JPH10109151A - Method for calculating solidification thickness of continuously casting strand - Google Patents

Method for calculating solidification thickness of continuously casting strand

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JPH10109151A
JPH10109151A JP26106796A JP26106796A JPH10109151A JP H10109151 A JPH10109151 A JP H10109151A JP 26106796 A JP26106796 A JP 26106796A JP 26106796 A JP26106796 A JP 26106796A JP H10109151 A JPH10109151 A JP H10109151A
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JP
Japan
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thickness
time
strand
solidified portion
temperature
Prior art date
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Pending
Application number
JP26106796A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Osamu Kondo
修 近藤
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP26106796A priority Critical patent/JPH10109151A/en
Publication of JPH10109151A publication Critical patent/JPH10109151A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a calculating method of solidification thickness in a continuously casting strand, which can calculate the thickness of the solidified part of the strand in high precision according to the change of operational condition even in the case of using a computer comparatively low in calculating speed and low in price. SOLUTION: The relation between the thickness of the solidified part of the strand in a suitable position in the drawing direction of a continuous caster and casting velocity, is beforehand obtd. in off-line by using a heat conductive model. The length of the strand 1 drawn from a mold M is measured in each prescribed time, and a time Tj needed for the strand 1 to arrive at the position is calculated based on each obtd. length and a historical casting velocity VEj at the position is obtd. by using the calculated time Tj . Then, a corrective historical casting velocity VMEj =αj , the historical casting velocity VEj +(1-αj ) and the actual casting velocity VC are calculated, and the thickness Dshell j in the solidified part at the position is decided. Further, the Dshell j is corrected with the change of molten metal temp. in the mold M and the change of cooling water temp.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、連続鋳造機から連
続的に引き抜かれたストランドの凝固部分の厚さを算定
する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for calculating the thickness of a solidified portion of a strand continuously drawn from a continuous casting machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】連続鋳造機では、浸漬ノズルから鋳型内
に溶湯を供給し、水冷された鋳壁との接触によって1次
冷却されてその周囲に凝固シェルが形成されたストラン
ドを前記鋳型から引き抜き、スプレー水による2次冷却
を行い、中心まで凝固を進めたストランドを所要長毎に
切断して複数の鋳片を連続的に鋳造している。このよう
な連続鋳造機の操業においては、ストランドの中心部分
に特定の金属元素が偏析する中心偏析,及びストランド
の中心部分に空孔が発生するセンターポロシティの抑
制、ストランドの内部割れの防止、又は鋳片を圧延工程
に直接送給するダイレクトチャージへの対応を目的とし
て、連続鋳造機のストランド引き抜き方向の適宜位置に
おける凝固部分の厚さを高精度に求めることが重要であ
る。
2. Description of the Related Art In a continuous casting machine, a molten metal is supplied into a mold from an immersion nozzle, and a strand having a solidified shell formed around it by primary cooling by contact with a water-cooled casting wall is drawn out of the mold. Then, the secondary cooling by spray water is performed, and the strand solidified to the center is cut into required lengths to continuously cast a plurality of cast pieces. In the operation of such a continuous casting machine, center segregation in which a specific metal element segregates in the center of the strand, and suppression of center porosity in which voids are generated in the center of the strand, prevention of internal cracks in the strand, or For the purpose of coping with the direct charge in which the slab is directly fed to the rolling process, it is important to accurately determine the thickness of the solidified portion at an appropriate position in the strand drawing direction of the continuous casting machine.

