JP2022162747A - 鋳造制御装置、鋳型幅決定方法、及び鋳型幅決定プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】鋳造される鋳片の板幅を高精度に決定可能な鋳型幅決定機能を有する鋳造制御装置、鋳型幅決定方法、及び鋳型幅決定プログラムを提供する。【解決手段】鋳造制御装置１は、幅が変更可能な鋳型１０４を介して連続鋳造される鋳片２０１の鋳造速度を示す鋳造速度情報と、連続鋳造された鋳片２０１を軽圧下するときの圧力を示す圧力情報、及び連続鋳造される鋳片２０１の所望の板幅と所望の板厚との比率を示すアスペクト比情報の少なくとも一方とを取得する情報取得部２３と、情報取得部２３によって取得された情報、及び連続鋳造される鋳片２０１の所望の板幅に基づいて鋳型１０４の幅を決定する鋳型幅決定部２４と、鋳型幅決定部２４によって決定された鋳型１０４の幅を示す鋳型幅情報を出力する鋳型幅情報出力部２５とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、連続鋳造用鋳型の幅を決定する鋳型幅決定機能を有する鋳造制御装置、鋳型幅決定方法、及び鋳型幅決定プログラムに関する。

幅が変更可能な鋳型を有する連続鋳造機において、連続鋳造により形成される鋳片の板幅に対応した最適な鋳型の幅を設定可能な鋳片幅制御方法が知られている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に記載される鋳片幅制御方法では、目的とする鋳片の板幅と鋳造する鋼種により決まる係数と鋳造速度から、鋳型の端片幅と端片の傾きを決定し、決定した鋳型の端片幅と端片の傾きを鋳型に設定する。特許文献１に記載される鋳片幅制御方法は、鋳造速度を使用して決定された端片の幅及び傾きを鋳型に設定することで、鋳片幅を高精度に制御可能になり、幅切断等の追加的な処置を行なわれる鋳片の量が減少し、作業能率及び歩留まりが向上する。

特許第３４２５２５９号公報

しかしながら、連続鋳造の作業能率及び歩留まりを更に向上させるために、鋳造される鋳片の板幅をより高精度に決定する技術が望まれている。

本発明は、このような課題を解決するものであり、鋳造される鋳片の板幅を高精度に決定可能な鋳型幅決定機能を有する鋳造制御装置、鋳型幅決定方法、及び鋳型幅決定プログラムを提供することを目的とする。

このような課題を解決する本発明は、以下に示す鋳造制御装置、鋳型幅決定方法、及び鋳型幅決定プログラムを要旨とするものである。
（１）幅が変更可能な鋳型を介して連続鋳造される鋳片の鋳造速度を示す鋳造速度情報と、連続鋳造された鋳片を軽圧下するときの圧力を示す圧力情報、及び連続鋳造される鋳片の所望の板幅と所望の板厚との比率を示すアスペクト比情報の少なくとも一方とを取得する情報取得部と、
情報取得部によって取得された情報、及び連続鋳造される鋳片の所望の板幅に基づいて鋳型の幅を決定する鋳型幅決定部と、
鋳型幅決定部によって決定された鋳型の幅を示す鋳型幅情報を出力する鋳型幅情報出力部と、
を有する、ことを特徴とする鋳造制御装置。
（２）情報取得部は、鋳造速度情報及び圧力情報を取得する、（１）に記載の鋳造制御装置。
（３）情報取得部は、鋳造速度情報及びアスペクト比情報を取得する、（１）に記載の鋳造制御装置。
（４）情報取得部は、鋳造速度情報、圧力情報及びアスペクト比情報を取得する、（１）に記載の鋳造制御装置。
（５）情報取得部は、連続鋳造において鋳片に注水される冷却水の水量を示す注水量情報を更に取得する、（２）～（４）の何れか一つに記載の鋳造制御装置。
（６）鋳型幅決定部は、連続鋳造された鋳片の幅Ｗ、鋳造速度情報に対応する鋳造速度Ｖｃ、注水量情報に対応する注水量Ｖｗ、圧力情報に対応する圧力Ｐ、及びアスペクト比情報に対応する比率Ｗ／Ｔ、及び係数Ａ₀、Ａ₁、Ａ₂、Ａ₃及びＡ₄で示される以下の式（１）を使用して、鋳型の幅を決定する、
W_mold = W * (A₀ + A₁ * Vc + A₂ * VW + A₃ * P + A₄ * W/T) （１）
（５）に記載の鋳造制御装置。
（７）幅が変更可能な鋳型を介して連続鋳造される鋳片の鋳造速度を示す鋳造速度情報と、連続鋳造された鋳片を軽圧下するときの圧力を示す圧力情報、及び連続鋳造される鋳片の所望の板幅と所望の板厚との比率を示すアスペクト比情報の少なくとも一方とを取得し、
鋳造速度情報と、圧力情報及びアスペクト比情報の少なくとも一方と、連続鋳造される鋳片の所望の板幅と基づいて前記鋳型の幅を決定し、
決定された前記鋳型の幅を示す鋳型幅情報を出力する、
ことを含む、ことを特徴とする鋳型幅決定方法。
（８）情報取得部は、連続鋳造において鋳片に注水される冷却水の水量を示す注水量情報を更に取得する、（７）に記載の鋳型幅決定方法。
（９）幅が変更可能な鋳型を介して連続鋳造される鋳片の鋳造速度を示す鋳造速度情報と、連続鋳造された鋳片を軽圧下するときの圧力を示す圧力情報、及び連続鋳造される鋳片の所望の板幅と所望の板厚との比率を示すアスペクト比情報の少なくとも一方とを取得し、
鋳造速度情報と、圧力情報及びアスペクト比情報の少なくとも一方と、連続鋳造される鋳片の所望の板幅と基づいて前記鋳型の幅を決定し、
決定された前記鋳型の幅を示す鋳型幅情報を出力する、
処理をコンピュータに実行させる、ことを特徴とする鋳型幅決定プログラム。
（１０）情報取得部は、連続鋳造において鋳片に注水される冷却水の水量を示す注水量情報を更に取得する、（９）に記載の鋳型幅決定プログラム。

