JPH09314299A - 連続鋳造設備におけるスラブ幅制御方法 - Google Patents
連続鋳造設備におけるスラブ幅制御方法Info
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- JPH09314299A JPH09314299A JP13344296A JP13344296A JPH09314299A JP H09314299 A JPH09314299 A JP H09314299A JP 13344296 A JP13344296 A JP 13344296A JP 13344296 A JP13344296 A JP 13344296A JP H09314299 A JPH09314299 A JP H09314299A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 連続鋳造設備において、余剰材の発生を防止
し、歩留まり向上を図ることのできるスラブ幅制御方法
を提供する。 【解決手段】 モールド幅が変更可能なモールド幅可変
装置とスラブ幅計測装置を備えた連続鋳造設備における
スラブ幅制御方法において、鋳造中の鋳片の収縮量或い
は膨張量を予測するにあたり、スラブ幅計測装置による
スラブ幅実測値を用いて前記予測の学習を操業中にリア
ルタイムに行い、スラブ幅を目標値に制御することを特
徴とする。
し、歩留まり向上を図ることのできるスラブ幅制御方法
を提供する。 【解決手段】 モールド幅が変更可能なモールド幅可変
装置とスラブ幅計測装置を備えた連続鋳造設備における
スラブ幅制御方法において、鋳造中の鋳片の収縮量或い
は膨張量を予測するにあたり、スラブ幅計測装置による
スラブ幅実測値を用いて前記予測の学習を操業中にリア
ルタイムに行い、スラブ幅を目標値に制御することを特
徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、連続鋳造設備にお
けるスラブ鋳造制御に関し、特に連続鋳造設備にあって
注文鋳片の製品幅サイズを注文幅サイズに一致させる制
御を行うためのスラブ幅制御方法に関するものである。
けるスラブ鋳造制御に関し、特に連続鋳造設備にあって
注文鋳片の製品幅サイズを注文幅サイズに一致させる制
御を行うためのスラブ幅制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、曲げ型の連続鋳造設備は、転炉
からの溶鋼が入れられる鍋の下部には鋳造速度を一定に
保つと共に溶鋼の分配器として機能するタンディッシュ
が配設され、このタンディッシュには凝固部が連結され
ている。凝固部は一次冷却の機能を有するモールド（鋳
型）、スプレーを備えた冷却帯（２次冷却）、湾曲させ
て配置した多数のロール等から構成される。さらに、凝
固部にはダミーバー（止め棒）、切断装置等が連結され
ている。
からの溶鋼が入れられる鍋の下部には鋳造速度を一定に
保つと共に溶鋼の分配器として機能するタンディッシュ
が配設され、このタンディッシュには凝固部が連結され
ている。凝固部は一次冷却の機能を有するモールド（鋳
型）、スプレーを備えた冷却帯（２次冷却）、湾曲させ
て配置した多数のロール等から構成される。さらに、凝
固部にはダミーバー（止め棒）、切断装置等が連結され
ている。
【０００３】また、連続鋳造設備は１つのタンディッシ
ュに複数の凝固部を並列接続し、同時に複数（通常２
本）の鋳片（ストランド）を鋳造する方式（マルチスト
ランド方式）が一般的である。ところで、マルチストラ
ンド方式の連続鋳造設備において、スラブ幅不合（製造
仕様と製品幅の差異）は、品質直行率低下の最大の要因
になっている。スラブ幅制御の具体例については、例え
ば、特公平３−１７２１３号が知られている。この場合
は注文鋳片の製造幅を基に冷却凝固時の収縮分を見込ん
だ値を鋳片製造中の鋳造速度や金属の種類等を用いた換
算表等によって、鋳型幅を決定することによりスラブ幅
の制御を行うものであった。
ュに複数の凝固部を並列接続し、同時に複数（通常２
本）の鋳片（ストランド）を鋳造する方式（マルチスト
ランド方式）が一般的である。ところで、マルチストラ
ンド方式の連続鋳造設備において、スラブ幅不合（製造
仕様と製品幅の差異）は、品質直行率低下の最大の要因
になっている。スラブ幅制御の具体例については、例え
ば、特公平３−１７２１３号が知られている。この場合
は注文鋳片の製造幅を基に冷却凝固時の収縮分を見込ん
だ値を鋳片製造中の鋳造速度や金属の種類等を用いた換
算表等によって、鋳型幅を決定することによりスラブ幅
の制御を行うものであった。
【０００４】なお、鋳型幅の変更開始位置は、鋳込み中
の注文鋳片の製品幅を順次比較し、製品幅の差が規定値
以上になる注文鋳片を幅変更対象鋳片として特定し、幅
変更対象鋳片の先端の予定鋳込み長、予め決めた幅変更
速度、製品幅の差、及び現鋳造速度から算出するとして