【0003】例えば、前述した中心偏析及びセンターポ
ロシティを防止するには、ストランド内部の未凝固部分
の電磁攪拌、又はその中心まで凝固した完全凝固位置近
傍におけるストランドの圧下が知られているが、前者の
場合、電磁攪拌の条件を設定するために、未凝固部分の
厚さ,即ち凝固部分の厚さを正確に求める必要があり、
また後者の場合、完全凝固位置を正確に求める必要があ
る。
For example, in order to prevent the above-mentioned center segregation and center porosity, electromagnetic stirring of the unsolidified portion inside the strand or reduction of the strand in the vicinity of a completely solidified position solidified to the center thereof is known. In the case of, it is necessary to accurately determine the thickness of the unsolidified part, that is, the thickness of the solidified part, in order to set the conditions of electromagnetic stirring.
In the latter case, it is necessary to accurately determine the complete solidification position.

【0004】また、ストランドの内部割れは、垂直曲型
連続鋳造機での曲げ点、湾曲型連続鋳造機での矯正点に
おける引張応力によって生じる。この引張応力を推定す
るには応力発生位置におけるストランドの凝固部分の厚
さを高精度に求めなければならない。更に、複数の曲げ
点を有する連続鋳造機にあっては、各曲げ点における引
張応力を求める必要があり、それぞれの位置においてス
トランドの凝固部分の厚さを求めなければならない。
[0004] Further, internal cracks in the strand are caused by tensile stress at a bending point in a vertical bending continuous casting machine and at a correction point in a curved continuous casting machine. To estimate the tensile stress, the thickness of the solidified portion of the strand at the stress generating position must be determined with high accuracy. Further, in a continuous casting machine having a plurality of bending points, it is necessary to determine the tensile stress at each bending point, and to determine the thickness of the solidified portion of the strand at each position.

【0005】一方、ダイレクトチャージを実施するに
は、可及的に高温の鋳片を圧延工程に送給すべく、スト
ランドの完全凝固位置を鋳片への切断位置の近傍に設定
する必要があり、そのため、連続鋳造機のストランド引
き抜き方向の複数の地点において凝固部分の厚さをそれ
ぞれ求めて、完全凝固位置を把握しなければならない。
[0005] On the other hand, in order to carry out direct charging, it is necessary to set the completely solidified position of the strand near the cutting position of the slab in order to feed the slab as hot as possible to the rolling process. Therefore, it is necessary to obtain the thickness of the solidified portion at a plurality of points in the strand drawing direction of the continuous casting machine, and to grasp the completely solidified position.

【0006】ストランドの凝固部分の厚さを求めるため
に、従来、次の(1)式によって算定する方法が用いら
れていた。 S=k√t …(1) 但し、S:ストランドの凝固部分の厚さ(mm) k:凝固係数 t:鋳込んでからの経過時間(分)
In order to determine the thickness of a solidified portion of a strand, a method of calculating the thickness by the following equation (1) has been used. S = k√t (1) where S: thickness of solidified portion of the strand (mm) k: solidification coefficient t: elapsed time after casting (minutes)

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし従来の方法にあ
っては、簡易式である(1)式を用いて凝固部分の厚さ
を算定しているため、算定精度が低く、また、操業条件
の変化に対応することができない。
However, in the conventional method, since the thickness of the solidified portion is calculated using the simple formula (1), the calculation accuracy is low, and the operating conditions are low. Cannot respond to changes in

【0008】そのため、特開平 5−123842号公報には、
操業中、所要の物理量を測定し、得られた測定値を用い
てストランドの伝熱計算をオンラインで行うことによっ
てストランドの凝固部分の厚さを算定する方法が開示さ
れている。
For this reason, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-123842 discloses that
A method is disclosed in which a required physical quantity is measured during operation, and the thickness of the solidified portion of the strand is calculated by performing online heat transfer calculation of the strand using the measured value.

【0009】しかしながら、オンラインで伝熱計算を行
うには高速度で計算を行う大型コンピュータを導入する
必要があるが、そのような大型コンピュータは高価であ
り、設備コストが高いという問題があった。
[0009] However, in order to perform heat transfer calculation online, it is necessary to introduce a large computer that performs calculations at a high speed. However, such a large computer is expensive and has a problem of high equipment cost.

