JP2015167956A - Breakout prediction method in continuous casting facility - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stably perform an early and high-accuracy breakout prediction even when an upper/lower temperature difference is reduced rapidly by a difference between casting states.SOLUTION: The breakout prediction method performs the steps of: determining whether or not a temperature difference at a current time point obtained by subtracting a lower stage temperature from an upper stage temperature at a current sampling time point is equal to a predetermined value α or more; then subtracting a temperature difference at a previous time point, obtained by subtracting a lower stage temperature from an upper stage temperature at a previous sampling time point before a predetermined sampling cycle from the current sampling time point, from the temperature difference at the current time point; dividing the difference obtained by the subtraction by the predetermined sampling cycle; dividing the difference obtained by the division by the temperature difference at the current time point when the temperature difference at the current time point is equal to the predetermined value α or more; calculating an estimated value DTr obtained by dividing the value obtained by the division by the predetermined value α when the temperature difference at the current time point is less than the predetermined value α; and then outputting prediction of subsequent occurrence of breakout BO when the estimated value DTr is equal to a breakout threshold BOth or less.

Description

本発明は、連続鋳造用の鋳型の湯面下における内部温度であって鋳片引抜方向に対して上流側の上段温度と下流側の下段温度とを所定サンプリング周期毎に時系列に測定して該上段温度および該下段温度をもとに鋳型内側における鋳片破断の発生を検出する連続鋳造設備におけるブレークアウト予知方法に関するものである。   The present invention measures the internal temperature below the molten metal surface of the casting mold for continuous casting, and the upstream upper temperature and the downstream lower temperature in the slab drawing direction in time series at predetermined sampling periods. The present invention relates to a breakout prediction method in a continuous casting facility that detects occurrence of slab breakage inside a mold based on the upper stage temperature and the lower stage temperature.

従来から、鋼の連続鋳造操業では、拘束性ブレークアウトが発生する。この拘束性ブレークアウトは、モールドパウダーの流入状態の変化や湯面レベルの急激な変化などに起因して溶鋼が鋳型内面に固着し、そのまま鋳片が引き抜かれると、凝固シェルに内面から外面に続く破断部が生じるとともに、鋳片の引き抜きにしたがって破断部が成長し、この成長した破断部が鋳型下端より出たところで溶鋼が漏出することによって生じる。   Conventionally, a constraining breakout has occurred in continuous casting operations of steel. This constraining breakout occurs when the molten steel adheres to the inner surface of the mold due to a change in the inflow state of the mold powder or a rapid change in the molten metal surface level, and when the slab is pulled out as it is, the solidified shell moves from the inner surface to the outer surface. A continuous fracture portion is generated, and a fracture portion grows as the slab is pulled out. The molten steel leaks when the grown fracture portion comes out from the lower end of the mold.

このような拘束性ブレークアウトを予知する技術として、たとえば特許文献1に記載された連続鋳造におけるブレークアウト予知方法がある。この特許文献1には、鋳型内部温度を、メニスカス下における上下2段の熱電対によって時系列的に測定しつつ、任意の時期における上下2段の熱電対が検出した上下温度差と、所定の演算周期経過後における上下温度差との比を算出し、この比の値を用いて拘束性ブレークアウトの発生を予知している。   As a technique for predicting such a constraining breakout, for example, there is a breakout prediction method in continuous casting described in Patent Document 1. In this Patent Document 1, the temperature inside the mold is measured in time series by two upper and lower thermocouples under the meniscus, and the upper and lower temperature differences detected by the upper and lower two thermocouples at an arbitrary time, A ratio with the temperature difference between the upper and lower temperatures after the calculation cycle is calculated, and the occurrence of a restrictive breakout is predicted using the value of this ratio.

特開2009−241099号公報JP 2009-2441099 A

しかしながら、特許文献1に記載されたものでは、上下温度差の比を用いてブレークアウトの予知を行うようにしているため、鋳込み状態の差異などによって比の分母にあたる上下温度差が比の分子にあたる上下温度差に比べて非常に小さくなる変化がある場合、上下温度差の比が極端に大きくなり、ブレークアウト予知の誤検知が発生するという問題があった。   However, since the breakout is predicted using the ratio of the upper and lower temperature difference in the one described in Patent Document 1, the upper and lower temperature difference corresponding to the denominator of the ratio corresponds to the numerator of the ratio due to the difference in the casting state or the like. When there is a change that is very small compared to the upper and lower temperature difference, there is a problem that the ratio of the upper and lower temperature difference becomes extremely large and erroneous detection of breakout prediction occurs.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、鋳込み状態の差異などによって上下温度差が急激に小さくなる場合であっても、安定して早期かつ精度の高いブレークアウト予知を行うことができる連続鋳造設備におけるブレークアウト予知方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and it is possible to stably and quickly perform a breakout prediction with high accuracy even when the temperature difference between the top and bottom is rapidly reduced due to a difference in the casting state or the like. It is an object of the present invention to provide a breakout prediction method in a continuous casting facility.

上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる連続鋳造設備におけるブレークアウト予知方法は、連続鋳造用の鋳型の湯面下における内部温度であって鋳片引抜方向に対して上流側の上段温度と下流側の下段温度とを所定サンプリング周期毎に時系列に測定して該上段温度および該下段温度をもとに鋳型内側における鋳片破断の発生を検出するブレークアウト予知方法であって、現サンプリング時点における上段温度から下段温度を減算した現時点温度差が所定値以上か否かを判断する判断ステップと、前記現時点温度差から、現サンプリング時点から前記所定サンプリング周期前の前サンプリング時点における上段温度から下段温度を減算した前時点温度差を減算し、該減算した差を前記所定サンプリング周期で除算し、現時点温度差が前記所定値以上である場合は該除算した値を現時点温度差で除算し、現時点温度差が前記所定値未満である場合は該除算した値を前記所定値で除算した評価値を算出する評価値算出ステップと、前記評価値が所定のブレークアウト閾値以下になった場合に前記鋳片破断がその後発生する旨を出力する出力ステップと、を含むことを特徴とする。   In order to solve the above problems and achieve the object, a breakout prediction method in a continuous casting facility according to the present invention is an internal temperature below a molten metal surface of a casting mold for continuous casting, and is upstream of a slab drawing direction. A breakout prediction method that detects the occurrence of slab breakage inside the mold based on the upper stage temperature and the lower stage temperature by measuring the upper stage temperature on the side and the lower stage temperature on the downstream side in a time-series manner at a predetermined sampling period. A determination step of determining whether or not a current temperature difference obtained by subtracting a lower temperature from an upper temperature at a current sampling time is equal to or greater than a predetermined value; and a pre-sampling before the predetermined sampling period from the current sampling time based on the current temperature difference Subtract the temperature difference before the point where the lower stage temperature was subtracted from the upper stage temperature at the time point, divide the subtracted difference by the predetermined sampling period, If the temperature difference is greater than or equal to the predetermined value, the divided value is divided by the current temperature difference. If the current temperature difference is less than the predetermined value, an evaluation value is calculated by dividing the divided value by the predetermined value. An evaluation value calculating step, and an output step of outputting that the slab rupture will occur thereafter when the evaluation value falls below a predetermined breakout threshold.

また、本発明にかかる連続鋳造設備におけるブレークアウト予知方法は、上記の発明において、前記所定値は、連続鋳造操業が定常状態のときの前記上段温度と前記下段温度との温度差をもとに決定した値であることを特徴とする。   In the breakout prediction method in the continuous casting equipment according to the present invention, in the above invention, the predetermined value is based on a temperature difference between the upper stage temperature and the lower stage temperature when the continuous casting operation is in a steady state. It is a determined value.

