JP5742601B2 - Solidification completion position calculation method and solidification completion position calculation device - Google Patents

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Description

本発明は、連続鋳造機において鋳造される鋳片の凝固完了位置を算出する鋳片の凝固完了位置算出方法および凝固完了位置算出装置に関するものである。   The present invention relates to a slab solidification completion position calculation method and a solidification completion position calculation device for calculating a solidification completion position of a slab cast in a continuous casting machine.

一般に、連続鋳造機の生産性を向上させるためには、鋳造速度を上昇させる必要がある。しかしながら、鋳造速度を上昇させた場合、鋳片の凝固完了位置(クレーターエンド位置)がモールドメニスカス位置から鋳造方向下流側へ移動する。そして、鋳片の凝固完了位置が鋳片支持ロールの範囲を越えてしまうと、鋳片が静鉄圧の作用によって膨らむバルジングが発生し、内質の悪化やバルジングが巨大である場合には鋳造停止といった問題が生じる。   Generally, in order to improve the productivity of a continuous casting machine, it is necessary to increase the casting speed. However, when the casting speed is increased, the solidification completion position (crater end position) of the slab moves from the mold meniscus position to the downstream side in the casting direction. When the solidification completion position of the slab exceeds the range of the slab support roll, bulging occurs where the slab expands due to the action of static iron pressure. Problems such as outages occur.

このような背景から、鋳片の凝固完了位置を検出又は算出し、検出又は算出された鋳片の凝固完了位置に基づいて鋳片の凝固完了位置を所定範囲内に制御する技術が提案されている(特許文献1,2参照)。具体的には、特許文献1には、センサを利用して鋳片の凝固完了位置を検出し、検出された鋳片の凝固完了位置に基づいて鋳片の凝固完了位置を所定範囲内に制御する技術が記載されている。また、特許文献2には、鋳片の温度を算出する鋳片の凝固モデルを利用して鋳片の凝固完了位置を算出し、算出された鋳片の凝固完了位置に基づいて鋳片の凝固完了位置を所定範囲内に制御する技術が記載されている。   From such a background, there has been proposed a technique for detecting or calculating a solidification completion position of a slab and controlling the solidification completion position of the slab within a predetermined range based on the detected or calculated solidification completion position of the slab. (See Patent Documents 1 and 2). Specifically, in Patent Document 1, a solidification completion position of a slab is detected using a sensor, and the solidification completion position of the slab is controlled within a predetermined range based on the detected solidification completion position of the slab. The technology to do is described. Further, in Patent Document 2, the solidification completion position of the slab is calculated using a slab solidification model for calculating the temperature of the slab, and the solidification of the slab is performed based on the calculated solidification completion position of the slab. A technique for controlling the completion position within a predetermined range is described.

特開2008−238257号公報JP 2008-238257 A 特開平01−127161号公報JP-A-01-127161

しかしながら、特許文献1記載の技術のように、センサを利用して鋳片の凝固完了位置を検出する場合、鋳片の近傍にセンサを配置する必要があり、センサの耐久性に問題がある。また一般に、このようなセンサは高価であるために、鋳片の凝固完了位置を安価に検出することが困難になる。これに対して、特許文献2記載の技術のように、鋳片の凝固モデルを利用して鋳片の凝固完了位置を算出する場合には、上述のようなセンサを利用して鋳片の凝固完了位置を検出する場合に発生する問題点はない。   However, when detecting the solidification completion position of a slab using a sensor as in the technique described in Patent Document 1, it is necessary to dispose the sensor in the vicinity of the slab, and there is a problem in the durability of the sensor. In general, since such a sensor is expensive, it is difficult to detect the solidification completion position of the slab at low cost. On the other hand, when the solidification completion position of the slab is calculated using the solidification model of the slab as in the technique described in Patent Document 2, the solidification of the slab is performed using the sensor as described above. There is no problem that occurs when the completion position is detected.

ところが、鋳片の凝固モデルを利用して鋳片の凝固完了位置を算出する場合には、凝固モデルに含まれる各種特性値と実際値との間に誤差が発生した際、鋳片の凝固完了位置を精度高く算出することができなくなる。なお、このような問題を解決するために、鋲打ちなどの作業を行うことによって特性値を実際値に合わせて補正する方法が考えられる。しかしながら、このような作業はオフラインで行われものであるために、特性値をオンラインで補正することができない。   However, when calculating the solidification completion position of the slab using the solidification model of the slab, solidification of the slab is completed when an error occurs between the various characteristic values included in the solidification model and the actual values. The position cannot be calculated with high accuracy. In order to solve such a problem, a method of correcting the characteristic value according to the actual value by performing operations such as beating can be considered. However, since such an operation is performed offline, the characteristic value cannot be corrected online.