【0010】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、その目的とするところは連続鋳造機の引き抜
き方向の適宜位置におけるストランドの凝固部分の厚さ
と引抜速度との第1関係を伝熱モデルを用いて予めにて
求めておき、所定時間毎に計測したストランドの長さに
基づいて前記位置における履歴引抜速度を求め、測定し
た引抜速度及び予め設定したパラメータを用いて前記履
歴引抜速度を補正して補正履歴引抜速度を得、得られた
補正履歴引抜速度及び前記第1関係から前記位置におけ
る凝固部分の厚さを定めることによって、計算速度が比
較的遅い廉価なコンピュータを用いても、操業条件の変
化に応じてストランドの凝固部分の厚さを高精度に算定
し得る連続鋳造ストランドの凝固厚さ算定方法を提供す
ることにある。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to transmit a first relationship between the thickness of a solidified portion of a strand and a drawing speed at an appropriate position in a drawing direction of a continuous casting machine. Using a thermal model, the history drawing speed at the position is obtained based on the length of the strand measured every predetermined time, and the history drawing speed is measured using the measured drawing speed and a preset parameter. To obtain the correction history withdrawal speed, and by determining the thickness of the solidified portion at the position from the obtained correction history withdrawal speed and the first relationship, even with an inexpensive computer whose calculation speed is relatively slow. It is another object of the present invention to provide a method for calculating a solidified thickness of a continuous cast strand, which can accurately calculate the thickness of a solidified portion of a strand in accordance with a change in operating conditions.

【0011】また、他の目的とするところは、連続鋳造
機の引き抜き方向の適宜位置におけるストランドの凝固
部分の厚さとモールド内の溶湯の温度との第2関係、前
記位置における凝固部分の厚さとストランドを冷却する
冷却媒体の温度との第3関係を予めにて求めておき、溶
湯温度の測定結果及び第2関係から凝固部分の厚さ変化
量を算出し、また冷却媒体の温度の測定結果及び第3関
係から凝固部分の厚さ変化量を算出し、得られた両厚さ
変化量を用いて、第1関係に基づいて定めた凝固部分の
厚さを補正することによって、溶湯温度の変化と冷却水
温度の変化とを考慮して、更に高い算定精度でストラン
ドの凝固部分の厚さを求めることができる連続鋳造スト
ランドの凝固厚さ算定方法を提供することにある。
Another object is to provide a second relation between the thickness of the solidified portion of the strand at an appropriate position in the drawing direction of the continuous casting machine and the temperature of the molten metal in the mold. A third relationship with the temperature of the cooling medium that cools the strand is obtained in advance, the thickness change amount of the solidified portion is calculated from the measurement result of the molten metal temperature and the second relationship, and the measurement result of the temperature of the cooling medium is obtained. And calculating the thickness change amount of the solidified portion from the third relationship, and correcting the thickness of the solidified portion determined based on the first relationship by using the obtained both thickness change amounts, thereby obtaining the temperature of the molten metal. It is an object of the present invention to provide a method for calculating the solidification thickness of a continuously cast strand, which can obtain the thickness of the solidified portion of the strand with higher calculation accuracy in consideration of the change and the change of the cooling water temperature.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】第1発明に係る連続鋳造
ストランドの凝固厚さ算定方法は、モールドの一端から
溶湯を流入し、モールドとの接触によってその周囲に凝
固部分を形成しつつ前記モールドの他端からストランド
を引き抜き、中心まで凝固させる連続鋳造機の操業中、
該連続鋳造機の引き抜き方向の適宜位置におけるストラ
ンドの凝固部分の厚さを算定する方法において、前記位
置における凝固部分の厚さと引抜速度との第1関係を伝
熱モデルを用いて予め求めておき、前記モールドから引
き抜かれたストランドの長さを所定時間毎に計測し、計
測した各長さに基づいてストランドが前記位置に達する
に要した時間を算出し、算出した時間を用いて前記位置
における履歴引抜速度を求め、また、ストランドの引抜
速度を測定し、測定した引抜速度及び予め設定したパラ
メータを用いて前記履歴引抜速度を補正して補正履歴引
抜速度を得、得られた補正履歴引抜速度及び前記第1関
係から前記位置における凝固部分の厚さを定めることを
特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for calculating a solidified thickness of a continuous cast strand, wherein a molten metal flows from one end of a mold, and a solidified portion is formed around the molten metal by contact with the mold. During the operation of a continuous casting machine that pulls the strand from the other end of the
In the method for calculating the thickness of the solidified portion of the strand at an appropriate position in the drawing direction of the continuous casting machine, a first relationship between the thickness of the solidified portion at the position and the drawing speed is obtained in advance using a heat transfer model. Measuring the length of the strand pulled out of the mold at predetermined intervals, calculating the time required for the strand to reach the position based on the measured lengths, and using the calculated time at the position. Determine the history pulling speed, and also measure the strand pulling speed, correct the history pulling speed using the measured pulling speed and the preset parameters to obtain a corrected history pulling speed, and obtain the corrected history pulling speed. And determining the thickness of the solidified portion at the position from the first relationship.

