JP2018140420A - キャスト編成方法、連続鋳造機によるスラブ製造方法、及びキャスト編成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】キャストの集約度を高め、より効率よく製品を製造することを可能にするキャスト編成方法、連続鋳造機によるスラブ製造方法、及びキャスト編成装置を提供すること。【解決手段】データ読込部１１が、キャスト編成対象のオーダーに対応して製造されるスラブとなる予定の仮スラブの情報と仮スラブと同一のチャージで吹錬可能な鋼種に関する情報とを読み込み、鋼種選択部１２が、仮スラブの鋼種毎に、仮スラブと同一のチャージで吹錬可能な鋼種の量を加味して出鋼要求日が鋳造予定日から要求日範囲内にある仮スラブの量を集計した鋼種別優先度評価表を作成し、作成された鋼種別優先度評価表に基づいて、製造の優先度が最も高い鋼種を選択する。そして、キャスト作成部１３が、選択された鋼種について、制約条件を充足するキャストを作成する。【選択図】図１

Description

本発明は、キャスト編成方法、連続鋳造機によるスラブ製造方法、及びキャスト編成装置に関する。

鉄鋼業の連続鋳造プロセスにおいては、図１６に示すように、転炉から出鋼された溶鋼１００は、タンディッシュ（以下、ＴＤと表記）１０１を介して連続鋳造機１０２の鋳型１０３に供給される。ＴＤ１０１の下部には鋳型１０３に溶鋼１００を供給する浸漬ノズルを設置する複数のノズル孔があり、１つのＴＤ１０１に対して複数の鋳型１０３が割り当てられる。ここで、ＴＤ１０１を経由して分岐して複数の鋳型１０３に流れる溶鋼１００の供給経路はストランドと呼ばれ、例えば鋳型１０３が２つある場合には２つの経路（ストランド）があり、１ストランド、２ストランド、あるいはＡストランド、Ｂストランド等と称して経路を区別する。鋳型１０３から引き抜かれた鋳片は、支持ロール１０４によって支持されながら下方に引き抜かれていく。そして、引き抜かれた鋳片は、支持ロール１０４の近傍に配置された２次冷却帯において冷却され、必要に応じて軽圧下帯を通過した後、図示しないトーチによってスラブ１０５に切断される。なお、転炉からの溶鋼１００の出鋼単位をチャージと呼び、１チャージあたり１５〜２０のスラブ１０５が製造される。また、以下では、複数のチャージを連ねたものをキャストと呼び、複数のキャストを連ねたものを製造ロットと呼ぶこととする。

製造ロットを構成するキャスト及びチャージには、どのようなサイズのスラブ１０５をどのような順序で製造するかを指示するために、スラブ１０５になる仮スラブの情報が割り付けられる。ここで、一般に、製造ロットは、利用する設備や装置の能力を最大限に発揮させ、高品質の製品を効率良く製造できるように作成される。このため、連続鋳造プロセスにおける製造ロットの作成、すなわち、製品になる予定の仮スラブのキャストへの割り付けや複数のキャストの接続を指定するキャスト編成は、製造ロットのサイズや製品の納期に基づく出鋼要求日を始めとする様々な制約条件を充足するように決定される必要がある。このような背景から、特許文献１には、様々な制約条件を充足しながら、実用的な時間内に長期間にわたる仮スラブをキャストへ配置可能なキャスト編成方法及びキャスト編成装置が提案されている。

特許第５９２８５２１号公報

ところで、オーダーで指定された製品の条件が異なる場合であっても、鋼種の規格成分範囲の重なりや上位・下位規格の関係から、鋼種が異なる製品の仮スラブを抱き合わせてチャージに割り付けることが可能な場合がある。鋼種が異なる製品の仮スラブを抱き合わせてチャージに割り付けることにより、キャストの集約度を高め、より効率良く製品を製造することができる。しかしながら、特許文献１に記載のキャスト編成方法及びキャスト編成装置は、単一の鋼種毎にチャージを作成する構成になっている。このため、特許文献１に記載のキャスト編成方法及びキャスト編成装置によれば、キャストの集約度を高め、より効率良く製品を製造することが困難になる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、キャストの集約度を高め、より効率よく製品を製造することを可能にするキャスト編成方法、連続鋳造機によるスラブ製造方法、及びキャスト編成装置を提供することを目的とする。

本発明に係るキャスト編成方法は、鉄鋼業の連続鋳造プロセスにおけるキャストを作成するキャスト編成方法であって、キャスト編成対象のオーダーに対応して製造されるスラブとなる予定の仮スラブの情報と、該仮スラブと同一のチャージで吹錬可能な鋼種に関する情報とを読み込む読み込みステップと、前記読み込みステップにおいて読み込まれた情報を用いて、前記仮スラブの鋼種毎に、該仮スラブと同一のチャージで吹錬可能な鋼種のスラブの量を加味して出鋼要求日が鋳造予定日から要求日範囲内にある仮スラブの量を集計した鋼種別優先度評価表を作成する評価表作成ステップと、前記評価表作成ステップにおいて作成された鋼種別優先度評価表に基づいて、製造の優先度が最も高い仮スラブの鋼種を選択する選択ステップと、前記選択ステップにおいて選択された鋼種について、制約条件を充足するキャストを作成するキャスト作成ステップと、を含むことを特徴とする。