また、本発明にかかる連続鋳造設備におけるブレークアウト予知方法は、上記の発明において、前記評価値が所定の積分開始閾値以下となった場合に該所定の積分開始閾値以下を満足する評価値を積分した積分値を算出する積分ステップを含み、前記出力ステップは、所定期間内の前記積分値が所定の積分閾値以下となった場合に前記鋳片破断がその後発生する旨を出力することを特徴とする。   Further, the breakout prediction method in the continuous casting equipment according to the present invention, in the above invention, integrates an evaluation value that satisfies the predetermined integration start threshold value or less when the evaluation value is equal to or lower than the predetermined integration start threshold value. An integration step of calculating the integrated value, wherein the output step outputs that the slab rupture will subsequently occur when the integrated value within a predetermined period falls below a predetermined integration threshold. To do.

また、本発明にかかる連続鋳造設備におけるブレークアウト予知方法は、上記の発明において、前記所定の積分開始閾値は、前記ブレークアウト閾値であることを特徴とする。   The breakout prediction method for a continuous casting facility according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the predetermined integration start threshold is the breakout threshold.

また、本発明にかかる連続鋳造設備におけるブレークアウト予知方法は、上記の発明において、前記所定値は、10℃を超える値であることを特徴とする。   The breakout prediction method for a continuous casting facility according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the predetermined value is a value exceeding 10 ° C.

また、本発明にかかる連続鋳造設備におけるブレークアウト予知方法は、上記の発明において、前記所定の積分開始閾値は、0未満の値であることを特徴とする。   The breakout prediction method for a continuous casting facility according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the predetermined integration start threshold is a value less than zero.

また、本発明にかかる連続鋳造設備におけるブレークアウト予知方法は、上記の発明において、前記所定の積分閾値は、0未満の値であることを特徴とする。   The breakout prediction method for a continuous casting facility according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the predetermined integration threshold is a value less than zero.

また、本発明にかかる連続鋳造設備におけるブレークアウト予知方法は、上記の発明において、前記所定値は、一対の、上段温度を検出する上段熱電対および下段温度を検出する下段熱電対ごとに個別に設定することを特徴とする。   In the breakout prediction method in the continuous casting equipment according to the present invention, in the above invention, the predetermined value is individually determined for each pair of the upper thermocouple for detecting the upper temperature and the lower thermocouple for detecting the lower temperature. It is characterized by setting.

本発明によれば、現時点温度差から、現サンプリング時点から所定サンプリング周期前の前サンプリング時点における前時点温度差を減算し、該減算した差を前記所定サンプリング周期で除算し、現時点温度差が所定値以上である場合は該除算した値を現時点温度差で除算し、現時点温度差が前記所定値未満である場合は該除算した値を前記所定値で除算した評価値を算出し、この評価値が所定のブレークアウト閾値以下になった場合に鋳片破断がその後発生する旨を出力するようにしているので、鋳込み状態の差異などによって上下温度差が急激に小さくなる場合であっても、安定して早期かつ精度の高いブレークアウト予知を行うことができる。   According to the present invention, from the current temperature difference, the previous time point temperature difference at the previous sampling time point before the predetermined sampling period from the current sampling time point is subtracted, and the subtracted difference is divided by the predetermined sampling period. If the value is equal to or greater than the value, the divided value is divided by the current temperature difference. If the current temperature difference is less than the predetermined value, an evaluation value is calculated by dividing the divided value by the predetermined value. Is output when the slab breakage occurs after the threshold value falls below the predetermined breakout threshold, so even if the temperature difference between the top and bottom is drastically reduced due to differences in casting conditions, etc. Thus, breakout prediction can be performed early and with high accuracy.

図1は、本発明の実施の形態1である連続鋳造設備の概要構成を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a continuous casting facility according to Embodiment 1 of the present invention. 図2は、連続鋳造設備の鋳型の概要構成を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of a mold of a continuous casting facility. 図3は、鋳型の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the mold. 図4は、コントローラによる実施の形態1のブレークアウト予知処理手順を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a breakout prediction processing procedure of the first embodiment by the controller. 図5は、上段熱電対が検出した上段温度と下段熱電対が検出した下段温度との温度変化に伴う温度差算出処理を説明する説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a temperature difference calculation process associated with a temperature change between the upper temperature detected by the upper thermocouple and the lower temperature detected by the lower thermocouple. 図6は、上段温度と下段温度との温度変化と、この温度変化をもとに算出した評価値との関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the temperature change between the upper stage temperature and the lower stage temperature and the evaluation value calculated based on this temperature change. 図7は、定常状態が異なる鋳型の温度変化に対して本実施の形態1を適用した評価値の時間変化を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a change with time of an evaluation value in which the first embodiment is applied to a change in temperature of molds having different steady states. 図8は、従来およびこの実施の形態1による評価値の時間変動を比較する図である。FIG. 8 is a diagram for comparing the time variation of the evaluation values according to the prior art and the first embodiment. 図9は、コントローラによる実施の形態2のブレークアウト予知処理手順を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing a breakout prediction processing procedure of the second embodiment by the controller. 図10は、上段熱電対検出した上段温度と下段熱電対が検出した下段温度との温度変化に伴う積分値算出処理を説明する説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining an integral value calculation process accompanying a temperature change between the upper stage temperature detected by the upper stage thermocouple and the lower stage temperature detected by the lower stage thermocouple.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態である連続鋳造設備におけるブレークアウト予知方法について説明する。   Hereinafter, a breakout prediction method in a continuous casting facility according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施の形態1)
まず、図1〜図3を参照して、本発明の実施の形態1である連続鋳造設備におけるブレークアウト予知方法が適用される連続鋳造設備について説明する。
(Embodiment 1)
First, with reference to FIGS. 1-3, the continuous casting installation to which the breakout prediction method in the continuous casting installation which is Embodiment 1 of this invention is applied is demonstrated.

[連続鋳造設備]
図1は、本発明の実施の形態1である連続鋳造設備の概要構成を示す模式図である。図2は、連続鋳造設備の鋳型の概要構成を示す斜視図である。図3は、鋳型の断面図である。図1に示すように、連続鋳造設備1は、主としてタンディシュ11、スライディングノズル機構12、浸漬ノズル13、鋳型14、ロール群17、コントローラ2、入出力部3を備える。また、鋳型14には、温度センサとして上段熱電対31および下段熱電対32が設けられる。
[Continuous casting equipment]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a continuous casting facility according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of a mold of a continuous casting facility. FIG. 3 is a cross-sectional view of the mold. As shown in FIG. 1, the continuous casting equipment 1 mainly includes a tundish 11, a sliding nozzle mechanism 12, an immersion nozzle 13, a mold 14, a roll group 17, a controller 2, and an input / output unit 3. The mold 14 is provided with an upper thermocouple 31 and a lower thermocouple 32 as temperature sensors.