このため、凝固モデルの特性値をオンラインで補正可能にすることによって、鋳片の凝固完了位置をオンラインで精度高く算出できる技術の提供が期待されていた。   For this reason, it has been expected to provide a technique capable of calculating the solidification completion position of the slab with high accuracy online by making it possible to correct the characteristic value of the solidification model online.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、鋳片の凝固完了位置をオンラインで精度高く算出可能な鋳片の凝固完了位置算出方法および凝固完了位置算出装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a slab solidification completion position calculation method and a solidification completion position calculation apparatus capable of accurately calculating a slab solidification completion position online. There is to do.

上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る鋳片の凝固完了位置算出方法は、連続鋳造機において鋳造される鋳片の凝固完了位置を算出する鋳片の凝固完了位置算出方法であって、切断機によって切断された鋳片の長さ、幅、および厚さに関する情報を用いて該鋳片の体積を算出し、該鋳片の重量を算出された体積で除算することによって単位体積あたりの鋳片の重量を算出する単重算出ステップと、鋳片の材質と比重との関係を示す比重データを用いて前記鋳片の材質に対応する前記鋳片の比重を算出し、前記単重算出ステップにおいて算出された単位体積あたりの鋳片の重量を算出された比重で除算することによって前記鋳片の熱膨張係数を算出する熱膨張係数算出ステップと、鋳片の熱膨張係数と温度との関係を示す熱膨張係数データを用いて熱膨張係数算出ステップにおいて算出された鋳片の熱膨張係数から切断機によって切断された鋳片の温度を算出する鋳片温度算出ステップと、前記鋳片温度算出ステップにおいて算出された鋳片の温度を用いて鋳片の凝固完了位置を算出する凝固完了位置算出ステップと、を含むことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the solidification completion position calculation method for a slab according to the present invention calculates a solidification completion position of a slab that calculates a solidification completion position of a slab cast in a continuous casting machine. A method for calculating the volume of the slab using information on the length, width and thickness of the slab cut by a cutting machine, and dividing the weight of the slab by the calculated volume. The specific gravity of the slab corresponding to the material of the slab is calculated using the single gravity calculation step for calculating the weight of the slab per unit volume by using the specific gravity data indicating the relationship between the material and specific gravity of the slab. A thermal expansion coefficient calculating step of calculating a thermal expansion coefficient of the slab by dividing the weight of the slab per unit volume calculated in the unit weight calculating step by the calculated specific gravity, and the thermal expansion of the slab Thermal expansion showing the relationship between coefficient and temperature The slab temperature calculating step for calculating the temperature of the slab cut by the cutting machine from the thermal expansion coefficient of the slab calculated in the thermal expansion coefficient calculating step using the coefficient data, and calculated in the slab temperature calculating step. And a solidification completion position calculating step of calculating a solidification completion position of the slab using the temperature of the slab.

本発明に係る鋳片の凝固完了位置算出方法は、上記発明において、前記鋳片温度算出ステップが、鋳片の温度と凝固モデルによって算出された鋳片の温度との差分値を凝固モデルによって算出された鋳片の温度の補正値として算出するステップを含み、前記凝固完了位置算出ステップは、前記補正値を用いて前記凝固モデルによって算出された温度を補正し、補正された温度を用いた前記凝固モデルの計算によって鋳片の凝固完了位置を算出するステップを含むことを特徴とする。   In the slab solidification completion position calculating method according to the present invention, in the above invention, the slab temperature calculating step calculates a difference value between a slab temperature and a slab temperature calculated by a solidification model using a solidification model. Calculating a correction value for the temperature of the cast slab, wherein the solidification completion position calculation step corrects the temperature calculated by the solidification model using the correction value, and uses the corrected temperature. The method includes a step of calculating a solidification completion position of the slab by calculation of a solidification model.