本発明に係るキャスト編成方法は、上記発明において、前記キャスト作成ステップは、複数のストランドへの分配パターン毎に制約条件を充足するキャストを作成するステップと、作成された分配パターン別のキャストの中から製造の優先度の高い仮スラブの含有率が高いキャストを選択するステップと、を含み、前記分配パターンには、各ストランドが異なる仮スラブの幅で開始する分配パターンが含まれることを特徴とする。

本発明に係る連続鋳造機によるスラブ製造方法は、本発明に係るキャスト編成方法によって編成されたスラブの製造順に従ってスラブを製造するステップを含むことを特徴とする。

本発明に係るキャスト編成装置は、鉄鋼業の連続鋳造プロセスにおけるキャストを作成するキャスト編成装置であって、キャスト編成対象のオーダーに対応して製造されるスラブとなる予定の仮スラブの情報と、該仮スラブと同一のチャージで吹錬可能な鋼種に関する情報とを読み込む読み込み手段と、前記読み込み手段によって読み込まれた情報を用いて、前記仮スラブの鋼種毎に、該仮スラブと同一のチャージで吹錬可能な鋼種の量を加味して出鋼要求日が鋳造予定日から要求日範囲内にある仮スラブの量を集計した鋼種別優先度評価表を作成する評価表作成手段と、前記評価表作成手段によって作成された鋼種別優先度評価表に基づいて、製造の優先度が最も高い仮スラブの鋼種を選択する選択手段と、前記選択手段によって選択された鋼種について、制約条件を充足するキャストを作成するキャスト作成手段と、を備えることを特徴とする。

本発明に係るキャスト編成方法、連続鋳造機によるスラブ製造方法、及びキャスト編成装置によれば、キャストの集約度を高め、より効率よく製品を製造することができる。

図１は、本発明の一実施形態であるキャスト編成装置の構成を示すブロック図である。 図２は、仮スラブ情報のデータ構成の一例を示す図である。 図３は、休止予定情報のデータ構成の一例を示す図である。 図４は、需給目標情報のデータ構成の一例を示す図である。 図５は、鋳造マシンマスタのデータ構成の一例を示す図である。 図６は、鋼種マスタのデータ構成の一例を示す図である。 図７は、鋼種抱き合わせマスタのデータ構成の一例を示す図である。 図８は、制約条件の一例を示す図である。 図９は、本発明の一実施形態であるキャスト編成処理の流れを示すフローチャートである。 図１０は、出力画面の一例を示す図である。 図１１は、オーダーデータのデータ構成の一例を示す図である。 図１２は、展開オーダーデータのデータ構成の一例を示す図である。 図１３は、鋼種別優先度評価表のデータ構成の一例を示す図である。 図１４は、本発明の一実施形態であるキャスト作成処理の流れを示すフローチャートである。 図１５は、ストランドへの仮スラブの配置パターンを説明するための説明図である。 図１６は、一般的な連続鋳造プロセスを説明するための模式図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態であるキャスト編成装置及びキャスト編成方法について詳細に説明する。

［構成］
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態であるキャスト編成装置の構成について説明する。

図１は、本発明の一実施形態であるキャスト編成装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本発明の一実施形態であるキャスト編成装置１は、ワークステーションやパーソナルコンピュータ等の情報処理装置によって構成され、電源スイッチ及び入力キー等の入力デバイスである入力装置２と、表示装置や印刷装置等の出力装置３と、ＲＯＭやＲＡＭ等の各種メモリ、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体である記憶装置４と、を備えている。なお、記憶装置４は、ＬＡＮやインターネット等の電気通信回線を介してキャスト編成装置１と通信する構成としてもよい。

記憶装置４には、仮スラブ情報４１、休止予定情報４２、需給目標情報４３、鋳造マシンマスタ４４、鋼種マスタ４５、及び鋼種抱き合わせマスタ４６のデータが格納されている。

図２は、仮スラブ情報４１のデータ構成の一例を示す図である。図２に示すように、仮スラブ情報４１には、計画スラブＮｏ、鋼種、スラブ厚、スラブ幅、スラブ長、スラブ単重、マシンＮｏ、鋳片部位指定コード（ＴＤ ＢＯＴ）、素材要求品種コード、鋳造可能最大幅、鋳造可能最小幅、出鋼要求日、鋳片内テーパ許容上限、キャスト配置不可制約コード、鋳造可能最大長、鋳造可能最小長、及び要手入材マークのデータが含まれている。