いる。
の注文鋳片の製品幅を順次比較し、製品幅の差が規定値
以上になる注文鋳片を幅変更対象鋳片として特定し、幅
変更対象鋳片の先端の予定鋳込み長、予め決めた幅変更
速度、製品幅の差、及び現鋳造速度から算出するとして
いる。
【０００５】しかしながら、上記の従来技術では、幅変
更部分の鋳片の形状は、設備上の制約から台形状になら
ざるを得ないため、鋳型幅の変更開始位置の決定には、
上記の算出方法に加えて余剰材の発生の防止を考慮して
幅変更位置を前後に移動する作業が必要になってくる。
更部分の鋳片の形状は、設備上の制約から台形状になら
ざるを得ないため、鋳型幅の変更開始位置の決定には、
上記の算出方法に加えて余剰材の発生の防止を考慮して
幅変更位置を前後に移動する作業が必要になってくる。
【０００６】また、幅変更対象鋳片が存在しているにも
かかわらず操業条件によって幅変更が不可能な状態が生
じた場合には、その間の鋳片の余剰材の発生防止を考慮
して目標の鋳片幅を決定し、幅変更が可能である状態の
間に未鋳込未鋳片の幅変更を完了しておくための製品幅
の目標値の決定が必要になる。
かかわらず操業条件によって幅変更が不可能な状態が生
じた場合には、その間の鋳片の余剰材の発生防止を考慮
して目標の鋳片幅を決定し、幅変更が可能である状態の
間に未鋳込未鋳片の幅変更を完了しておくための製品幅
の目標値の決定が必要になる。
【０００７】そして、鋳型幅の変更開始位置の決定は、
オペレータの手作業により行われるため、経験則に依存
する割合が高くオペレータの熟練度によりその結果が左
右されやすい。すなわち、幅可変操業は図６に示すよう
に、大きく分けて同一幅のスラブを鋳造する定常部分
（スラブ幅の実測値を参照しながらオペレータの経験に
よりモールド上端幅の微調整が行われる部分）と、異な
る幅のスラブを鋳造する時の幅可変部分（簡易的な計算
式を用いて次スラブのモールド上端幅の手計算および作
業基準に基づいて幅可変開始タイミングの手計算を行う
と共に電気制御装置を手動運転する部分）に分けて考え
ることができるが、いずれの操業もオペレータが各種標
準に従った設定値の手計算、および装置の手動運転に依
存している。
オペレータの手作業により行われるため、経験則に依存
する割合が高くオペレータの熟練度によりその結果が左
右されやすい。すなわち、幅可変操業は図６に示すよう
に、大きく分けて同一幅のスラブを鋳造する定常部分
（スラブ幅の実測値を参照しながらオペレータの経験に
よりモールド上端幅の微調整が行われる部分）と、異な
る幅のスラブを鋳造する時の幅可変部分（簡易的な計算
式を用いて次スラブのモールド上端幅の手計算および作
業基準に基づいて幅可変開始タイミングの手計算を行う
と共に電気制御装置を手動運転する部分）に分けて考え
ることができるが、いずれの操業もオペレータが各種標
準に従った設定値の手計算、および装置の手動運転に依
存している。
【０００８】このように、従来の鋳片の収縮（又は膨
張）のプロセスの大部分が未解明であって、正確なモデ
ル化がなされていない状態なので、決定した鋳型幅で鋳
造した製品幅と注文鋳片の製品幅の間に大小の誤差が生
じ、その間オペレータの介入も多くなり余剰材を発生さ
せて歩留まり低下を招いている。そこで、この対応策と
して、特願平６−２１６７５４号では、モールド幅の決
定を、操業条件を影響因子とする重回帰解析により係数
を決定した予測式を用いて行うとしている。
張）のプロセスの大部分が未解明であって、正確なモデ
ル化がなされていない状態なので、決定した鋳型幅で鋳
造した製品幅と注文鋳片の製品幅の間に大小の誤差が生
じ、その間オペレータの介入も多くなり余剰材を発生さ
せて歩留まり低下を招いている。そこで、この対応策と
して、特願平６−２１６７５４号では、モールド幅の決
定を、操業条件を影響因子とする重回帰解析により係数
を決定した予測式を用いて行うとしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術では、予測式に反映することが困難な設備の経
時変化等によって予測結果に誤差が生じ、スラブ幅の制
御精度の悪化を招き、余剰材を発生させたり歩留まりを
悪化させたりしている。また、これを回避するためのオ
ペレータの介入も発生しており、オペレータの負荷を増
大させる要因の一つにもなっている。
従来技術では、予測式に反映することが困難な設備の経
時変化等によって予測結果に誤差が生じ、スラブ幅の制
御精度の悪化を招き、余剰材を発生させたり歩留まりを
悪化させたりしている。また、これを回避するためのオ
ペレータの介入も発生しており、オペレータの負荷を増
大させる要因の一つにもなっている。
【００１０】そこで、本発明の目的は、自動的に余剰材
の発生を防止し、歩留まり向上を図ることのできる連続
鋳造設備におけるスラブ幅制御方法を提供することにあ
る。
の発生を防止し、歩留まり向上を図ることのできる連続