一実施形態に係る鋳造制御装置は、鋳造される鋳片の板幅を高精度に決定できる。

実施形態に係る連続鋳造機を概略的に示す断面図である。 （ａ）は図１に示す鋳型の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ－Ａ線に沿う断面図である。 図１に示す鋳造制御装置を示すブロック図である。 図１に示す鋳造制御装置により実行される鋳型幅決定処理のフローチャートである。 （ａ）は鋳造速度と連続鋳造機により鋳造される鋳片の板幅との関係を示す図であり、（ｂ）は連続鋳造機の二次冷却帯における比水量と連続鋳造機により鋳造される鋳片の板幅との関係を示す図であり、（ｃ）は鋳片圧下装置における鋳片圧下力と連続鋳造機により鋳造される鋳片の板幅との関係を示す図である。 （ａ）は特許文献１に示す式（１）により決定される鋳片の板幅と鋳造された鋳片の板幅の実測値との相関関係を示す図であり、（ｂ）は鋳型幅決定部が使用する式（１）により決定される鋳片の板幅と鋳造された鋳片の板幅の実測値との相関関係を示す図であり、（ｃ）は鋳型幅決定部が使用する式（１）に含まれる変数の中で採用される変数を変更した式により決定される鋳片の板幅と、鋳造された鋳片の板幅の実測値との間の一致度を示す図である。 実施形態に係る鋳片板幅推定装置を示すブロック図である。 図７に示す鋳片板幅決定装置２により実行される鋳片板幅推定処理のフローチャートである。

以下図面を参照して、本発明に係る連続鋳造用鋳型の幅を決定する鋳型幅決定機能を有する鋳造制御装置、鋳型幅決定方法、及び鋳型幅決定プログラムについて説明する。但し、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されない。

（実施形態に係る鋳造制御装置の構成及び機能）
図１は、実施形態に係る鋳造制御装置を有する連続鋳造機を概略的に示す断面図である。

連続鋳造機１００は、取鍋１０１と、タンディッシュ１０２と、浸漬ノズル１０３と、鋳型１０４と、二次冷却帯１０５と、鋳片圧下装置１０６と、鋳片切断装置１０７と、テーブルロール１０８と、鋳造速度センサ１０９と、鋳造制御装置１とを有する。

取鍋１０１は、溶鋼２００をタンディッシュ１０２に供給するための可動式の容器であり、タンディッシュ１０２の上方に移動し、取鍋１０１内に充填された溶鋼２００をタンディッシュ１０２に供給する。タンディッシュ１０２は、鋳型１０４の上方に配置され、取鍋１０１から供給される溶鋼２００を貯留して、溶鋼２００に含有される介在物を除去する。浸漬ノズル１０３は、タンディッシュ１０２の下端から鋳型１０４に向けて下方に延伸する筒状の部材である。浸漬ノズル１０３の先端は、鋳型１０４の内部に収容される溶鋼２００に浸漬される。浸漬ノズル１０３は、タンディッシュ１０２において介在物が除去された溶鋼２００を鋳型１０４に連続的に供給する。

図２（ａ）は鋳型１０４の斜視図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）に示すＡ－Ａ線に沿う断面図である。

鋳型１０４は、一対の長辺鋳型板１４１と、一対の短辺鋳型板１４２と、鋳型板駆動部１４３を有する。一対の長辺鋳型板１４１及び一対の短辺鋳型板１４２のそれぞれは、例えば冷却水が流動する水路が設けられた水冷銅板であり、四角筒状の形状を有する。一対の短辺鋳型板１４２は、内壁にテーパが形成され、鋳片２０１を最適に保持する。

一対の短辺鋳型板１４２のそれぞれは、矢印Ｂ及びＣで示される一対の長辺鋳型板１４１の幅方向に移動可能である。一対の短辺鋳型板１４２のそれぞれは、鋳型板駆動部１４３によって一対の長辺鋳型板１４１の幅方向に移動される。

鋳型１０４において、溶鋼２００は、冷却されて、鋳片２０１が形成される。鋳片２０１は、鋳型１０４の下方への移動に従って、鋳片２０１の内部の未凝固部２０２の凝固が進行し、外殻の凝固シェル２０３の厚さは、徐々に厚くなる。鋳片２０１は、未凝固部２０２及び凝固シェル２０３を含む状態で、鋳型１０４の下端から引き抜かれる。