計画スラブＮｏとは、オーダーに対応して製造されスラブとなる予定の仮スラブを識別する情報を意味する。鋼種とは、スラブの鋼種を意味する。スラブ厚、スラブ幅、スラブ長、及びスラブ単重とはそれぞれ、製品であるスラブの厚み、幅、長さ、単重を意味する。マシンＮｏとは、連続鋳造機の識別情報を意味する。鋳片部位指定コードは、仮スラブを配置可能なキャストの部位を示す。素材要求品種コードは、製品（スラブ）に要求される品種を示す。鋳造可能最大幅及び鋳造可能最小幅とはそれぞれ、製品であるスラブの幅の許容範囲の最大値及び最小値を意味する。

出鋼要求日とは、転炉からの溶鋼の出鋼要求日を意味し、オーダーの納期に基づいて設定される。鋳片内テーパ許容上限とは、テーパを付加するスラブのテーパ量の許容範囲の上限値を意味する。キャスト配置不可制約コードには、転炉・二次精錬・連続鋳造機等の設備休止の際、当該スラブをキャストに配置できないことを示すフラグが格納される。鋳造可能最大長及び鋳造可能最小長とはそれぞれ、製品であるスラブの長さの許容範囲の最大値及び最小値を意味する。要手入材マークは、手入れが必要なスラブであるか否かを示す識別情報である。

図３は、休止予定情報４２のデータ構成の一例を示す図である。図３に示すように、休止予定情報４２には、製鋼工場コード、名称、工場休止開始時刻、工場休止時間、キャスト配置不可ＲＨ休止サイン、キャスト配置不可ＡＲ休止サイン、及びキャスト配置許容時間のデータが含まれている。

製鋼工場コードとは、連続鋳造プロセスが実施される製鋼工場の各設備の識別情報を意味する。名称とは、製鋼工場コードに対応する設備の名称を意味する。工場休止開始時刻及び工場休止時間とはそれぞれ、各設備の予定されている休止の開始時刻及び休止時間を意味する。キャスト配置不可ＲＨ休止サイン及びキャスト配置不可ＡＲ休止サインはそれぞれ、連続鋳造プロセスの上工程のＲＨ（真空脱ガス設備）及びＡＲ（攪拌設備）が休止のためキャストを配置できないことを示す。キャスト配置許容時間とは、配置されたキャストの処理に充当可能な時間を意味する。

図４は、需給目標情報４３のデータ構成の一例を示す図である。図４に示すように、需給目標情報４３には、マシンＮｏ、素材要求品種コード、開始日、終了日、需給量目標値、及び需給量上限値のデータが含まれている。

マシンＮｏとは、連続鋳造機の識別情報を意味する。素材要求品種コードは、製品（スラブ）に要求される品種を示す。なお、この品種により下工程が一意に指定される。開始日及び終了日とはそれぞれ、指定期間の開始日及び終了日を意味する。需給量目標値及び需給量上限値とはそれぞれ、指定期間の需給量の目標値及び上限値を意味する。

図５は、鋳造マシンマスタ４４のデータ構成の一例を示す図である。図５に示すように、鋳造マシンマスタ４４には、マシンＮｏ、最小スラブ長、最大スラブ長、鋳造厚、ストランド数、最大鋳造可能幅、最小鋳造可能幅、最大幅替量、ＴＤ切替時間、縦切り可否サイン、及び幅設定ピッチのデータが含まれる。

マシンＮｏとは、連続鋳造機の識別情報を意味する。最小スラブ長、最大スラブ長、及び鋳造厚とはそれぞれ、連続鋳造機で鋳造可能なスラブの長さの最小値、長さの最大値、及び厚みを意味する。ストランド数とは、１つのタンディッシュから分配されるストランドの数を意味する。最大鋳造可能幅及び最小鋳造可能幅とはそれぞれ、連続鋳造機で鋳造可能なスラブの幅の最大値及び最小値を意味する。最大幅替量とは、連続鋳造機で鋳造可能なスラブの幅の変更量の最大値を意味する。ＴＤ切替時間とは、製造ロット間に必要となる段取り時間のことであり、ダミーバーを装入して鋳造を開始するまでの時間を意味する。同時にタンディッシュも交換される。縦切り可否サインは、スラブを長手方向に切断可能か否かを示す。幅設定ピッチとは、鋳造するスラブの幅に設定可能な単位の間隔（ピッチ）を意味する。

図６は、鋼種マスタ４５のデータ構成の一例を示す図である。図６に示すように、鋼種マスタ４５は、マシンＮｏ、鋼種、最大チャージ／キャスト、チャージ目標重量、チャージ最大重量、チャージ最小重量、編成率下限値、幅替回数上限値、最小チャージ／キャスト、要求日指定範囲、及び幅形成試行サインが含まれる。