上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る鋳片の凝固完了位置算出装置は、連続鋳造機において鋳造される鋳片の凝固完了位置を算出する鋳片の凝固完了位置算出装置であって、前記鋳片の材質と比重との関係を示す比重データを格納する比重データベースと、前記鋳片の熱膨張係数と温度との関係を示す熱膨張係数データを前記鋳片の材質毎に格納する熱膨張係数データベースと、切断機によって切断された鋳片の長さ、幅、および厚さに関する情報を用いて該鋳片の体積を算出し、該鋳片の重量を算出された体積で除算することによって単位体積あたりの鋳片の重量を算出する単重算出部と、前記比重データベースから前記鋳片の材質に対応する前記鋳片の比重を抽出し、前記単重算出部によって算出された単位体積あたりの鋳片の重量を抽出された比重で除算することによって鋳片の熱膨張係数を算出する熱膨張係数算出部と、前記熱膨張係数データベースから前記鋳片の材質と前記熱膨張係数算出部によって算出された鋳片の熱膨張係数とに対応する鋳片の温度を切断機によって切断された鋳片の温度として抽出する鋳片温度算出部と、前記鋳片温度算出部によって抽出された鋳片の温度を用いて鋳片の凝固完了位置を算出する凝固完了位置算出部と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above problems and achieve the object, the slab solidification completion position calculating device according to the present invention calculates the solidification completion position of a slab that calculates the solidification completion position of a slab cast in a continuous casting machine. A specific gravity database for storing specific gravity data indicating the relationship between the material and specific gravity of the slab, and thermal expansion coefficient data indicating the relationship between the thermal expansion coefficient and the temperature of the slab. The volume of the slab was calculated using the thermal expansion coefficient database stored every time and information on the length, width, and thickness of the slab cut by the cutting machine, and the weight of the slab was calculated. A single weight calculation unit that calculates the weight of the slab per unit volume by dividing by the volume, and extracts the specific gravity of the slab corresponding to the material of the slab from the specific gravity database, and by the single weight calculation unit Calculated unit volume A thermal expansion coefficient calculation unit that calculates the thermal expansion coefficient of the slab by dividing the weight of the slab by the extracted specific gravity, and the material of the slab and the thermal expansion coefficient calculation unit from the thermal expansion coefficient database A slab temperature calculation unit for extracting a slab temperature corresponding to the calculated thermal expansion coefficient of the slab as a temperature of a slab cut by a cutting machine, and a slab extracted by the slab temperature calculation unit And a solidification completion position calculation unit for calculating a solidification completion position of the slab using the temperature of the slab.

本発明に係る鋳片の凝固完了位置算出方法および凝固完了位置算出装置によれば、鋳片の凝固完了位置をオンラインで精度高く算出することができる。   According to the solidification completion position calculation method and solidification completion position calculation device of the slab according to the present invention, the solidification completion position of the slab can be calculated on-line with high accuracy.

図1は、本発明の一実施形態である鋳片の凝固完了位置算出装置が適用される連続鋳造機の一構成例を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration example of a continuous casting machine to which a slab solidification completion position calculating apparatus according to an embodiment of the present invention is applied. 図2は、本発明の一実施形態である鋳片の凝固完了位置算出装置が適用される凝固完了位置算出システムの構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a solidification completion position calculation system to which a slab solidification completion position calculation apparatus according to an embodiment of the present invention is applied. 図3は、図2に示す比重DBの一構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the specific gravity DB illustrated in FIG. 図4は、図2に示す熱膨張係数DBの一構成例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of the thermal expansion coefficient DB shown in FIG. 図5は、本発明の一実施形態である凝固完了位置算出処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing the flow of a solidification completion position calculation process according to an embodiment of the present invention.

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である鋳片の凝固完了位置算出装置の構成およびその動作について説明する。   Hereinafter, the configuration and operation of a slab solidification completion position calculating apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

〔連続鋳造機の構成〕
始めに、図1を参照して、本発明の一実施形態である鋳片の凝固完了位置算出装置が適用される連続鋳造機の構成について説明する。
[Construction of continuous casting machine]
First, with reference to FIG. 1, the structure of the continuous casting machine to which the solidification completion position calculation apparatus of the slab which is one Embodiment of this invention is applied is demonstrated.

図1は、本発明の一実施形態である鋳片の凝固完了位置算出装置が適用される連続鋳造機の一構成例を示す模式図である。   FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration example of a continuous casting machine to which a slab solidification completion position calculating apparatus according to an embodiment of the present invention is applied.

図1に示すように、連続鋳造機は、図示しない取鍋から溶鋼1が注入されるタンディッシュ2と、浸漬ノズル3を介してタンディッシュ2から注がれた溶鋼1を表面の凝固シェルが樹枝状晶に成長するまで整形しつつ半凝固させる銅製のモールド4と、モールド4から半凝固状態の鋳片5を垂直下方に引き抜きつつ冷却する鋳片支持ロール6と、を主な構成要素として備えている。また、連続鋳造機は、タンディッシュ2内の溶鋼1の温度を測定する測温機7と、鋳片5に冷却水を噴射することによって鋳片5を冷却する二次冷却スプレー8と、鋳片5の切断長さを測定する測長ロール9と、鋳片5を切断するトーチ(切断機)10と、鋳片5を切断することによって得られたスラブSの重量を測定する秤量機11と、を備えている。   As shown in FIG. 1, the continuous casting machine has a tundish 2 into which molten steel 1 is poured from a ladle (not shown) and a molten steel 1 poured from the tundish 2 through an immersion nozzle 3 with a solidified shell on the surface. The main components are a copper mold 4 that is semi-solidified while shaping until it grows into dendrites, and a slab support roll 6 that cools the semi-solid slab 5 from the mold 4 while being drawn vertically downward. I have. The continuous casting machine includes a temperature measuring device 7 for measuring the temperature of the molten steel 1 in the tundish 2, a secondary cooling spray 8 for cooling the slab 5 by injecting cooling water onto the slab 5, and a casting A measuring roll 9 for measuring the cutting length of the piece 5, a torch (cutting machine) 10 for cutting the slab 5, and a weighing machine 11 for measuring the weight of the slab S obtained by cutting the slab 5. And.

