶鋼を用いており、鋼材からなる薄肉鋳片１を製造するものとされている。なお、鋼種としては、例えば０．００１〜０．０１％Ｃ極低炭鋼、０．０２〜０．０５％Ｃ低炭鋼、０．０６〜０．４％Ｃ中炭鋼、０．５〜１．２％Ｃ高炭鋼、ＳＵＳ３０４鋼に代表されるオーステナイト系ステンレス鋼、ＳＵＳ４３０鋼に代表されるフェライト系ステンレス鋼、３．０〜３．５％Ｓｉ方向性電磁鋼、０．１〜６．５％Ｓｉ無方向性電磁鋼等（なお、％は、質量％）が挙げられる。
また、本実施形態では、製造される薄肉鋳片１の幅が２００ｍｍ以上１８００ｍｍ以下の範囲内、厚さが０．８ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲内とされている。
【００２６】
本実施形態である薄肉鋳片の製造方法に用いられる双ロール式連続鋳造装置１０について説明する。
図１に示す双ロール式連続鋳造装置１０は、一対の冷却ロール１１、１１と、薄肉鋳片１を支持するピンチロール１２，１２及び１３，１３と、一対の冷却ロール１１、１１の幅方向端部に配設されたサイド堰１５と、これら一対の冷却ロール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１８と、このタンディッシュ１８から溶鋼プール部１６へと溶鋼３を供給する浸漬ノズル１９と、を備えている。
【００２７】
この双ロール式連続鋳造装置１０においては、溶鋼３が回転する冷却ロール１１，１１に接触して冷却されることにより、冷却ロール１１，１１の周面の上で凝固シェル５、５が成長し、一対の冷却ロール１１，１１にそれぞれ形成された凝固シェル５、５同士がロールキス点で圧着されることによって、所定厚みの薄肉鋳片１が鋳造される。
【００２８】
ここで、図３に示すように、溶鋼プール部１６には、溶鋼３が貯留されており、溶鋼面には、アルミナ皮膜等からなるスカムＸが形成されている。
このスカムＸが冷却ロール１１に巻き込むことを抑制するために、溶鋼プール部１６には、スカム堰２０が配設される。詳述すると、図２から図４に示すように、スカム堰２０は、浸漬ノズル１９と冷却ロール１１、１１との間に配置され、その一部が溶鋼３内に浸漬されている。
【００２９】
上述のように、溶鋼プール部１６にスカム堰２０を配設した際にスカム堰２０の周囲に地金が発生した場合には、この地金が冷却ロール１１上の凝固シェル５に捕捉されて薄肉鋳片１に巻き込まれ、薄肉鋳片１の表面欠陥の原因となる。
特に、スカム堰２０は、溶鋼プール部１６の浸漬ノズル１９と冷却ロール１１、１１との間に配置されることから、鋳造開始前に予熱をすることが困難であり、地金が発生しやすい傾向にある。
【００３０】
そこで、本実施形態であるスカム堰２０は、上述の地金の発生を抑制するために、少なくとも溶鋼３と接触する領域の冷却ロール１１側を向く面に、多孔質層２２が形成されている。
ここで、スカム堰２０は、矩形平板状をなしており、図３に示すように、溶鋼３への浸漬深さ（鉛直方向の深さ）Ｄが５ｍｍ以上とされており、この溶鋼３に浸漬される領域に多孔質層２２が形成されている。なお、この浸漬深さＤが５ｍｍを下回った場合には、溶鋼プール部１６の表面の波立ちや表面流れによって、スカムＸがスカム堰２０を潜り抜けることがある。
【００３１】
詳述すると、本実施形態であるスカム堰２０は、図５に示すように、堰本体２１と、弧の堰本体２１の一部の表面に積層配置された多孔質層２２と、を備えている。
ここで、堰本体２１は、強度と耐熱性を有し、熱変形の少ない材料で構成されている。具体的には、シリカ、アルミナ、ジルコニア等の酸化物、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等の窒化物、黒鉛、および、これらの複合材料を用いることができる。