鋳型板駆動部１４３は、モータ等の駆動機器を有し、鋳造制御装置１から鋳型幅情報が入力されることに応じて、鋳型１０４の幅が鋳型幅情報に対応する幅になるように一対の短辺鋳型板１４２を移動して、鋳型１０４の幅を変更する。

二次冷却帯１０５は、複数対の支持ロール１５１と、複数の冷却水ノズル１５２とを有し、鋳型１０４の下方に形成され、鋳型１０４の下端から引き抜かれた鋳片２０１を搬送しながら冷却する。

複数対の支持ロール１５１のそれぞれは、鋳片２０１の厚さ方向の両側に配置され、鋳片２０１を支持しながら搬送する。複数対の支持ロール１５１は、サポートロールと、ピンチロールと、セグメントロールとを有する。サポートロールは、鋳型１０４の直下の垂直部に配置される無駆動式ロールである。ピンチロールは、モータ等の駆動手段により回転する駆動式ロールであり、二次冷却帯１０５の垂直部、湾曲部及び水平部の適切な位置に配置され、鋳片２０１を鋳型１０４から引き抜く。セグメントロールは、二次冷却帯１０５の湾曲部及び水平部に配置される無駆動式ロールであり、鋳片２０１を支持しながら案内する。

複数の冷却水ノズル１５２は、二次冷却帯１０５の湾曲部及び水平部の鋳造方向に隣接して配置される複数対の支持ロール１５１の間隙に配置され、鋳片２０１に冷却水１５３を注水する。複数の冷却水ノズル１５２から鋳片２０１に注水される冷却水１５３の注水量は、鋳造制御装置１によって制御される。

鋳造制御装置１は、複数の冷却水ノズル１５２のそれぞれの開度、及び複数の冷却水ノズル１５２のそれぞれに給水される冷却水１５３の水圧の少なくとも一方を制御して、鋳片２０１に注水される冷却水１５３の注水量を制御する。

鋳片圧下装置１０６は、複数の軽圧下ロール１６１を有し、二次冷却帯１０５の水平部の下流側に配置され、二次冷却帯１０５によって冷却された鋳片２０１を軽圧下する。鋳片圧下装置１０６は、鋳片２０１の厚み方向の中心部の領域を、鋳片２０１の厚さ方向に所定の圧力で圧下するように鋳造制御装置１によって制御される。

鋳片切断装置１０７は、鋳片圧下装置１０６の川下側に配置され、二次冷却帯１０５及び鋳片圧下装置１０６を介して搬送された鋳片２０１を所定の長さに切断して、厚板状の鋳片２０４を形成する。

テーブルロール１０８は、モータ等の駆動手段により回転する駆動式ロールであり、鋳片切断装置１０７の下流側に配置され、厚板状の鋳片２０４を次工程の設備に搬送する。

鋳造速度センサ１０９は、電磁式又は光電式の回転検出センサであり、二次冷却帯１０５の水平部に配置される支持ロール１５１の回転速度を検出し、検出した回転速度を示す回転速度情報を鋳造制御装置１に出力する。

（実施形態に係る鋳造制御装置の構成及び機能）
図３は、鋳造制御装置１を示すブロック図である。

鋳造制御装置１は、通信部１１と、記憶部１２と、入力部１３と、出力部１４と、処理部２０とを有する。通信部１１、記憶部１２、入力部１３、出力部１４及び処理部２０は、バス１５を介して互いに接続される。鋳造制御装置１は、鋳造速度センサ１０９から入力された鋳造速度情報等を含む連続鋳造に関する情報を使用して、鋳型１０４の幅を決定する等の連続鋳造機１００を制御する鋳造制御処理を実行する。鋳造制御装置１は、例えばパーソナルコンピュータであってもよく、連続鋳造機１００を監視制御する監視制御装置であってもよい。

通信部１１は、イーサネット（登録商標）などの有線の通信インターフェース回路を有する。通信部１１は、制御配線１１０を介して鋳型１０４、二次冷却帯１０５、鋳片圧下装置１０６及び鋳片切断装置１０７等と通信を行う。

記憶部１２は、例えば、半導体記憶装置、磁気テープ装置、磁気ディスク装置、又は光ディスク装置のうちの少なくとも一つを備える。記憶部１２は、処理部２０での処理に用いられるオペレーティングシステムプログラム、ドライバプログラム、アプリケーションプログラム、データ等を記憶する。例えば、記憶部１２は、鋳造速度センサ１０９から入力された鋳造速度情報等を含む連続鋳造に関する情報を使用して、鋳型１０４の幅を決定する鋳型幅決定処理を処理部２０に実行させるための鋳型幅決定プログラム等を記憶する。鋳型幅決定プログラムは、例えばＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な可搬型記録媒体から、公知のセットアッププログラム等を用いて記憶部１２にインストールされてもよい。また、記憶部１２は、鋳型幅決定処理で使用される種々のデータを記憶する。

例えば、記憶部１２は、鋳造速度センサ１０９によって検出された回転速度と鋳片２０１の鋳造速度との間の相関関係を示す鋳造速度テーブル１２１を記憶する。鋳造速度テーブル１２１は、複数の回転速度〔ｒｐｍ〕のそれぞれを回転速度〔ｍ／ｓ〕に関連付けて記憶する。