連続鋳造では、図示しないレードルから溶鋼Mがタンディシュ11に供給される。この溶鋼Mは、スライディングノズル機構12および浸漬ノズル13を通って鋳型14内に供給される。鋳型14内の溶鋼Mは、鋳型14に冷却されて凝固シェル20を形成し、鋳片42を形成していく。鋳型14の下部に設けられたローラ群17は、鋳片42を引抜方向にガイドするとともに鋳片42の引き抜きを行って、鋳片42の連続鋳造を行う。   In continuous casting, molten steel M is supplied to the tundish 11 from a ladle (not shown). The molten steel M is supplied into the mold 14 through the sliding nozzle mechanism 12 and the immersion nozzle 13. The molten steel M in the mold 14 is cooled by the mold 14 to form the solidified shell 20, and the slab 42 is formed. The roller group 17 provided at the lower part of the mold 14 guides the cast piece 42 in the drawing direction and pulls out the cast piece 42 to perform continuous casting of the cast piece 42.

タンディシュ11は、耐火物による内張りが形成された有底状の容器であり、この有底部には注湯孔が設けられる。スライディングノズル機構12は、注湯孔に連通したノズルを有し、コントローラ2の制御のもと、ノズル開度を調整することにより、注湯孔からの溶鋼Mの吐出量を調整する。浸漬ノズル13は、略円筒状をなし、上端がスライディングノズル機構12のノズルに接続され、下端が鋳型14内に挿入され、鋳型14内の湯面下に浸漬されている。   The tundish 11 is a bottomed container in which a lining made of a refractory is formed, and a pouring hole is provided in the bottomed portion. The sliding nozzle mechanism 12 has a nozzle that communicates with the pouring hole, and adjusts the discharge amount of the molten steel M from the pouring hole by adjusting the nozzle opening degree under the control of the controller 2. The immersion nozzle 13 has a substantially cylindrical shape, the upper end is connected to the nozzle of the sliding nozzle mechanism 12, the lower end is inserted into the mold 14, and is immersed under the molten metal surface in the mold 14.

鋳型14の内側であって溶鋼Mの湯面上部に渦流センサ25が設けられる。渦流センサ25は、湯面レベルをコントローラ2に出力する。パウダー供給管26は、図示しないパウダー供給装置から供給されるモールドパウダーを溶鋼Mの湯面上に供給する。モールドパウダーは、湯面を覆い、溶鋼Mの酸化および温度低下を防止するとともに、溶融状態となって鋳片42と鋳型14の内壁面との間での潤滑剤として機能し、鋳型14内の鋳片42の引抜抵抗を低下させる。   An eddy current sensor 25 is provided inside the mold 14 and on the upper surface of the molten steel M. The eddy current sensor 25 outputs the hot water level to the controller 2. The powder supply pipe 26 supplies mold powder supplied from a powder supply device (not shown) onto the molten steel M surface. The mold powder covers the molten metal surface, prevents oxidation of the molten steel M and temperature decrease, and becomes a molten state and functions as a lubricant between the slab 42 and the inner wall surface of the mold 14. The drawing resistance of the slab 42 is reduced.

コントローラ2は、鋳型14の湯面レベルおよび鋳片42の引抜速度の変化に応じて、スライディングノズル機構12のノズル開度を調整することによって、タンディシュ11から鋳型14内への溶鋼Mの供給速度を調整し、湯面レベルが所定範囲内となるように制御する。   The controller 2 adjusts the nozzle opening degree of the sliding nozzle mechanism 12 in accordance with changes in the molten metal level of the mold 14 and the drawing speed of the slab 42, thereby supplying the molten steel M from the tundish 11 into the mold 14. To adjust the hot water level within a predetermined range.

鋳型14の下流側には、鋳片42の引抜方向Aに沿ってロール群17が配置される。このロール群17には、サポートロール、ガイドロール、ピンチロールが含まれる。サポートロールは、鋳片42の短辺部および長辺部を圧接しつつ、引抜方向Aにガイドする。このサポートロールの圧接によって、鋳片42のバルジングを防止する。ガイドロールは、鋳片42を所定の曲率半径に保ちつつ、引抜方向Aにガイドする。ピンチロールは、コントローラ2の制御のもと、鋳片42を圧接しつつ回転することによって、所定の引抜速度で鋳片42を引抜方向Aに移動させる。なお、ロール群17の位置に合わせて、鋳片42を冷却するためのスプレーノズル群が配置され、冷却制御される。   On the downstream side of the mold 14, the roll group 17 is arranged along the drawing direction A of the slab 42. The roll group 17 includes a support roll, a guide roll, and a pinch roll. The support roll guides in the drawing direction A while pressing the short side portion and the long side portion of the slab 42. The bulging of the slab 42 is prevented by the pressure contact of the support roll. The guide roll guides the slab 42 in the drawing direction A while maintaining a predetermined radius of curvature. The pinch roll moves the cast piece 42 in the drawing direction A at a predetermined drawing speed by rotating while pressing the cast piece 42 under the control of the controller 2. A spray nozzle group for cooling the slab 42 is arranged in accordance with the position of the roll group 17, and cooling control is performed.

ここで、鋳型14は、図2に示すように、一対の長辺冷却プレート15と一対の短辺冷却プレート16とを備え、上下方向に貫通する略角筒状に形成される。長辺冷却プレート15および短辺冷却プレート16の内部には、内壁面に沿って図示しない冷却水路が形成され、この冷却水路に冷却水を流通させることによって溶鋼Mを冷却する。鋳型14の内側に供給された溶鋼Mは、長辺冷却プレート15および短辺冷却プレート16によって冷却されるが、この際、鋳型14の内壁面に沿って溶鋼Mが凝固して凝固シェル20を形成し、通常、この凝固シェル20の厚さが引抜方向Aに向かうにしたがって大きくなる。   Here, as shown in FIG. 2, the mold 14 includes a pair of long side cooling plates 15 and a pair of short side cooling plates 16, and is formed in a substantially rectangular tube shape penetrating in the vertical direction. Inside the long side cooling plate 15 and the short side cooling plate 16, a cooling water channel (not shown) is formed along the inner wall surface, and the molten steel M is cooled by circulating the cooling water through the cooling water channel. The molten steel M supplied to the inside of the mold 14 is cooled by the long side cooling plate 15 and the short side cooling plate 16. At this time, the molten steel M is solidified along the inner wall surface of the mold 14 and the solidified shell 20 is formed. In general, the thickness of the solidified shell 20 increases in the drawing direction A.

長辺冷却プレート15および短辺冷却プレート16の内部には、それぞれ複数の上段熱電対31と下段熱電対32とが埋め込まれている。図3に示すように、上段熱電対31は、引抜方向Aの上流側に配置され、下段熱電対32は、引抜方向Aの下流側に配置される。なお、上段熱電対31および下段熱電対32は、それぞれ水平方向に複数配列される。また、上段熱電対31および下段熱電対32は、図3に示すように凝固シェル20が形成し始める位置近傍、すなわち湯面に近い位置に配置される。   A plurality of upper thermocouples 31 and lower thermocouples 32 are embedded in the long side cooling plate 15 and the short side cooling plate 16, respectively. As shown in FIG. 3, the upper thermocouple 31 is arranged on the upstream side in the drawing direction A, and the lower thermocouple 32 is arranged on the downstream side in the drawing direction A. A plurality of upper thermocouples 31 and lower thermocouples 32 are arranged in the horizontal direction. Moreover, the upper stage thermocouple 31 and the lower stage thermocouple 32 are arranged in the vicinity of the position where the solidified shell 20 starts to form, that is, the position close to the molten metal surface, as shown in FIG.

