JP6699597B2 - 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

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 Download PDF

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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を読み込むと共に、スラブの鋼種毎に同一のチャージで吹錬可能な前記スラブとは異なる鋼種である併採可能鋼種を示す鋼種抱き合わせマスタから前記仮スラブの前記併採可能鋼種に関する情報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、前記仮スラブに、前記仮スラブのデータ及び前記仮スラブのデータを前記併採可能鋼種の数分展開して備えた展開オーダーシートと、前記展開オーダーシートから前記併採可能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前記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を読み込むと共に、スラブの鋼種毎に同一のチャージで吹錬可能な前記スラブとは異なる鋼種である併採可能鋼種を示す鋼種抱き合わせマスタから前記仮スラブの前記併採可能鋼種に関する情報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、前記仮スラブに、前記仮スラブのデータ及び前記仮スラブのデータを前記併採可能鋼種の数分展開して備えた展開オーダーシートと、前記展開オーダーシートから前記併採可能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前記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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