マシンＮｏとは、連続鋳造機の識別情報を意味する。最大チャージ／キャスト及び最小チャージ／キャストとはそれぞれ、１キャストのチャージ数の最大値及び最小値を意味する。チャージ目標重量、チャージ最大重量、及びチャージ最小重量とはそれぞれ、各チャージの重量の目標値、最大値、及び最小値を意味する。編成率下限値とは、チャージ総重量に対する仮スラブの重量の割合であるチャージ編成率の下限値を意味する。幅替回数上限値とは、スラブの幅を変更する場合に可能な変更回数の上限値を意味する。要求日指定範囲は、製造ロット作成の対象として優先度の高い仮スラブの出鋼要求日の範囲を指定する。幅形成試行サインは、複数のストランドに分配されるキャストに配置される仮スラブの幅構成について、鋼種毎にとり得るパターン（分配パターン）を示す。

例えば、ストランド数が２の場合、各ストランド（Ａストランド、Ｂストランド）に配置される仮スラブの配置順を幅の降順とするナローダウン、幅の昇順とするワイドアップのいずれかとすれば、キャストのとり得る分配パターンには、（Ａストランド、Ｂストランド）＝（ナローダウン、ナローダウン）、（ナローダウン、ワイドアップ）、（ワイドアップ、ナローダウン）、（ワイドアップ、ワイドアップ）の最大４種類のパターンがある。幅形成試行サインは、４つの種類のうち、鋼種毎に試行させる分配パターンを示す。例えば、ある鋼種のキャストについて全てのパターンを試行させる場合に、幅形成試行サインに１１１１が設定される。また、別の鋼種のキャストについて（Ａストランド、Ｂストランド）＝（ナローダウン、ナローダウン）、（ワイドアップ、ワイドアップ）の２パターンを試行させる場合に、幅形成試行サインに１００１が設定される。

図７は、鋼種抱き合わせマスタ４６のデータ構成の一例を示す図である。図７に示すように、鋼種抱き合わせマスタ４６には、同一のチャージに仮スラブを割り付け可能な鋼種（併採可能鋼種）を鋼種毎に示すデータが格納されている。具体的には、図７に示す鋼種抱き合わせマスタ４６の例では、鋼種Ａの仮スラブをチャージに割り付ける際には、併採可能鋼種Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉの仮スラブを同一のチャージに割り付け可能であることを示している。すなわち、併採可能鋼種Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉは、鋼種Ａと共に同一のチャージで吹錬可能な鋼種であり、連続鋳造プロセス以後の工程で鋼種Ａのスラブを処理することによって製造される。

図１に戻る。キャスト編成装置１は、情報処理装置内部のＣＰＵ等の演算処理装置がメモリに記憶された制御プログラムを実行することによって、データ読込部１１、鋼種選択部１２、及びキャスト作成部１３として機能する。キャスト編成装置１は、これら各部により後述するキャスト編成処理を実行することによって、鋼種毎の仮スラブをキャストに配置するキャスト編成を行う。

［制約条件］
なお、キャスト編成装置１は、キャスト編成処理に際し、図８に例示する様々な制約条件を充足することが要求される。例えば、図８に示すように、オーダーに関する制約条件には、オーダー配置位置制約、鋳片幅レンジ制約、鋳片幅設定ピッチ制約、鋳片サイズ連鋳機（連続鋳造機）設備制約、鋳片長設定、設定ピッチ制約、テーパ鋳片制約、及び枠作成対象出鋼要求日範囲制約が含まれている。

オーダー配置位置制約とは、非定常部に対するオーダー配置位置の考慮及び制約充足のための充足手順、すなわち、各オーダーに対応する仮スラブをキャストの継目等の非定常部へ配置可能か否か、配置する場合の条件等を意味する。鋳片幅レンジ制約とは、各オーダーに設定されたスラブの幅の許容範囲を遵守することを意味する。鋳片幅設定ピッチ制約とは、幅構成ピッチ制約、すなわち、鋳造するスラブの幅として設定可能な単位の間隔を遵守することを意味する。

鋳片サイズ連鋳機設備制約とは、各連続鋳造機で鋳造可能なスラブの長さの許容範囲（連鋳機設備制約長）を遵守することを意味する。鋳片長設定、設定ピッチ制約とは、鋳造するスラブの長さとして設定可能な単位の間隔を遵守することを意味する。テーパ鋳片制約とは、テーパ部鋳片に対する幅レンジ、すなわち、テーパを付加するスラブの幅変更量の許容範囲を考慮することを意味する。枠作成対象出鋼要求日範囲制約とは、枠作成時の対象範囲設定、すなわち、製造ロット作成対象の仮スラブの出鋼要求日の範囲を設定して限定することを意味する。

また、鋳造に関する制約条件には、例えば、幅構成制約、幅繋ぎ制約、チャージ重量制約、ストランド鋳込ファイナル制約、キャスト構成チャージ数制約、連々鋳構成チャージ数制約、異鋼種接続制約、作成枠スケジュール配置制約、休止スケジュール制約、鋳造間隔制約、ヒートサイズ、及び単スト制約が含まれている。