このような連続鋳造機では、モールド4に注がれた溶鋼1は、モールド4の表面から冷却されることによって固相部を形成し、内部に液相を有する鋳片5として鋳造方向下流側に引き抜かれる。モールド4から引き抜かれた鋳片5は、二次冷却スプレー8から噴射される冷却水によって冷却され、軽圧下帯12において中心部まで完全に凝固される。この中心部まで完全に凝固した位置が鋳片5の凝固完了位置となる。そして、凝固が完了した鋳片5は、トーチ10によって所定の長さに切断され、スラブSとして圧延工程などの後工程へと順次搬送される。   In such a continuous casting machine, the molten steel 1 poured into the mold 4 is cooled from the surface of the mold 4 to form a solid phase portion, and as a slab 5 having a liquid phase therein, a downstream side in the casting direction. Pulled out. The slab 5 drawn out from the mold 4 is cooled by the cooling water sprayed from the secondary cooling spray 8 and completely solidified to the center in the light pressure lower belt 12. The position completely solidified to the center is the solidification completion position of the slab 5. Then, the slab 5 that has been solidified is cut into a predetermined length by the torch 10 and is sequentially transported as a slab S to a subsequent process such as a rolling process.

〔凝固完了位置算出システムの構成〕
次に、図2乃至図4を参照して、本発明の一実施形態である鋳片の凝固完了位置算出装置が適用される凝固完了位置算出システムの構成について説明する。
[Configuration of solidification completion position calculation system]
Next, a configuration of a solidification completion position calculation system to which the slab solidification completion position calculation apparatus according to an embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIGS.

図2は、本発明の一実施形態である鋳片の凝固完了位置算出装置が適用される凝固完了位置算出システムの一構成例を示すブロック図である。図3は、図2に示す比重DB110の一構成例を示す図である。図4は、図2に示す熱膨張係数DB120の一構成例を示す図である。   FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a solidification completion position calculation system to which a slab solidification completion position calculation apparatus according to an embodiment of the present invention is applied. FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the specific gravity DB 110 illustrated in FIG. FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of the thermal expansion coefficient DB 120 shown in FIG.

図2に示すように、凝固完了位置算出システムは、凝固完了位置算出装置100と、比重データベース(DB)110と、熱膨張係数データベース(DB)120と、出力装置130と、を主な構成要素として備えている。   As shown in FIG. 2, the solidification completion position calculation system includes a solidification completion position calculation device 100, a specific gravity database (DB) 110, a thermal expansion coefficient database (DB) 120, and an output device 130. As prepared.

凝固完了位置算出装置100には、測長ロール9と、秤量機11と、プロセスコンピュータ13とが電気的に接続されている。測長ロール9は、切断された鋳片5の鋳造方向長さに関する情報を凝固完了位置算出装置100に入力する。秤量機11は、切断された鋳片5の重量に関する情報を凝固完了位置算出装置100に入力する。プロセスコンピュータ13は、溶鋼1の温度や材質、モールドの大きさ(鋳片5の幅、厚み)などに関する情報を凝固完了位置算出装置100に入力する。溶鋼1の温度は、タンディッシュ2に設けられた測温機7によって測定される。   The coagulation completion position calculating device 100 is electrically connected to a length measuring roll 9, a weighing machine 11, and a process computer 13. The length measuring roll 9 inputs information on the length in the casting direction of the cut slab 5 to the solidification completion position calculating device 100. The weighing machine 11 inputs information related to the weight of the cut slab 5 to the solidification completion position calculation device 100. The process computer 13 inputs information on the temperature and material of the molten steel 1, the size of the mold (width and thickness of the slab 5), and the like to the solidification completion position calculation device 100. The temperature of the molten steel 1 is measured by a thermometer 7 provided in the tundish 2.

凝固完了位置算出装置100は、パーソナルコンピュータやワークステーションなどの情報処理装置によって構成されている。凝固完了位置算出装置100は、情報処理装置内部のCPUなどの演算処理装置がROMなどの記憶部に記憶されたコンピュータプログラムを実行することによって、単重算出部101、熱膨張係数算出部102、鋳片温度算出部103、および凝固完了位置算出部104として機能する。これら各部の機能については後述する。   The coagulation completion position calculation device 100 is configured by an information processing device such as a personal computer or a workstation. The coagulation completion position calculation device 100 has a unit calculation unit 101, a thermal expansion coefficient calculation unit 102, and the like by an arithmetic processing unit such as a CPU inside the information processing apparatus executing a computer program stored in a storage unit such as a ROM. It functions as a slab temperature calculation unit 103 and a solidification completion position calculation unit 104. The functions of these units will be described later.