鋳造設備におけるスラブ幅制御方法を提供することにあ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、モールド幅を変更可能なモールド幅可
変装置とスラブ幅計測装置を備えた連続鋳造設備におけ
るスラブ幅制御方法において、鋳造中の鋳片の収縮量或
いは膨張量を予測するにあたり、スラブ幅計測装置によ
るスラブ幅実測値を用いて前記予測の学習を操業中にリ
アルタイムに行い、スラブ幅を目標値に制御するように
している。
に、この発明は、モールド幅を変更可能なモールド幅可
変装置とスラブ幅計測装置を備えた連続鋳造設備におけ
るスラブ幅制御方法において、鋳造中の鋳片の収縮量或
いは膨張量を予測するにあたり、スラブ幅計測装置によ
るスラブ幅実測値を用いて前記予測の学習を操業中にリ
アルタイムに行い、スラブ幅を目標値に制御するように
している。
【００１２】上記した手段によれば、設備の経時的な変
化により発生する予測式の誤差をあ減少させることが可
能となり、余剰材の発生が防止でき歩留まりを向上させ
ることができる。またオペレータの負荷を軽減できる。
また、前記鋳片の収縮量或いは膨張量の予測を重回帰モ
デルを用いて行うものである。また、前記鋳型幅の変更
開始位置は、注文鋳片の製品幅の上下限値と注文鋳片幅
に関する品質評価情報とに基づいて作成した幅変更ルー
ルを用いて決定するものである。
化により発生する予測式の誤差をあ減少させることが可
能となり、余剰材の発生が防止でき歩留まりを向上させ
ることができる。またオペレータの負荷を軽減できる。
また、前記鋳片の収縮量或いは膨張量の予測を重回帰モ
デルを用いて行うものである。また、前記鋳型幅の変更
開始位置は、注文鋳片の製品幅の上下限値と注文鋳片幅
に関する品質評価情報とに基づいて作成した幅変更ルー
ルを用いて決定するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
７を参照して説明する。モールド幅計算部（図７の１）
では、目標値であるスラブ毎の注文の鋳片幅と鋳造速
度、冷却強度及び溶鋼成分等の操業条件から、学習項と
回帰式からなる式を用いてモールド幅を計算する。当該
スラブは、大抵の場合このモールド幅と操業条件によっ
て鋳造される。回帰式は次式で与えられる。 ＷMD＝ａ0 ＋ａ1 ×Ｖc ＋ａ2 ×Ｑ＋ａ3 ×Ｗ1 ＋ａ4 ×Ｃ＋α （１） 但し、 ＷMD：モールド幅（モールド幅計算部の計算結果） Ｖc ：鋳造速度 Ｃ ：鋳片の成分（上工程（精錬工程）でのサンプル分
析値） Ｑ ：冷却の強度（各鋳造鋼種毎に設定する値） Ｗ1 ：鋳片幅目標値（上位計算機より伝送されるスラブ
毎の注文の鋳片幅） α ：学習項 ａ0 〜ａ4 ：回帰係数 式中Ｖc 、Ｃ、Ｑは鋳造スケジュール上仮に決定された
値であり、あくまで予定である。
７を参照して説明する。モールド幅計算部（図７の１）
では、目標値であるスラブ毎の注文の鋳片幅と鋳造速
度、冷却強度及び溶鋼成分等の操業条件から、学習項と
回帰式からなる式を用いてモールド幅を計算する。当該
スラブは、大抵の場合このモールド幅と操業条件によっ
て鋳造される。回帰式は次式で与えられる。 ＷMD＝ａ0 ＋ａ1 ×Ｖc ＋ａ2 ×Ｑ＋ａ3 ×Ｗ1 ＋ａ4 ×Ｃ＋α （１） 但し、 ＷMD：モールド幅（モールド幅計算部の計算結果） Ｖc ：鋳造速度 Ｃ ：鋳片の成分（上工程（精錬工程）でのサンプル分
析値） Ｑ ：冷却の強度（各鋳造鋼種毎に設定する値） Ｗ1 ：鋳片幅目標値（上位計算機より伝送されるスラブ
毎の注文の鋳片幅） α ：学習項 ａ0 〜ａ4 ：回帰係数 式中Ｖc 、Ｃ、Ｑは鋳造スケジュール上仮に決定された
値であり、あくまで予定である。
【００１４】スラブ幅推定部（図７の２）ではモールド
上端幅計算の回帰式に実績のモールド上端幅と操業条件
を入力し、学習項をもたない回帰式によりスラブ幅の推
定値を計算する。この計算により操業条件の変動等に影
響を受けない回帰式本来の計算結果が得られる。
上端幅計算の回帰式に実績のモールド上端幅と操業条件
を入力し、学習項をもたない回帰式によりスラブ幅の推
定値を計算する。この計算により操業条件の変動等に影
響を受けない回帰式本来の計算結果が得られる。
【００１５】推定式は次式で与えられ基本的に回帰式と
等価である。 Ｗ2 ＝｛ＷMD−（ａ0 ＋ａ1 ×Ｖc ＋ａ2 ×Ｑ＋ａ4 ×Ｃ）｝／ａ3 （２） 但し、 Ｗ2 ：鋳片幅推定値（スラブ幅推定部の計算結果） Ｖc ：鋳造速度（鋳造ピンチロールの回転速度） ＷMD：モールド幅（モールド短片動作機構部分に設置し
た短片位置検出器の出力値） Ｃ ：鋳片の成分（上工程（精錬工程）でのサンプル分
析値） Ｑ ：冷却の強度（各鋳造鋼種毎に設定した値） Ｗ1 ：鋳片幅目標値（上位計算機より伝送されるスラブ
毎の注文の鋳片幅） ａ0 〜ａ4 ：回帰係数 式中Ｖc 、ＷMD、Ｑ、Ｃは実績値である。
