(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する鋳造ロール（１２）の冷却表面（１２ａ）に溶融金属（３０）を当て、鋳造ロール表面（１２ａ）上で溶融金属を凝固させ、凝固した金属をストリップ（１９）として鋳造ロール表面（１２ａ）から離す金属ストリップ鋳造方法において、清掃により鋳造ロール表面の金属酸化物の分布を変更させることにより、鋳造ロール表面（１２ａ）と溶融金属（３０）との間の界面での熱伝達状態を鋳造ロール（１２）に沿って変更させて鋳造ロール表面（１２ａ）端部での熱伝達を選択的に促進するようにしたことを特徴とする金属ストリップ鋳造方法。
【請求項２】
鋳造ロール表面（１２ａ）が溶融金属（３０）に接触している領域から離れた位置で鋳造ロール表面（１２ａ）を清掃して金属酸化物を除去し、鋳造ロール（１２）に沿って清掃を変化させることにより鋳造ロール表面（１２ａ）端部に鋳造ロール表面（１２ａ）中央部よりも多くの酸化物が残るようにすることを含む、請求項１に記載の金属ストリップ鋳造方法。
【請求項３】
溶融金属が鋼であり、金属酸化物が酸化鉄粒子である、請求項２に記載の金属ストリップ鋳造方法。
【請求項４】
鋼が珪素、マンガン及びアルミニウムを含み、金属酸化物がこれら金属の酸化物で構成される、請求項３に記載の金属ストリップ鋳造方法。
【請求項５】
鋳造ロール表面（１２ａ）の清掃をブラッシングにより行う、請求項２乃至４のいずれかに記載の金属ストリップ鋳造方法。
【請求項６】
鋳造ロール（１２）に沿って延び、鋳造ロール表面（１２ａ）端部よりも鋳造ロール表面（１２ａ）中央部の方をより有効にブラッシングできる１つ又は複数の細長ブラシ（３１，３２；３７，３８；４２，４４）によりブラッシングを行う、請求項５に記載の金属ストリップ鋳造方法。
【請求項７】
鋳造ロール表面端部が、ブラッシングを受けない外縁を含む、請求項６に記載の金属ストリップ鋳造方法。
【請求項８】
ブラッシングの有効性を鋳造ロール中央部から鋳造ロール表面端部へと鋳造ロール（１２）に沿って漸次変化させて、鋳造ロール表面端部に向かっての酸化物形成に勾配を付けた、請求項５乃至７のいずれかに記載の金属ストリップ鋳造方法。
【請求項９】
鋳造表面（１２ａ）に可変テクスチャーを設けて、それにより中央部よりも端部が滑らかなテクチャーを持つようにし、鋳造表面と溶融金属との間の界面での熱伝達状態の変動を高める、請求項１乃至８のいずれかに記載の金属ストリップ鋳造方法。
【請求項１０】
可変テクスチャーが、鋳造ロール表面の各部に深さの異なる周溝を機械仕上げすることにより達成される、請求項９に記載の金属ストリップ鋳造方法。
【請求項１１】
鋳造ロール（１２）と、鋳造ロールの鋳造表面（１２ａ）上に溶融金属（３０）を供給する金属供給手段（１３，１４，１５，１６）とで構成した金属ストリップを鋳造するストリップ鋳造装置において、ロール表面（１２ａ）上での金属酸化物の分布を異ならせるようロール表面（１２ａ）を清掃して、鋳造ロール表面（１２ａ）と溶融金属（３０）との界面での熱伝達状態を鋳造ロールに沿って変化させることにより鋳造ロール表面端部での熱伝達を選択的に促進させるようにした、ロール清掃装置（２１）を特徴とする、金属ストリップを鋳造するストリップ鋳造装置。
【請求項１２】
鋳造ロール表面（１２ａ）が溶融金属（３０）と接触する領域から離れた位置で酸化物を除去することにより、鋳造ロール表面（１２ａ）中央部よりも鋳造ロール表面（１２ａ）端部に多くの酸化物が残るように鋳造ロール表面を清掃するのに鋳造ロール清掃装置（２１）が有効である、 請求項１１に記載の金属ストリップを鋳造するストリップ鋳造装置。
【請求項１３】
鋳造ロール表面（１２ａ）が、鋳造ロール表面中央部よりも鋳造ロール表面端部の方が滑らかであるようにした可変テクスチャーを備えている、請求項１２に記載の金属ストリップを鋳造するストリップ鋳造装置。
【請求項１４】