【００３２】
多孔質層２２は、セラミックスファイバーからなる多孔質シートが堰本体２１の表面に貼り付けられることで構成されている。これにより、堰本体２１自体を多孔質にする必要がなくなって、安価な材料を使用できるなど、堰本体２１の設計の自由度を大きくすることができる。なお、多孔質層２２（多孔質シート）を貼り付ける際には、骨材としてアルミナ又はジルコニアを含有し、無機バインダーとしてリン酸塩、ホウ酸塩やケイ酸塩等を含有する耐熱性接着剤を用いることが好ましい。
【００３３】
また、この多孔質層２２（多孔質シート）は、溶鋼に対して耐食性を有するアルミナ又はジルコニアで構成されている。すなわち、アルミナ又はジルコニアの繊維の集合体とされている。具体的には、アルミナ又はジルコニアの繊維からなるフェルトやクロスを適用することができる。
ここで、多孔質層２２（多孔質シート）を構成する繊維の外径は、例えば１μｍ以上２０μｍ以下の範囲内とされている。
また、多孔質層２２（多孔質シート）の密度は、０．０８ｇ／ｃｍ３以上３．０ｇ／ｃｍ３以下の範囲内とされている。
【００３４】
そして、本実施形態においては、多孔質層２２（多孔質シート）は、気孔率Ｐが５０％以上９８％以下の範囲内とされている。
ここで、上述の気孔率Ｐ（％）は、多孔質層２２（多孔質シート）の見掛け密度をＭ１、多孔質層２２（多孔質シート）と同組成物質の密度Ｍ０とした際に、以下の式で算出される。
Ｐ＝１００×（１−Ｍ１／Ｍ０）
なお、上述のアルミナ又はジルコニアの繊維の集合体からなる多孔質層２２（多孔質シート）においては、１／３程度の厚さまで圧縮しても元の厚さに復元するため、見掛け密度は圧縮する前の状態で測定したものを用いた。
【００３５】
ここで、上述の気孔率Ｐを５０％以上とすることで断熱効果を十分確保することができる。一方、上述の気孔率Ｐを９８％以下とすることで多孔質層２２（多孔質シート）の強度を確保することができる。
このため、本実施形態では、多孔質層２２（多孔質シート）の気孔率Ｐを５０％以上９８％以下の範囲内に設定している。
なお、断熱効果を確実に奏功せしめるためには、多孔質層２２（多孔質シート）の気孔率Ｐの下限を８０％以上とすることが好ましく、８８％以上とすることがさらに好ましい。また、多孔質層２２（多孔質シート）の強度を十分に確保するためには、多孔質層２２（多孔質シート）の気孔率Ｐの上限を９７％以下とすることが好ましく、９６％以下とすることがさらに好ましい。
【００３６】
また、本実施形態においては、多孔質層２２（多孔質シート）は、その厚さｔが０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内とされている。
厚さｔを０．５ｍｍ以上とすることにより、十分な断熱効果を得ることができ、かつ、強度を確保することができる。一方、厚さｔを１０ｍｍ以下とすることにより、多孔質層２２（多孔質シート）自体の破損や堰本体２１からの脱落を抑制することができる。
このため、本実施形態では、多孔質層２２（多孔質シート）の厚さｔを０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内に設定している。
なお、強度を確保するとともに断熱効果を確実に奏功せしめるためには、多孔質層２２（多孔質シート）の厚さｔの下限を１．０ｍｍ以上とすることが好ましく、２．０ｍｍ以上とすることがさらに好ましい。また、多孔質層２２（多孔質シート）自体の破損や堰本体２１からの脱落を的確に抑制するためには、多孔質層２２（多孔質シート）の厚さｔの上限を８ｍｍ以下とすることが好ましく、６ｍｍ以下とすることがさらに好ましい。
【００３７】
また、本実施形態においては、多孔質層２２は、スカム堰２０の溶鋼３と接触する領域の冷却ロール１１側を向く面、浸漬ノズル１９側を向く面、及び、下面に、それぞれ形成されている。