また、記憶部１２は、注水量情報１２２、圧力情報１２３及びアスペクト比情報１２４を記憶する。注水量情報１２２は、鋳片２０１の鋳造方向の例えば１ｍ等の単位長さ当たりの例えば１分間等の単位時間の冷却水１５３の注水量である指示水量を示す。圧力情報１２３は、連続鋳造された鋳片を軽圧下するときの圧力を示し、例えば軽圧下帯を開始する出側ロールの圧下力である圧力を示す。アスペクト比情報１２４は、連続鋳造される鋳片２０１の所望の板幅と所望の板厚との比率を示す。アスペクト比情報１２４は、入力部１３を介してオペレータによって入力される。

入力部１３は、データの入力が可能であればどのようなデバイスでもよく、例えば、タッチパネル、キーボード等である。オペレータは、入力部１３を用いて、文字、数字、記号等を入力することができる。入力部１３は、オペレータにより操作されると、その操作に対応する信号を生成する。そして、生成された信号は、オペレータの指示として、処理部２０に供給される。

出力部１４は、映像や画像等の表示が可能であればどのようなデバイスでもよく、例えば、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬ（Electro－Luminescence）ディスプレイ等である。出力部１４は、処理部２０から供給された映像データに応じた映像や、画像データに応じた画像等を表示する。また、出力部１４は、紙などの表示媒体に、映像、画像又は文字等を印刷する出力装置であってもよい。

処理部２０は、一又は複数個のプロセッサ及びその周辺回路を有する。処理部２０は、鋳造制御装置１の全体的な動作を統括的に制御するものであり、例えば、ＣＰＵである。処理部２０は、記憶部１２に記憶されているプログラム（ドライバプログラム、オペレーティングシステムプログラム、アプリケーションプログラム等）に基づいて処理を実行する。また、処理部２０は、複数のプログラム（アプリケーションプログラム等）を並列に実行できる。

処理部２０は、水量制御部２１と、圧下制御部２２と、情報取得部２３と、鋳型幅決定部２４と、鋳型幅情報出力部２５とを有する。これらの各部は、処理部２０が備えるプロセッサで実行されるプログラムにより実現される機能モジュールである。あるいは、これらの各部は、ファームウェアとして鋳造制御装置１に実装されてもよい。

水量制御部２１は、入力部１３を介してオペレータによって入力される水量指示に応じて、複数の冷却水ノズル１５２から鋳片２０１に注水される冷却水１５３の注水量を制御する。水量指示は、鋳片２０１の鋳造方向の単位長さ当たりの単位時間の冷却水１５３の注水量である指示水量を含む。水量制御部２１は、水量指示が入力されることに応じて、指示水量が鋳片２０１に注水されるように、冷却水ノズル１５２の開度及び冷却水１５３の水圧を制御する。水量制御部２１は、鋳片２０１の鋳造方向の単位長さ当たりの単位時間の冷却水１５３の注水量である指示水量を示す注水量情報１２２を記憶部１２に記憶する。

圧下制御部２２は、入力部１３を介してオペレータによって入力される圧下指示に応じて、鋳片圧下装置１０６が鋳片２０１を圧下するときの圧力を制御する。圧下指示は、連続鋳造された鋳片を軽圧下するときの圧力を含む。圧下制御部２２は、圧下指示が入力されることに応じて、所定の圧力が鋳片２０１に印加されるように、鋳片圧下装置１０６を制御する。圧下制御部２２は、連続鋳造された鋳片を軽圧下するときの圧力を示す圧力情報１２３を記憶部１２に記憶する。

（実施形態に係る鋳造制御装置による鋳型幅決定処理）
図４は、鋳造制御装置１により実行される鋳型幅決定処理のフローチャートである。図４に示す鋳型幅決定処理は、連続鋳造機１００において連続鋳造処理が実行される間に、製造される鋳片２０１の幅が変更されることに応じて実行される。図４に示す鋳型幅決定処理は、予め記憶部１２に記憶されているプログラムに基づいて、主に処理部２０により鋳造制御装置１の各要素と協働して実行される。

まず、情報取得部２３は、鋳型１０４を介して連続鋳造される鋳片２０１の鋳造速度を示す鋳造速度情報を取得する（Ｓ１０１）。情報取得部２３は、鋳造速度センサ１０９によって検出された回転速度を示す回転速度情報を取得する。情報取得部２３は、鋳造速度テーブル１２１を参照して、鋳造速度センサ１０９から取得した回転速度情報に対応する回転速度に関連付けられる鋳造速度を示す鋳造速度情報を取得する。

次いで、情報取得部２３は、連続鋳造において鋳片２０１に注水される冷却水１５３の水量を示す注水量情報を取得する（Ｓ１０２）。情報取得部２３は、記憶部１２に記憶される注水量情報１２２を、連続鋳造において鋳片２０１に注水される冷却水１５３の注水量を示す注水量情報として取得する。