ここで、鋳型14内では、溶融状態となったモールドパウダーの潤滑作用などによって凝固シェル20が鋳型14の内壁面に焼き付くことを防止するとともに、凝固シェル20の引抜抵抗を低下させているが、このモールドパウダーの流入不足などが原因となって潤滑作用に異常が発生すると、溶鋼Mが鋳型14の内壁面に焼き付き、その状態のまま溶鋼Mが冷却によって凝固し、鋳型14内に拘束される。一方、鋳片42は、この焼き付き部分を除き、所定の引抜速度で引抜方向Aに移動するため、焼き付き部分は焼き付きの拘束によって他の部分に対して遅い速度で移動する。この結果、図1に示すように、焼き付き部分の上部に、正常の凝固シェル20とは引抜方向Aに対して厚みが逆となる逆凝固シェル20aが形成され、この逆凝固シェル20aと凝固シェル20との境界部分に破断部21が形成され、溶鋼Mが鋳片42の外部に流出するブレークアウトBOが発生する。   Here, in the mold 14, the solidified shell 20 is prevented from being baked on the inner wall surface of the mold 14 by the lubricating action of the mold powder in a molten state, and the pulling resistance of the solidified shell 20 is reduced. When an abnormality occurs in the lubrication action due to the insufficient inflow of the mold powder or the like, the molten steel M is seized on the inner wall surface of the mold 14, and the molten steel M is solidified by cooling in this state and is restrained in the mold 14. . On the other hand, since the slab 42 moves in the drawing direction A at a predetermined drawing speed except for this seized part, the seized part moves at a slower speed than the other parts due to seizure restraint. As a result, as shown in FIG. 1, a reverse solidified shell 20a having a thickness opposite to that of the normal solidified shell 20 in the drawing direction A is formed at the top of the seizure portion. The break portion 21 is formed at the boundary portion with the No. 20, and a breakout BO in which the molten steel M flows out of the slab 42 is generated.

コントローラ2は、上段熱電対31が検出した上段温度および下段熱電対32が検出した下段温度をもとに、上述したブレークアウトの発生を予知するブレークアウト予知処理を行い、ブレークアウトが発生する旨をブレークアウト発生前の早期に、入出力部3を介して警報出力などを行い、さらには、ブレークアウト対応処理の制御を行う。このブレークアウト対応処理は、鋳片42の引抜速度を低下させ、あるいは停止させ、鋳型14内で、破断部の溶鋼Mを再凝固させて十分な厚さの凝固シェルを形成させ、その後、鋳片42の引抜を再開させることである。なお、ブレークアウトが発生してしまうと、連続鋳造設備1の操業を停止させ、その後復旧させるために、溶鋼Mが凝固した大量の地金の除去、地金が付着したロール群などの交換作業が必要になるため、連続鋳造設備1の生産性および歩留まりを大幅に低下させてしまう。   Based on the upper temperature detected by the upper thermocouple 31 and the lower temperature detected by the lower thermocouple 32, the controller 2 performs the breakout prediction processing for predicting the occurrence of the breakout, and the breakout occurs. The alarm is output through the input / output unit 3 at an early stage before the breakout occurs, and further, the breakout response processing is controlled. In the breakout handling process, the drawing speed of the slab 42 is reduced or stopped, and the molten steel M at the fracture portion is resolidified in the mold 14 to form a solidified shell having a sufficient thickness. It is to resume the extraction of the piece 42. If a breakout occurs, in order to stop the operation of the continuous casting facility 1 and then recover it, the removal of a large amount of metal solidified by the molten steel M and the replacement work of rolls to which the metal has adhered Therefore, the productivity and yield of the continuous casting facility 1 are greatly reduced.

[ブレークアウト予知処理]
つぎに、図4〜図6を参照して、コントローラ2によるブレークアウト予知処理について説明する。図4は、コントローラ2による実施の形態1のブレークアウト予知処理手順を示すフローチャートである。図5は、上段熱電対31が検出した上段温度と下段熱電対32が検出した下段温度との温度変化に伴う温度差算出処理を説明する説明図である。また、図6は、上段温度と下段温度との温度変化と、この温度変化をもとに算出した評価値との関係を示す図である。
[Breakout prediction process]
Next, breakout prediction processing by the controller 2 will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a flowchart showing the breakout prediction processing procedure of the first embodiment by the controller 2. FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a temperature difference calculation process associated with a temperature change between the upper temperature detected by the upper thermocouple 31 and the lower temperature detected by the lower thermocouple 32. FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the temperature change between the upper stage temperature and the lower stage temperature and the evaluation value calculated based on this temperature change.

まず、コントローラ2は、図5に示すように、上段温度TU0および下段温度TD0を取得し、上段温度TU0から下段温度TD0を減算した温度差ΔT0を算出する(ステップS101)。その後、コントローラ2は、サンプリング周期(所定時間)Δt経過したか否かを判断する(ステップS102)。サンプリング周期Δt経過していない場合(ステップS102,No)には、本判断処理を繰り返し、サンプリング周期Δt経過している場合(ステップS102,Yes)には、図6に示すように、このサンプリング時点(現サンプリング時点t1)での上段温度TU1および下段温度TD1を取得し、上段TU1から下段温度TD1を減算した温度差ΔT1を算出する(ステップS103)。   First, as shown in FIG. 5, the controller 2 acquires the upper stage temperature TU0 and the lower stage temperature TD0, and calculates a temperature difference ΔT0 obtained by subtracting the lower stage temperature TD0 from the upper stage temperature TU0 (step S101). Thereafter, the controller 2 determines whether or not a sampling period (predetermined time) Δt has elapsed (step S102). When the sampling period Δt has not elapsed (step S102, No), this determination process is repeated. When the sampling period Δt has elapsed (step S102, Yes), as shown in FIG. The upper stage temperature TU1 and the lower stage temperature TD1 at (current sampling time t1) are acquired, and a temperature difference ΔT1 obtained by subtracting the lower stage temperature TD1 from the upper stage TU1 is calculated (step S103).

その後、コントローラ2は、温度差ΔT1が所定値α以上であるか否かを判断する(ステップS104)。そして、温度差ΔT1が所定値α以上である場合(ステップS104,Yes)には、評価用温度DTs=温度差ΔT1に設定し(ステップS105)、温度差ΔT1が所定値α以上でない場合(ステップS104,No)には、評価用温度DTs=所定値αに設定する(ステップS106)。その後、設定された評価用温度DTsを用いて、評価値DTr=(ΔT1−ΔT0)/Δt/DTsを算出する(ステップS107)。なお、所定値αは、図6に示すように、連続鋳造操業が定常状態Eのときの上段温度と下段温度との温度差ΔTをもとに決定した値であり、ここでは温度差ΔT=50℃を所定値αとして決定している。   Thereafter, the controller 2 determines whether or not the temperature difference ΔT1 is greater than or equal to a predetermined value α (step S104). If the temperature difference ΔT1 is equal to or greater than the predetermined value α (step S104, Yes), the evaluation temperature DTs = temperature difference ΔT1 is set (step S105), and if the temperature difference ΔT1 is not equal to or greater than the predetermined value α (step) In S104, No), the evaluation temperature DTs is set to a predetermined value α (step S106). Thereafter, the evaluation value DTr = (ΔT1−ΔT0) / Δt / DTs is calculated using the set evaluation temperature DTs (step S107). As shown in FIG. 6, the predetermined value α is a value determined based on the temperature difference ΔT between the upper stage temperature and the lower stage temperature when the continuous casting operation is in the steady state E. Here, the temperature difference ΔT = 50 ° C. is determined as the predetermined value α.