間に鋳造ロール間隙（１７）を形成する一対の鋳造ロール（１２）と、溶融金属を鋳造ロール間隙（１７）に供給して鋳造ロール間隙（１７）に溶融金属の鋳造溜め（３０）を形成する金属供給ノズル（１６）と、鋳造ロール間隙から鋳造ロール（１２）周方向に離間した位置で酸化物を除去することにより鋳造ロール（１２）を清掃する一対の鋳造ロール清掃装置（２１）とで構成される双ロールストリップ鋳造装置において、各鋳造ロール清掃装置（２１）が、鋳造ロール表面（１２ａ）中央部よりも鋳造ロール表面（１２ａ）端部により多くの酸化物が残るように各鋳造ロール表面（１２ａ）を清掃するのに有効であることを特徴とする双ロールストリップ鋳造装置。
【請求項１５】
鋳造ロール清掃装置（２１）が、鋳造ロールに沿って延びて前記位置で鋳造ロールに係合する細長ブラシ（３１，３２；３７，３８；４２，４４）で構成される、請求項１４に記載の双ロールストリップ鋳造装置。
【請求項１６】
各鋳造ロール清掃装置（２１）が、鋳造ロール表面の中央部が両ブラシによってブラッシングされ、鋳造ロール表面各端部がブラシのいずれか一方のみによりブラッシングされるように重なって配置された一対のブラシ（３１，３２；３７，３８；４２，４４）で構成される、請求項１５に記載の双ロールストリップ鋳造装置。
【請求項１７】
鋳造ロール表面の各端部が、いずれのブラシとも係合しない外端域（４１）を含む、請求項１６に記載の双ロールストリップ鋳造装置。
【請求項１８】
各鋳造ロール清掃装置（２１）が、鋳造ロール表面の中央部に亘って延びる主ブラシ（４２）と、鋳造ロール表面端部（４３）に係合して主ブラシよりも軽いブラッシングを提供する一対の側部ブラシ（４４）とで構成される、請求項１５に記載の双ロールストリップ鋳造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属ストリップ鋳造方法、金属ストリップを鋳造するストリップ鋳造装置、及び双ロールストリップ鋳造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
単一ロール鋳造装置の場合、溢流堰等の分配器により溶融金属を回転する冷却鋳造ロールの上部に当て、ストリップとして鋳造ロール表面上に凝固させて、鋳造ロールの一側に引きおろす。双ロール鋳造装置の場合、冷却され相互方向に回転される一対の水平な鋳造ロール間に溶融金属を導くことによって、動いている鋳造ロールの表面上に金属殻を凝固させ、それら金属殻を鋳造ロール間隙で合わせて、鋳造ロール間隙出口から凝固金属ストリップ成品として取り出す。本明細書では、「鋳造ロール間隙」という用語で、鋳造ロール同士が最接近する領域一般を指すものとする。溶融金属を、金属分配器と、金属分配器の下に位置して金属分配器から金属流を受けてそれを鋳造ロール間隙へと向かわせる金属供給ノズルとにより、鋳造ロール間隙へ導入することができる。
【０００３】
鋳造ロール表面に金属酸化物が堆積するのを防ぐため、一般に清掃装置を用いて、鋳造ロール表面が溶融金属と接触する領域から離間した場所で鋳造ロール表面を清掃する。双ロール鋳造装置では、ブラシ又は清掃ベルト等の清掃装置を鋳造ロール長手方向外側面に当てることができるので、鋳造ロール間隙の手前で溶融金属に接触する前に鋳造ロール表面が連続的に清掃される。ブラシを組込んだ清掃装置の例は新日本製鐵株式会社と三菱重工業株式会社の特開平３−２３０８４９号、本出願人らのアメリカ特許第５，３０７，８６１号及びオーストラリア特許出願第２４８３３／９５号に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
双ロール鋳造装置で鋼ストリップの鋳造を多く経験した結果、鋳造ロール清掃を有効に行うことが良好な品質のストリップを得るのに絶対的に重要であること、及び、鋳造ロール上での酸化物形成は厳格な限度内に保たねばならないことが判明した。鋳造ロール表面での金属凝固時に均一熱流束に確実制御するには、酸化堆積物が薄いのが有利となり得る。鋳造ロール表面が溶融金属鋳造溜めに入るにつれて酸化堆積物が溶解し、鋳造表面と鋳造溜めの溶融金属との間に薄い液体界面層を確立して良好な熱流束を促進する助けとなる。しかしながら、あまり多くの酸化物が堆積すると、酸化物の溶解により非常に高い初期熱流束が生み出されるが、酸化物は再凝固して熱流束が急速に減少する。高い初期熱流束と急速な減少とが組合わさった結果、凝固する溶融金属に応力が生じてストリップに局部歪みが発生し、ストリップは「鰐皮」（crocodile skin）として公知の表面欠陥を呈する。