ここで、多孔質層２２の上端は、湯面変動が生じても溶鋼３と多孔質層２２とが接するように、定常の湯面高さから上方に少なくとも１０ｍｍ以上、好ましくは３０ｍｍ以上の位置まで設置することが好ましい。
【００３８】
以上のような構成とされた本実施形態によれば、スカム堰２０のうち少なくとも溶鋼３と接触する領域の冷却ロール１１側を向く面に、断熱性に優れ、かつ、熱容量の小さな多孔質層２２が形成されているので、溶鋼３からスカム堰２０側への抜熱が抑えられ、スカム堰２０表面における地金の生成及び成長を抑制することができる。なお、本実施形態においては、スカム堰２０の溶鋼３と接触する領域の冷却ロール１１側を向く面、浸漬ノズル１９側を向く面、及び、下面に、それぞれ多孔質層２２が形成されているので、スカム堰２０への地金の生成及び成長をさらに確実に抑制することができる。
【００３９】
また、鋳造初期においてスカム堰２０の温度が低く地金が生成しやすい時期であっても、断熱性に優れた多孔質層２２により、スカム堰２０側への放熱が抑制され、地金の生成及び成長を抑制することが可能となる。これにより、スカム堰２０による流動制御機能を鋳造初期から発揮することができ、スカムＸの冷却ロール１１への巻き込みを抑制することができるとともに、冷却ロール１１の周面近傍での溶鋼３の流動を安定させることができ、薄肉鋳片１の表面品質の向上を図ることができる。
【００４０】
さらに、本実施形態では、多孔質層２２がセラミックスファイバーからなる多孔質シートで構成されていることから、従来のスカム堰の表面に多孔質シートを貼り付けることで多孔質層２２を形成することができ、構造が非常に簡単となる。また、鋳造条件に応じて、熱伝導性、耐熱性等を考慮してセラミックスファイバーからなる多孔質シートを選択することで、的確にスカム堰２０の表面における地金の生成及び成長を抑制することが可能となる。
【００４１】
また、本実施形態においては、多孔質層２２が、溶鋼３との濡れ性が悪く、かつ、スカムＸとの濡れ性が良いアルミナ又はジルコニアで構成されているので、スカム堰２０の溶鋼３と接触する領域に多孔質層２２を形成することによってスカム除去効果が高くなる。また、溶鋼３と接した際に多孔質層２２の気孔部に溶鋼３が入り込むことが抑制され、断熱性が維持されることになる。
【００４２】
また、本実施形態においては、多孔質層２２（多孔質シート）の気孔率Ｐが５０％以上とされているので、気孔部が十分に確保されており、断熱性に優れている。また、多孔質層２２（多孔質シート）の気孔率Ｐが９８％以下とされているので、多孔質層２２の強度を確保することができる。
【００４３】
さらに、本実施形態においては、多孔質層２２（多孔質シート）の厚さｔが０．５ｍｍ以上とされているので、強度及び断熱性を確保することができる。さらに、多孔質層２２（多孔質シート）の厚さｔが１０ｍｍ以下とされているので、この多孔質層２２自体の破損や堰本体２１からの脱落を抑制することができる。
【００４４】
また、本実施形態においては、スカム堰２０が堰本体２１と多孔質層２２とを備えた構造とされているので、溶鋼３が堰本体２１に直接接触することがなく、浸漬ノズル１９からの吐出流が堰本体２１に衝突することも抑制される。よって、堰本体２１に生じる熱応力が緩和され、堰本体２１の熱変形や熱衝撃割れの発生を抑制することができる。また、堰本体２１への熱負荷、溶鋼３との反応が抑制される。
このため、堰本体２１を構成する材質、形状等の許容範囲が広くなり、設計の自由度が向上する。例えば、多孔質層２２を配設しない場合に比べて、堰本体２１の厚さを２／３〜１／２程度まで薄肉化することが可能となる。
【００４５】