比重DB110は、図2に示すように、鋳片5の材質(成分)と比重との関係を示す比重データを格納している。熱膨張係数DB120は、図3に示すように、鋳片5の温度と熱膨張係数との関係を示す熱膨張係数データを鋳片5の材質毎に格納している。なお、本実施形態では、凝固完了位置算出装置100と比重DB110および熱膨張DB120とが別体により構成されているが、これらを一体化してもよい。出力装置130は、表示装置や印刷装置などの公知の出力装置によって構成されている。出力装置130は、凝固完了位置算出装置100によって算出された鋳片5の温度や凝固完了位置に関する情報を出力する。   As shown in FIG. 2, the specific gravity DB 110 stores specific gravity data indicating the relationship between the material (component) of the slab 5 and the specific gravity. As shown in FIG. 3, the thermal expansion coefficient DB 120 stores thermal expansion coefficient data indicating the relationship between the temperature of the slab 5 and the thermal expansion coefficient for each material of the slab 5. In the present embodiment, the solidification completion position calculation device 100, the specific gravity DB 110, and the thermal expansion DB 120 are configured separately, but they may be integrated. The output device 130 is configured by a known output device such as a display device or a printing device. The output device 130 outputs information on the temperature of the slab 5 calculated by the solidification completion position calculation device 100 and the solidification completion position.

このような構成を有する凝固完了位置算出システムは、以下に示す凝固完了位置算出処理を実行することによって、鋳片5の凝固完了位置をオンラインで算出する。以下、図5に示すフローチャートを参照して、この凝固完了位置算出処理を実行する際の凝固完了位置算出システムの動作について説明する。   The solidification completion position calculation system having such a configuration calculates the solidification completion position of the slab 5 online by executing the following solidification completion position calculation processing. The operation of the solidification completion position calculation system when executing this solidification completion position calculation processing will be described below with reference to the flowchart shown in FIG.

〔凝固完了位置算出処理〕
図5は、本発明の一実施形態である凝固完了位置算出処理の流れを示すフローチャートである。図5に示すフローチャートは、トーチ10によって鋳片5が切断される度毎に開始となり、凝固完了位置算出処理はステップS1の処理に進む。
[Coagulation completion position calculation processing]
FIG. 5 is a flowchart showing the flow of a solidification completion position calculation process according to an embodiment of the present invention. The flowchart shown in FIG. 5 is started every time the slab 5 is cut by the torch 10, and the solidification completion position calculation process proceeds to step S1.

ステップS1の処理では、単重算出部101が、測長ロール9から入力された鋳片5の鋳造方向長さに関する情報とプロセスコンピュータ5から入力された鋳片5の幅および厚さに関する情報とを用いて、トーチ10によって切断された鋳片5の実績体積V(=長さ×幅×厚さ)を算出する。そして、単重算出部101は、秤量機11から入力された鋳片5の重量Wの値を算出された実績体積Vで除算することによって単位体積あたりの鋳片5の重量を算出する。これにより、ステップS1の処理は完了し、凝固完了位置算出処理はステップS2の処理に進む。   In the process of step S <b> 1, the unit weight calculation unit 101 includes information regarding the casting direction length of the slab 5 input from the length measuring roll 9 and information regarding the width and thickness of the slab 5 input from the process computer 5. Is used to calculate the actual volume V (= length × width × thickness) of the slab 5 cut by the torch 10. Then, the unit weight calculation unit 101 calculates the weight of the slab 5 per unit volume by dividing the value of the weight W of the slab 5 input from the weighing machine 11 by the calculated actual volume V. Thereby, the process of step S1 is completed and the coagulation completion position calculation process proceeds to the process of step S2.

ステップS2の処理では、熱膨張係数算出部102が、プロセスコンピュータ13から鋳片5の材質に関する情報を取得し、比重DB110から鋳片5の材質に対応する比重の情報を抽出する。そして、熱膨張係数算出部102は、ステップS1の処理によって算出された単位体積あたりの鋳片5の重量を抽出された比重で除算した値をトーチ10によって切断された鋳片5の熱膨張係数として算出する。これにより、ステップS2の処理は完了し、凝固完了位置算出処理はステップS3の処理に進む。   In the process of step S <b> 2, the thermal expansion coefficient calculation unit 102 acquires information on the material of the slab 5 from the process computer 13, and extracts specific gravity information corresponding to the material of the slab 5 from the specific gravity DB 110. And the thermal expansion coefficient calculation part 102 is the thermal expansion coefficient of the slab 5 cut | disconnected by the torch 10 with the value which divided the weight of the slab 5 per unit volume calculated by the process of step S1 by the extracted specific gravity. Calculate as Thereby, the process of step S2 is completed, and the solidification completion position calculation process proceeds to the process of step S3.