次いで、情報取得部２３は、連続鋳造された鋳片２０１を圧下する圧力を示す圧力情報を取得する（Ｓ１０３）。情報取得部２３は、記憶部１２に記憶される圧力情報１２３を、連続鋳造された鋳片２０１を圧下する圧力を示す圧力情報として取得する。

次いで、情報取得部２３は、連続鋳造される鋳片２０１の所望の板幅と所望の板厚との比率を示すアスペクト比情報を取得する（Ｓ１０４）。情報取得部２３は、記憶部１２に記憶されるアスペクト比情報１２４を、連続鋳造される鋳片２０１の所望の板幅と所望の板厚との比率を示すアスペクト比情報として取得する。

次いで、鋳型幅決定部２４は、情報取得部２３によって取得された情報、及び連続鋳造されて製造される鋳片２０１の所望の板幅から鋳型１０４の幅を決定する（Ｓ１０５）。鋳型幅決定部２４によって決定される鋳型１０４の幅は、例えば鋳型１０４の出口側の幅である。鋳型幅決定部２４は、以下の式（１）を使用して、鋳型１０４の幅を決定する。
W_mold = W * (A₀ + A₁ * Vc + A₂ * V_W + A₃ * P + A₄ * W/T) （１）

式（１）において、板幅Ｗは連続鋳造されて製造される鋳片２０１の所望の板幅であり、鋳造速度ＶｃはＳ１０１の処理で取得された鋳造速度情報に対応する鋳造速度であり、注水量ＶｗはＳ１０２の処理で取得された注水量情報に対応する水量である。また、圧力ＰはＳ１０３の処理で取得された圧力情報に対応する圧力であり、比率Ｗ／ＴはＳ１０４の処理で取得されたアスペクト比情報に対応する比率であり、係数Ａ₀、Ａ₁、Ａ₂、Ａ₃及びＡ₄は所与の定数である。

そして、鋳型幅情報出力部２５は、Ｓ１０５の処理において鋳型幅決定部２４によって決定された鋳型１０４の幅を示す鋳型幅情報を鋳型１０４の鋳型板駆動部１４３に出力する（Ｓ１０６）。鋳型板駆動部１４３は、鋳型幅情報が入力されることに応じて、鋳型１０４の幅が鋳型幅情報に対応する幅になるように一対の短辺鋳型板１４２を移動する。

（実施形態に係る鋳造制御装置の変形例）
鋳造制御装置１では、鋳型幅決定部２４は、鋳造速度テーブル１２１から決定される鋳造速度情報、並びに記憶部１２に記憶される注水量情報１２２、圧力情報１２３及びアスペクト比情報１２４から鋳型の幅を決定する。しかしながら、実施形態に係る鋳造制御装置では、鋳型幅決定部は、鋳造速度テーブル１２１から決定される鋳造速度情報と、注水量情報１２２、圧力情報１２３及びアスペクト比情報１２４の少なくとも１つから鋳型の幅を決定してもよい。

例えば、実施形態に係る鋳造制御装置では、情報取得部は鋳造速度情報及び注水量情報を取得し、鋳型幅決定部は情報取得部によって取得された鋳造速度情報及び注水量情報から鋳型の幅を決定してもよい。

また、実施形態に係る鋳造制御装置では、情報取得部は鋳造速度情報及び圧力情報を取得し、鋳型幅決定部は情報取得部によって取得された鋳造速度情報及び圧力情報から鋳型の幅を決定してもよい。

また、実施形態に係る鋳造制御装置では、情報取得部は鋳造速度情報及びアスペクト比情報を取得し、鋳型幅決定部は情報取得部によって取得された鋳造速度情報及びアスペクト比情報から鋳型の幅を決定してもよい。

また、実施形態に係る鋳造制御装置では、情報取得部は鋳造速度情報、注水量情報及び圧力情報を取得し、鋳型幅決定部は情報取得部によって取得された鋳造速度情報、注水量情報及びアスペクト比情報から鋳型の幅を決定してもよい。

また、実施形態に係る鋳造制御装置では、情報取得部は鋳造速度情報、注水量情報及びアスペクト比情報を取得し、鋳型幅決定部は情報取得部によって取得された鋳造速度情報、注水量情報及び圧力情報から鋳型の幅を決定してもよい。

また、実施形態に係る鋳造制御装置では、情報取得部は鋳造速度情報、圧力情報及びアスペクト比情報を取得し、鋳型幅決定部は情報取得部によって取得された鋳造速度情報、圧力情報及びアスペクト比情報から鋳型の幅を決定してもよい。

また、実施形態に係る鋳造制御装置では、情報取得部は鋳造速度情報、注水量情報、圧力情報及びアスペクト比情報を取得し、鋳型幅決定部は情報取得部によって取得された４つの情報から鋳型の幅を決定してもよい。

また、鋳造制御装置１は、鋳型の幅を決定するが、実施形態に係る鋳造制御装置は、特許文献１と同様に鋳型の幅に加えてテーパに関するパラメータを決定し、決定したパラメータによって鋳型１０４を制御してもよい。

（実施形態に係る鋳造制御装置の作用効果）
実施形態に係る鋳造制御装置は、鋳造速度に加えて冷却水の注水量、軽圧下時の圧力、及び製造される鋳片の板幅と板厚との比率に基づいて鋳型の幅を決定するので、鋳造速度のみに基づいて鋳型の幅を決定する従来技術よりも高精度に鋳片の板幅を決定できる。