【０００５】
連続ストリップ鋳造に関して基本的に起きる現象は、鋳造ロール上に凝固する金属殻が、鋳造ロール中央部よりも鋳造ロール端の方が薄くなりがちなことである。これにより、ストリップ端での液体持ち越し及び鋳造ロール間隙後の膨れが起き得る。双ロール鋳造装置の場合、これに対しては、鋳造ロールの冷間プロフィールを変更して鋳造ロール間隙を鋳造ロール端に向かうにつれて狭くなるようにすることによりある程度は対処できる。しかしながら、鋳造ロール形状は鋳造時に大幅に変化する。冷間鋳造ロールプロフィールと、熱的及び機械的負荷により制御される鋳造時の動態鋳造ロールプロフィールとは非常に異なっており、従って、特定の鋳造ロールプロフィールを選択することによるだけで鋳造ロール間隙に沿って変化する鋳造状態を正確に制御することは非常に困難である。更に又、双ロール鋳造装置での鋼ストリップ鋳造に関する我々の多数の経験から出てきているデータでは、縮む凝固殻と膨脹する鋳型又は鋳造ロールの大きさの変化により鋳造ロールと鋳造時の凝固殻との間に起きる相対動のためにストリップ端で凝固殻薄化が起き得ることが示されている。これにより界面熱抵抗が増加して、熱流束及び殻厚の著しい減少となり、この作用は鋳造ロールプロフィールの変更では容易に回避できない。本発明は、鋳造ロール表面と凝固殻との界面での熱伝達状態を制御することにより、より直接的な制御ができるようにしている。このようにすれば、鋳造ロール端側での高い熱流束を保持して凝固殻が薄くなる傾向に対抗することができる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、回転する鋳造ロールの冷却表面に溶融金属を当て、鋳造ロール表面上で溶融金属を凝固させ、凝固した金属をストリップとして鋳造ロール表面から離す金属ストリップ鋳造方法において、清掃により鋳造ロール表面の金属酸化物の分布を変更させることにより、鋳造ロール表面と溶融金属との間の界面での熱伝達状態を鋳造ロールに沿って変更させて鋳造ロール表面端部での熱伝達を選択的に促進するようにしたことを特徴とする金属ストリップ鋳造方法が提供される。
【０００７】
好ましくは、鋳造ロール表面端部での熱伝達の促進が、鋳造ロール表面端部での平均熱流束を鋳造ロール表面中央部での平均熱流束の９０％以上にするのに充分なものである。「平均熱流束」という語は、金属凝固全体に亘って鋳造ロールに沿った特定位置での熱流束値の平均のことを指す。
【０００８】
鋳造ロール表面と溶融金属との間の界面での熱伝達状態は、鋳造ロールに沿った酸化物状態を制御することにより変えることができる。
【０００９】
その替わりに、又はそれに加えて、そのような状態は鋳造表面に可変テクスチャーを提供することにより変えることができる。
【００１０】
鋳造ロール表面端部にガス等の物質を当てることにより、相応する熱伝達状態を変えることもできる。
【００１１】
鋳造ロール表面での熱伝達状態を鋳造ロールに沿った酸化物状態を制御することにより変える場合には、本発明の方法は、鋳造ロール表面が溶融金属に接触している領域から離れた位置で鋳造ロール表面を清掃して金属酸化物を除去し、鋳造ロールに沿った清掃を変化させることにより鋳造ロール表面端部に鋳造ロール表面中央部よりも多くの酸化物が残るようにすることを含むことができる。
【００１２】
溶融金属が鋼で、金属酸化物が酸化鉄粒子であってよい。その鋼が珪素、マンガン及びアルミニウムを含み、混入物もこれら金属の酸化物であってよい。
【００１３】
鋳造ロール表面の清掃はブラッシングにより行うことができる。そのようなブラッシングは、鋳造ロールに沿って延び、鋳造ロール表面端部よりも鋳造ロール表面中央部の方をより有効にブラッシングできる１つ又は複数の細長ブラシにより行うことができる。鋳造ロール表面端部は、ブラッシングを受けない外縁を含むことができる。