等価である。 Ｗ2 ＝｛ＷMD−（ａ0 ＋ａ1 ×Ｖc ＋ａ2 ×Ｑ＋ａ4 ×Ｃ）｝／ａ3 （２） 但し、 Ｗ2 ：鋳片幅推定値（スラブ幅推定部の計算結果） Ｖc ：鋳造速度（鋳造ピンチロールの回転速度） ＷMD：モールド幅（モールド短片動作機構部分に設置し
た短片位置検出器の出力値） Ｃ ：鋳片の成分（上工程（精錬工程）でのサンプル分
析値） Ｑ ：冷却の強度（各鋳造鋼種毎に設定した値） Ｗ1 ：鋳片幅目標値（上位計算機より伝送されるスラブ
毎の注文の鋳片幅） ａ0 〜ａ4 ：回帰係数 式中Ｖc 、ＷMD、Ｑ、Ｃは実績値である。
【００１６】学習部（図７の３）では、スラブ幅計の実
績値とスラブ幅推定部の推定値から学習項の値を計算す
る。計算した学習項は、モールド幅計算部の学習項に入
力される。学習部のデータベースの作成は、次の方法で
行う。検出タイミングの異なる、モールド幅、操業条件
データ、鋳片幅を位置合わせ処理（トラッキング）を施
しながら所定の鋳造長さ毎（例えば２５cmピッチ）に収
集し、所定長さ分をバッファリングしデータベースを作
成する。
績値とスラブ幅推定部の推定値から学習項の値を計算す
る。計算した学習項は、モールド幅計算部の学習項に入
力される。学習部のデータベースの作成は、次の方法で
行う。検出タイミングの異なる、モールド幅、操業条件
データ、鋳片幅を位置合わせ処理（トラッキング）を施
しながら所定の鋳造長さ毎（例えば２５cmピッチ）に収
集し、所定長さ分をバッファリングしデータベースを作
成する。
【００１７】トラッキングは、鋳造ピンチロールの回転
数のカウントにより求まる鋳造長さをキーとして行う。
さらに、学習の対象となる回帰式の対象範囲外であり学
習時の外乱と成りうる幅変更部及び鋳造速度変動部のデ
ータを作成し学習値計算時には、当該部分を除いて計算
を行う。
数のカウントにより求まる鋳造長さをキーとして行う。
さらに、学習の対象となる回帰式の対象範囲外であり学
習時の外乱と成りうる幅変更部及び鋳造速度変動部のデ
ータを作成し学習値計算時には、当該部分を除いて計算
を行う。
【００１８】次に本実施例で用いている詳細な学習ロジ
ックを説明する。本実施例では、学習の精度及び応答性
を向上させるために、短周期で細かいサンプルを行いリ
アルタイムに学習項の計算を行っている。また、鋳片幅
の変動挙動のばらつきによる発散を防止しつつ、応答性
を向上させるために適正な周期で移動平均処理と指数平
滑処理を併用している。具体的な周期は例えば移動平均
処理については注文スラブ１枚分程度であり、指数平滑
処理については操業変化の発生する周期であるチャージ
単位等である。
ックを説明する。本実施例では、学習の精度及び応答性
を向上させるために、短周期で細かいサンプルを行いリ
アルタイムに学習項の計算を行っている。また、鋳片幅
の変動挙動のばらつきによる発散を防止しつつ、応答性
を向上させるために適正な周期で移動平均処理と指数平
滑処理を併用している。具体的な周期は例えば移動平均
処理については注文スラブ１枚分程度であり、指数平滑
処理については操業変化の発生する周期であるチャージ
単位等である。
【００１９】具体的な式の形式は、それぞれ以下の通り
である。
である。
【数１】 但し、 Ｗ3 ：鋳片幅実績（連続鋳造機出側に設置したレーザ式
幅検出装置の出力値） ｎ ：学習に用いるデータ個数 Ｇ ：指数平滑ゲイン α0 ：学習項前回値 式中Ｇは、鋳片幅の変動挙動のばらつきの度合いと必要
な応答性から決定する。
幅検出装置の出力値） ｎ ：学習に用いるデータ個数 Ｇ ：指数平滑ゲイン α0 ：学習項前回値 式中Ｇは、鋳片幅の変動挙動のばらつきの度合いと必要
な応答性から決定する。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明の連続鋳造におけるスラブ幅
制御方法の処理例を示すフローチャートである。図２は
本発明の連続鋳造におけるスラブ幅制御方法に係る制御
システムの機能ブロック図である。図３は図２に示す連
続鋳造設備のモールド部分の概略構成を示す模式図であ
る。
て説明する。図１は本発明の連続鋳造におけるスラブ幅
制御方法の処理例を示すフローチャートである。図２は
本発明の連続鋳造におけるスラブ幅制御方法に係る制御
システムの機能ブロック図である。図３は図２に示す連
続鋳造設備のモールド部分の概略構成を示す模式図であ
る。
【００２１】図２に示すように、工場の操業システムの
全体を管理するビジコン（ビジネスコンピュータ）１下
に連続鋳造（ＣＣ）工程の管理を行うプロコン（プロセ
スコンピュータ）２が接続されている。プロコン２に
は、連続鋳造設備７内の凝固部のピンチロールの速度等
を制御するための電気マイコン（マイクロコンピュー
タ）５が接続され、さらに連続鋳造設備７から鋳造速
度、２次冷却水量、製品スラブ幅等のデータを取り込み
処理する計装マイコン６からの操業データが格納され