図５（ａ）は鋳造速度と連続鋳造機１００により鋳造される鋳片２０１の板幅との関係を示す図であり、図５（ｂ）は連続鋳造機１００の二次冷却帯１０５における比水量と連続鋳造機１００により鋳造される鋳片２０１の板幅との関係を示す図である。図５（ｃ）は、鋳片圧下装置１０６における鋳片圧下力と連続鋳造機１００により鋳造される鋳片２０１の板幅との関係を示す図である。図５（ａ）において横軸は鋳造速度を示し、図５（ｂ）において横軸は連続鋳造機１００の二次冷却における比水量を示し、図５（ｃ）において横軸は鋳片圧下装置１０６における鋳片圧下力を示す。また、図５（ａ）、５（ｂ）及び５（ｃ）において、縦軸は連続鋳造機１００により鋳造される鋳片２０１の板幅を示す。

図５（ａ）に示すように、鋳造速度と連続鋳造機１００により鋳造される鋳片２０１の板幅との間には、鋳造速度が速くなるに従って鋳片２０１の板幅が厚くなるという相関関係が見出される。また、図５（ｂ）に示すように、二次冷却における比水量と連続鋳造機１００により鋳造される鋳片２０１の板幅との間には、鋳造速度と鋳片２０１の板幅との間と同様に、比水量が大きくなるに従って鋳片２０１の板幅が厚くなるという相関関係が見出される。さらに、図５（ｃ）に示すように、鋳片圧下力と連続鋳造機１００により鋳造される鋳片２０１の板幅との間には、鋳造速度と鋳片２０１の板幅との間と同様に、鋳片圧下力が高くなるに従って鋳片２０１の板幅が厚くなるという相関関係が見出される。

実施形態に係る鋳造制御装置は、鋳造速度と同様に、比水量、鋳片圧下力及び鋳片２０１の板幅と板厚との比率に基づいて、鋳型の幅から鋳造される鋳片２０１の板幅が推定可能であるという知見に基づいて、鋳造される鋳片の板幅を高精度に制御できる。

図６（ａ）は、特許文献１に示す式（１）により決定される鋳片の板幅と鋳造された鋳片の板幅の実測値との相関関係を示す図である。図６（ｂ）は、鋳型幅決定部２４が使用する式（１）により決定される鋳片の板幅と鋳造された鋳片の板幅の実測値との相関関係を示す図である。図６（ｃ）は、鋳型幅決定部２４が使用する式（１）に含まれる変数の中で採用される変数を変更した式により決定される鋳片の板幅と、鋳造された鋳片の板幅の実測値との間の一致度を示す図である。図６（ａ）及び６（ｂ）において、横軸は式により決定される予測板幅を示し、縦軸は対応する鋳型幅で鋳造された鋳片の板幅の実測値を示す。

図６（ｃ）において、棒６０１～６０８のそれぞれは、式（１）に含まれる変数の中で採用される変数を変更した式により決定される鋳片の板幅と、鋳造された鋳片の板幅の実測値の間の一致度を示す。棒６０１は、式（１）で規定される変数の中で、鋳造速度Ｖｃのみを変数として採用した以下の式（２）により決定される鋳片の板幅と、鋳造された鋳片の板幅の実測値の間の一致度を示す。
W_mold = W * (A₀ + A₁ * Vc) （２）

棒６０２は、式（１）で規定される変数の中で、鋳造速度Ｖｃ及び注水量Ｖｗを変数として採用した以下の式（３）により決定される鋳片の板幅と、鋳造された鋳片の板幅の実測値の間の一致度を示す。
W_mold = W * (A₀ + A₁ * Vc + A₂ * V_W) （３）

棒６０３は、式（１）で規定される変数の中で、鋳造速度Ｖｃ及び圧力Ｐを変数として採用した以下の式（４）により決定される鋳片の板幅と、鋳造された鋳片の板幅の実測値の間の一致度を示す。
W_mold = W * (A₀ + A₁ * Vc + A₃ * P) （４）

棒６０４は、式（１）で規定される変数の中で、鋳造速度Ｖｃ及び比率Ｗ／Ｔを変数として採用した以下の式（５）により決定される鋳片の板幅と、鋳造された鋳片の板幅の実測値の間の一致度を示す。
W_mold = W * (A₀ + A₁ * Vc + A₄ * W/T) （５）

棒６０５は、式（１）で規定される変数の中で、鋳造速度Ｖｃ、注水量Ｖｗ及び圧力Ｐを変数として採用した以下の式（６）により決定される鋳片の板幅と、鋳造された鋳片の板幅の実測値の間の一致度を示す。
W_mold = W * (A₀ + A₁ * Vc + A₂ * V_W + A₃ * P) （６）

棒６０６は、式（１）で規定される変数の中で、鋳造速度Ｖｃ、注水量Ｖｗ及び比率Ｗ／Ｔを変数として採用した以下の式（３）により決定される鋳片の板幅と、鋳造された鋳片の板幅の実測値の間の一致度を示す。
W_mold = W * (A₀ + A₁ * Vc + A₂ * V_W + A₄ * W/T) （７）