【００１４】
好ましくは、ブラッシングの有効性を鋳造ロール中央部から鋳造ロール表面端部へと鋳造ロールに沿って漸次変化させて、鋳造ロール表面端部に向かっての酸化物形成に勾配を付ける。
【００１５】
鋳造表面上の凝固殻の熱流束は鋳造表面のテクスチャーにより著しく影響され得る。特に、比較的粗いテクスチャーよりも滑らかなテクスチャーの鋳造表面の方が高い熱流束を得ることができる。本出願人らのオーストラリア特許出願第４５７０３／９６号及び対応のアメリカ特許第５，７２０，３３６号で開示のように、凝固開始時にはほとんど液体である酸化物層により鋳造ロール表面が被われている場合には特にそうである。従って、鋳造ロール表面端部での高い熱流束値の維持は、鋳造ロール表面中央部よりも鋳造ロール表面端部の方が滑らかなような可変テクスチャーを有する鋳造表面を提供することにより達成できる。従って、本発明によれば、鋳造ロール表面端部が中央部よりも滑らかなテクスチャーを有するのが好ましい。そのような可変テクスチャーは、鋳造ロール表面の各部に深さの異なる周溝を機械仕上げすることにより達成できる。
【００１６】
それに替えて、又はそれに加えて、テクスチャーを有する鋳造ロール端部での熱伝達状態を当該部分にヘリウムガス噴流を当てることにより変化させ、前記ガスがテクスチャーに載って熱流束を高めるようにすることができる。
【００１７】
前記鋳造ロールは、鋳造ロール間隙上方に支持された高温金属の溜めから冷却鋳造ロール表面へと溶融金属が流下される双ロール鋳造装置の一対の平行円筒形鋳造ロールの一方とすることができる。その場合、鋳造ロール表面両方での熱伝達状態は本発明により変えることができる。
【００１８】
本発明は、又、鋳造ロールと、鋳造ロールの鋳造表面上に溶融金属を供給する金属供給手段とで構成した金属ストリップを鋳造するストリップ鋳造装置において、ロール表面上での金属酸化物の分布を異ならせるようロール表面を清掃して、鋳造ロール表面と溶融金属との界面での熱伝達状態を鋳造ロールに沿って変化させることにより鋳造ロール表面端部での熱伝達を選択的に促進させるようにした、ロール清掃装置を特徴とする、金属ストリップを鋳造するストリップ鋳造装置も提供する。
【００１９】
前記熱伝達状態の変化を引き起こす手段は、鋳造ロール表面が溶融金属と接触する領域から離れた位置で酸化物を除去することにより鋳造ロール表面を清掃する鋳造ロール清掃装置で構成し、鋳造ロール清掃装置が鋳造ロール表面中央部よりも鋳造ロール表面端部に多くの酸化物が残るように鋳造ロール表面を清掃できる。
【００２０】
又は、熱伝達状態の変化を引き起こす手段を、鋳造ロール表面中央部よりも鋳造ロール表面端部の方が滑らかであるようにしたテクスチャーとすることができる。
【００２１】
本発明は、更に又、間に鋳造ロール間隙を形成する一対の鋳造ロールと、溶融金属を鋳造ロール間隙に供給して鋳造ロール間隙に溶融金属の鋳造溜めを形成する金属供給ノズルと、鋳造ロール間隙から鋳造ロール周方向に離間した位置で酸化物を除去することにより鋳造ロールを清掃する一対の鋳造ロール清掃装置とで構成される双ロールストリップ鋳造装置において、各鋳造ロール清掃装置が、鋳造ロール表面中央部よりも鋳造ロール表面端部により多くの酸化物が残るように各鋳造ロール表面を清掃するのに有効であることを特徴とする双ロールストリップ鋳造装置にも及ぶ。
【００２２】
鋳造ロール清掃装置は、鋳造ロールに沿って延びて前記位置で鋳造ロールに係合する細長ブラシで構成することができる。
【００２３】
各鋳造ロール清掃装置は、鋳造ロール表面中央部が両ブラシによってブラッシングされ、鋳造ロール表面各端部がブラシのいずれか一方のみによりブラッシングされるように重なって配置された一対のブラシで構成することができる。
【００２４】
鋳造ロール表面の各端部は、いずれのブラシとも係合しない外縁域を含むことができる。
【００２５】
代替的な構成では、各鋳造ロール清掃装置は、鋳造ロール表面中央部に亘って延びる主ブラシと、鋳造ロール表面端部に係合して主ブラシよりも軽いブラッシングを提供する一対の側部ブラシとで構成することができる。
