(57)【要約】【課題】鋳造ストリップの板破断またはトリムを低減して圧延することで、製造コストの低減や歩留まりを向上させる。【解決手段】連続鋳造設備に備えられる圧延装置は、鋳造ストリップの上下に配置される一対のワークロール並びにワークロールを支持する一対のバックアップロールを有する４重圧延装置であり、鋳造ストリップの一側の板端部が接する部分で、上ワークロール及び下ワークロールのうち少なくともいずれか一方に、中央から端部に向かって縮径するテーパー部を有し、鋳造ストリップの他側の板端部が接する部分で、上ワークロール及び下ワークロールのうち少なくともいずれか一方に、中央から端部に向かって縮径するテーパー部を有し、一対のバックアップロールのうち、上バックアップロールのプロフィルは、上ワークロールのプロフィルと対応し、下バックアップロールのプロフィルは、下ワークロールのプロフィルと対応する。【選択図】図２
2019072730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の冷却ドラムとサイド堰とによって金属溶湯貯留部を形成し、一対の前記冷却ドラムを回転させながら前記金属溶湯貯留部に貯留された金属溶湯を鋳造する双ドラム式連続鋳造装置と、
前記双ドラム式連続鋳造装置の鋳造方向下流側に配置され、鋳造ストリップを圧延する圧延装置と、
を備え、
前記圧延装置は、前記鋳造ストリップの上下に配置される上ワークロール及び下ワークロールからなる一対のワークロール、並びに、前記一対のワークロールを支持する上バックアップロール及び下バックアップロールからなる一対のバックアップロールを有する４重圧延装置であり、
前記鋳造ストリップの一側の板端部が接する部分において、前記上ワークロール及び前記下ワークロールのうち少なくともいずれか一方に、中央から端部に向かって縮径するテーパー部を有し、
前記鋳造ストリップの他側の板端部が接する部分において、前記上ワークロール及び前記下ワークロールのうち少なくともいずれか一方に、中央から端部に向かって縮径するテーパー部を有し、
前記一対のバックアップロールのうち、
前記上バックアップロールのプロフィルは、前記上ワークロールのプロフィルと対応し、
前記下バックアップロールのプロフィルは、前記下ワークロールのプロフィルと対応する、連続鋳造設備。
【請求項２】
前記上ワークロール及び前記下ワークロールのうち少なくともいずれか一方は、前記鋳造ストリップの両側の板端部が接する部分において、中央から端部に向かって縮径するテーパー部を有する、請求項１に記載の連続鋳造設備。
【請求項３】
前記上ワークロール及び前記下ワークロールはそれぞれ、前記鋳造ストリップの一方の板端部が接する部分において、中央から端部に向かって縮径するテーパー部を有し、
前記上ワークロール及び前記下ワークロールの配置は、互いに点対称である、請求項１に記載の連続鋳造設備。
【請求項４】
前記上ワークロール及び前記下ワークロールのうち少なくともいずれか一方の、少なくとも前記テーパー部において、前記ワークロールと前記バックアップロールとの間に潤滑剤を供給する供給装置を配備する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の連続鋳造設備。
【請求項５】
前記供給装置は、
さらに前記テーパー部の最小径と同一径を有する第２のロール径部において、前記ワークロールと前記バックアップロールとの間に潤滑剤を供給する、請求項４に記載の連続鋳造設備。
【請求項６】
前記上ワークロール及び前記下ワークロールのうち、前記テーパー部を有する前記ワークロールのロール幅全体に亘って、前記ワークロールと前記バックアップロールとの間に潤滑剤を供給する供給装置を配備する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の連続鋳造設備。
【請求項７】
一対の冷却ドラムとサイド堰とによって金属溶湯貯留部を形成し、一対の前記冷却ドラムを回転させながら前記金属溶湯貯留部に貯留された金属溶湯を鋳造する双ドラム式連続鋳造装置と、前記双ドラム式連続鋳造装置の鋳造方向下流側に配置され、鋳造ストリップを圧延する圧延装置と、
を備え、
前記圧延装置は、前記鋳造ストリップの上下に配置される上ワークロール及び下ワークロールからなる一対のワークロール並びに前記一対のワークロールを支持する上バックアップロール及び下バックアップロールからなる一対のバックアップロールを有する４重圧延装置であり、
前記鋳造ストリップの一側の板端部が接する部分において、前記上ワークロール及び前記下ワークロールのうち少なくともいずれか一方に、中央から端部に向かって縮径するテーパー部を有し、
前記鋳造ストリップの他側の板端部が接する部分において、前記上ワークロール及び前記下ワークロールのうち少なくともいずれか一方に、中央から端部に向かって縮径するテーパー部を有し、
前記一対のバックアップロールのうち、
前記上バックアップロールのプロフィルは、前記上ワークロールのプロフィルと対応し、
前記下バックアップロールのプロフィルは、前記下ワークロールのプロフィルと対応し、
前記上ワークロール及び前記下ワークロールのうち少なくともいずれか一方の、少なくとも前記テーパー部において、前記ワークロールと前記バックアップロールとの間に潤滑剤を供給する、圧延方法。
【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を備える連続鋳造設備、及び、かかる設備における鋳片の圧延方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
双ドラム式連続鋳造装置では、水平方向に対向配置された一対の連続鋳造用冷却ドラム（以下、「冷却ドラム」ともいう。）とサイド堰によって金属溶湯貯留部を形成し、金属溶湯貯留部に貯留された金属溶湯を一対の冷却ドラムを回転させて薄肉の鋳片（以下、「鋳造ストリップ」という。）を鋳造する（例えば、特許文献１）。金属溶湯貯留部に金属溶湯が貯留されると、冷却ドラムはそれぞれ上方から下方に回転され、金属溶湯を冷却ドラムの周面で凝固、成長させながら鋳造ストリップとして下方へ送り出す。冷却ドラムから送り出された鋳造ストリップは、ピンチロールによって水平方向へ送り出され、下流のインラインミルによって所望の板厚に調整される。インラインミルによって板厚が調整された鋳造ストリップは、インラインミルの下流に設置された巻取装置によってコイル状に巻き取られる。
【０００３】
このような双ドラム式連続鋳造装置では、冷却ドラムは、一般的に、鋳造開始前は低温であり、鋳造を開始すると金属溶湯との接触により昇温する。また、冷却ドラムは、内面から冷却媒体（例えば、冷却水）によって所定の温度以上とならないように冷却されている。以下、冷却ドラムの温度が所定の温度に到達して一定となった期間を定常鋳造期間、定常鋳造期間の任意の時点を定常鋳造時、定常鋳造期間での冷却ドラムの温度を定常温度とする。また、定常鋳造期間の状態を定常状態という。
【０００４】
冷却ドラムのプロフィルは、鋳造を開始してから定常状態となるまでに経過時間とともに変化する。このため、冷却ドラムのプロフィルは、定常鋳造時における鋳造ストリップの板プロフィル（板クラウン）が所望の板プロフィルとなるように設定されている。
【０００５】
また、このような双ドラム式連続鋳造装置では、鋳造開始に当たってダミーシートが用いられている。このダミーシートの先端は、コイル巻取機にセットされ、ダミーシートの尾端は双ロールドラムで挟むようにセットされている。
【０００６】