棒６０７は、式（１）で規定される変数の中で鋳造速度Ｖｃ、圧力Ｐ及び比率Ｗ／Ｔを変数として採用した以下の式（８）により決定される鋳片の板幅と、鋳造された鋳片の板幅の実測値の間の一致度を示す。
W_mold = W * (A₀ + A₁ * Vc + A₃ * P + A₄ * W/T) （８）

棒６０８は、式（１）でを使用して決定される鋳片の板幅と、鋳造された鋳片の板幅の実測値の間の一致度を示す。

棒６０１に示すように、式（２）を使用して鋳造速度Ｖｃのみを変数として採用して予測した鋳片の板幅と鋳造された鋳片の板幅の実測値の間の一致度は、８３．６％である。一方、棒６０８に示すように、鋳造制御装置１により式（１）を使用して鋳造速度Ｖｃのみを変数として採用して予測した鋳片の板幅と鋳造された鋳片の板幅の実測値の間の一致度は、９３．４％である。鋳造制御装置１が実行する鋳型幅決定処理は、従来の鋳型幅決定処理よりも、板幅の誤差が±１０ｍｍの範囲内に含まれる鋳片を約１０％多く製造することができる。

棒６０２に示すように、鋳造制御装置１により式（３）を使用して鋳造速度Ｖｃ及び注水量Ｖｗを変数として採用して予測した鋳片の板幅と鋳造された鋳片の板幅の実測値の間の一致度は、８６．２％である。式（３）を使用して実行する鋳型幅決定処理は、従来の鋳型幅決定処理よりも、板幅の誤差が±１０ｍｍの範囲内に含まれる鋳片を約３％多く製造することができる。

棒６０３に示すように、鋳造制御装置１により式（４）を使用して鋳造速度Ｖｃ及び圧力Ｐを変数として採用して予測した鋳片の板幅と鋳造された鋳片の板幅の実測値の間の一致度は、８５．１％である。式（４）を使用して実行する鋳型幅決定処理は、従来の鋳型幅決定処理よりも、板幅の誤差が±１０ｍｍの範囲内に含まれる鋳片を約１．５％多く製造することができる。

棒６０４に示すように、鋳造制御装置１により式（５）を使用して鋳造速度Ｖｃ及び比率Ｗ／Ｔを変数として採用して予測した鋳片の板幅と鋳造された鋳片の板幅の実測値の間の一致度は、９０．１％である。式（５）を使用して実行する鋳型幅決定処理は、従来の鋳型幅決定処理よりも、板幅の誤差が±１０ｍｍの範囲内に含まれる鋳片を約６．５％多く製造することができる。

棒６０５に示すように、鋳造制御装置１により式（６）を使用して鋳造速度Ｖｃ、注水量Ｖｗ及び圧力Ｐを変数として採用して予測した鋳片の板幅と鋳造された鋳片の板幅の実測値の間の一致度は、８８．２％である。式（６）を使用して実行する鋳型幅決定処理は、従来の鋳型幅決定処理よりも、板幅の誤差が±１０ｍｍの範囲内に含まれる鋳片を約４．５％多く製造することができる。

棒６０６に示すように、鋳造制御装置１により式（７）を使用して鋳造速度Ｖｃ、注水量Ｖｗ及び比率Ｗ／Ｔを変数として採用して予測した鋳片の板幅と鋳造された鋳片の板幅の実測値の間の一致度は、８９．９％である。式（７）を使用して実行する鋳型幅決定処理は、従来の鋳型幅決定処理よりも、板幅の誤差が±１０ｍｍの範囲内に含まれる鋳片を約６．５％多く製造することができる。

棒６０７に示すように、鋳造制御装置１により式（８）を使用して鋳造速度Ｖｃ、圧力Ｐ及び比率Ｗ／Ｔを変数として採用して予測した鋳片の板幅と鋳造された鋳片の板幅の実測値の間の一致度は、８９．９％である。式（８）を使用して実行する鋳型幅決定処理は、従来の鋳型幅決定処理よりも、板幅の誤差が±１０ｍｍの範囲内に含まれる鋳片を約６．５％多く製造することができる。

以上、鋳造速度Ｖｃ等及び製造される鋳片の所望の板幅に基づいて鋳型の幅を決定する鋳造制御装置が説明されたが、本発明は、鋳造速度Ｖｃ等及び鋳型の幅に基づいて鋳片の板幅を推定する鋳片幅推定装置であってもよい。

（実施形態に係る鋳片板幅推定装置の構成及び機能）
図７は、実施形態に係る鋳片板幅推定装置を示すブロック図である。

鋳片板幅推定装置２は、処理部３０を処理部２０の代わりに有することが鋳造制御装置１と相違する。処理部３０は、鋳片板幅推定部３４及び鋳片板幅情報出力部３５を鋳型幅決定部２４及び鋳型幅情報出力部２５の代わりに有することが処理部２０と相違する。鋳片板幅推定部３４及び鋳片板幅情報出力部３５以外の鋳片板幅推定装置２の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された鋳造制御装置１の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。