【００２６】
前記又は各鋳造ロール清掃装置は、ストリッププロフィール計測に応じて鋳造時に制御して、鋳造ロール端部での熱流束を変えてストリップ厚の変化に対処することができる。
【００２７】
本発明の金属ストリップ鋳造方法、金属ストリップを鋳造するストリップ鋳造装置、及び双ロールストリップ鋳造装置では、清掃により鋳造ロール表面の金属酸化物の分布を変更させることにより、鋳造ロール表面と溶融金属との間の界面での熱伝達状態を鋳造ロールに沿って変更し、鋳造ロール端側での熱伝達を促進するため、鋳造ロール端側で凝固殻が薄くなることを防止し、結果として良好な品質のストリップを得ることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明をより詳細に説明するため、添付図面を参照して特定の実施の形態を記述する。
【００２９】
図１は、一対の鋳造ロール１２を支持する主機械フレームで構成された双ロール鋳造装置を概略的に示している。鋳造作業時に溶融金属が取鍋１３から、耐火取鍋出口シュラウド１４を介し分配器１５へ、そして金属供給ノズル１６を介して鋳造ロール１２の鋳造ロール間隙１７へと供給される。このようにして鋳造ロール間隙１７に供給された溶融金属は鋳造ロール間隙１７上方に溜め３０を形成し、この溜め３０を鋳造ロール端で区画するのが、一対の流体圧シリンダユニット（図示せず）の作動により鋳造ロール１２の段付き端へと保持される一対の側部閉止板１８である。溜め３０の上面（一般にメニスカスレベルと呼ばれる）が金属供給ノズル１６の下端より上方にあってもよく、その場合には金属供給ノズル１６下端が溜め３０内に浸漬する。
【００３０】
鋳造ロール１２は水冷されるので、動いている鋳造ロール表面１２ａ上に殻が凝固して鋳造ロール間隙１７にて合わされて、鋳造ロール出口で凝固ストリップ品１９を生み出す。この品は標準コイラ（図示せず）へ供給することができる。
【００３１】
ここまで記述してきた双ロール鋳造装置は、本出願人らのオーストラリア特許第６３１７２８号及び本出願人らのアメリカ特許第５，１８４，６６８号に幾分詳細に説明・記述されている種類のものである。本発明の一部を構成しない適宜の構造的詳細についてはこれらの文献を参照することができる。
【００３２】
鋳造装置には一対の鋳造ロール清掃装置２１を備える。鋳造ロール清掃装置２１は、鋳造ロール間隙１７両側の鋳造ロール外端で鋳造ロール表面１２ａを清掃するよう作動できるように対の鋳造ロール１２，１２の各側に１つずつ配する。
【００３３】
各鋳造ロール清掃装置２１は、本発明による各鋳造ロール表面１２ａの可変清掃を提供するように操作可能に構成することができる。図２乃至４はこのような清掃装置を提供する３つの可能な構成を概略的に示している。
【００３４】
図２に示した鋳造ロール清掃装置は、清掃すべき鋳造ロール１２の長手方向に延び、周方向に離間した一対の円筒胴のブラシ３１，３２で構成されて、ブラシ３１，３２が重なるので、鋳造ロール１２の中央部３３がブラシ３１，３２の両方で清掃されるのに対し、鋳造ロール１２の端部３４が各々ブラシ３１，３２の一方のみで清掃される。ブラシ３１，３２は各軸３５，３６に取付けて適宜の回転手段（図示せず）で回転させることができる。
【００３５】
図２に示したブラシ構成では、鋳造ロール１２の二重にブラッシングされる中央部３３と、単一のブラッシングのみ受ける端部３４との間に比較的激しい変遷があり、従って、鋳造ロール表面１２ａの中央部３３と端部３４との境界では酸化物層の厚みに段がつく。酸化物層の変遷の勾配を比較的緩やかにし、ブラッシングの有効性を高めるために、ブラシ構成を図３に示すように修正することができる。この構成では、ブラシ３７，３８が図２の場合よりも重なりが多く、鋳造ロール端よりも内側にセットされている。この構成では、鋳造ロール１２の広範な中央部３３が二重ブラッシングを受け、この領域の他に、単一のブラッシングを受ける一対の域４０と、ブラッシングを全く受けない２つの外端域４１がある。従って、この構成では、よくブラッシングされる中央域から、全くブラッシングを受けない外端へと酸化物形成の変化が段階的となる。