その後、コントローラ2は、評価値DTrがブレークアウト閾値BOth(図6参照)以下であるか否かを判断する(ステップS108)。評価値DTrがブレークアウト閾値BOth以下である場合(ステップS108,Yes)には、ブレークアウトの発生が予期されるため、警報を出力してオペレータによる手動介入あるいはコントローラ2自体による自動制御によって引抜速度の低下や停止などのブレークアウト発生対応処理を行い(ステップS109)、さらに温度差ΔT1を温度差ΔT0に置換して(ステップS110)ステップS102に移行し、次のサンプリング時点での処理を行う。一方、評価値DTrがブレークアウト閾値BOth以下でない場合(ステップS108,No)には、そのまま、温度差ΔT1を温度差ΔT0に置換して(ステップS110)ステップS102に移行し、次のサンプリング時点での処理を行う。   Thereafter, the controller 2 determines whether or not the evaluation value DTr is equal to or less than the breakout threshold BOth (see FIG. 6) (step S108). When the evaluation value DTr is equal to or less than the breakout threshold BOth (step S108, Yes), a breakout is expected to occur. Therefore, an alarm is output and the pulling speed is obtained by manual intervention by the operator or automatic control by the controller 2 itself. A breakout occurrence corresponding process such as lowering or stopping is performed (step S109), the temperature difference ΔT1 is further replaced with a temperature difference ΔT0 (step S110), the process proceeds to step S102, and a process at the next sampling time is performed. On the other hand, if the evaluation value DTr is not less than or equal to the breakout threshold BOth (No in step S108), the temperature difference ΔT1 is replaced with the temperature difference ΔT0 (step S110), and the process proceeds to step S102, and at the next sampling time point. Perform the process.

たとえば、図6の上段に示すように、一般にブレークアウトBO発生の時点tbの前に上段温度時間変化曲線LUと下段温度時間変化曲線LDとが交差し、上述した破断部21が生じ、この破断部21が鋳型14から出た時点tbでブレークアウトBOが発生する。図6の下段は、サンプリング周期Δt=1秒として場合における評価値DTrの時間変化を示している。評価値DTrは、時点tsでブレークアウト閾値BOth(=−0.15)以下となり、コントローラ2は、この時点tsで入出力部3から警報を出力するなどのブレークアウト発生対応処理を行う。   For example, as shown in the upper part of FIG. 6, the upper temperature time change curve LU and the lower temperature time change curve LD generally intersect before the time point tb when the breakout BO occurs, and the above-described fracture portion 21 is generated. A breakout BO occurs at time tb when the part 21 comes out of the mold 14. The lower part of FIG. 6 shows the time change of the evaluation value DTr when the sampling period Δt = 1 second. The evaluation value DTr becomes equal to or less than the breakout threshold BOth (= −0.15) at time ts, and the controller 2 performs breakout occurrence response processing such as outputting an alarm from the input / output unit 3 at this time ts.

この実施の形態1では、図6に示すように、上下温度差がほぼ一定の定常状態Eでの温度差ΔTを、所定値αとして設定し、現時点での温度差ΔT1が所定値α未満と小さくなる場合に、(ΔT1−ΔT0)/Δtの値を、所定値αの一定値で除算した評価値DTrを算出するように補正しているので、評価値DTrが極端に大きくなることがなく、評価値DTrのピーク値近傍を抑えることができ、安定かつ精度の高いブレークアウト予知処理を行うことができる。なお、所定値αは定常状態Eの温度差ΔTに限らない。   In the first embodiment, as shown in FIG. 6, the temperature difference ΔT in the steady state E where the temperature difference between the upper and lower sides is almost constant is set as the predetermined value α, and the current temperature difference ΔT1 is less than the predetermined value α. Since the evaluation value DTr is corrected so as to calculate the evaluation value DTr obtained by dividing the value of (ΔT1−ΔT0) / Δt by a constant value α when the value becomes smaller, the evaluation value DTr does not become extremely large. In addition, the vicinity of the peak value of the evaluation value DTr can be suppressed, and a stable and highly accurate breakout prediction process can be performed. The predetermined value α is not limited to the temperature difference ΔT in the steady state E.

また、現時点の温度差ΔT1が所定値α以上である場合には、所定値αを現時点の温度差ΔT1としているので、温度差ΔTの大きさにかかわらず、評価値DTrを規格化することができ、上段熱電対31,下段熱電対32を含む連続鋳造設備の設定状態および連続鋳造対象によって定常状態における温度差ΔTが異なる場合であっても、ブレークアウト閾値BOthを共通化することができる。   If the current temperature difference ΔT1 is equal to or greater than the predetermined value α, the predetermined value α is set to the current temperature difference ΔT1, and therefore the evaluation value DTr can be normalized regardless of the magnitude of the temperature difference ΔT. Even if the temperature difference ΔT in the steady state varies depending on the setting state of the continuous casting equipment including the upper stage thermocouple 31 and the lower stage thermocouple 32 and the continuous casting object, the breakout threshold value BOth can be shared.

たとえば、図7(a)〜図7(c)の各上段では、それぞれ定常状態における温度差ΔTa,ΔTb,ΔTcは、ΔTa>ΔTb>ΔTcの大小関係をもつ。従来は、図7(a)〜図7(c)下段に示すように、温度差ΔTの時間変化、すなわちDT/dt=(ΔT1−ΔT0)/dtをブレークアウト予知の評価値として用いていたため、各評価値の特性曲線La,Lb,Lcの値、特にブレークアウトBO発生前に下に凸のピーク近傍の特性が異なっていた。このため、ブレークアウト閾値BOthを一律に決定することができず、ばらつきの大きいブレークアウト予知処理とならざるを得なかった。また、温度差ΔTの時間変化が急激に小さくなるときは、評価値は下に凸の大きなピーク値となっていた。   For example, in each upper stage of FIGS. 7A to 7C, the temperature differences ΔTa, ΔTb, ΔTc in the steady state have a magnitude relationship of ΔTa> ΔTb> ΔTc. Conventionally, as shown in the lower part of FIGS. 7A to 7C, the time change of the temperature difference ΔT, that is, DT / dt = (ΔT1−ΔT0) / dt is used as the evaluation value for the breakout prediction. The values of the characteristic curves La, Lb, and Lc of the respective evaluation values, particularly, the characteristics in the vicinity of the downward convex peak before the occurrence of the breakout BO were different. For this reason, the breakout threshold value BOth cannot be determined uniformly, and it is unavoidable that the breakout prediction process has a large variation. Further, when the time change of the temperature difference ΔT suddenly decreases, the evaluation value has a large peak value that is convex downward.

この実施の形態1では、たとえば、現時点の温度差ΔT1が、定常状態の温度差ΔT(ΔTa,ΔTb,ΔTc)以下の場合に、(DT/dt)を温度差ΔT(ΔTa,ΔTb,ΔTc)で除算しているので、定常状態の温度差ΔT(ΔTa,ΔTb,ΔTc)が異なっていても、規格化した評価値DTrを得ることができる。すなわち、温度差ΔTが大きいときは大きい値(現時点の温度差ΔT)で除算し、温度差ΔTが小さいときは小さい値(現時点の温度差ΔT)で除算するという規格化がなされる。   In the first embodiment, for example, when the current temperature difference ΔT1 is equal to or lower than the steady-state temperature difference ΔT (ΔTa, ΔTb, ΔTc), (DT / dt) is changed to the temperature difference ΔT (ΔTa, ΔTb, ΔTc). Therefore, the normalized evaluation value DTr can be obtained even if the temperature differences ΔT (ΔTa, ΔTb, ΔTc) in the steady state are different. That is, normalization is performed by dividing by a large value (current temperature difference ΔT) when the temperature difference ΔT is large and by dividing by a small value (current temperature difference ΔT) when the temperature difference ΔT is small.