鋳造ストリップの先端となる溶融した金属は先ず、冷えて固まり前述のダミーシートの尾端と結合する。その後冷却ドラムが回転して、順次鋳造コイルに供給される。ダミーシートの結合部の板厚は、鋳造ストリップの板厚よりも遙かに厚いものとなる。この板厚が厚い部分をこぶとも称する。こぶをピンチロールやインラインミルで強く押さえたり圧延したりすると蛇行や板破断を生じるため、この部分はから通しを行い、インラインミルでの圧延は定常状態になってから開始される。
【０００７】
上記設備で圧延製造された鋳造ストリップは、巻き取り装置にてコイル状に巻き取られた後、表面のスケールを取るために酸洗処理が行われる。その後、更にリバース圧延機（例えば、クラスター圧延機）にて、目標とする板厚（例えば、０．３〜０．２ｍｍ）まで繰り返し圧延が行われる。リバース圧延機のロール径は、インラインミルのロール径（例えば、直径２００ｍｍ〜４００ｍｍ）より小さなロール径（例えば、直径６０ｍｍ〜８０ｍｍ）を有する。
【０００８】
インラインミルでの圧延では、圧延時に生じる、例えば、撓み、ロール扁平等のロールの形状変化に応じて、鋳造ストリップが変形し得る。鋳造ストリップの変形の一例としては、鋳造ストリップの板端部付近で板厚が急激に減少するエッジドロップが挙げられる。
【０００９】
エッジドロップは、鋳造ストリップの板端部と該板端部に接するロールとの接触面において発生し、ロールの扁平変形によって引き起こされる。ロールの扁平変形は、鋳造ストリップが圧延される際、ロールと鋳造ストリップとが接する箇所のロールに荷重がかかる一方、ロールと鋳造ストリップとが接さない箇所には荷重がかからないことで、両者の箇所で弾性変形が大きく異なる結果、板端部のロールギャップが板中央のロールギャップより小さくなるため発生する。即ち、ロールの扁平変形は、鋳造ストリップＳと該ロールとが接触する領域において、ロールが、凹状に弾性変形し、板中央に比べて板端部の弾性変形が少なくなる変形である。凹状のロール変形により発生したエッジドロップの発生範囲では、鋳造ストリップにはロールバイト内で板幅方向に際立ってメタルフローが生じ、マスフロー一定の関係から板幅が変化する。このエッジドロップの発生範囲あるいはエッジドロップ量は、ロール径により異なり、ロール径が拡大するほど大きくなる。
【００１０】
例えば、直径２００ｍｍ〜４００ｍｍのロール径を持つインラインミルを使用して圧延を行うと、エッジドロップが板端から２０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲で発生する。一方で、例えば、直径６０ｍｍ〜８０ｍｍのロール径を持つリバースミルを使用して圧延を行うと、エッジドロップは、板端から１０ｍｍ〜２０ｍｍで発生する。このようにそれぞれの圧延機が有するロール径が異なることにより、エッジドロップの発生範囲が異なる。更に、ロール径が拡大するほど、エッジドロップの発生範囲は拡大することが分かる。
【００１１】
上記のように、ロール径が相対的に大きい大径ロール圧延機で圧延した鋳造ストリップでは、エッジドロップの発生範囲が広く、エッジドロップ量が大きい。一方で、ロール径が相対的に小さい小径ロール圧延機で圧延した鋳造ストリップでは、エッジドロップの発生範囲が狭く、エッジドロップ量が小さい。よって、大径ロール圧延機で圧延した鋳造ストリップを小径ロール圧延機で圧延する場合、大径ロール圧延機にて生じたエッジドロップの端部では、板が、小径ロール圧延機と接しない部分、あるいは板の中央部よりも極端に圧延されない部分が生じる。この小径ロールと接しない板部分あるいは板の中央部よりも極端に圧延されない部分は、接する板部分よりも圧下が不足する。したがって、板幅方向に圧下率、いわゆる伸び率、の異なる部分が生じることとなる。これを、圧下の不整合と称す。
【００１２】
この圧下の不整合により、板中央よりも少ない圧下率で圧延された板端部には、大きな引張り応力が発生する。特に、鋳造ストリップに欠陥（例えば、割れ、クラック）がある場合には、欠陥部に引張り応力が集中し、板破断を招く。従って、この圧下の不整合が引き起こす板破断を抑制するべく、鋳造ストリップの板端部における欠陥を取り除くために、鋳造ストリップの一部は、板端部から一定の幅をもってトリムされる。
【００１３】
大径ロール圧延機により既に圧延された鋳造ストリップは、小径ロール圧延機により圧延を行う前に、例えば、片側３０ｍｍ(合計６０ｍｍ)ほどトリムされる。このトリムにより、圧下の不整合による板破断は大幅に抑制されるが、同時に歩留り低下が生じる。
【００１４】
以上のように、例えば、従来の双ドラム式連続鋳造設備における大径ロールを有するインラインミルにて圧延した鋳造ストリップを、小径ロールを有するリバース圧延機で所定の板厚まで圧延する場合には、板破断やトリムによる製造コストの増大や、歩留まりの低下が生じていた。
【００１５】
圧下の不整合を引き起こし得るエッジドロップを抑制させる方法として、例えば特許文献２には、ワークロールの片側にテーパー部を有した片テーパーワークロールを用いることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２０００−３４３１０３号公報
【特許文献２】特開平０９−２０６８１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、上記特許文献２に開示された片テーパーワークロールで圧延することは、エッジドロップを抑制する方法としては有効であるものの以下に示すような問題があった。
【００１８】
特許文献２のように、ワークロールにテーパーを施すと、ワークロールとバックアップロールとが接している部分がロール幅方向に短くなる。従ってワークロールとバックアップロールが接する部分へのヘルツ応力が上昇し、スポーリングなどの表面損傷がロールに発生し易くなる。ワークロールに表面損傷が生じると、圧延の際に、損傷痕が鋳造ストリップに転写されてしまうため製品不良となったり、損傷が著しい場合にはロールに割損が生じたりする。このヘルツ応力を低減する手段としては、例えば、ワークロールと接触するバックアップロールの直径を大きくすることが考えられる。バックアップロールの直径を大きくすることで、ワークロールとバックアップロールとが接する部分がロール周方向に大きくなり、ヘルツ応力が低減される。しかしながら、例えば、ワークロール径４００ｍｍ、バックアップロール径１２００ｍｍを有する圧延設備において、バックアップロール径を２倍にした場合では、ヘルツ応力の低下率は１割にも満たない。つまり、バックアップロールの拡径を試みても、ヘルツ応力はほとんど低減せず、ロールの表面損傷に対する低減効果は薄い。
【００１９】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、双ドラム式連続鋳造設備により製造される鋳造ストリップを、次工程の圧延で板破断またはトリムを低減して圧延することで、製造コストの低減や歩留まりを向上させる、新規かつ改良された連続鋳造設備及び鋳造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、一対の冷却ドラムとサイド堰とによって金属溶湯貯留部を形成し、一対の前記冷却ドラムを回転させながら前記金属溶湯貯留部に貯留された金属溶湯を鋳造する双ドラム式連続鋳造装置と、前記双ドラム式連続鋳造装置の鋳造方向下流側に配置され、鋳造ストリップを圧延する圧延装置と、を備え、前記圧延装置は、前記鋳造ストリップの上下に配置される上ワークロール及び下ワークロールからなる一対のワークロール、並びに、前記一対のワークロールを支持する上バックアップロール及び下バックアップロールからなる一対のバックアップロールを有する４重圧延装置であり、前記鋳造ストリップの一側の板端部が接する部分において、前記上ワークロール及び前記下ワークロールのうち少なくともいずれか一方に、中央から端部に向かって縮径するテーパー部を有し、前記鋳造ストリップの他側の板端部が接する部分において、前記上ワークロール及び前記下ワークロールのうち少なくともいずれか一方に、中央から端部に向かって縮径するテーパー部を有し、前記一対のバックアップロールのうち、前記上バックアップロールのプロフィルは、前記上ワークロールのプロフィルと対応し、前記下バックアップロールのプロフィルは、前記下ワークロールのプロフィルと対応する、連続鋳造設備が提供される。