【００３６】
図４は、更なる構成の代替例を示し、単一胴ブラシ４２が鋳造ロール１２のほぼ全幅に亘って延び、及んでいない２つの鋳造ロール端４３は一対の端胴ブラシ４４によりブラッシングされる。端胴ブラシ４４のブラシ作用は、矢印４５に示すようにブラシを当てる角度を調節することにより、及び／又は当てる圧力を変えることにより、変更して、２つの鋳造ロール端４３での酸化物層厚を制御できる。そのような調節は、例えばＸ線スキャンによるストリッププロフィール測定結果に応じて鋳造時に連続的に行うことができ、所望ストリッププロフィールを維持するよう端胴ブラシ４４のフィードバック制御を提供できる。
【００３７】
図５は、双ロール鋳造装置で鋼ストリップを鋳造する場合に経験する典型的な鋳造ロール表面温度プロフィールを示す。この図は、鋳造ロール間隙から２７０°の位置で測定した鋳造ロール一端から種々の距離で測定した鋳造ロール表面温度を示す。これは、縮む殻と膨脹する鋳造ロールの寸法的変化により鋳造ロールから凝固殻が分離することを少なくとも原因の一つとして生じる鋳造ロール端に向かっての非常に著しい温度降下をはっきりと示している。
【００３８】
図６は、ブラッシングをした場合としない場合で、尚且つ、異なるテクスチャーの鋳造表面で測定したＫ因子の値を示している。上の方の線は、ピッチ１８０ミクロン、深さ２０ミクロンの周溝のテクスチャーを用いて得られた値であり、下の方の線は、ピッチは同じく１８０ミクロンであるが、深さがはるかに大きい６０ミクロンの溝で形成したテクスチャーの鋳造ロール表面で得られた値を示す。滑らかなテクスチャーの方がはるかに高いＫ因子を達成できることがわかる。図７、８及び９は、これらの結果を鋳造ロール端域でのＫ因子、熱流束及び殻厚に関してプロフィールの変更に移す仕方を示している。これらの図で、実線は、ピッチ１８０ミクロン、深さ６０ミクロンの一定溝テクスチャーを持ち、鋳造ロール幅全体に一定のブラッシングを行った標準鋳造ロールで経験する各プロフィールを示す。二点鎖線は鋳造ロール端域に滑らかなテクスチャー（ピッチが１８０ミクロン、深さが２０ミクロン）を用いて得られる改良されたプロフィールを示し、破線は、鋳造ロール端域をブラッシングしないで得られる改良されたプロフィールを示し、一点鎖線は上記したテクスチャー変更とブラッシング変更両方を用いて得ることができる劇的に改良されたプロフィールを示す。
【００３９】
図８からわかるように、一定テクスチャーで均一ブラッシングの標準鋳造ロールでは鋳造ロール端での平均熱流束は鋳造ロール中央部での値の約８０％に降下し（実線参照）、鋳造ロール端にピッチ１８０ミクロン、深さ２０ミクロンの溝テクスチャーを提供することにより鋳造ロール端での熱流束値は鋳造ロール中央部の値の約９０％となり（二点鎖線参照）、鋳造ロール端をブラッシングしないことにより鋳造ロール端での熱流束値は鋳造ロール中央部での値の約９３％になり（破線参照）、テクスチャーの変更と鋳造ロール端をブラッシングしないことの両方を行うと、鋳造ロール中央部での値の９７％以上となることができる（一点鎖線参照）。
【００４０】
図１０は、２つの異なるテクスチャーの鋳造ロール表面をヘリウムガスで遮蔽した効果を示すもので、対照としてアルゴンを遮蔽ガスとして用いたテストと比較している。これらの結果は、ヘリウムガスでの遮蔽がＫ因子を鋳造ロール全体に亘って平均で４ｍｍ／分1/2まで増加させることを示している。この効果は鋳造ロールをブラッシングしないことにより得られるのよりも大きい。従って、鋳造ロール端部にヘリウムガス噴流を当てることにより鋳造ロール端での温度及びＫ因子減少の顕著な抑制が達成できる。
【００４１】
図１１及び１２は、テクスチャー変更及び端でのブラッシングなしにより達成される鋳造ロール端での熱伝達増加効果を予想するために行った計算結果を示す棒グラフである。図１１は鋳造ロール表面温度減少に対する効果を、図１２は鋳造ロール端でのＫ因子、熱流束及び殻厚の減少を予想している。
【００４２】