幅構成制約とは、ナローダウンの考慮、ナローダウンとワイドアップの組合せ、ワイドアップの考慮、すなわち、仮スラブのキャストへの配置順を幅の降順とするか、幅狭の仮スラブと幅広の仮スラブとを交互に組み合わせるか、幅の昇順とするかという配置順のルールを意味する。幅繋ぎ制約とは、鋳片配置位置前後の幅レンジ許容範囲の考慮、すなわち、キャストに前後に配置する仮スラブの幅の差を許容範囲で管理することを意味する。チャージ重量制約とは、鋼種単位に設定されたチャージ重量（ヒートサイズ）を満たすようにチャージ編成を行うことを意味する。ストランド鋳込ファイナル制約とは、ストランドの時間差を連続鋳造機毎に設定されたストランド時間差上限値内に制限することを意味する。キャスト構成チャージ数制約とは、鋼種単位の各キャストのチャージ数に上下限を設定して制限することを意味する。

連々鋳構成チャージ数制約とは、タンディッシュ（ＴＤ）単位のチャージ数に上下限を設定して制限することを意味する。異鋼種接続制約とは、接続可能鋼種と接続可能チャージ数の制約を意味する。作成枠スケジュール配置制約とは、キャスト編成装置１の計画開始時刻から計画期間（日数）分の枠配置を行うことを意味する。休止スケジュール制約とは、連続鋳造機の休止スケジュールに対する作成枠配置制約、すなわち、休止のためキャストを配置できない期間の考慮を意味する。鋳造間隔制約とは、ＴＤ切替時間制約、すなわち、ダミーバー装入に伴う段取り時間を考慮することを意味する。ヒートサイズとは、転炉出鋼重量であるチャージ重量に上下限を設定して制限することを意味する。単スト制約とは、単ストランド構成の連続鋳造機に対しての枠配置考慮を意味する。

また、下工程需給手入れ在庫に関する制約条件には、例えば、在庫上限制約及び下工程需給量調整が含まれる。在庫上限制約とは、スラブ精整ヤードの在庫に上限を設定して管理することを意味する。下工程需給量調整とは、下工程の需給量に上限を設定して管理することを意味する。

また、熱延に関する制約条件には、例えば、スラブ長設定オーバーハング制約が含まれる。スラブ長設定オーバーハング制約とは、鋳造長を決定する際、対象スラブの鋳造可能長範囲がオーバーハングの範囲に掛かるように補正して管理することを意味する。

また、設備休止に関する制約条件には、例えば、高炉から熱延までのプロセス休止が含まれる。高炉から熱延までのプロセス休止とは、休止部分に対する配置可能キャスト制限、すなわち、高炉から熱延までのプロセスのうちで休止プロセスのためキャストを配置できない鋼種を考慮することを意味する。

その他の制約条件には、例えば、日単位の作成チャージ数作成制約、余材配置制約、チャージ編成率制約、確定キャスト配置制約、及び人手指定キャスト配置制約が含まれる。日単位の作成チャージ数作成制約とは、日単位のスケジュール配置チャージ数を設定された日毎のチャージ数内で管理することを意味する。余材配置制約とは、余材配置ルールや余材長設定ルール、すなわち、キャストへのオーダーに対応しない余材スラブの配置可否や配置する余材スラブの長さに関するルールを意味する。チャージ編成率制約とは、キャストの継目などの非定常部を含むチャージ編成率の許容範囲を鋼種単位で管理することを意味する。確定キャスト配置制約とは、確定済キャストに対する作成枠配置制約、すなわち、スケジュール確定されたキャストについて、キャスト編成装置１は内容の変更を与えないことを意味する。人手指定キャスト配置制約とは、人手で指定されたキャストに対しては、スラブの割り当てを実施せず、人手指定キャストに接続可能なキャストを編成することを意味する。

なお、上記の各制約条件を具体的に規定する上下限値等は、上記した仮スラブ情報４１、休止予定情報４２、需給目標情報４３、鋳造マシンマスタ４４、及び鋼種マスタ４５に設定される。

［キャスト編成処理］
次に、図９を参照して、キャスト編成装置１によるキャスト編成処理の流れについて説明する。図９は、本発明の一実施形態であるキャスト編成処理の流れを示すフローチャートである。図９に示すフローチャートは、例えば、操作者によりキャスト編成処理開始の指示入力があったタイミングで開始となり、キャスト編成処理はステップＳ１の処理に進む。

ステップＳ１の処理では、データ読込部１１が、キャスト編成されるべき仮スラブの情報を仮スラブ情報４１から読み込む。これにより、ステップＳ１の処理は完了し、キャスト編成処理は、ステップＳ２の処理に進む。

ステップＳ２の処理では、鋼種選択部１２が、後述する鋼種選択処理により、鋼種別優先度評価表を作成し、製造の優先度が高い鋼種を選択する。これにより、ステップＳ２の処理は完了し、キャスト編成処理は、ステップＳ３の処理に進む。