【００２１】
前記上ワークロール及び前記下ワークロールのうち少なくともいずれか一方は、前記鋳造ストリップの両側の板端部が接する部分において、中央から端部に向かって縮径するテーパー部を有してもよい。
【００２２】
前記上ワークロール及び前記下ワークロールはそれぞれ、前記鋳造ストリップの一方の板端部が接する部分において、中央から端部に向かって縮径するテーパー部を有し、前記上ワークロール及び前記下ワークロールの配置は、互いに点対称であってもよい。
【００２３】
前記上ワークロール及び前記下ワークロールのうち少なくともいずれか一方の、少なくとも前記テーパー部において、前記ワークロールと前記バックアップロールとの間に潤滑剤を供給する供給装置を配備してもよい。
【００２４】
前記供給装置は、さらに前記テーパー部の最小径と同一径を有する第２のロール径部において、前記ワークロールと前記バックアップロールとの間に潤滑剤を供給してもよい。
【００２５】
前記上ワークロール及び前記下ワークロールのうち、前記テーパー部を有する前記ワークロールのロール幅全体に亘って、前記ワークロールと前記バックアップロールとの間に潤滑剤を供給する供給装置を配備してもよい。
【００２６】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、一対の冷却ドラムとサイド堰とによって金属溶湯貯留部を形成し、一対の前記冷却ドラムを回転させながら前記金属溶湯貯留部に貯留された金属溶湯を鋳造する双ドラム式連続鋳造装置と、前記双ドラム式連続鋳造装置の鋳造方向下流側に配置され、鋳造ストリップを圧延する圧延装置と、を備え、前記圧延装置は、前記鋳造ストリップの上下に配置される上ワークロール及び下ワークロールからなる一対のワークロール並びに前記一対のワークロールを支持する上バックアップロール及び下バックアップロールからなる一対のバックアップロールを有し、前記鋳造ストリップの一側の板端部が接する部分において、前記上ワークロール及び前記下ワークロールのうち少なくともいずれか一方に、中央から端部に向かって縮径するテーパー部を有し、前記鋳造ストリップの他側の板端部が接する部分において、前記上ワークロール及び前記下ワークロールのうち少なくともいずれか一方に、中央から端部に向かって縮径するテーパー部を更に有し、前記一対のバックアップロールのうち、前記上バックアップロールのプロフィルは、前記上ワークロールのプロフィルと対応し、前記下バックアップロールのプロフィルは、前記下ワークロールのプロフィルと対応し、前記上ワークロール及び前記下ワークロールのうち少なくともいずれか一方の、少なくとも前記テーパー部において、前記ワークロールと前記バックアップロールとの間に潤滑剤を供給する、圧延方法が提供される。
【発明の効果】
【００２７】
以上、説明したように本発明によれば、双ドラム式連続鋳造装置で製造した鋳造ストリップの次工程の圧延における板破断やトリムを低減することができ、製造コストの低減や歩留まり向上をさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る連続鋳造設備の概略構成を示す説明図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係るワークロール及びバックアップロールの形状を示す図である。
【図３】本発明の第一の実施形態に係るワークロール及びバックアップロールのプロフィルの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
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。
【００３０】
＜１．概要＞
本発明者は、双ドラム式連続鋳造装置によって鋳造された鋳片である鋳造ストリップを、一対のワークロール及び一対のワークロールを支持する一対のバックアップロールを有するインラインミルを備えた圧延装置によって圧延する場合に、次工程の圧延における板破断やトリムを低減するための圧延技術を鋭意研究した。その結果、テーパー部を有するワークロールとバックアップロールとのロール軸方向の接触幅を長くすることを想到した。言い換えると、ロールの形状として、テーパー部を有するワークロールのロールプロフィルに対応するプロフィルをバックアップロールに付与することを想到した。ワークロールとバックアップロールとの接触幅を長くすることで、テーパー部を有するワークロールにかかるヘルツ応力を低下させることができ、該ワークロールの損傷を抑制することができる。
【００３１】
また、上述のプロフィルを付与すると、バックアップロールは、ロール内で幅方向に異なる径を有する。そのため、ロールの回転数が同じであれば、ロールの幅方向には、異なるロール周速が分布することとなる。つまり、ロール中央部の周速が同じであっても板端部の周速が異なると、ロール端部にて滑りが生じ、ロールの摩耗が早まり得る。
【００３２】
また、鋳造ストリップの板端部では、材料の幅方向のメタルフローが生じやすく、また、板端部において鋳造ストリップとワークロールとの間の荷重であり応力は板中央よりも高い。そのため板端部近傍に接している領域のワークロールは、板中央部近傍に接している領域のワークロールの摩耗よりも早くなる。これにより、バックアップロールとワークロールとのロールプロフィルの対応状況がさらに悪化する。
【００３３】
本発明者は、ロール摩耗により、バックアップロールとワークロールのロールプロフィルが合致しなくなり、圧延後の形状が変化する知見を更に得た。この知見より、上述のプロフィルの付与に加えて、更に潤滑剤を添加することで、ロールの摩耗をさらに抑制することを想到した。
【００３４】
上記より、次工程の圧延における板破断やトリムを低減しつつ圧延できるとともに、歩留まりを向上させ、製造コスト低減を行うことができる。以下、本発明について詳細に説明する。
【００３５】
＜２．連続鋳造設備の概略構成＞
図１を参照して、本発明の第一の実施形態に係る連続鋳造設備の概略構成について説明する。例えば、該連続鋳造設備は、タンディッシュ（貯蔵装置）Ｔと、双ドラム式連続鋳造設備１０と、酸化防止装置２０と、冷却装置３０と、第１のピンチロール装置４０と、インラインミル１００と、第２のピンチロール装置６０と、巻取装置７０、とを備えている。
【００３６】
（双ドラム式連続鋳造装置）
双ドラム式連続鋳造装置１０は、図１に示すように、例えば、一対の冷却ドラム１０ａ、１０ｂと、一対の冷却ドラム１０ａ、１０ｂの軸方向の両側に配置されたサイド堰（図示せず。）と、を備える。一対の冷却ドラム１０ａ、１０ｂとサイド堰とは、タンディッシュＴから供給される溶融金属を貯留する金属溶湯貯留部１５を構成している。
【００３７】