図１３及び１４は、温度及びＫ因子減少を制御するために鋳造ロール端でのテクスチャー変更を行うことの有効性を証明するために行った試験の結果を示す。対照テストは全幅に亘って標準表面テクスチャーを有する鋳造ロールで行った。鋳造ロールに亘る粗度はＲａ５であった。鋳造ロール端での鋳造ロール表面温度減少は２０％〜２５％であった。計算したＫ因子、熱流束及び殻厚減少は２５％〜３０％であった。鋳造ロール端から６０ｍｍ以内の域での鋳造ロール表面テクスチャーを変更してＲａ１以下のＲａを持つようにした。鋳造試験により、これが鋳造ロール端での測定鋳造ロール表面温度減少を１０％に減らすことが証明された（図１３）。鋳造ロール端での計算されたＫ因子、熱流束及び殻厚減少は１２％に減らされた（図１４）。
【００４３】
説明した装置及び結果は単に例示として示したものであり、これらに限定されるものではない。その他いろいろの鋳造ロール清掃装置が考えられるのは勿論である。例えば、図２及び３に示したブラシを前後に往復動可能にして、鋳造ロール中央部と端部との酸化物形成での更に段階的な移行を提供することができる。又、単一の振動ブラシにより鋳造ロール全体に亘って必要なブラッシングの段階的変化を提供することもできる。鋳造ロール全体に亘るブラッシングの有効性を変化させるために非円筒形プロフィールに剛毛を形成した胴ブラシを提供することも可能である。更に又、研磨材でのブラスト清掃等、他の清掃技術を用いることも可能である。
【００４４】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の金属ストリップ鋳造方法、金属ストリップを鋳造するストリップ鋳造装置、及び双ロールストリップ鋳造装置によれば、清掃により鋳造ロール表面の金属酸化物の分布を変更させることにより、鋳造ロール表面と溶融金属との間の界面での熱伝達状態を鋳造ロールに沿って変更し、鋳造ロール端側での熱伝達を促進するため鋳造ロール端側で凝固殻が薄くなることを防止し、結果として良好な品質のストリップを得ることができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により操作可能なブラシ構成を備えた双ロール鋳造装置の概略図である。
【図２】本発明により操作可能な第１のブラシ構成の概略図である。
【図３】本発明により操作可能な、改変したブラシ構成を示す。
【図４】本発明により操作可能な、別の種類のブラシ構成を示す。
【図５】双ロール鋳造装置の、温度減少値に対応する典型的な鋳造ロール表面温度プロフィールを示す。
【図６】凝固率を示すパラメータである観測Ｋ因子値についてブラシ清掃及びテクスチャーの効果を示す図である。
【図７】図６に示した観測効果から生じるＫ因子の予想変動を示す図である。
【図８】図６に示した観測効果から生じる熱流束の予想変動を示す図である。
【図９】図６に示した観測効果から生じる殻厚の予想変動を示す図である。
【図１０】異なる鋳造ロール表面テクスチャーについて、観測Ｋ因子値でのヘリウムガス及びアルゴンガスの遮蔽効果を示す図である。
【図１１】種々条件での鋳造ロール表面温度減少を計算して示した棒グラフである。
【図１２】同様の種々条件でのＫ因子変化を計算して示した棒グラフである。
【図１３】双ロール鋳造装置での実際の鋳造時に測定された鋳造ロール表面温度減少を示す棒グラフである。
【図１４】図１３に示した測定値から計算されるＫ因子減少を示す棒グラフである。
【符号の説明】
１２  鋳造ロール
１２ａ  鋳造ロール表面
２１  鋳造ロール清掃装置
３１  ブラシ
３２  ブラシ
３３  中央部
３４  端部
３７  ブラシ
３８  ブラシ
４１  外端域
【図１】
0004234827.tif 000002
【図２】
0004234827.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0004234827.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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