る、解析用データベース４が接続されている。
全体を管理するビジコン（ビジネスコンピュータ）１下
に連続鋳造（ＣＣ）工程の管理を行うプロコン（プロセ
スコンピュータ）２が接続されている。プロコン２に
は、連続鋳造設備７内の凝固部のピンチロールの速度等
を制御するための電気マイコン（マイクロコンピュー
タ）５が接続され、さらに連続鋳造設備７から鋳造速
度、２次冷却水量、製品スラブ幅等のデータを取り込み
処理する計装マイコン６からの操業データが格納され
る、解析用データベース４が接続されている。
【００２２】ビジコン１からプロコン２に対して製造仕
様（スラブ幅等の請求値）、作業標準、作業指示情報等
が通信回線を介して与えられ、プロコン２上にはビジコ
ン１からの情報内容により、スラブ幅予測機能２１、幅
変更スケジュール作成機能２２、操業状態監視機能２
３、プリセット機能２４、モデル学習機能２５、係数部
２６の各機能による処理が行われる。特に、学習係数計
算機能では、スラブ幅計測値より、移動平均と指数平滑
をもちいた学習係数計算が行われる。
様（スラブ幅等の請求値）、作業標準、作業指示情報等
が通信回線を介して与えられ、プロコン２上にはビジコ
ン１からの情報内容により、スラブ幅予測機能２１、幅
変更スケジュール作成機能２２、操業状態監視機能２
３、プリセット機能２４、モデル学習機能２５、係数部
２６の各機能による処理が行われる。特に、学習係数計
算機能では、スラブ幅計測値より、移動平均と指数平滑
をもちいた学習係数計算が行われる。
【００２３】当該システムで行う実際の重回帰解析によ
る予測演算は、解析用データベース４に格納する実操業
データを基に、解析用パソコン３で手計算、又は別に用
意された統計プログラム・パッケージ内の重回帰分析ル
ーチン等を利用して行い、得られた係数を出力するよう
にしている。
る予測演算は、解析用データベース４に格納する実操業
データを基に、解析用パソコン３で手計算、又は別に用
意された統計プログラム・パッケージ内の重回帰分析ル
ーチン等を利用して行い、得られた係数を出力するよう
にしている。
【００２４】その解析手順は変数の選択処理として、先
ず、採取する従属変数である操業データ「Ｖc 」、「Ｗ
MD」等から、例えば、最小二乗法による連立方程式の解
を求める手法により、対応する未知の定数であるパラメ
ータ「ａ0 〜ａ4 」の各予測値を算出して、予測誤差が
小さくなるように、繰り返し実操業データとの付合わせ
確認等の経験則も含む処理を行った結果、例えば、 ａ0 ＝−２９．７２９ ａ1 ＝３３．２５５ ａ2 ＝−０．０５９４ ａ3 ＝１．００３７１ ａ4 ＝４７．７２９１ のように求める。
ず、採取する従属変数である操業データ「Ｖc 」、「Ｗ
MD」等から、例えば、最小二乗法による連立方程式の解
を求める手法により、対応する未知の定数であるパラメ
ータ「ａ0 〜ａ4 」の各予測値を算出して、予測誤差が
小さくなるように、繰り返し実操業データとの付合わせ
確認等の経験則も含む処理を行った結果、例えば、 ａ0 ＝−２９．７２９ ａ1 ＝３３．２５５ ａ2 ＝−０．０５９４ ａ3 ＝１．００３７１ ａ4 ＝４７．７２９１ のように求める。
【００２５】このように、パラメータ値が決定すれば、
従属変数「Ｖc 」…等は実測可能な値であるから、上に
記した回帰式よりスラブ幅予測機能２１では予測誤差の
少ない、従属変数が特定の値の時の目的変数であるスラ
ブ幅予測値「Ｗ」が得られることになる。
従属変数「Ｖc 」…等は実測可能な値であるから、上に
記した回帰式よりスラブ幅予測機能２１では予測誤差の
少ない、従属変数が特定の値の時の目的変数であるスラ
ブ幅予測値「Ｗ」が得られることになる。
【００２６】当システムにはその他に、連続鋳造設備７
内には図３に示すようなモールド部があり、モールド部
は各一対の短片７ａと長片７ｂとからなるモールド幅可
変装置７、このモールド幅可変装置７の短片７ａの傾斜
度を機械的に指示するテーパ計８、同じく短片７ａの傾
斜度を測定する測定子となる偏心カム９、モールド幅可
変のために短片７ａを移動させる駆動源となるモーター
１０、モーター１０の回転数を検出する回転検出器１
１、回転検出値および偏心カム９によるテーパー検出値
を基にモーター１０を制御する制御装置１２の各々を備
えてシステム全体が構成される。
内には図３に示すようなモールド部があり、モールド部
は各一対の短片７ａと長片７ｂとからなるモールド幅可
変装置７、このモールド幅可変装置７の短片７ａの傾斜
度を機械的に指示するテーパ計８、同じく短片７ａの傾
斜度を測定する測定子となる偏心カム９、モールド幅可
変のために短片７ａを移動させる駆動源となるモーター
１０、モーター１０の回転数を検出する回転検出器１
１、回転検出値および偏心カム９によるテーパー検出値
を基にモーター１０を制御する制御装置１２の各々を備
えてシステム全体が構成される。
【００２７】次に、図１を参照して本発明の制御処理に