一対の冷却ドラム１０ａ、１０ｂは、第１冷却ドラム１０ａと第２冷却ドラム１０ｂとを備えている。第１冷却ドラム１０ａ及び第２冷却ドラム１０ｂは、軸方向中央が僅かに窪んだ凹形状のプロフィルを有している。また、第１冷却ドラム１０ａと第２冷却ドラム１０ｂとは、製造する鋳造ストリップＳの板厚あるいは内部品質に応じて、冷却ドラム１０ａ、１０ｂの間隔を調整可能に構成されている。第１冷却ドラム１０ａ、第２冷却ドラム１０ｂは、内部に冷却媒体（例えば、冷却水）が流通可能に構成されている。冷却ドラム１０ａ、１０ｂの内部に冷却媒体を流通させることによって、冷却ドラム１０ａ、１０ｂを冷却することができる。
【００３８】
本実施形態では、第１冷却ドラム１０ａ、第２冷却ドラム１０ｂは、例えば、外径８００ｍｍ、ドラム胴長（幅）１５００ｍｍ、定常時における鋳造ストリップＳの板クラウンが３０μｍになるように設定（初期加工）されてもよい。なお、一対の冷却ドラム１０ａ、１０ｂの外径、ドラム胴長（幅）は、これに限定されないことはいうまでもない。
【００３９】
双ドラム式連続鋳造装置１０では、鋳造ストリップＳの先端にダミーシート（図示せず。）を接続して、鋳造を開始する。ダミーシートの先端には、鋳造ストリップＳよりも厚みを有するダミーバー（図示せず。）が設けられており、ダミーバー（図示せず）によってダミーシートが誘導される。また、鋳造ストリップＳの先端とダミーシートとの接続部には、鋳造ストリップＳの板厚よりも厚いこぶ（図示せず。）が形成される。インラインミル１００における圧延では、このこぶがインラインミル１００を通過した後に圧延を開始するフライングタッチと呼ばれる圧延開始方法が行われる。このような圧延開始方法により、鋳造ストリップＳの先端部からフライングタッチ開始部分までの鋳造ストリップＳは、鋳造されたままの状態となる。
【００４０】
（酸化防止装置）
酸化防止装置２０は、鋳造直後の鋳造ストリップＳの表面が酸化してスケールが発生するのを防止するための処理を行う装置である。酸化防止装置２０内では、例えば、窒素ガスによって酸素量を調整することが可能である。酸化防止装置２０は、鋳造する鋳造ストリップＳの鋼種等を考慮し、必要に応じて適用することが好ましい。
【００４１】
（冷却装置）
冷却装置３０は、酸化防止装置２０により酸化防止処理が表面に施された鋳造ストリップＳを冷却する装置である。冷却装置３０は、例えば、複数のスプレーノズル（図示せず。）を備え、鋼種に応じてスプレーノズルから鋳造ストリップＳの表面（上面及び下面）に対して冷却水を噴出し、鋳造ストリップＳを冷却する。
【００４２】
なお、酸化防止装置２０と冷却装置３０との間に、一対の送りロール８７を配置してもよい。一対の送りロール８７は、圧下装置（図示せず。）によって鋳造ストリップＳを挟むとともに、一対の冷却ドラム１０ａ、１０ｂと送りロール８７との間における鋳造ストリップＳのループ長を計測しながら、当該ループ長が一定となるように鋳造ストリップＳに水平方向の搬送力を付与する。送りロール８７は、例えば、ロール径２００ｍｍ、ロール胴長（幅）２０００ｍｍの一対のロールにより構成されている。
【００４３】
（第１のピンチロール装置）
第１のピンチロール装置４０は、インラインミル１００の入側に配置されるピンチロール装置である。第１のピンチロール装置４０は、上ピンチロール４０ａ及び下ピンチロール４０ｂと、ハウジングと、ロールチョックと、圧延荷重検出装置と、圧下装置（第１のピンチロール装置４０以外はいずれも図示せず。）と、を備えている。上ピンチロール４０ａ及び下ピンチロール４０ｂは、それぞれ内部に中空流路が形成されており、冷却媒体（例えば、冷却水）が流通可能に構成されている。冷却媒体を流通させることにより、第１のピンチロール装置４０を冷却することができる。
【００４４】
上ピンチロール４０ａ及び下ピンチロール４０ｂは、例えば、ロール径４００ｍｍ、ロール胴長（幅）２０００ｍｍとしてもよい。上ピンチロール４０ａ及び下ピンチロール４０ｂは、ハウジング内のロールチョックを介して配置されており、モータ（図示せず。）によって回転駆動される。また、上ピンチロール４０ａは、上圧延荷重検出装置（図示せず。）を介しテーパースライン調整装置（図示せず。）と連結されており、下ピンチロール４０ｂは、圧下装置（図示せず。）と接続されている。
【００４５】
かかる構成の第１のピンチロール装置４０では、下ピンチロール４０ｂが圧下装置により上ピンチロール４０ａ側へ押し上げられると、上ピンチロール４０ａ及び下ピンチロール４０ｂに負荷された圧下荷重が検出されるとともに、第１のピンチロール装置４０と矯正装置（図示せず。）との間の鋳造ストリップＳに張力が発生する。また、第１のピンチロール装置４０とインラインミル１００との間の鋳造ストリップＳに生じる張力が予め設定された張力になるように、一対のピンチロール４０ａ、４０ｂとインラインミル１００とにおける鋳造ストリップＳの移動速度は制御されている。また、第１のピンチロール装置４０と矯正装置（図示せず。）との間の鋳造ストリップＳの張力は、テンションロール８８ａにて検出される。第１のピンチロール４０装置の上流側には、鋳造ストリップＳの位置を検出する位置検出装置４１が設けられてもよい。
【００４６】
（インラインミル）
インラインミル１００は、鋳造ストリップＳを圧延して、鋳造ストリップＳを所望の板厚にする圧延装置である。本実施形態では、インラインミル１００は４重圧延装置として構成されている。すなわち、インラインミル１００は、一対のワークロール１０１ａ、１０１ｂと、ワークロール１０１ａ、１０１ｂの上下に配置されたバックアップロール１０２ａ、１０２ｂとを備える。
【００４７】
ワークロール１０１ａ、１０１ｂは、ロール軸を平行にして配置される。バックアップロール１０２ａ、１０２ｂは、ワークロール１０１ａ、１０１ｂを支持し、ワークロール１０１ａ、１０１ｂと同様に、ロール軸を平行にして配置される。このような、ワークロール１０１ａ、１０１ｂ及びバックアップロール１０２ａ、１０２ｂを有する４重圧延装置により、鋳造ストリップＳは圧延される。以下、ワークロール１０１ａ、１０１ｂ及びバックアップロール１０２ａ、１０２ｂの配列方向において鋳造ストリップＳを基準とした時に、鋳造ストリップＳに対して上側に位置するロールをそれぞれ上ワークロール１０１ａ、上バックアップロール１０２ａと称し、鋳造ストリップＳに対して下側に位置するロールをそれぞれ下ワークロール１０１ｂ、下バックアップロール１０２ｂと称する。
【００４８】
本実施形態に係るインラインミル１００を有する４重圧延装置にて圧延する鋳造ストリップＳは、双ドラム式連続鋳造装置１０にて鋳造される鋳片である。鋳造ストリップＳの板幅は、双ドラム式連続鋳造装置１０の冷却ドラム１０ａ、１０ｂにより決定されるため、本実施形態に係るインラインミル１００によって圧延される鋳造ストリップＳの板幅は一定である。したがって、インラインミル１００にて圧延する鋳造ストリップＳ毎に、ワークロール１０１ａ、１０１ｂのエッジドロップ発生範囲やエッジドロップ量はほとんど変化することはない。これより、本実施形態に係るインラインミル１００には、ワークロール１０１ａ、１０１ｂをシフトさせるシフト機構を設ける必要はない。
【００４９】
また、インラインミル１００は、インラインミルを制御するインラインミル制御装置や板厚計（いずれも図示せず。）等を備えている。ワークロール１０１ａ、１０１ｂは、モータ（図示せず。）により回転駆動されるとともに、入側及び出側から冷却水により冷却されている。また、バックアップロール１０２ａの上方には、バックアップロール１０２ａを下方へ圧下する油圧シリンダ（図示せず。）が設けられている。