ステップＳ３の処理では、キャスト作成部１３が、後述するキャスト作成処理により、ステップＳ２の処理で選択された鋼種の仮スラブの並び順を示すキャストを作成する。これにより、ステップＳ３の処理は完了し、キャスト編成処理は、ステップＳ４の処理に進む。なお、キャスト作成処理では、図８に例示する制約条件のうち、例えば、オーダー配置位置制約、鋳片幅レンジ制約やテーパ鋳片制約等のオーダーに関する制約条件や、幅繋ぎ制約等の鋳造に関する制約条件等が考慮される。

ステップＳ４の処理では、キャスト作成部１３が、キャスト作成を計画期間まで繰り返すことによって計画期間が満たされたか否かを判別する。判別の結果、計画期間が満たされていない場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、キャスト作成部１３は、さらにキャストを作成するべく、キャスト編成処理をステップＳ２の処理に戻す。一方、計画期間が満たされた場合には（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、キャスト作成部１３は、キャスト編成処理をステップＳ５の処理に進める。

ステップＳ５の処理では、キャスト作成部１３が、ステップＳ３の処理で作成されたキャストを出力装置３に出力する。図１０は、ステップＳ５の処理で出力装置３のディスプレイ等に出力される画面例を示す。図１０に示すように、複数のチャージで編成されるキャストが複数接続されて図１０中に両方向矢印で示す製造ロットが複数作成されている。これにより、ステップＳ５の処理は完了し、一連のキャスト編成処理は終了する。

［鋼種選択処理］
次に、ステップＳ２の鋼種選択処理について詳しく説明する。

鋼種選択処理では、鋼種選択部１２が、鋼種別優先度評価表を作成し、作成された鋼種別優先度評価表に基づいて製造の優先度の高い鋼種を選択する。鋼種別優先度評価表とは、併採可能鋼種の仮スラブの重量を加味して出鋼要求日が鋳造予定日から要求日範囲内／外にある仮スラブの重量を仮スラブの鋼種毎に集計したものである。

具体的には、まず、鋼種選択部１２は、仮スラブ情報４１と鋼種抱き合わせマスタ４６とを参照して、図１１に示すようなオーダーデータを作成する。図１１に示すオーダーデータは、仮スラブ毎の計画スラブＮｏ、重量、計画鋼種、併採可能鋼種、及び出鋼要求日のデータを含んでいる。計画スラブＮｏ、重量、計画鋼種、及び出鋼要求日のデータは仮スラブ情報４１から読み出され、併採可能鋼種のデータは鋼種抱き合わせマスタ４６から読み出される。計画鋼種のデータは仮スラブ情報４１内の鋼種のデータと同一である。

次に、鋼種選択部１２は、図１１に示すオーダーデータに含まれる各仮スラブのデータを併採可能鋼種の数分展開することにより、図１２に示すような展開オーダーデータを作成する。展開オーダーデータは、計画鋼種、計画スラブＮｏ、重量、要求日判定、及び出鋼鋼種のデータを含んでいる。ここで、要求日判定は、出鋼要求日が鋳造予定日から要求日範囲内／外にあるか否かを示し、仮スラブ情報４１の出鋼要求日と鋼種マスタ４５の要求日指定範囲とから判定される。本例では、１１／１から１１／８までの範囲を範囲内としている。また、出鋼鋼種とは、転炉から出鋼された溶鋼の鋼種のことを意味する。

図１２に示す展開オーダーデータでは、例えば、図１１に示すオーダーデータにおける計画スラブＮｏ＝１２３４５６−００１の仮スラブのデータが５つの併採可能鋼種Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ分展開されている。併採可能鋼種に対応する展開された仮スラブのデータにおける計画スラブＮｏ、重量、要求日判定、出鋼鋼種のデータは、展開元の計画スラブＮｏ＝１２３４５６−００１の仮スラブのデータと同じ内容に設定されている。各仮スラブのデータを併採可能鋼種の数分展開することにより、チャージに割り付け可能な仮スラブの数を増やすことができる。

そして、鋼種選択部１２は、図１２に示す展開オーダーデータを用いて、図１３に示すような併採可能鋼種の重量を合わせた出鋼要求日が鋳造予定日から要求日範囲内／外にある仮スラブの重量を仮スラブの鋼種毎に集計した鋼種別優先度評価表を作成する。図１３に示す鋼種別優先度評価表は、鋼種、要求日範囲内重量、要求日範囲外重量、及び併採有無のデータを含んでいる。

鋼種とは、仮スラブの鋼種（計画鋼種）を示している。要求日範囲内重量とは、出鋼要求日が鋳造予定日から要求日範囲内にある仮スラブの重量を示している。要求日範囲外重量とは、出鋼要求日が鋳造予定日から要求日範囲外にある仮スラブの重量を示している。併採有無は、併採可能鋼種があるか否かを示し、併採可能鋼種がある場合には、要求日範囲内重量及び要求日範囲外重量はそれぞれ、出鋼要求日が鋳造予定日から要求日範囲内及び要求日範囲外にある併採可能鋼種の仮スラブの重量を合わせた仮スラブの重量となる。