ついて説明する。先ず、プロコン２はビジコン１から製
造仕様、作業標準、作業指数情報を受信し、計装マイコ
ン６からスラブ幅計測値を受信し（Ｓ１０１）、プロコ
ン２は、スラブ幅計測値に基づき学習係数計算処理を実
行する（Ｓ１０２）。さらにプロコン２は、ビジコン１
の注文情報、係数部２５からのデータに基づき、先述の
回帰式によりスラブ幅予測値を求める、スラブ幅予測２
１の予測処理を実行する（Ｓ１０３）。次に、得られた
スラブ幅予測値「Ｗ」に基づいて幅変更スケジュール作
成機能２２による作成処理が行われる（Ｓ１０４）。
ついて説明する。先ず、プロコン２はビジコン１から製
造仕様、作業標準、作業指数情報を受信し、計装マイコ
ン６からスラブ幅計測値を受信し（Ｓ１０１）、プロコ
ン２は、スラブ幅計測値に基づき学習係数計算処理を実
行する（Ｓ１０２）。さらにプロコン２は、ビジコン１
の注文情報、係数部２５からのデータに基づき、先述の
回帰式によりスラブ幅予測値を求める、スラブ幅予測２
１の予測処理を実行する（Ｓ１０３）。次に、得られた
スラブ幅予測値「Ｗ」に基づいて幅変更スケジュール作
成機能２２による作成処理が行われる（Ｓ１０４）。
【００２８】この幅変更スケジュール作成処理は次の３
つの計算内容を含む。 （１）スラブ幅予測値「Ｗ」よりモールド上端幅設定値
を求める。 （２）スラブ幅予測値「Ｗ」からスラブ幅上下限値を求
める。 （３）スラブ幅上下限値から幅変更開始鋳造長を求め
る。
つの計算内容を含む。 （１）スラブ幅予測値「Ｗ」よりモールド上端幅設定値
を求める。 （２）スラブ幅予測値「Ｗ」からスラブ幅上下限値を求
める。 （３）スラブ幅上下限値から幅変更開始鋳造長を求め
る。
【００２９】先ず、（１）のモールド上端幅設定値は次
式 ＷMD＝Ｗ0 ＋Ｗ1 （５） 但し、 ＷMD：モールド幅設定値 Ｗ0 ：現在鋳造中モールド上端幅 Ｗ1 ：幅偏差値（請求値ＷS −Ｗmin ） となる。この設定値は表示装置に表示される。
式 ＷMD＝Ｗ0 ＋Ｗ1 （５） 但し、 ＷMD：モールド幅設定値 Ｗ0 ：現在鋳造中モールド上端幅 Ｗ1 ：幅偏差値（請求値ＷS −Ｗmin ） となる。この設定値は表示装置に表示される。
【００３０】また、幅変更スケジュール作成処理では、
幅可変部の幅不合を減少させるために、スラブ幅許容範
囲を効率的に利用した幅可変開始位置を算出する。スラ
ブ幅許容範囲はスラブ形状（幅変動ランク）によって変
化するため、スラブ幅予測値から幅変動ランクを求めて
スラブ幅許容範囲を決めている。
幅可変部の幅不合を減少させるために、スラブ幅許容範
囲を効率的に利用した幅可変開始位置を算出する。スラ
ブ幅許容範囲はスラブ形状（幅変動ランク）によって変
化するため、スラブ幅予測値から幅変動ランクを求めて
スラブ幅許容範囲を決めている。
【００３１】具体的には（２）の処理として、図４に示
すように、スラブ内幅変動量（ΔＷ）より把握される変
動ランクと、請求スラブ幅とからスラブ幅上下限値を求
めるものである。
すように、スラブ内幅変動量（ΔＷ）より把握される変
動ランクと、請求スラブ幅とからスラブ幅上下限値を求
めるものである。
【００３２】（３）の処理としては、品質評価情報（余
材、幅厳格情報）を参照する幅変更開始位置決定ルール
（鋳造速度、幅変更速度から前後スラブの許容範囲に収
まるタイミングを計算する、余材スラブに幅可変を集中
する、幅厳格スラブでは幅可変を行わない等）と、スラ
ブ幅上下限値に基づき幅変更開始位置を決定する。この
ように可能な限り誤差の少ないモールド上端幅の設定を
目指すと共に、余剰材の発生を抑える製品歩留まりにも
留意している。
材、幅厳格情報）を参照する幅変更開始位置決定ルール
（鋳造速度、幅変更速度から前後スラブの許容範囲に収
まるタイミングを計算する、余材スラブに幅可変を集中
する、幅厳格スラブでは幅可変を行わない等）と、スラ
ブ幅上下限値に基づき幅変更開始位置を決定する。この
ように可能な限り誤差の少ないモールド上端幅の設定を
目指すと共に、余剰材の発生を抑える製品歩留まりにも
留意している。
【００３３】次に、求めたモールド上端幅設定値および
幅変更開始鋳造長の結果に基づき、プリセット機能２４
が実行される。この処理は、操業状態監視機能２３から
与えられる監視結果に基づき操業状態を監視し、表１に
示すような操業状態が生じていないかを判定する。判定
結果によるスーパーヒート等を計算し、幅可変の可否を
チェックして制御系に対するプリセットを行う、或いは
中止を実行する（Ｓ１０５）。
幅変更開始鋳造長の結果に基づき、プリセット機能２４
が実行される。この処理は、操業状態監視機能２３から
与えられる監視結果に基づき操業状態を監視し、表１に
示すような操業状態が生じていないかを判定する。判定
結果によるスーパーヒート等を計算し、幅可変の可否を
チェックして制御系に対するプリセットを行う、或いは
中止を実行する（Ｓ１０５）。