【００５０】
インラインミル１００では、定常鋳造時に鋳造された鋳造ストリップＳの先端がインラインミル１００を通過した後にインラインミル１００のワークロール１０１ａ、１０１ｂを回転させながらロールギャップを締め込んで圧延を開始する、フライングタッチが行われている。
【００５１】
インラインミル１００は、インラインミル制御装置（図示せず。）により制御されている。インラインミル制御装置は、例えば、インラインミル１００を統括して制御するミル制御部、油圧シリンダを制御する油圧シリンダ制御部、ロール回転制御部、ロールベンディング力設定部等（いずれも図示せず。）を含む。
【００５２】
油圧シリンダ制御部は、バックアップロール１０２ａに連結された油圧シリンダを圧下制御する。油圧シリンダ制御部は、インラインミル１００を統括して制御するミル制御部（図示せず。）からの指示に基づき、油圧シリンダを制御して、ワークロール１０１ａ、１０１ｂ間のロールギャップを調整する。この際、ミル制御部は、インラインミル１００の出側に設置された板厚計（図示せず。）により測定された鋳造ストリップＳの板厚に基づいて、鋳造ストリップＳが予め設定された板厚に形成されるようにロールギャップを調整する。板厚計には、例えばＸ線板厚計等を用いてもよい。ロール回転制御部（図示せず。）は、ミル制御部（図示せず。）からの指示に基づき、ワークロール１０１ａ、１０１ｂの回転速度を制御する。ロールベンディング設定部は、ワークロール１０１ａ、１０１ｂに対するロールベンディング力を設定する。
【００５３】
（第２のピンチロール装置）
第２のピンチロール装置６０は、インラインミル１００の出側に配置されている。第２のピンチロール装置６０は、第１のピンチロール装置４０と同様、上ピンチロール及び下ピンチロールと、圧延荷重検出装置と、圧下装置（第２のピンチロール６０以外は、いずれも図示せず。）と、を備えている。上ピンチロール及び下ピンチロールは、それぞれ内部に中空流路が形成されており、冷却媒体（例えば、冷却水）が流通可能に構成されている。冷却媒体を流通させることにより、ピンチロールを冷却することができる。上ピンチロール及び下ピンチロールは、例えば、ロール径４００ｍｍ、ロール胴長（幅）２０００ｍｍとしてもよい。また、上ピンチロール及び下ピンチロールは、ハウジング内のロールチョックを介して配置されており、モータ（図示せず。）によって回転駆動される。インラインミル１００と第２のピンチロール装置６０との間には、テンションロール８８ｂが配置されている。
【００５４】
（巻取装置）
巻取装置７０は、第２のピンチロール装置６０の出側に配置され、鋳造ストリップＳをコイル状に巻き取る装置である。第２のピンチロール装置６０と巻取装置７０との間には、デフレクターロール８９が配置されている。
【００５５】
以上、連続鋳造設備の概略構成を説明した。
【００５６】
＜３．インラインミル詳細＞
本実施形態に係るインラインミル１００のワークロール１０１ａ、１０１ｂ及びバックアップロール１０２ａ、１０２ｂは、鋳造ストリップＳにおいて発生するエッジドロップを抑制するために、所定のロールプロフィルが設定されている。以下、図２及び図３に基づいて、本実施形態に係るインラインミル１００のワークロール１０１ａ、１０１ｂ及びバックアップロール１０２ａ、１０２ｂのロールプロフィルとこれによる作用について説明する。なお、図２は、本実施形態に係るインラインミル１００のワークロール１０１ａ、１０１ｂ及びバックアップロール１０２ａ、１０２ｂの形状を示す説明図である。図３は、本実施形態に係るワークロール及びバックアップロールのプロフィルの変形例を示す説明図である。
【００５７】
なお、本実施形態では、以下のように鋳造ストリップＳを板端部Ｓｅと板中央部Ｓｃとに区分して説明する。板端部Ｓｅは、板端を含む板端近傍の領域であり、少なくともエッジドロップが発生する部分を含む。板中央部Ｓｃは、板中央を含む、板端部Ｓｅ以外の領域である。
【００５８】
［３．１．ロールプロフィル］
本実施形態に係るインラインミル１００においては、鋳造ストリップＳの一側の板端部Ｓｅが接する部分において、上ワークロール及び下ワークロールのうち少なくともいずれか一方が、中央から端部に向かって縮径するテーパー部を有しており、他側の板端部Ｓｅが接する部分において、上ワークロール及び下ワークロールのうち少なくともいずれか一方が、中央から端部に向かって縮径するテーパー部を有している。このとき、上バックアップロールのロールプロフィルは、上ワークロールのプロフィルに対応しており、下バックアップロールのロールプロフィルは、下ワークロールのロールプロフィルと対応している。以下、ワークロール及びバックアップロールのロールプロフィル例について具体的に説明する。
【００５９】
（両側テーパーワークロール）
まず、図２では、上ワークロール１０１ａ及び上バックアップロール１０２ａの両端にテーパー部を付与する例を示す。図２に示すように、上ワークロール１０１ａは、ロール軸方向にロール中央から両ロール端に向かって、それぞれ、ロール中央部分の第１のロール径部Ｗ１と、第１のロール径部Ｗ１と連続した外周面を有しロール径が漸次縮径するテーパー部Ｗ２と、テーパー部Ｗ２と外周面が連続しテーパー部Ｗ２の最小径を有する第２のロール径部Ｗ３からなる。第１のロール径部Ｗ１のロール径は、テーパー部Ｗ２の最大径と等しい。上ワークロール１０１ａの一側（図２左側）と他側（図２右側）とにそれぞれ形成されるテーパー部Ｗ２は同一の勾配θを有している。したがって、上ワークロール１０１ａは、ロール中心に対してロール軸方向に対称のプロフィルを有している。なお、勾配θは、ロール軸を含む断面または投影面内におけるロール軸とテーパー部の直線の間の角度をいう。
【００６０】
同様に、上バックアップロール１０２ａは、ロール軸方向にロール中央から両ロール端に向かって、それぞれ、ロール中央部分の第１のロール径部Ｂ１と、第１のロール径部Ｂ１と連続した外周面を有しロール径が漸次拡径するテーパー部Ｂ２と、テーパー部Ｂ２と外周面が連続しテーパー部Ｂ２の最大径を有する第２のロール径部Ｂ３からなる。第１のロール径部Ｂ１のロール径は、テーパー部Ｂ２の最小径と等しい。
【００６１】
図２に示すように、上ワークロール１０１ａ及び上バックアップロール１０２ａは、互いに対応するプロフィルを有する。詳しくは、上ワークロール１０１ａの第１のロール径部Ｗ１、テーパー部Ｗ２、第２のロール径部Ｗ３はそれぞれ、上バックアップロール１０２ａの第１のロール径部Ｂ１、テーパー部Ｂ２、第２のロール径部Ｂ３と対応する。かかる構成により、上ワークロール１０１ａ及び上バックアップロール１０２ａが接する面積が大きくなるため、上ワークロール１０１ａと上バックアップロール１０２ａとが接する部分のヘルツ応力の上昇を抑制し、上ワークロール１０１ａ及び上バックアップロール１０２ａの表面損傷を抑制することができる。
【００６２】
ここで、上ワークロール１０１ａのテーパー部Ｗ２（以下、単にテーパー部Ｗ２とも称する。）は、鋳造ストリップＳの両側の板端部Ｓｅと接する部分を含む箇所に少なくとも設けられる。係る構成により、鋳造ストリップＳの板端部Ｓｅは、上ワークロール１０１ａが縮径するテーパー部Ｗ２によって圧延されることとなり、上ワークロール１０１ａの扁平変形が抑制される。これにより、鋳造ストリップＳのエッジドロップの発生を抑制することができる。このとき、鋳造ストリップＳの両側の板端部Ｓｅはそれぞれ、テーパー部Ｗ２が縮径を始める始点上から上ワークロール１０１ａのロール端までの間に位置してもよく、テーパー部Ｗ２が縮径を始める始点上からテーパー部Ｗ２が縮径を終える終点上までの間に位置してもよい。また、テーパー部Ｗ２が縮径を始める始点は、板中央部Ｓｃと板端部Ｓｅとの境界としてもよい。