【0013】第2発明に係る連続鋳造ストランドの凝固
厚さ算定方法は、第1発明において、補正履歴引抜速度
M は、履歴引抜速度VE ,引抜速度VC 及びパラメー
タαを次式に代入して求めることを特徴とする。 VM =α・VE +(1−α)・VC 但し、0<α<1
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for calculating a solidified thickness of a continuous cast strand according to the first aspect, wherein the corrected history drawing speed V M is obtained by substituting the history drawing speed V E , the drawing speed V C and the parameter α into the following equation. It is characterized in that it is determined by: V M = α · V E + (1−α) · V C where 0 <α <1

【0014】連続鋳造機の引き抜き方向の適宜位置にお
けるストランドの凝固部分の厚さと引抜速度との第1関
係を伝熱モデルを用いてオフラインにて求めておき、第
1関係を用いてオンラインでストランドの凝固部分を厚
さを次のように算定するため、計算速度が比較的遅い廉
価な計算機を用いても、オンラインでの計算に対応する
ことができる。
The first relationship between the thickness of the solidified portion of the strand and the drawing speed at an appropriate position in the drawing direction of the continuous casting machine is determined offline using a heat transfer model, and the strand is determined online using the first relationship. Since the thickness of the solidified portion is calculated as follows, even if an inexpensive computer having a relatively slow calculation speed is used, it is possible to cope with online calculations.

【0015】モールドから引き抜かれたストランドの長
さを予め定めた一定時間毎に計測し、得られた各長さの
累計値と、メニスカスから連続鋳造機の引き抜き方向の
適宜位置までの距離とを比較し、該距離に累計値が近似
する累計回数を求め、求めた累計回数を用いて、メニス
カスから前記位置までをストランドが移動するに要した
時間を算出する。このように算出した時間及び前記距離
から、連続鋳造機の引き抜き方向の適宜位置における履
歴引抜速度を算出する。これによって、引抜速度の変化
が履歴引抜速度に取り込まれる。また、一定時間毎に計
測して得た長さに基づいて、引抜速度の変化を取り込む
ため、前記位置で引抜速度を実測した場合と同じよう
に、高い精度で実績引抜速度の変化を取り込むとができ
る。
The length of the strand drawn from the mold is measured at predetermined intervals, and the total value of the obtained lengths and the distance from the meniscus to an appropriate position in the drawing direction of the continuous casting machine are determined. Then, the total number of times that the total value approximates the distance is obtained, and the time required for the strand to move from the meniscus to the position is calculated using the obtained total number. From the time thus calculated and the distance, the history drawing speed at an appropriate position in the drawing direction of the continuous casting machine is calculated. Thereby, the change in the drawing speed is taken into the history drawing speed. Also, based on the length obtained by measuring at regular intervals, to capture the change in the drawing speed, as in the case of actually measuring the drawing speed at the position, capture the change in the actual drawing speed with high accuracy. Can be.