ステップS3の処理では、鋳片温度算出部103が、熱膨張係数DB120からステップS2の処理において取得した鋳片5の材質に対応する熱膨張係数データを取得する。そして、鋳片温度算出部103は、取得した熱膨張係数データからステップS2の処理によって算出された鋳片5の熱膨張係数に対応する鋳片5の温度を読み出し、凝固モデルによって演算された鋳片5の温度と読み出された鋳片5の温度との差分値を凝固モデルによって演算された鋳片5の温度の補正値として算出する。これにより、ステップS3の処理は完了し、凝固完了位置算出処理はステップS4の処理に進む。   In the process of step S3, the slab temperature calculation unit 103 acquires thermal expansion coefficient data corresponding to the material of the slab 5 acquired in the process of step S2 from the thermal expansion coefficient DB 120. And the slab temperature calculation part 103 reads the temperature of the slab 5 corresponding to the thermal expansion coefficient of the slab 5 calculated by the process of step S2 from the acquired thermal expansion coefficient data, and is calculated by the solidification model. A difference value between the temperature of the piece 5 and the read temperature of the slab 5 is calculated as a correction value for the temperature of the slab 5 calculated by the solidification model. Thereby, the process of step S3 is completed, and the coagulation completion position calculation process proceeds to the process of step S4.

ステップS4の処理では、凝固完了位置算出部104が、ステップS3の処理によって算出された補正値を用いて凝固モデルによって演算された鋳片5の温度を補正し、補正された鋳片5の温度を利用した凝固モデル計算によって鋳片5の凝固完了位置を算出する。なお、鋳片5の凝固完了位置の算出方法は、本発明の出願時点で既に公知であるので詳細な説明は省略するが、溶鋼1の成分や温度から鋳片5の液相線温度および固相線温度を算出し、算出された液相線および固相線温度と鋳片5の温度とを比較することによって算出できる。以後、図示しない制御装置が、算出された鋳片5の凝固完了位置に基づいて、例えば軽圧下帯12に設置されているサポートロールの間隔を制御することによって鋳片5の凝固完了位置が所定範囲内に入るように制御する。これにより、ステップS4の処理は完了し、一連の凝固完了位置算出処理は終了する。   In the process of step S4, the solidification completion position calculation unit 104 corrects the temperature of the slab 5 calculated by the solidification model using the correction value calculated by the process of step S3, and the corrected temperature of the slab 5 is corrected. The solidification completion position of the slab 5 is calculated by solidification model calculation using The method for calculating the solidification completion position of the slab 5 is already known at the time of filing of the present invention, and therefore will not be described in detail. It can be calculated by calculating the phase line temperature and comparing the calculated liquidus and solidus temperature with the temperature of the slab 5. Thereafter, a control device (not shown) controls the interval between the support rolls installed in the light pressure lower belt 12 based on the calculated solidification completion position of the slab 5, for example, thereby determining the solidification completion position of the slab 5 in a predetermined manner. Control to be within range. Thereby, the process of step S4 is completed and a series of coagulation completion position calculation processes are complete | finished.