また、本実施形態では、アルミナ及びジルコニアを有する耐熱性接着剤を用いて、堰本体２１の表面に多孔質シートが貼り付けられることで多孔質層２２が形成されているので、鋳造時に、多孔質層２２（多孔質シート）が容易に剥離することを防止できる。よって、鋳造中においても、スカム堰２０の表面における地金の生成及び成長を抑制することができ、鋳造を安定して実施することができる。
【００４６】
以上、本発明の実施形態であるスカム堰、双ロール式連続鋳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、ピンチロールを配設した双ロール式連続鋳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。
【実施例】
【００４７】
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。
【００４８】
以下に示すスカム堰を用いて、冷却ロールの直径６００ｍｍ、冷却ロールの幅８００ｍｍ、溶鋼プール部における溶鋼深さ２１２ｍｍ、冷却ロールの周速度５０ｍ／ｍｉｎにて、厚さ２ｍｍの薄肉鋳片を鋳造した。この薄肉鋳片の組成は、質量％で０．０５％Ｃ、０．６％Ｓｉ、１．５％Ｍｎ、０．０３％Ａｌ、残部Ｆｅ及び不純物である。この組成の鋼の液相線温度は１５１７℃であり、過熱度３０〜５０℃となるように溶鋼プール部に注入する溶鋼温度は１５４７〜１５６７℃とした。
【００４９】
（本発明例１）
本発明例１では、以下に示すスカム堰を用いて鋳造を実施した。
・堰本体の材質：窒化ホウ素
・堰本体のサイズ：幅７２０ｍｍ、厚さ１２ｍｍ、高さ２００ｍｍ  
・浸漬深さ：２５ｍｍ
・多孔質層の材質：ジルコニアファイバー
・多孔質層の気孔率：９６％
・多孔質層の厚さ：２．５ｍｍ
・堰本体と多孔質層の取り付け：ジルコニア系接着剤使用
・多孔質層の範囲：浸漬部分を含めスカム堰の下部１００ｍｍ
【００５０】
（本発明例２）
本発明例２では、以下に示すスカム堰を用いて鋳造を実施した。
・堰本体の材質：酸化アルミニウム及び黒鉛の複合材
・堰本体のサイズ：幅７２０ｍｍ、厚さ１０ｍｍ、高さ２４０ｍｍ  
・浸漬深さ：４０ｍｍ
・多孔質層の材質：アルミナファイバー
・多孔質層の気孔率：８５％
・多孔質層の厚さ：３ｍｍ
・堰本体と多孔質層の取り付け：アルミナ系接着剤使用
・多孔質層の範囲：浸漬部分を含めスカム堰の下部７０ｍｍ
【００５１】
（従来例）
従来例では、以下に示すように、多孔質層を有していないスカム堰を用いて鋳造を実施した。
・スカム堰の材質：窒化ホウ素
・スカム堰のサイズ：幅７２０ｍｍ、厚さ１２ｍｍ、高さ２００ｍｍ
・浸漬深さ：２５ｍｍ
【００５２】
本発明例１，２においては、地金の発生が確認されずに、薄肉鋳片を安定して鋳造することができた。
他方、従来例においては、鋳造開始直後の４０秒後にスカム堰に生成した地金が冷却ロール間に噛み込む事象が発生し、薄肉鋳片にも地金の巻き込みが確認された。このとき、通常２ｍｍの鋳片厚さは局所的に増大し、最大３．７ｍｍに達し、均一形状を損ねた。地金はスカム堰表面に形成した凝固層が薄肉鋳片とともに冷却ロール間で圧下され生じたものと推定された。
【００５３】
以上の結果から、本発明によれば、スカム堰表面における地金の発生及び成長を抑制することが可能であることが確認された。
【符号の説明】
【００５４】
１  薄肉鋳片
３  溶鋼
５  凝固シェル
１１  冷却ロール
１６  溶鋼プール部（溶融金属プール部）
２０  スカム堰
２２  多孔質層
【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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