【0016】また、ストランドの引抜速度VC を測定
し、その引抜速度VC ,履歴引抜速度VE 及びパラメー
タαを次の(2)式に代入して、補正履歴引抜速度VM
を演算し、得られた補正履歴引抜速度VM 及び前記第1
関係から前記位置における凝固部分の厚さを定める。 VM =α・VE +(1−α)・VC …(2) 但し、0<α<1
Further, the drawing speed V C of the strand is measured, and the drawing speed V C , the history drawing speed V E and the parameter α are substituted into the following equation (2) to obtain the corrected history drawing speed V M.
Is calculated, and the obtained correction history extraction speed V M and the first
From the relationship, the thickness of the solidified portion at the position is determined. V M = α · V E + (1−α) · V C (2) where 0 <α <1

【0017】(2)式において、パラメータαは、引抜
速度VC の測定位置と凝固部分の厚さを算定する厚さ算
定位置との相対関係、鋼種、鋳造設備の条件等によって
経験的に定められ、パラメータαの値は、厚さ算定位置
が測定位置に近い程小さく、厚さ算定位置が測定位置に
遠い程大きい。このように、一定の時間間隔毎に求めら
れる履歴引抜速度を測定した引抜速度で補正するため、
所謂遅れによる誤差が低減される。
In the equation (2), the parameter α is empirically determined according to the relative relationship between the measurement position of the drawing speed V C and the thickness calculation position for calculating the thickness of the solidified portion, the type of steel, the conditions of the casting equipment, and the like. The value of the parameter α is smaller as the thickness calculation position is closer to the measurement position, and is larger as the thickness calculation position is farther from the measurement position. In this way, in order to correct the history pull-out speed obtained at regular time intervals with the measured pull-out speed,
Errors due to so-called delays are reduced.

【0018】第3発明に係る連続鋳造ストランドの凝固
厚さ算定方法は、第1又は第2発明において、前記位置
における凝固部分の厚さと前記モールド内の溶湯の温度
との第2関係を予め求めておき、前記溶湯の温度を経時
的に測定し、凝固部分の厚さを算定する時刻における前
記温度と、前記時刻から適宜時間だけ前の時刻における
前記温度との偏差を求め、求めた偏差及び前記第2関係
から凝固部分の厚さ変化量を算出し、算出した厚さ変化
量を用いて、第1関係に基づいて定めた凝固部分の厚さ
を補正することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for calculating a solidified thickness of a continuous cast strand according to the first or second aspect, wherein a second relationship between a thickness of a solidified portion at the position and a temperature of a molten metal in the mold is obtained in advance. In advance, the temperature of the molten metal is measured with time, and the temperature at the time when the thickness of the solidified portion is calculated and the temperature at the time immediately before the time by an appropriate time from the time are obtained. A thickness change amount of the solidified portion is calculated from the second relationship, and the thickness of the solidified portion determined based on the first relationship is corrected using the calculated thickness change amount.

【0019】第4発明に係る連続鋳造ストランドの凝固
厚さ算定方法は、第1又は第2発明において、前記スト
ランドに冷却媒体を接触させて冷却し、前記位置におけ
る凝固部分の厚さと前記冷却媒体の温度との第3関係を
予めにて求めておき、前記冷却媒体の温度を経時的に測
定し、凝固部分の厚さを算定する時刻における前記温度
と、前記時刻から適宜時間だけ前の時刻における前記温
度との偏差を求め、求めた偏差及び第3関係から凝固部
分の厚さ変化量を算出し、算出した厚さ変化量を用い
て、第1関係に基づいて定めた凝固部分の厚さを補正す
ることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for calculating a solidified thickness of a continuous cast strand according to the first or second aspect, wherein a cooling medium is brought into contact with the strand to cool the strand, and the thickness of the solidified portion at the position and the cooling medium are determined. And the temperature at the time when the temperature of the cooling medium is measured over time to calculate the thickness of the solidified portion, and the time before the time as appropriate from the time. Is calculated from the obtained deviation and the third relationship, and the thickness change amount of the solidified portion is calculated from the obtained difference and the third relationship. Using the calculated thickness change amount, the thickness of the solidified portion determined based on the first relationship is calculated. Is corrected.