また、温度差ΔT1が所定値α未満の場合には、評価用温度DTsを一定値である所定値αに設定する補正を行っているため、評価値DTrが極端に大きくなることを抑え、結果的に温度差ΔT1が所定値α未満の場合であっても評価値DTrの特性自体を規格化することができる。したがって、共通のブレークアウト閾値BOthを設定でき、安定かつ精度の高いブレークアウト予知を早期に行うことができる。また、このような規格化ができるため、ブレークアウト予知の時点からブレークアウトの時点までの時間を精度よく推定することができる。   Further, when the temperature difference ΔT1 is less than the predetermined value α, the evaluation temperature DTs is corrected to be set to the predetermined value α, which is a constant value. Even if the temperature difference ΔT1 is less than the predetermined value α, the characteristics of the evaluation value DTr can be normalized. Therefore, a common breakout threshold BOth can be set, and stable and highly accurate breakout prediction can be performed at an early stage. Further, since such normalization can be performed, the time from the breakout prediction time to the breakout time can be accurately estimated.

なお、図8(a)は、従来の(DT/dt)を評価値とした場合の評価値時間変動の一例を示し、図8(b)は、図8(a)と同じ上段温度時間変化曲線LUと下段温度時間変化曲線LDとに対して実施の形態1の評価値DTrを適用した場合の評価値時間変動の一例を示している。なお、曲線LMは湯面レベル変動の時間変化を示している。図8(a)に示した評価値時間変動特性L1では、領域Nにおいて湯面変動レベルの時間変化に対応して大きなピーク値を呈しているが、図8(b)に示した実施の形態1による評価値時間変動特性L2では、図8(a)と同じ温度時間変化特性であっても、大きなピーク値は現れず、安定したブレークアウト予知を行うことができる。   FIG. 8A shows an example of evaluation value time variation when the conventional (DT / dt) is used as an evaluation value, and FIG. 8B shows the same upper stage temperature time change as FIG. 8A. 6 shows an example of evaluation value time fluctuation when the evaluation value DTr of Embodiment 1 is applied to the curve LU and the lower temperature change curve LD. The curve LM shows the change over time of the molten metal surface level fluctuation. In the evaluation value time variation characteristic L1 shown in FIG. 8A, a large peak value is exhibited in the region N corresponding to the time variation of the molten metal surface fluctuation level, but the embodiment shown in FIG. In the evaluation value time variation characteristic L2 by 1, a large peak value does not appear even when the temperature time change characteristic is the same as that in FIG. 8A, and stable breakout prediction can be performed.

また、所定値αは、種々の連続鋳造設備あるいは種々の連続鋳造対象に対する経験値から10℃以上であることが好ましい。所定値αは30℃以上であることがさらに好ましい。所定値αは、連続鋳造設備の定常状態Eでの上段温度と下段温度との温度差ΔTに限らず、連続鋳造設備あるいは連続鋳造対象に固有の値とすることができる。   Further, the predetermined value α is preferably 10 ° C. or more based on empirical values for various continuous casting equipment or various continuous casting objects. The predetermined value α is more preferably 30 ° C. or higher. The predetermined value α is not limited to the temperature difference ΔT between the upper stage temperature and the lower stage temperature in the steady state E of the continuous casting equipment, and can be a value unique to the continuous casting equipment or the object of continuous casting.

なお、コントローラ2が取得する上段温度TU0および下段温度TD0は、引抜方向Aに沿った一対の上段熱電対31および下段熱電対32の温度である。一対の上段熱電対31および下段熱電対32は水平方向に複数配置されているが、各対毎にブレークアウト予知処理を行うことが好ましい。   The upper stage temperature TU0 and the lower stage temperature TD0 acquired by the controller 2 are the temperatures of the pair of the upper stage thermocouple 31 and the lower stage thermocouple 32 along the drawing direction A. A plurality of upper thermocouples 31 and lower thermocouples 32 are arranged in the horizontal direction, but it is preferable to perform breakout prediction processing for each pair.

また、コントローラ2は、所定の固定サンプリング周期Δt毎に上段温度および下段温度を取得するが、可変のサンプリング周期であってもよい。この可変のサンプリング周期は、温度差ΔT0と温度差ΔT1との差が大きくなるにしたがってサンプリング周期を短くすることが好ましい。   Further, the controller 2 acquires the upper stage temperature and the lower stage temperature every predetermined fixed sampling period Δt, but may be a variable sampling period. The variable sampling period is preferably shortened as the difference between the temperature difference ΔT0 and the temperature difference ΔT1 increases.

(実施の形態2)
この実施の形態2では、ノイズのように一瞬、評価値が大きくなってブレークアウト閾値BOth以下となるような不確定な状態が発生する場合であっても、確実にブレークアウトを予知することができるように、ブレークアウト閾値BOthに対応するブレークアウト開始閾値β以下となる評価値DTrを積分し、この積分値IDTが積分閾値γとなる場合にブレークアウトを予知する。
(Embodiment 2)
In the second embodiment, even when an uncertain state occurs in which the evaluation value increases momentarily and falls below the breakout threshold BOth, such as noise, the breakout can be reliably predicted. The evaluation value DTr that is equal to or less than the breakout start threshold value β corresponding to the breakout threshold value BOth is integrated so that the breakout is predicted when the integrated value IDT becomes the integration threshold value γ.

ここで、図9,図10を参照して、実施の形態2にかかるコントローラ2によるブレークアウト予知処理について説明する。図9は、コントローラ2による実施の形態2のブレークアウト予知処理手順を示すフローチャートである。   Here, a breakout prediction process by the controller 2 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a flowchart showing a breakout prediction processing procedure of the second embodiment by the controller 2.

まず、実施の形態1と同様に、コントローラ2は、上段温度TU0および下段温度TD0を取得し、上段温度TU0から下段温度TD0を減算した温度差ΔT0を算出する(ステップS201)。その後、積分値IDT=0に設定する(ステップS202)。その後、サンプリング周期(所定時間)Δt経過したか否かを判断する(ステップS203)。サンプリング周期Δt経過していない場合(ステップS203,No)には、本判断処理を繰り返し、サンプリング周期Δt経過している場合(ステップS203,Yes)には、このサンプリング時点(現サンプリング時点)での上段温度TU1および下段温度TD1を取得し、上段TU1から下段温度TD1を減算した温度差ΔT1を算出する(ステップS204)。   First, similarly to the first embodiment, the controller 2 acquires the upper stage temperature TU0 and the lower stage temperature TD0, and calculates a temperature difference ΔT0 obtained by subtracting the lower stage temperature TD0 from the upper stage temperature TU0 (step S201). Thereafter, the integral value IDT = 0 is set (step S202). Thereafter, it is determined whether or not a sampling period (predetermined time) Δt has elapsed (step S203). If the sampling period Δt has not elapsed (step S203, No), this determination process is repeated. If the sampling period Δt has elapsed (step S203, Yes), the sampling time (current sampling time) is reached. The upper stage temperature TU1 and the lower stage temperature TD1 are acquired, and a temperature difference ΔT1 obtained by subtracting the lower stage temperature TD1 from the upper stage TU1 is calculated (step S204).