（実施形態に係る鋳片板幅推定装置による鋳片板幅決定処理）
図８は、鋳片板幅推定装置２により実行される鋳片板幅推定処理のフローチャートである。図８に示す鋳片板幅推定処理は、予め記憶部１２に記憶されているプログラムに基づいて、主に処理部３０により鋳片板幅推定装置２の各要素と協働して実行される。

Ｓ２０１～Ｓ２０４の処理は、Ｓ１０１～Ｓ１０４の処理と同様なので、ここでは詳細な説明は省略する。Ｓ２０４の処理が終了すると、鋳片板幅推定部３４は、情報取得部２３によって取得された情報及び鋳型１０４の幅から、連続鋳造されて製造される鋳片２０１の板幅を推定する（Ｓ２０５）。鋳片板幅推定部３４は、上述の式（１）を使用して、鋳片２０１の板幅を推定する。そして、鋳片板幅情報出力部３５は、Ｓ２０５の処理において鋳片板幅推定部３４によって決定された鋳片２０１の板幅を示す鋳片板幅情報を出力する（Ｓ２０６）。

１ 鋳造制御装置
２ 鋳片板幅推定装置
２０、３０ 処理部
２１ 水量制御部
２２ 圧下制御部
２３ 情報取得部
２４ 鋳型幅決定部
２５ 鋳型幅情報出力部
３４ 鋳片板幅推定部
３５ 鋳片板幅情報出力部
１００ 連続鋳造機
１０４ 鋳型
１０５ 二次冷却帯
１０６ 鋳片圧下装置
１０９ 鋳造速度センサ

Claims (10)

1. 幅が変更可能な鋳型を介して連続鋳造される鋳片の鋳造速度を示す鋳造速度情報と、連続鋳造された鋳片を軽圧下するときの圧力を示す圧力情報、及び連続鋳造される鋳片の所望の板幅と所望の板厚との比率を示すアスペクト比情報の少なくとも一方とを取得する情報取得部と、
   前記情報取得部によって取得された情報、及び連続鋳造される鋳片の所望の板幅に基づいて前記鋳型の幅を決定する鋳型幅決定部と、
   前記鋳型幅決定部によって決定された前記鋳型の幅を示す鋳型幅情報を出力する鋳型幅情報出力部と、
   を有する、ことを特徴とする鋳造制御装置。
2. 前記情報取得部は、前記鋳造速度情報及び前記圧力情報を取得する、請求項１に記載の鋳造制御装置。
3. 前記情報取得部は、前記鋳造速度情報及び前記アスペクト比情報を取得する、請求項１に記載の鋳造制御装置。
4. 前記情報取得部は、前記鋳造速度情報、前記圧力情報及び前記アスペクト比情報を取得する、請求項１に記載の鋳造制御装置。
5. 前記情報取得部は、連続鋳造において鋳片に注水される冷却水の水量を示す注水量情報を更に取得する、請求項２～４の何れか一項に記載の鋳造制御装置。
6. 前記鋳型幅決定部は、連続鋳造された鋳片の幅Ｗ、前記鋳造速度情報に対応する鋳造速度Ｖｃ、前記注水量情報に対応する注水量Ｖｗ、前記圧力情報に対応する圧力Ｐ、及び前記アスペクト比情報に対応する比率Ｗ／Ｔ、及び係数Ａ₀、Ａ₁、Ａ₂、Ａ₃及びＡ₄で示される以下の式（１）を使用して、前記鋳型の幅を決定する、
   W_mold = W * (A₀ + A₁ * Vc + A₂ * VW + A₃ * P + A₄ * W/T) （１）
   請求項５に記載の鋳造制御装置。
7. 幅が変更可能な鋳型を介して連続鋳造される鋳片の鋳造速度を示す鋳造速度情報と、連続鋳造された鋳片を軽圧下するときの圧力を示す圧力情報、及び連続鋳造される鋳片の所望の板幅と所望の板厚との比率を示すアスペクト比情報の少なくとも一方とを取得し、
   前記鋳造速度情報と、前記圧力情報及び前記アスペクト比情報の少なくとも一方と、連続鋳造される鋳片の所望の板幅とに基づいて前記鋳型の幅を決定し、
   決定された前記鋳型の幅を示す鋳型幅情報を出力する、
   ことを含む、ことを特徴とする鋳型幅決定方法。
8. 前記情報取得部は、連続鋳造において鋳片に注水される冷却水の水量を示す注水量情報を更に取得する、請求項７に記載の鋳型幅決定方法。
9. 幅が変更可能な鋳型を介して連続鋳造される鋳片の鋳造速度を示す鋳造速度情報と、連続鋳造された鋳片を軽圧下するときの圧力を示す圧力情報、及び連続鋳造される鋳片の所望の板幅と所望の板厚との比率を示すアスペクト比情報の少なくとも一方とを取得し、
   前記鋳造速度情報と、前記圧力情報及び前記アスペクト比情報の少なくとも一方と、連続鋳造される鋳片の所望の板幅と基づいて前記鋳型の幅を決定し、
   決定された鋳型の幅を示す鋳型幅情報を出力する、
   処理をコンピュータに実行させる、ことを特徴とする鋳型幅決定プログラム。
10. 前記情報取得部は、連続鋳造において鋳片に注水される冷却水の水量を示す注水量情報を更に取得する、請求項９に記載の鋳型幅決定プログラム。

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