【0020】第5発明に係る連続鋳造ストランドの凝固
厚さ算定方法は、第1又は第2発明において、前記位置
における凝固部分の厚さと前記モールド内の溶湯の温度
との第2関係を予め求めておき、前記溶湯の温度を経時
的に測定し、凝固部分の厚さを算定する時刻における溶
湯の温度と、前記時刻から適宜時間だけ前の時刻におけ
る溶湯の温度との第1偏差を求め、求めた第1偏差及び
第2関係から凝固部分の厚さ変化量を算出し、また、前
記ストランドに冷却媒体を接触させて冷却し、前記位置
における凝固部分の厚さと前記冷却媒体の温度との第3
関係を予め求めておき、前記冷却媒体の温度を経時的に
測定し、凝固部分の厚さを算定する時刻における冷却媒
体の温度と、前記時刻から適宜時間だけ前の時刻におけ
る冷却媒体の温度との第2偏差を求め、求めた第2偏差
及び第3関係から凝固部分の厚さ変化量を算出し、得ら
れた両厚さ変化量を用いて、第1関係に基づいて定めた
凝固部分の厚さを補正することを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the method for calculating a solidified thickness of a continuous cast strand according to the first or second aspect, a second relationship between a thickness of a solidified portion at the position and a temperature of a molten metal in the mold is obtained in advance. In advance, the temperature of the molten metal is measured with time, and the first deviation between the temperature of the molten metal at the time when the thickness of the solidified portion is calculated and the temperature of the molten metal at a time immediately before the time by an appropriate time is determined. The thickness change amount of the solidified portion is calculated from the obtained first deviation and the second relationship, and the strand is cooled by contacting a cooling medium with the strand, and the thickness of the solidified portion and the temperature of the cooling medium at the position are cooled. Third
The relationship is obtained in advance, the temperature of the cooling medium is measured with time, and the temperature of the cooling medium at the time when the thickness of the solidified portion is calculated, and the temperature of the cooling medium at a time immediately before the time by an appropriate time. Of the solidified portion is calculated from the obtained second deviation and the third relationship, and the solidified portion determined based on the first relationship using both the obtained thickness change amounts. Is characterized in that the thickness is corrected.