その後、温度差ΔT1が所定値α以上であるか否かを判断する(ステップS205)。そして、温度差ΔT1が所定値α以上である場合(ステップS205,Yes)には、評価用温度DTs=温度差ΔT1に設定し(ステップS206)、温度差ΔT1が所定値α以上でない場合(ステップS206,No)には、評価用温度DTs=所定値αに設定する(ステップS207)。その後、設定された評価用温度DTsを用いて、評価値DTr=(ΔT1−ΔT0)/Δt/DTsを算出する(ステップS208)。なお、所定値αは、図6に示すように、連続鋳造操業が定常状態Eのときの上段温度と下段温度との温度差ΔTをもとに決定した値であり、ここでは温度差ΔT=50℃を所定値αとして決定している。   Thereafter, it is determined whether or not the temperature difference ΔT1 is greater than or equal to a predetermined value α (step S205). If the temperature difference ΔT1 is equal to or larger than the predetermined value α (step S205, Yes), the evaluation temperature DTs = temperature difference ΔT1 is set (step S206), and if the temperature difference ΔT1 is not equal to or larger than the predetermined value α (step) In S206, No), the evaluation temperature DTs is set to the predetermined value α (step S207). Thereafter, the evaluation value DTr = (ΔT1−ΔT0) / Δt / DTs is calculated using the set evaluation temperature DTs (step S208). As shown in FIG. 6, the predetermined value α is a value determined based on the temperature difference ΔT between the upper stage temperature and the lower stage temperature when the continuous casting operation is in the steady state E. Here, the temperature difference ΔT = 50 ° C. is determined as the predetermined value α.

その後、コントローラ2は、評価値DTrが積分開始閾値β以下であるか否かを判断する(ステップS209)。評価値DTrが積分開始閾値β以下である場合(ステップS209,Yes)には、積分値IDTに評価値DTrを加える積分処理を行って(ステップS210)、ステップS211に移行する。一方、評価値DTrが積分開始閾値β以下でない場合(ステップS209,No)には、ステップS211にそのまま移行する。   Thereafter, the controller 2 determines whether or not the evaluation value DTr is equal to or less than the integration start threshold value β (step S209). If the evaluation value DTr is equal to or less than the integration start threshold β (step S209, Yes), an integration process for adding the evaluation value DTr to the integration value IDT is performed (step S210), and the process proceeds to step S211. On the other hand, if the evaluation value DTr is not less than or equal to the integration start threshold value β (step S209, No), the process proceeds to step S211 as it is.

ステップS211では、積分値IDTが積分閾値β以下になったか否かを判断する(ステップS211)。積分値IDTが積分閾値β以下である場合(ステップS211,Yes)には、ブレークアウトの発生が予期されるため、警報を出力してオペレータによる手動介入あるいはコントローラ2自体による自動制御によって引抜速度の低下や停止などのブレークアウト発生対応処理を行い(ステップS212)、さらに温度差ΔT1を温度差ΔT0に置換する(ステップS213)。一方、積分値IDTが積分閾値β以下でない場合(ステップS211,No)には、そのまま、温度差ΔT1を温度差ΔT0に置換する(ステップS213)。その後、最初の積分開始閾値βを超えてから所定時間TPが経過したか否かを判断する(ステップS214)。所定時間TPが経過していない場合(ステップS214,No)には、ステップS203に移行し、上述した積分値IDTの積分処理を続行する。一方、所定時間TPが経過している場合(ステップS214,Yes)には、ステップS202に移行して積分値IDTを0にクリアし、新たな積分値IDTの積分処理を行う。   In step S211, it is determined whether or not the integral value IDT has become equal to or less than the integral threshold value β (step S211). When the integration value IDT is less than or equal to the integration threshold β (step S211, Yes), the occurrence of a breakout is expected, so an alarm is output and the pulling speed is controlled by manual intervention by the operator or automatic control by the controller 2 itself. Breakout occurrence handling processing such as reduction or stop is performed (step S212), and the temperature difference ΔT1 is replaced with the temperature difference ΔT0 (step S213). On the other hand, if the integral value IDT is not less than or equal to the integral threshold β (step S211, No), the temperature difference ΔT1 is replaced with the temperature difference ΔT0 as it is (step S213). Thereafter, it is determined whether or not a predetermined time TP has elapsed since the first integration start threshold value β was exceeded (step S214). If the predetermined time TP has not elapsed (step S214, No), the process proceeds to step S203, and the integration process of the integration value IDT described above is continued. On the other hand, if the predetermined time TP has elapsed (step S214, Yes), the process proceeds to step S202, the integral value IDT is cleared to 0, and an integration process of a new integral value IDT is performed.

たとえば、図6に対応する図10の下段は、サンプリング周期Δt=1秒とした場合における評価値DTrの時間変化を示している。そして、積分開始閾値β以下にはじめてなった時点tsから評価値DTrが積分され、評価値DTrが積分開始閾値β以下となる評価値DTrを積分した積分値IDT(斜線部)が積分閾値γ以下となった時点tdで、コントローラ2は、入出力部3から警報を出力するなどのブレークアウト発生対応処理を行う。   For example, the lower part of FIG. 10 corresponding to FIG. 6 shows the time change of the evaluation value DTr when the sampling period Δt = 1 second. Then, the evaluation value DTr is integrated from the time point ts that is first less than or equal to the integration start threshold value β, and the integration value IDT (shaded portion) obtained by integrating the evaluation value DTr that is equal to or less than the integration start threshold value β is equal to or less than the integration threshold value γ. At time td, the controller 2 performs a breakout occurrence handling process such as outputting an alarm from the input / output unit 3.

なお、積分開始閾値βは、ブレークアウト閾値BOthと同じでもよい。また、積分開始閾値βは、ブレークアウト閾値BOthに比して小さい(図10上、上側に位置)ことが好ましい。さらに積分閾値βは、0未満の値であることが好ましい。また、積分閾値βは、−0.06未満の値であることがさらに好ましい。   The integration start threshold value β may be the same as the breakout threshold value BOth. Further, the integration start threshold value β is preferably smaller than the breakout threshold value BOth (positioned on the upper side in FIG. 10). Further, the integration threshold β is preferably a value less than 0. Further, the integration threshold β is more preferably a value less than −0.06.

また、積分値γは、0未満の値であることが好ましく、−1.12未満の値であることがさらに好ましい。   Further, the integral value γ is preferably a value less than 0, and more preferably a value less than −1.12.

この実施の形態1では、評価値DTrのうち積分開始閾値β以下となる評価値DTrを積分し、この積分値IDTが積分閾値γ以下をなる場合に、ブレークアウト発生を予知するようにしているので、安定かつ精度の高いブレークアウト予知を行うことができる。   In the first embodiment, an evaluation value DTr that is equal to or less than the integration start threshold value β of the evaluation value DTr is integrated, and when the integration value IDT is equal to or less than the integration threshold value γ, occurrence of a breakout is predicted. Therefore, stable and highly accurate breakout prediction can be performed.

なお、上述した実施の形態1,2において、評価値DTrや積分値IDTの符号は適宜変更してもよい。この場合、閾値等による判定は逆になる。   In the first and second embodiments described above, the signs of the evaluation value DTr and the integration value IDT may be appropriately changed. In this case, the determination based on the threshold value is reversed.