ここで、要求日範囲内の仮スラブとは、製造の優先度が高いスラブを意味し、要求日範囲外の仮スラブとは、製造の優先度が低いスラブを意味する。要求日範囲は、鋼種マスタ４５の要求日指定範囲により鋼種毎に指定される。このように鋼種毎に要求日範囲を指定することにより、製造される重量が多い鋼種については過度な先作りを防止し、また、製造される重量が少ない鋼種については適度にまとめて製造することが可能となる。また、併採可能鋼種が存在する場合には、併採可能鋼種の仮スラブも考慮してチャージ及びキャストを作成することにより、キャストの集約度を向上させることができる。

鋼種選択部１２は、作成された鋼種別優先度評価表のうち、併採可能鋼種の要求日範囲内重量も合わせた要求日範囲内重量が最も多い鋼種を製造の優先度が高い鋼種として選択する。例えば鋼種Ａ及び鋼種Ｃの要求日範囲内重量がそれぞれ８５トン及び３００トンである場合であっても、鋼種Ａには併採可能鋼種が存在し、その併採可能鋼種の要求日範囲内重量が２１５（＝３００−８５）トン以上ある場合には、鋼種Ａを製造の優先度が高い鋼種として選択する。

［キャスト作成処理］
次に、図１４を参照して、上記ステップＳ３のキャスト作成処理について詳しく説明する。図１４は、本発明の一実施形態であるキャスト作成処理の流れを示すフローチャートである。図１４に示すフローチャートは、ステップＳ２の処理で鋼種が選択されたタイミングで開始となり、キャスト作成処理はステップＳ２１の処理に進む。

ステップＳ２１の処理では、キャスト作成部１３が、選択された鋼種の仮スラブの情報を仮スラブ情報４１から抽出する。その際、キャスト作成部１３は、鋼種マスタ４５を参照して、最大キャスト重量（＝最大チャージ回数×チャージ最大重量）と要求日範囲内重量とのうちのいずれか少ない方に対応する仮スラブの情報を抽出する。これにより、ステップＳ２１の処理は完了し、キャスト作成処理は、ステップＳ２２の処理に進む。

ステップＳ２２の処理では、キャスト作成部１３が、複数のストランドへの分配パターン別に仮スラブを配置してキャストを作成する。ストランド数は鋳造マシンマスタ４４に設定される。本実施形態では、１キャストが２つのストランド用に、図１５（ａ）〜（ｅ）に例示する６つの分配パターンのうちのいずれかのパターンで分配される。ここで、図１５（ａ）に示すパターンは、仮スラブの幅が２つのストランドで同じであり、且つ、２つのストランドの双方ともに幅広の仮スラブから順に配置するものである。図１５（ｂ）に示すパターンは、仮スラブの幅が２つのストランドで同じであり、且つ、２つのストランドの双方ともに幅狭の仮スラブから順に配置するものである。図１５（ｃ）に示すパターンは、２つのストランドの一方は幅広の仮スラブから順に配置し、他方は幅狭の仮スラブから順に配置するものである。図１５（ｄ）に示すパターンは、仮スラブの幅が２つのストランドで異なり、且つ、２つのストランドの双方ともに幅広の仮スラブから順に配置するものである。図１５（ｅ）に示すパターンは、仮スラブの幅が２つのストランドで異なり、且つ、２つのストランドの双方ともに幅狭の仮スラブから順に配置するものである。なお、図１５（ａ）〜（ｅ）中の点線の区画はチャージを示している。とり得る分配パターンは、鋼種マスタ４５において設定されている。これにより、ステップＳ２２の処理は完了し、キャスト作成処理はステップＳ２３の処理に進む。

ステップＳ２３の処理では、キャスト作成部１３が、ステップＳ２２の処理で作成された分配パターン別のキャストのそれぞれについて、製造の優先度の高い仮スラブの含有率を所定の評価関数で評価して、いずれか１つを選択する。本実施形態では、仮スラブのチャージ編成率（＝仮スラブの総重量／キャスト総重量）と要求日範囲の達成率（＝要求日範囲内重量／キャスト総重量）とを所定の比率で重み付けした評価関数が適用される。キャスト作成部１３は、この評価関数の算出値が最も大きい分配パターンのキャストを選択する。これにより、ステップＳ２３の処理は完了し、キャスト作成処理はステップＳ２４の処理に進む。

ステップＳ２４の処理では、キャスト作成部１３が、ステップＳ２３の処理で選択された分配パターンのキャストについて、図８に例示する制約条件を充たすか否かを確認する。ステップＳ２４の処理では、図８に例示する制約条件のうち、例えば、オーダー配置位置制約、鋳片幅レンジ制約、幅繋ぎ制約、テーパ鋳片制約等について確認される。キャスト作成部１３は、制約条件を充たす場合には（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、キャスト作成処理をステップＳ２５に処理を進め、制約条件を充たさない場合には（ステップＳ２４：Ｎｏ）、キャスト作成処理をステップＳ２２の処理に戻して仮スラブの配置を変更する。この場合、キャスト作成部１３は、制約条件を充たすまでステップＳ２２〜Ｓ２４の処理を繰り返す。