【００６３】
なお、テーパー部Ｗ２は、ロール中央からロール端に向かって縮径を終える終点が上ワークロール１０１ａのロール端であってもよい。この場合、第２のロール径部Ｗ３は、存在しない。テーパー部Ｗ２の勾配θが小さくなることで、後述するようにエッジアップが発生する可能性を抑制できる。また、第２のロール径部Ｗ３を無くすことで、ロールの加工やバックアップロールとワークロールとのプロフィルの対応が容易となる。
【００６４】
上バックアップロール１０２ａのテーパー部Ｂ２には、上述したテーパー部Ｗ２のプロフィルに対応するプロフィルが設けられる。
【００６５】
なお、図２に示すように、下ワークロール１０１ｂは、ロール幅方向に同一のロール径を有したフラットロールであってもよい。下バックアップロール１０２ｂも同様にロール幅方向に同一のロール径を有している。下ワークロール１０１ｂ及び下バックアップロール１０２ｂは互いに対応するプロフィルを有する。
【００６６】
（片側テーパーワークロール）
次に、図３に、上ワークロール２０１ａ及び下ワークロール２０１ｂの一方の端部に、それぞれテーパー部を付与する例を示す。すなわち、図３に示す例では、鋳造ストリップＳの一側の板端部Ｓｅと接する箇所にて、上ワークロール２０１ａあるいは下ワークロール２０１ｂのいずれか一方がテーパー部ｗ２を有している。上ワークロール２０１ａ及び下ワークロール２０１ｂは点対称に配置され、上ワークロール２０１ａのテーパー部ｗ２と下ワークロール２０１ｂのテーパー部ｗ２とがそれぞれ鋳造ストリップＳの異なる板端部Ｓｅと接するようにする。点対称の配置とすることで上ワークロール２０１ａ及び下ワークロール２０１ｂの共用が可能となる。
【００６７】
具体的には、上ワークロール２０１ａは、ロール軸方向に一側（図３左側）のロール端から他側（図３右側）のロール端に向かって、第１のロール径部ｗ１と、第１のロール径部ｗ１と連続した外周面を有しロール径が漸次縮径するテーパー部ｗ２と、テーパー部ｗ２と外周面が連続しテーパー部ｗ２の最小径を有する第２のロール径部ｗ３を有する。第１のロール径部ｗ１のロール径は、テーパー部ｗ２の最大径と等しい。すなわち、上ワークロール２０１ａは、一側（図３左側）においては、ロール中央からロール端までテーパー部ｗ２の最大径と同一径である第１のロール径部ｗ１のロール径で形成されており、他側（図３右側）においては、ロール中央からロール端に向かって漸次縮径するロール径で形成されている。
【００６８】
一方、下ワークロール２０１ｂは、上ワークロール２０１ａと同様の形状を有し、点対称に配置される。
【００６９】
すなわち、下ワークロール２０１ｂは、ロール軸方向に他側（図３右側）のロール端から一側（図３左側）のロール端に向かって、第１のロール径部ｗ１と、第１のロール径部ｗ１と連続した外周面を有しロール径が漸次縮径するテーパー部ｗ２と、テーパー部ｗ２と外周面が連続しテーパー部ｗ２の最小径を有する第２のロール径部ｗ３を有する。すなわち、下ワークロール２０１ｂは、他側（図３右側）においては、ロール中央からロール端までテーパー部ｗ２の最大径と同一径である第１のロール径部ｗ１のロール径で形成されており、一側（図３左側）においては、ロール中央からロール端に向かって漸次縮径するロール径で形成されている。
【００７０】
上ワークロール２０１ａ及び下ワークロール２０１ｂにそれぞれ形成されるテーパー部ｗ２は同一の勾配θを有している。
【００７１】
上バックアップロール２０２ａ及び下バックアップロール２０２ｂは、それぞれ上ワークロール２０１ａ及び下ワークロール２０１ｂのロールプロフィルに対応するロールプロフィルを有している。上バックアップロール２０２ａは、ロール軸方向に一側（図３左側）のロール端から他側（図３右側）のロール端に向かって、第１のロール径部ｂ１と、第１のロール径部ｂ１と連続した外周面を有しロール径が漸次縮径するテーパー部ｂ２と、テーパー部ｂ２と外周面が連続しテーパー部ｂ２の最大径を有する第２のロール径部ｂ３を有する。同様に、下バックアップロール２０２ｂは、ロール軸方向に他側（図３右側）のロール端から一側（図３左側）のロール端に向かって、第１のロール径部ｂ１と、第１のロール径部ｂ１と連続した外周面を有しロール径が漸次縮径するテーパー部ｂ２と、テーパー部ｂ２と外周面が連続しテーパー部ｂ２の最大径を有する第２のロール径部ｂ３を有する。第１のロール径部ｂ１のロール径は、テーパー部ｂ２の最小径と等しい。
【００７２】
図３に示すように、上ワークロール２０１ａと上バックアップロール２０２ａ、及び、下ワークロール２０１ｂと下バックアップロール２０２ｂは、互いに対応するプロフィルを有する。これにより、上ワークロール２０１ａと上バックアップロール２０２ａ、及び、下ワークロール２０１ｂと下バックアップロール２０２ｂが接する面積が大きくなるため、接触部分におけるヘルツ応力の上昇を抑制し、各ロール２０１ａ、２０２ａ、２０１ｂ、２０２ｂの表面損傷を抑制することができる。
【００７３】
上ワークロール２０１ａ及び下ワークロール２０１ｂのテーパー部ｗ２は、図２に示した両側テーパーワークロールの場合と同様、鋳造ストリップＳの両側の板端部Ｓｅと接する部分を含む箇所に少なくとも設けられる。係る構成により、鋳造ストリップＳの板端部Ｓｅは、上ワークロール１０１ａが縮径するテーパー部Ｗ２によって圧延されることとなり、上ワークロール１０１ａの扁平変形が抑制される。これにより、鋳造ストリップＳのエッジドロップの発生を抑制することができる。なお、テーパー部ｗ２が設けられうる位置は、図２に基づき説明した位置と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００７４】
本実施形態に係るインラインミル１００のワークロール及びバックアップロールのロールプロフィルは、図２、図３に説明した以外のロールプロフィルとすることも可能である。例えば、図２の上ワークロール１０１ａ及び上バックアップロール１０２ａが２つのテーパー部Ｗ２及びＢ２を有するのと同様に、下ワークロール１０１ｂ及び下バックアップロール１０２ｂにも同様のテーパー部をそれぞれ設けてもよい。これにより、鋳造ストリップＳの両板端部Ｓｅは上面側及び下面側ともにテーパー部Ｗ２にて圧延されることになる。あるいは、例えば、図３の上ワークロール２０１ａまたは下ワークロール２０１ｂにおいて、第１のロール径部ｗ１が鋳造ストリップＳの板端部Ｓｅを接している部分にテーパー部を形成してもよい。いずれにおいても、図２及び図３の場合と同様に、鋳造ストリップＳのエッジドロップの発生を抑制することができる。
【００７５】
（テーパー部の形状の決定方法）
図２及び図３に示したテーパー部Ｗ２、ｗ２の形状、すなわちテーパー部の板幅方向における長さ（以下、「テーパー幅」とする。）及び勾配θは、例えば、実験や計算を用いて決定される。テーパー幅はエッジドロップの発生範囲と相関があり、勾配θはエッジドロップ量と相関がある。これらの相関を用いることで、テーパー部の形状を決定することができる。
【００７６】