【００３４】
【表１】
【００３５】このように制御される連続鋳造設備７の操
業中における鋳造速度「Ｖc 」、２次冷却水量係数
「Ｑ」、鋳型上端幅「ＷMD」、等の操業データと、スラ
ブ幅計による製品のスラブ幅測定値は計装マイコン６に
取り込まれ、信号形式を変換して解析用データベース４
に実操業データとして格納される。
業中における鋳造速度「Ｖc 」、２次冷却水量係数
「Ｑ」、鋳型上端幅「ＷMD」、等の操業データと、スラ
ブ幅計による製品のスラブ幅測定値は計装マイコン６に
取り込まれ、信号形式を変換して解析用データベース４
に実操業データとして格納される。
【００３６】このデータベース４に格納した実操業デー
タに基づきモデル学習機能２５は、重回帰モデルと実操
業データのズレを検証して修正し、モデル適合を予め予
測精度を上げるために回帰診断による学習処理を行う
（オフラインの学習）。
タに基づきモデル学習機能２５は、重回帰モデルと実操
業データのズレを検証して修正し、モデル適合を予め予
測精度を上げるために回帰診断による学習処理を行う
（オフラインの学習）。
【００３７】図５は、いくつかの成品サンプルについ
て、スラブ幅の推定値と計測値の誤差の大きさで分類し
ヒストグラム化したものであり、縦軸に頻度、横軸に誤
差の分類をとっている。図中のふたつのヒストグラム
は、本発明の学習により、回帰式の予測の誤差（オフセ
ット）が改善されていることを意味している。
て、スラブ幅の推定値と計測値の誤差の大きさで分類し
ヒストグラム化したものであり、縦軸に頻度、横軸に誤
差の分類をとっている。図中のふたつのヒストグラム
は、本発明の学習により、回帰式の予測の誤差（オフセ
ット）が改善されていることを意味している。
【００３８】このように、本実施例では、スラブ幅予測
に学習係数を付加し、移動平均と指数平滑を用いた信号
処理により学習係数を計算したので、設備の敬二的な変
化により発生する予測式の誤差を減少させることが可能
となり余剰材の発生が防止でき歩留まりを向上させるこ
とができる。またオペレータの負荷を軽減できる。
に学習係数を付加し、移動平均と指数平滑を用いた信号
処理により学習係数を計算したので、設備の敬二的な変
化により発生する予測式の誤差を減少させることが可能
となり余剰材の発生が防止でき歩留まりを向上させるこ
とができる。またオペレータの負荷を軽減できる。
【００３９】
【発明の効果】以上、説明したように、請求項１に係る
連続鋳造設備におけるスラブ幅制御方法は、モールド幅
を可変するモールド幅可変装置とスラブ幅計測装置を備
えた連続鋳造設備において、モールド内での鋳片の収縮
量或いは膨張量の予測と、スラブ幅計測値を用いた予測
式の学習を行うようにしたので、従来よりも更に余剰材
の発生が防止でき歩留まりを向上させることが可能にな
ると共に、オペレータの負荷も軽減することができる。
連続鋳造設備におけるスラブ幅制御方法は、モールド幅
を可変するモールド幅可変装置とスラブ幅計測装置を備
えた連続鋳造設備において、モールド内での鋳片の収縮
量或いは膨張量の予測と、スラブ幅計測値を用いた予測
式の学習を行うようにしたので、従来よりも更に余剰材
の発生が防止でき歩留まりを向上させることが可能にな
ると共に、オペレータの負荷も軽減することができる。
【００４０】請求項２に係る連続鋳造設備におけるスラ
ブ幅制御方法は、鋳片の収縮量或いは膨張量の予測を重
回帰モデルを用いて行うので、予測精度が高くなり製品
歩留まりが向上する。
ブ幅制御方法は、鋳片の収縮量或いは膨張量の予測を重
回帰モデルを用いて行うので、予測精度が高くなり製品
歩留まりが向上する。
【００４１】請求項３に係る連続鋳造設備におけるスラ
ブ幅制御方法は、鋳型幅の変更開始位置を注文鋳片の製
品幅の上下限値と、注文鋳片幅に関する品質評価情報と
に基づいて作成した幅変更ルールを用いて決定するの
で、余剰材の発生量を最小にする処理が可能になる。
ブ幅制御方法は、鋳型幅の変更開始位置を注文鋳片の製
品幅の上下限値と、注文鋳片幅に関する品質評価情報と
に基づいて作成した幅変更ルールを用いて決定するの
で、余剰材の発生量を最小にする処理が可能になる。
【図１】本発明の連続鋳造設備におけるスラブ幅制御方
法の処理を示すフローチャートである。
法の処理を示すフローチャートである。
【図２】本発明の連続鋳造設備におけるスラブ幅制御方
法に係る制御システムの機能ブロック図である。
法に係る制御システムの機能ブロック図である。
【図３】図２に示す連続鋳造設備のモールド部の概略構
成を示す説明図である。
成を示す説明図である。
【図４】本発明における幅変更開始位置の計算方法を示
す説明図である。
す説明図である。
【図５】本発明によるスラブ幅推定結果の誤差を示すヒ
ストグラフ
ストグラフ
【図６】従来の幅可変操業の概要を示す説明図である。
【図７】本発明における学習係数計算処理の概要を示す
説明図である。
説明図である。