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凝固完了位置算出処理では、単重算出部101は、切断機によって切断された鋳片5の長さ、幅、および厚さに関する情報を用いて鋳片5の体積を算出し、鋳片5の重量を算出された体積で除算することによって単位体積あたりの鋳片5の重量を算出する。熱膨張係数算出部102は、比重DB110から鋳片5の材質に対応する鋳片5の比重を抽出し、単重算出部101によって算出された単位体積あたりの鋳片の重量を抽出された比重で除算することによって鋳片の熱膨張係数を算出する。鋳片温度算出部103は、熱膨張係数DB120から鋳片5の材質と熱膨張係数算出部102によって算出された鋳片5の熱膨張係数とに対応する鋳片5の温度をトーチ10によって切断された鋳片5の温度として抽出する。そして、凝固完了位置算出部104は、鋳片温度算出部103によって抽出された鋳片5の温度を用いて鋳片5の凝固完了位置を算出する。このような凝固完了位置算出処理によれば、鋳片温度算出部104が、トーチ10によって鋳片5が切断される度毎に切断された鋳片5の温度を算出し、凝固完了位置算出部104が、鋳片温度算出部104によって算出された鋳片5の温度に基づいて鋳片5の凝固完了位置を算出するので、鋳片の凝固完了位置をオンラインで精度高く算出することができる。   As is clear from the above description, in the solidification completion position calculation process that is one embodiment of the present invention, the unit weight calculation unit 101 relates to the length, width, and thickness of the slab 5 cut by the cutting machine. The volume of the slab 5 is calculated using the information, and the weight of the slab 5 per unit volume is calculated by dividing the weight of the slab 5 by the calculated volume. The thermal expansion coefficient calculation unit 102 extracts the specific gravity of the slab 5 corresponding to the material of the slab 5 from the specific gravity DB 110, and the specific gravity obtained by extracting the slab weight per unit volume calculated by the unit weight calculation unit 101. The thermal expansion coefficient of the slab is calculated by dividing by. The slab temperature calculation unit 103 cuts the temperature of the slab 5 corresponding to the material of the slab 5 from the thermal expansion coefficient DB 120 and the thermal expansion coefficient of the slab 5 calculated by the thermal expansion coefficient calculation unit 102 by the torch 10. Extracted as the temperature of the cast slab 5. Then, the solidification completion position calculation unit 104 calculates the solidification completion position of the slab 5 using the temperature of the slab 5 extracted by the slab temperature calculation unit 103. According to such solidification completion position calculation processing, the slab temperature calculation unit 104 calculates the temperature of the slab 5 cut every time the slab 5 is cut by the torch 10, and the solidification completion position calculation unit Since 104 calculates the solidification completion position of the slab 5 based on the temperature of the slab 5 calculated by the slab temperature calculation unit 104, the solidification completion position of the slab 5 can be calculated with high accuracy online.

また、本発明の一実施形態である凝固完了位置算出処理では、鋳片温度算出部103は、鋳片の温度と凝固モデルによって算出された鋳片の温度との差分値を凝固モデルによって算出された鋳片の温度の補正値として算出し、凝固完了位置算出部104は、鋳片温度算出部103によって算出された補正値を用いて凝固モデルによって算出された温度を補正し、補正された温度を用いた凝固モデルの計算によって鋳片の凝固完了位置を算出する。このような凝固完了位置算出処理によれば、凝固モデルをオンラインで補正し、鋳片の凝固完了位置をオンラインで精度高く算出することができる。   In the solidification completion position calculation process according to the embodiment of the present invention, the slab temperature calculation unit 103 calculates a difference value between the slab temperature and the slab temperature calculated by the solidification model using the solidification model. The solidification completion position calculation unit 104 corrects the temperature calculated by the solidification model using the correction value calculated by the slab temperature calculation unit 103 and corrects the corrected temperature. The solidification completion position of the slab is calculated by calculating the solidification model using. According to such solidification completion position calculation processing, the solidification model can be corrected online, and the solidification completion position of the slab can be calculated with high accuracy online.

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など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。   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 溶鋼
2 タンディッシュ
3 浸漬ノズル
4 モールド
5 鋳片
6 鋳片支持ロール
7 測温機
8 二次冷却スプレー
9 測長ロール
10 トーチ(切断機)
11 秤量機
12 軽圧下帯
13 プロセスコンピュータ
100 凝固完了位置算出装置
101 単重算出部
102 熱膨張係数算出部
103 鋳片温度算出部
104 凝固位置算出部
110 比重データベース(DB)
120 熱膨張係数データベース(DB)
130 出力装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Molten steel 2 Tundish 3 Immersion nozzle 4 Mold 5 Casting piece 6 Casting piece support roll 7 Thermometer 8 Secondary cooling spray 9 Measuring roll 10 Torch (cutting machine)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Weighing machine 12 Light pressure lower belt 13 Process computer 100 Solidification completion position calculation apparatus 101 Single weight calculation part 102 Thermal expansion coefficient calculation part 103 Slab temperature calculation part 104 Solidification position calculation part 110 Specific gravity database (DB)
120 Thermal expansion coefficient database (DB)
130 Output device

Claims (3)