テーパー部の形状の決定方法の一例を説明すると、まず、インラインミル１００にて所望の板厚に圧延した鋳造ストリップＳを、後のリバース圧延機にて圧延する。そして、リバース圧延機における圧延で、板破断や割れ等の板不具合が発生しなかった鋳造ストリップＳの、リバース圧延１パス目入側でのエッジドロップ発生範囲及びエッジドロップ量を、インラインミル１００にて許容される最大のエッジドロップ発生範囲とエッジドロップ量とする。インラインミル１００にて圧延された鋳造ストリップＳに発生するエッジドロップのエッジドロップ発生範囲及びエッジドロップ量が、最大値以下となるように、テーパー幅及び勾配θを計算することで、テーパー部の形状を決定することができる。例えば、鋳造ストリップＳの少なくとも板端から板中央側に３０ｍｍ〜１５ｍｍの範囲でエッジドロップ量が許容される最大値以下となるようなテーパー部の形状を決定すればよい。勾配θは、大きくするほどエッジドロップ量を大きくすることができ、小さくするほどエッジドロップ量は小さくなる。
【００７７】
なお、板端により近い範囲、例えば上述の例では板端から１５ｍｍまでの範囲においては、エッジドロップ量は制限しなくともよい。しかし、かかる範囲において、板端部にて板厚が減少するエッジドロップに対して板厚が厚くなるエッジアップが発生した場合、エッジアップが大きいと鋳造ストリップＳの巻取り時に不具合が生じる。したがって、かかる不具合が生じない程度のエッジアップは許容される。許容されるエッジアップ量の最大値から、インラインミル１００にて許容される最小のエッジドロップ発生範囲とエッジドロップ量としてもよい。勾配θを小さくするほど、エッジアップ量を小さくすることができ、エッジアップの発生を抑制することができる。上記のように、エッジドロップ及びエッジアップの許容範囲から、テーパー部の形状を決定することができる。
【００７８】
例えば図２に示す上ワークロール１０１ａのテーパーの形状として、ロール径４００ｍｍ、ロール胴長２０００ｍｍの上ワークロール１０１ａ及び下ワークロール１０１ｂ、ロール径１２００ｍｍ、ロール胴長２０００ｍｍの上バックアップロール１０２ａ及び下バックアップロール１０２ｂに対し、板端から８０ｍｍ外側の位置から板中央へ向かって、５ｍｍ(ロール半径)／１００ｍｍ（ロール胴長）のテーパー加工をして、最小径３９０ｍｍ、最大径４００ｍｍ、テーパー幅１００ｍｍのテーパー部を形成してもよい。
【００７９】
［３．２．潤滑剤供給装置］
本実施形態に係るインラインミル１００のワークロールとバックアップロールはテーパー部が形成されているため、ロール内で幅方向に異なる径を有する。そのため、ワークロールとバックアップロールとでは、ロール中央部の周速が同じであってもロール端側の周速が異なる。このため、ロール端側にてロール間で滑りが生じてロールの摩耗してしまい、バックアップロールとワークロールのロールプロフィルが合致しなくなる。そこで、上述のプロフィルの付与に加えて、更に潤滑剤を添加することで、ロールの摩耗を抑制するようにしてもよい。
【００８０】
（構成）
潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置１０３は、図１に示すように、インラインミル１００の入側に設けられる。潤滑剤供給装置１０３は、少なくともワークロールのテーパー部とバックアップロールのテーパー部との間に潤滑剤を供給できればよい。
【００８１】
具体的には、例えば図２に示した両側テーパーワークロールの場合には、テーパー部Ｗ２の上ワークロール１０１ａ及びバックアップロール１０２ａの間に潤滑剤が供給されるように潤滑剤供給装置１０３を配置すればよい。上ワークロール１０１ａのテーパー部Ｗ２では、板端部に接するために、材料の幅方向のメタルフローが生じやすく、摩耗が促進され得る。更には、板端部の板とワークロール間の荷重、いわゆる応力が上昇するために、板端部近傍のテーパー部Ｗ２では、第１のロール径部Ｗ１及び第２のロール径部Ｗ３よりも摩耗が顕著となり得る。これより、テーパー部Ｗ２を潤滑することで、テーパー部Ｗ２での上ワークロール１０１ａとバックアップロール１０２ａとの速度差起因の摩耗に加えて、上ワークロール１０１ａと板との摩擦係数が低減されるので圧延起因の摩耗も低減することが可能となる。
【００８２】
潤滑剤供給装置１０３は、テーパー部Ｗ２に加え、更に、テーパー部Ｗ２の最小径と同一径を有する第２のロール径部Ｗ３で、前記ワークロールと前記バックアップロールとの間に潤滑剤を供給してもよい。かかる構成により、上ワークロール１０１ａとバックアップロール１０２ａとでテーパー部Ｗ２及びＢ２よりもさらにロール周速差が大きい傾向を示す第２のロール径部Ｗ３も潤滑することができ、ロール摩耗を低減することができる。
【００８３】
潤滑剤供給装置１０３は、更にテーパー部Ｗ２、第２のロール径部Ｗ３に加え、板幅方向の板厚が一定の部分と接する第１のロール径部Ｗ１で潤滑剤を供給してもよい。つまり、テーパー部Ｗ２を有するワークロールのロール幅全体に亘って、上ワークロール１０１ａとバックアップロール１０２ａとの間に潤滑剤を供給してもよい。かかる構成により、材料の幅方向のメタルフローが生じにくいとされる板中央部近傍においても、ロールの摩耗を低減することができる。
【００８４】
また、図３に示した片側テーパーワークロールを有するインラインミル２００の場合においても、潤滑剤供給装置１０３は、テーパー部ｗ２で前記ワークロールと前記バックアップロールとの間に潤滑剤を供給しても良い。かかる構成により、図２におけるインラインミル１００と同様に、速度差起因の摩耗に加えて、板との摩擦係数が低減されるので圧延起因の摩耗も低減することが可能となる。
【００８５】
潤滑剤供給装置１０３は、テーパー部ｗ２に加えて、第２のロール径部ｗ３で潤滑剤を供給してもよい。かかる構成により、上ワークロール２０１ａと上バックアップロール２０２ａ若しくは下ワークロール２０１ｂと下バックアップロール２０２ｂのテーパー部ｗ２及びｂ２よりもさらにロール周速差が大きい傾向を示す第２のロール径部Ｗ３も潤滑することができ、ロール摩耗を低減することができる。
【００８６】
さらには、潤滑剤供給装置１０３は、テーパー部ｗ２、第２のロール径部ｗ３及び第１のロール径部ｗ１で潤滑剤を供給してもよい。つまり、テーパー部ｗ２を有するワークロールのロール幅全体に亘って、ワークロール２０１ａ、２０１ｂ及びバックアップロール２０２ａ、２０２ｂの間に潤滑剤を供給してもよい。かかる構成により、材料の幅方向のメタルフローが生じにくいとされる板中央部近傍においても、ロールの摩耗を低減することができる。
【００８７】
ただし、潤滑剤を供給する箇所が増えると、潤滑剤供給装置の構成が複雑となる上に、潤滑油の使用量が増加し、潤滑コストが増大する。潤滑する箇所は、ロールの摩耗低減による効果と潤滑コスト増分を比較して決定すればよい。
【００８８】
（供給方法）
供給方法としては、例えば、エアーアトマイズ方式により、潤滑剤の原液をバックアップロール表面に噴霧しても良い。供給量は例えば３ｍｍｇ／ｍ２であってもよい。ロール速度の変化に応じて、バックアップロール表面に付着する潤滑剤が一定となるように、潤滑油供給量を制御しても良い。
【００８９】
（潤滑剤）
潤滑剤としては合成エステルや合成エステルに植物油を混合したものを基油としても良く、固体潤滑剤や極圧添加剤を混合しても良い。好ましくは、流動点０℃未満かつ粘度６０ｃＳｔ（温度４０℃）以上の潤滑剤を用いても良い。潤滑剤の流動点が０℃未満であり、粘度６０ｃＳｔ（温度４０℃）が好ましいと規定したのは、該条件を逸脱する場合に、冬期には潤滑油が固化し、バックアップロール１０２ａの表面に付着する油分、いわゆるプレートアウト量が減少し、潤滑性が低下するためである。また、潤滑性を向上させるためには、供給量を増やす必要があるため、コスト上昇にもつながる。よって、潤滑剤を上記条件の範囲で選択することにより、潤滑油の原単位の上昇と設備コストとを抑制することができる。
【００９０】