ステップＳ２５の処理では、キャスト作成部１３が、ステップＳ２４の処理で制約条件を充たすことが確認されたキャストを選択された鋼種のキャストとして決定する。そして、キャスト作成部１３は、キャストに組み込まれたオーダーと同じ計画スラブＮｏのオーダーを使用済みとすることにより、キャストに組み込まれたオーダーと対応する併採可能鋼種のデータが再度使用されないように制御する。これにより、ステップＳ２５の処理は完了し、一連のキャスト作成処理は終了する。

以上の説明から明らかなように、本発明の一実施形態であるキャスト編成装置１では、データ読込部１１が、キャスト編成対象のオーダーに対応して製造されるスラブとなる予定の仮スラブの情報と仮スラブと同一のチャージで吹錬可能な鋼種に関する情報とを読み込み、鋼種選択部１２が、仮スラブの鋼種毎に、仮スラブと同一のチャージで吹錬可能な鋼種の量を加味して出鋼要求日が鋳造予定日から要求日範囲内にある仮スラブの量を集計した鋼種別優先度評価表を作成し、作成された鋼種別優先度評価表に基づいて、製造の優先度が最も高い鋼種を選択する。そして、キャスト作成部１３が、選択された鋼種について、制約条件を充足するキャストを作成する。これにより、キャストの集約度を高め、より効率よく製品を製造することが可能になる。

また、本発明の一実施形態であるキャスト編成装置１では、キャスト作成部１３は、複数のストランドへの分配パターン毎に制約条件を充足するキャストを作成し、作成された分配パターン別のキャストの中から製造の優先度の高い仮スラブの含有率が高いキャストを選択し、分配パターンには、各ストランドが異なる仮スラブの幅で開始する分配パターンが含まれる。これにより、出鋼要求に基づいた仮スラブの割り付けの達成度を向上させることができる。

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などは全て本発明の範疇に含まれる。

１ キャスト編成装置
１１ データ読込部
１２ 鋼種選択部
１３ キャスト作成部
２ 入力装置
３ 出力装置
４ 記憶装置
４１ 仮スラブ情報
４２ 休止予定情報
４３ 需給目標情報
４４ 鋳造マシンマスタ
４５ 鋼種マスタ
４６ 鋼種抱き合わせマスタ

Claims (4)

1. 鉄鋼業の連続鋳造プロセスにおけるキャストを作成するキャスト編成方法であって、
   キャスト編成対象のオーダーに対応して製造されるスラブとなる予定の仮スラブの情報と、該仮スラブと同一のチャージで吹錬可能な鋼種に関する情報とを読み込む読み込みステップと、
   前記読み込みステップにおいて読み込まれた情報を用いて、前記仮スラブの鋼種毎に、該仮スラブと同一のチャージで吹錬可能な鋼種の量を加味して出鋼要求日が鋳造予定日から要求日範囲内にある仮スラブの量を集計した鋼種別優先度評価表を作成する評価表作成ステップと、
   前記評価表作成ステップにおいて作成された鋼種別優先度評価表に基づいて、製造の優先度が最も高い仮スラブの鋼種を選択する選択ステップと、
   前記選択ステップにおいて選択された鋼種について、制約条件を充足するキャストを作成するキャスト作成ステップと、
   を含むことを特徴とするキャスト編成方法。
2. 前記キャスト作成ステップは、複数のストランドへの分配パターン毎に制約条件を充足するキャストを作成するステップと、作成された分配パターン別のキャストの中から製造の優先度の高い仮スラブの含有率が高いキャストを選択するステップと、を含み、前記分配パターンには、各ストランドが異なる仮スラブの幅で開始する分配パターンが含まれることを特徴とする請求項１に記載のキャスト編成方法。
3. 請求項１又は２に記載のキャスト編成方法によって編成されたスラブの製造順に従ってスラブを製造するステップを含むことを特徴とする連続鋳造機によるスラブ製造方法。
4. 鉄鋼業の連続鋳造プロセスにおけるキャストを作成するキャスト編成装置であって、
   キャスト編成対象のオーダーに対応して製造されるスラブとなる予定の仮スラブの情報と、該仮スラブと同一のチャージで吹錬可能な鋼種に関する情報とを読み込む読み込み手段と、
   前記読み込み手段によって読み込まれた情報を用いて、前記仮スラブの鋼種毎に、該仮スラブと同一のチャージで吹錬可能な鋼種の量を加味して出鋼要求日が鋳造予定日から要求日範囲内にある仮スラブの量を集計した鋼種別優先度評価表を作成する評価表作成手段と、
   前記評価表作成手段によって作成された鋼種別優先度評価表に基づいて、製造の優先度が最も高い仮スラブの鋼種を選択する選択手段と、
   前記選択手段によって選択された鋼種について、制約条件を充足するキャストを作成するキャスト作成手段と、
   を備えることを特徴とするキャスト編成装置。

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