また、上述した実施の形態1,2では、ブレークアウト予知の時点を1つの時点のみとしていたが、これに限らず、複数の時点を段階的に設けてもよい。たとえば、ブレークアウト閾値BOthを複数、段階的に設け、あるいは積分閾値βを複数、段階的に設けてもよい。これらの場合、ブレークアウト発生対応処理は、段階的な出力とすることが好ましい。たとえば、最初の段階では、警報して手動処置を促し、最終に近い段階では、コントローラ2自体が引抜速度等を低速あるいは停止させる制御を行うようにするとよい。   In the first and second embodiments described above, the breakout prediction time point is set to one time point. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of time points may be provided in stages. For example, a plurality of breakout threshold values BOth may be provided in stages, or a plurality of integration threshold values β may be provided in stages. In these cases, it is preferable that the breakout occurrence handling process is a stepwise output. For example, in the first stage, an alarm is issued to prompt manual treatment, and in a stage close to the final stage, the controller 2 itself may perform control to reduce or stop the drawing speed or the like.

なお、上述した所定値αは、一対の上段熱電対31および下段熱電対32ごとにそれぞれ設定することが好ましく、一層、きめの細かいブレークアウト予知を行うことができる。   Note that the predetermined value α described above is preferably set for each of the pair of upper thermocouples 31 and lower thermocouples 32, so that finer breakout prediction can be performed.

また、上述した実施の形態1,2の各構成要素は、適宜組合せ可能である。   Moreover, each component of Embodiment 1 and 2 mentioned above can be combined suitably.

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述および図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例および運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。   Although the embodiment to which the invention made by the present inventor is applied has been described above, the present invention is not limited by the description and the drawings that form a part of the disclosure of the present invention according to this embodiment. That is, other embodiments, examples, operational techniques, and the like made by those skilled in the art based on the present embodiment are all included in the scope of the present invention.

1 連続鋳造設備
2 コントローラ
3 入出力部
11 タンディシュ
12 スライディングノズル機構
13 浸漬ノズル
14 鋳型
15 長辺冷却プレート
16 短辺冷却プレート
17 ロール群
20 凝固シェル
20a 逆凝固シェル
21 破断部
25 渦流センサ
26 パウダー供給管
31 上段熱電対
32 下段熱電対
42 鋳片
M 溶鋼
BO ブレークアウト
BOth ブレークアウト閾値
TU0,TU1 上段温度
TD0,TD1 下段温度
Δt サンプリング周期
α 所定値
β 積分開始閾値
γ 積分閾値
DTr 評価値
IDT 積分値
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Continuous casting equipment 2 Controller 3 Input / output part 11 Tundish 12 Sliding nozzle mechanism 13 Immersion nozzle 14 Mold 15 Long side cooling plate 16 Short side cooling plate 17 Roll group 20 Solidified shell 20a Reverse solidified shell 21 Breaking part 25 Eddy current sensor 26 Powder supply Tube 31 Upper thermocouple 32 Lower thermocouple 42 Cast slab M Molten steel BO Breakout BOth Breakout threshold TU0, TU1 Upper temperature TD0, TD1 Lower temperature Δt Sampling cycle α Predetermined value β Integration start threshold γ Integration threshold DTr Evaluation value IDT Integration value

Claims (8)

連続鋳造用の鋳型の湯面下における内部温度であって鋳片引抜方向に対して上流側の上段温度と下流側の下段温度とを所定サンプリング周期毎に時系列に測定して該上段温度および該下段温度をもとに鋳型内側における鋳片破断の発生を検出するブレークアウト予知方法であって、
現サンプリング時点における上段温度から下段温度を減算した現時点温度差が所定値以上か否かを判断する判断ステップと、
前記現時点温度差から、現サンプリング時点から前記所定サンプリング周期前の前サンプリング時点における上段温度から下段温度を減算した前時点温度差を減算し、該減算した差を前記所定サンプリング周期で除算し、現時点温度差が前記所定値以上である場合は該除算した値を現時点温度差で除算し、現時点温度差が前記所定値未満である場合は該除算した値を前記所定値で除算した評価値を算出する評価値算出ステップと、
前記評価値が所定のブレークアウト閾値以下になった場合に前記鋳片破断がその後発生する旨を出力する出力ステップと、
を含むことを特徴とするブレークアウト予知方法。
An internal temperature below the molten metal surface of a casting mold for continuous casting, and an upstream upper stage temperature and a downstream lower stage temperature with respect to the slab drawing direction are measured in time series at predetermined sampling periods, and the upper stage temperature and A breakout prediction method for detecting occurrence of slab breakage inside a mold based on the lower stage temperature,
A determination step of determining whether or not a current temperature difference obtained by subtracting the lower temperature from the upper temperature at the current sampling time is equal to or greater than a predetermined value;
Subtracting the previous temperature difference obtained by subtracting the lower temperature from the upper temperature at the previous sampling time before the predetermined sampling period from the current sampling time from the current temperature difference, and dividing the subtracted difference by the predetermined sampling period. If the temperature difference is greater than or equal to the predetermined value, the divided value is divided by the current temperature difference. If the current temperature difference is less than the predetermined value, an evaluation value is calculated by dividing the divided value by the predetermined value. An evaluation value calculating step,
An output step for outputting that the slab breakage occurs thereafter when the evaluation value is equal to or lower than a predetermined breakout threshold;
A breakout prediction method comprising:
前記所定値は、連続鋳造操業が定常状態のときの前記上段温度と前記下段温度との温度差をもとに決定した値であることを特徴とする請求項1に記載のブレークアウト予知方法。   2. The breakout prediction method according to claim 1, wherein the predetermined value is a value determined based on a temperature difference between the upper stage temperature and the lower stage temperature when a continuous casting operation is in a steady state. 前記評価値が所定の積分開始閾値以下となった場合に該所定の積分開始閾値以下を満足する評価値を積分した積分値を算出する積分ステップを含み、
前記出力ステップは、所定期間内の前記積分値が所定の積分閾値以下となった場合に前記鋳片破断がその後発生する旨を出力することを特徴とする請求項1または2に記載のブレークアウト予知方法。
An integration step of calculating an integration value obtained by integrating an evaluation value that satisfies the predetermined integration start threshold value or less when the evaluation value becomes a predetermined integration start threshold value or less,
3. The breakout according to claim 1, wherein the outputting step outputs that the slab rupture is generated after that when the integral value within a predetermined period becomes a predetermined integral threshold value or less. Prediction method.
前記所定の積分開始閾値は、前記ブレークアウト閾値であることを特徴とする請求項3に記載のブレークアウト予知方法。   The breakout prediction method according to claim 3, wherein the predetermined integration start threshold is the breakout threshold. 前記所定値は、10℃を超える値であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載のブレークアウト予知方法。   The breakout prediction method according to any one of claims 1 to 4, wherein the predetermined value is a value exceeding 10 ° C. 前記所定の積分開始閾値は、0未満の値であることを特徴とする請求項3〜5のいずれか一つに記載のブレークアウト予知方法。   6. The breakout prediction method according to claim 3, wherein the predetermined integration start threshold is a value less than zero. 前記所定の積分閾値は、0未満の値であることを特徴とする請求項3〜6のいずれか1つに記載のブレークアウト予知方法。   The breakout prediction method according to claim 3, wherein the predetermined integration threshold is a value less than zero. 前記所定値は、一対の、上段温度を検出する上段熱電対および下段温度を検出する下段熱電対ごとに個別に設定することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載のブレークアウト予知方法。   The break according to any one of claims 1 to 7, wherein the predetermined value is individually set for each of a pair of an upper thermocouple for detecting an upper temperature and a lower thermocouple for detecting a lower temperature. Out prediction method.
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