また、潤滑剤としては、フッ化炭素樹脂（テフロン（登録商標））を噴霧してもよい。フッ化炭素樹脂（テフロン（登録商標））は、他の固体潤滑剤や極圧添加剤を混合した潤滑油よりも高価ではあるが、排水処理の面から有利である。また、フッ化炭素樹脂（テフロン（登録商標））は強い吸着膜を形成し、潤滑油よりも潤滑効果の発揮時間が長いため、ロールに対して連続的に供給する必要は無く、間欠的に供給しても良い。フッ化炭素樹脂（テフロン（登録商標））を間欠的に供給する場合は、供給量は例えば１ｍｍｇ／ｍ２であってもよい。
【００９１】
＜４．まとめ＞
以上、本実施形態に係る連続鋳造設備を説明した。本実施形態に係る連続鋳造設備では、鋳造ストリップＳをインラインミルにて所定の板厚まで圧延する場合に、後のリバース圧延機における圧延の１パス目において発生する圧下の不整合により生じる板破断が引き起こす製造コストの増大を抑制できる。更に、インラインミルにおけるエッジドロップを抑制すると共に、板幅方向の板厚精度を向上することができる。これにより、リバース圧延機で圧延する前に行っていたトリムのトリム代を減少することができ、製造コストの低減・歩留り向上をさせることができる。
【実施例】
【００９２】
以下、本発明に関する実施例について説明する。本実施例は、図１と同様の構成を備えた鋳造ストリップＳの製造工程において実施した。また、実施例で使用した鋳造ストリップＳは、板厚２ｍｍ、板幅１２００ｍｍであって、Ｓｉを３％含む高Ｓｉ鋼であった。鋳造開始からの冷却ドラムの加速レートは１５０ｍ／ｍｉｎ／３０秒であり、定常状態の冷却ドラムの回転速度は１５０ｍ／ｍｉｎであった。なお、冷却ドラムの初期プロフィルは定常状態で鋳造ストリップＳの板クラウンが４３μｍになるように初期プロフィルを加工した。また、インラインミルでは圧下率３０％の圧延（板温度１０００℃）が行われ、インラインミル出側の鋳造ストリップＳの板厚は１．４ｍｍとした。インラインミルでの圧延は、鋳造開始から１５秒後（ダミーシートが通過し、鋳造ストリップＳの板クラウン１５０μｍ以下になった後）開始した。
【００９３】
比較例１は、ワークロール及びバックアップロールのプロフィルは共にロール幅方向に同一のロール径を有したフラット形状を有するインラインミルで圧延を行った。また、潤滑油の供給はしなかった。圧延後、酸洗し、直径６０ｍｍのゼンジマー圧延機で更に板厚０．２ｍｍまで多パス圧延を行った。
【００９４】
比較例２は、上ワークロール及び下ワークロールのそれぞれ一側に、板端を基準として、板中央側に８０ｍｍの地点と基準点から他側に８０ｍｍの地点の範囲で、５ｍｍ(ロール半径)/１００ｍｍ（ロール胴長）のテーパー加工を施し、点対称に配置して、バックアップロールはロール幅方向に同一のロール径を有したフラット形状を有するインラインミルで圧延を行った。また、潤滑油の供給はしなかった。その後、酸洗し、直径６０ｍｍのゼンジマー圧延機で更に板厚０．２ｍｍまで多パス圧延を行った。
【００９５】
実施例１は、上ワークロールに、板端を基準として、板中央側に８０ｍｍの地点と基準点から他側に８０ｍｍの地点の範囲で、５ｍｍ(ロール半径)/１００ｍｍ（ロール胴長）のテーパー加工を施した。上バックアップロールには、上ワークロールに対応するプロフィルを有する加工を行った。また、潤滑油供給はしなかった。その後、酸洗し、直径６０ｍｍのゼンジマー圧延機で０．２ｍｍまで多パス圧延を行った。
【００９６】
実施例２は、上ワークロールに、板端を基準として、板中央側に８０ｍｍの地点と基準点から他側に８０ｍｍの地点の範囲で、５ｍｍ(ロール半径)/１００ｍｍ（ロール胴長）のテーパー加工を施した。上バックアップロールには、上ワークロールに対応するプロフィルを有する加工を行った。更に、上ワークロールが順次縮径し、最小径に至るまでの部分で、上バックアップロール表面に、合成エステルを基油とした潤滑剤を３ｍｍｇ／ｍ２供給した。その後、酸洗し、直径６０ｍｍのゼンジマー圧延機で０．２ｍｍまで多パス圧延を行った。
【００９７】
比較例１では、ゼンジマー圧延前に鋳造ストリップＳにトリムを行わない場合、ゼンジマー圧延機での１パス目の圧延時に板破断が生じた。また、ゼンジマー圧延前に片側２０ｍｍをトリムしても、ゼンジマー圧延機での圧延時に板破断が生じた。ゼンジマー圧延前に片側３０ｍｍトリムすれば、ゼンジマー圧延機での圧延時に板破断は生じなかった。従って、ゼンジマー圧延機前で、板幅が１２００ｍｍあった鋳造ストリップＳが合計６０ｍｍトリムされ、歩留まり落ち（６０／１２００（トリム幅／板幅））が発生した。
【００９８】
比較例２では、ゼンジマー圧延前に鋳造ストリップＳをトリムしなくても、板破断は生じなかった。しかしながら、ワークロールとバックアップロール間のヘルツ応力が大きなために、１００コイル圧延した後のバックアップロール表面に激しいスポーリングが発生し、この表面欠陥がワークロールから板に転写され製品不良となり、上ワークロールと上バックアップロールのロール組替が必要となった。
【００９９】
実施例１では、ゼンジマー圧延前にトリムしなくても板破断は生じなかった。スポーリングも１９０コイル圧延しても生じなかった。ただし、上記ロール間で滑りが生じる部分で摩耗が進行した。１９０コイル圧延後には、板形状は許容される平坦度が得られなくなり、上ワークロールと上バックアップロールのロール組替が必要となった。
【０１００】
実施例２では、ゼンジマー圧延前にトリムしなくても板破断は生じなかった。スポーリングも３００コイル圧延しても生じなかった。さらに、潤滑効果により、上記ロール間で滑りが箇所の部分の摩耗が抑制されたので、３００コイル圧延後でも板形状は、許容される平坦度が得られた。
【０１０１】
以上のことから、本発明により、双ドラム式連続鋳造設備により製造される鋳造ストリップＳをロールの表面損傷のなく圧延することが可能となり、次工程の圧延で板破断無く、トリム代を低減し、その結果、歩留まりを向上させ、製造コスト低減が可能なことが確認された。
【０１０２】
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】
【０１０３】
１                      鋳造ストリップＳ製造工程
１０                    双ドラム式連続鋳造装置
１０ａ、１０ｂ          冷却ドラム
１１                    ダミーシート
１２                    突起部
１３                    ダミーバー
１５                    金属溶湯貯留部
２０                    酸化防止装置
３０                    冷却装置
４０                    第１のピンチロール装置
４０ａ、４０ｂ          ピンチロール
１００                  インラインミル
１０１ａ、１０１ｂ、２０１ａ、２０１ｂ      ワークロール
１０２ａ、１０２ｂ、２０２ａ、２０２ｂ      バックアップロール
１０３                  潤滑剤供給装置
６０                    第２のピンチロール装置
７０                    巻取装置
８８ａ、８８ｂ          テンションロール
８９                      デフレクターロール
【図１】
2019072730.tif 000003
【図２】
2019072730.tif 000004
【図３】
2019072730.tif 000005