１ ビジコン ２ プロコン ３ 解析用パソコン又はワークステーション ４ データベース ５ 電気マイコン ６ 計装マイコン ７ モールド幅可変装置 ８ テーパ計 ９ 偏心カム １０ モータ １１ 回転検出器 １２ 制御装置 ２１ スラブ幅予測機能 ２２ 幅変更スケジュール作成機能 ２３ 操業状態監視機能 ２４ プリセット機能 ２５ 係数ファイル ２６ オンライン学習機能
Claims (3)
- 【請求項１】 モールド幅が変更可能なモールド幅可変
装置とスラブ幅計測装置を備えた連続鋳造設備における
スラブ幅制御方法において、鋳造中の鋳片の収縮量或い
は膨張量を予測するにあたり、スラブ幅計測装置による
スラブ幅実測値を用いて前記予測の学習を操業中にリア
ルタイムに行い、スラブ幅を目標値に制御することを特
徴とする連続鋳造設備におけるスラブ幅制御方法。 - 【請求項２】 前記鋳片の収縮量或いは膨張量の予測を
重回帰モデルを用いて行うことを特徴とする請求項１記
載の連続鋳造設備におけるスラブ幅制御方法。 - 【請求項３】 前記モールド幅の可変装置において、注
文鋳片の製品幅の上下限値と注文鋳片幅に関する品質評
価情報とに基づいて作成した幅変更ルールに基づいて、
モールド幅の変更を開始することを特徴とする請求項１
又は２記載の連続鋳造設備におけるスラブ幅制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13344296A JPH09314299A (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | 連続鋳造設備におけるスラブ幅制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13344296A JPH09314299A (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | 連続鋳造設備におけるスラブ幅制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09314299A true JPH09314299A (ja) | 1997-12-09 |
Family
ID=15104878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13344296A Withdrawn JPH09314299A (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | 連続鋳造設備におけるスラブ幅制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09314299A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100491121B1 (ko) * | 2000-12-23 | 2005-05-25 | 주식회사 포스코 | 주조중 주편폭 연속측정 장치 |
| CN105328156A (zh) * | 2015-11-11 | 2016-02-17 | 张家港浦项不锈钢有限公司 | 一种普通不锈钢连铸生产中异钢种快换的方法 |
| JP2016205294A (ja) * | 2015-04-27 | 2016-12-08 | 株式会社デンソー | 制御装置 |
| JP2020131197A (ja) * | 2019-02-13 | 2020-08-31 | 日本製鉄株式会社 | 連続鋳造プロセスの制御装置、方法及びプログラム |
-
1996
- 1996-05-28 JP JP13344296A patent/JPH09314299A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100491121B1 (ko) * | 2000-12-23 | 2005-05-25 | 주식회사 포스코 | 주조중 주편폭 연속측정 장치 |
| JP2016205294A (ja) * | 2015-04-27 | 2016-12-08 | 株式会社デンソー | 制御装置 |
| US10280864B2 (en) | 2015-04-27 | 2019-05-07 | Denso Corporation | Control apparatus |
| CN105328156A (zh) * | 2015-11-11 | 2016-02-17 | 张家港浦项不锈钢有限公司 | 一种普通不锈钢连铸生产中异钢种快换的方法 |
| JP2020131197A (ja) * | 2019-02-13 | 2020-08-31 | 日本製鉄株式会社 | 連続鋳造プロセスの制御装置、方法及びプログラム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030805 |