連続鋳造機において鋳造される鋳片の凝固完了位置を算出する鋳片の凝固完了位置算出方法であって、
切断機によって切断された鋳片の長さ、幅、および厚さに関する情報を用いて該鋳片の体積を算出し、該鋳片の重量を算出された体積で除算することによって単位体積あたりの鋳片の重量を算出する単重算出ステップと、
鋳片の材質と比重との関係を示す比重データを用いて前記鋳片の材質に対応する前記鋳片の比重を算出し、前記単重算出ステップにおいて算出された単位体積あたりの鋳片の重量を算出された比重で除算することによって前記鋳片の熱膨張係数を算出する熱膨張係数算出ステップと、
鋳片の熱膨張係数と温度との関係を示す熱膨張係数データを用いて熱膨張係数算出ステップにおいて算出された鋳片の熱膨張係数から切断機によって切断された鋳片の温度を算出する鋳片温度算出ステップと、
前記鋳片温度算出ステップにおいて算出された鋳片の温度を用いて鋳片の凝固完了位置を算出する凝固完了位置算出ステップと、
を含むことを特徴とする鋳片の凝固完了位置算出方法。
A solidification completion position calculation method for a slab that calculates a solidification completion position of a slab cast in a continuous casting machine,
Calculate the volume of the slab using information on the length, width, and thickness of the slab cut by the cutting machine, and divide the weight of the slab by the calculated volume. A unit weight calculating step for calculating the weight of the slab;
Calculate the specific gravity of the slab corresponding to the material of the slab using specific gravity data indicating the relationship between the material and specific gravity of the slab, and the weight of the slab per unit volume calculated in the unit weight calculation step A thermal expansion coefficient calculation step of calculating a thermal expansion coefficient of the slab by dividing by the calculated specific gravity;
A casting for calculating the temperature of the slab cut by the cutting machine from the thermal expansion coefficient of the slab calculated in the thermal expansion coefficient calculation step using the thermal expansion coefficient data indicating the relationship between the thermal expansion coefficient of the slab and the temperature. One temperature calculation step;
A solidification completion position calculating step for calculating a solidification completion position of the slab using the temperature of the slab calculated in the slab temperature calculation step;
The solidification completion position calculation method of the slab characterized by including these.
前記鋳片温度算出ステップは、鋳片の温度と凝固モデルによって算出された鋳片の温度との差分値を凝固モデルによって算出された鋳片の温度の補正値として算出するステップを含み、前記凝固完了位置算出ステップは、前記補正値を用いて前記凝固モデルによって算出された温度を補正し、補正された温度を用いた前記凝固モデルの計算によって鋳片の凝固完了位置を算出するステップを含むことを特徴とする請求項1に記載の鋳片の凝固完了位置算出方法。   The slab temperature calculating step includes a step of calculating a difference value between a slab temperature and a slab temperature calculated by a solidification model as a correction value of a slab temperature calculated by a solidification model, The completion position calculating step includes a step of correcting the temperature calculated by the solidification model using the correction value, and calculating a solidification completion position of the slab by calculation of the solidification model using the corrected temperature. The solidification completion position calculation method of the slab of Claim 1 characterized by these. 連続鋳造機において鋳造される鋳片の凝固完了位置を算出する鋳片の凝固完了位置算出装置であって、
前記鋳片の材質と比重との関係を示す比重データを格納する比重データベースと、
前記鋳片の熱膨張係数と温度との関係を示す熱膨張係数データを前記鋳片の材質毎に格納する熱膨張係数データベースと、
切断機によって切断された鋳片の長さ、幅、および厚さに関する情報を用いて該鋳片の体積を算出し、該鋳片の重量を算出された体積で除算することによって単位体積あたりの鋳片の重量を算出する単重算出部と、
前記比重データベースから前記鋳片の材質に対応する前記鋳片の比重を抽出し、前記単重算出部によって算出された単位体積あたりの鋳片の重量を抽出された比重で除算することによって鋳片の熱膨張係数を算出する熱膨張係数算出部と、
前記熱膨張係数データベースから前記鋳片の材質と前記熱膨張係数算出部によって算出された鋳片の熱膨張係数とに対応する鋳片の温度を切断機によって切断された鋳片の温度として抽出する鋳片温度算出部と、
前記鋳片温度算出部によって抽出された鋳片の温度を用いて鋳片の凝固完了位置を算出する凝固完了位置算出部と、
を備えることを特徴とする鋳片の凝固完了位置算出装置。
A slab solidification completion position calculating device for calculating a solidification completion position of a slab cast in a continuous casting machine,
A specific gravity database for storing specific gravity data indicating the relationship between the material and specific gravity of the slab;
A thermal expansion coefficient database storing thermal expansion coefficient data indicating the relationship between the thermal expansion coefficient of the slab and the temperature for each material of the slab;
Calculate the volume of the slab using information on the length, width, and thickness of the slab cut by the cutting machine, and divide the weight of the slab by the calculated volume. A unit weight calculation unit for calculating the weight of the slab,
By extracting the specific gravity of the slab corresponding to the material of the slab from the specific gravity database, and dividing the weight of the slab per unit volume calculated by the unit weight calculation unit by the extracted specific gravity A thermal expansion coefficient calculation unit for calculating the thermal expansion coefficient of
The temperature of the slab corresponding to the material of the slab and the thermal expansion coefficient of the slab calculated by the thermal expansion coefficient calculator is extracted from the thermal expansion coefficient database as the temperature of the slab cut by the cutting machine. A slab temperature calculator,
A solidification completion position calculation unit that calculates a solidification completion position of the slab using the temperature of the slab extracted by the slab temperature calculation unit;
A slab solidification completion position calculating device comprising:
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