【0021】ストランド内の凝固部分の厚さは、モール
ドに流入された溶湯の温度変化、ストランドにスプレー
する冷却水の温度変化によって影響される。そこで、溶
湯の温度と凝固部分の厚さとの第2関係、冷却水の温度
と凝固部分の厚さとの第3関係をそれぞれオフラインで
求めておく。そして、オンラインにて、溶湯の温度、冷
却水の温度を経時的に測定し、凝固部分の厚さを算定す
る時刻における両温度と、前記時刻の直前に測定した両
温度との偏差、又は、凝固部分の厚さを算定する時刻に
おける両温度と、前記時刻からストランドが前記位置に
達するに要した時間だけ前の時刻における両温度との偏
差をそれぞれ算出し、算出した温度偏差と第2関係,第
3関係とから凝固部分の厚さの変化量をそれぞれ求め、
第1関係に基づいて定めた凝固部分の厚さに加える。こ
れによって、溶湯の温度変化、冷却水の温度変化が考慮
され、凝固部分の厚さの算定精度が更に向上する。
The thickness of the solidified portion in the strand is affected by the temperature change of the molten metal flowing into the mold and the temperature change of the cooling water sprayed on the strand. Therefore, the second relationship between the temperature of the molten metal and the thickness of the solidified portion and the third relationship between the temperature of the cooling water and the thickness of the solidified portion are determined off-line. Then, online, the temperature of the molten metal, the temperature of the cooling water is measured over time, the two temperatures at the time when the thickness of the solidified portion is calculated, and the difference between the two temperatures measured immediately before the time, or The difference between the two temperatures at the time when the thickness of the solidified portion is calculated and the two temperatures at the time before the time required for the strand to reach the position from the time is calculated, and the calculated temperature deviation and the second relationship , And the third relationship, the amount of change in the thickness of the solidified portion is obtained,
In addition to the thickness of the solidified portion determined based on the first relationship. Thereby, the temperature change of the molten metal and the temperature change of the cooling water are taken into consideration, and the accuracy of calculating the thickness of the solidified portion is further improved.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて具体的に説明する。図1は本発明の方法の実
施に使用する連続鋳造機の一例を示す模式的側面図であ
り、図中Lは溶湯(溶鋼)を運搬する取鍋である。溶湯
を貯えた取鍋LがタンディッシュT上へ移送される。取
鍋Lの底部には注入管ITが設けてあり、注入管ITに
介装してあるスライディングゲートの開動作によって、
取鍋LからタンディッシュT内に溶湯が流入される。
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic side view showing an example of a continuous casting machine used for carrying out the method of the present invention, in which L is a ladle for transporting molten metal (steel). The ladle L containing the molten metal is transferred onto the tundish T. An injection pipe IT is provided at the bottom of the ladle L, and the opening operation of the sliding gate interposed in the injection pipe IT causes
The molten metal flows from the ladle L into the tundish T.

【0023】タンディッシュTの底部には浸漬ノズルI
Nが設けてあり、浸漬ノズルINは、壁内に冷却水路が
設けてある筒状のモールドM内まで延設してある。タン
ディッシュTに流入した溶湯はそこで一時貯溜され安定
した流れとなって浸漬ノズルINからモールドM内に導
かれる。この溶湯はモールドMの鋳壁との接触によって
1次冷却され周囲に凝固シェルが形成されたストランド
1となってモールドMから引き抜かれる。モールドMの
下方には冷却水をスプレーするスプレーロール帯SRが
配してあり、該スプレーロール帯SRによってストラン
ド1は2次冷却され、凝固シェルの厚さが増大してい
く。スプレーロール帯SRに続いて凝固シェルを略水平
にすべく、複数のロールセグメントRS1 ,RS2 ,…
及びピンチロール帯PIRが所定の曲率となるように配
置してあり、ストランド1は水平に矯正されつつ更に空
冷され、その中心まで凝固する。ピンチロール帯PIR
の下流には該ピンチロール帯PIRから所定距離を隔て
て切断機2が配置してあり、中心まで凝固したストラン
ド1が切断機2によって所要長の鋳片に切断される。こ
のようにして複数の鋳片が連続的に鋳造される。
An immersion nozzle I is provided at the bottom of the tundish T.
N is provided, and the immersion nozzle IN extends into a cylindrical mold M having a cooling water channel provided in the wall. The molten metal that has flowed into the tundish T is temporarily stored there and becomes a stable flow, and is guided into the mold M from the immersion nozzle IN. This molten metal is primarily cooled by contact with the casting wall of the mold M, becomes a strand 1 around which a solidified shell is formed, and is pulled out of the mold M. A spray roll band SR for spraying cooling water is arranged below the mold M. The strand 1 is secondarily cooled by the spray roll band SR, and the thickness of the solidified shell increases. Following the spray roll band SR, a plurality of roll segments RS 1 , RS 2 ,.
The pinch roll band PIR is arranged so as to have a predetermined curvature, and the strand 1 is further air-cooled while being corrected horizontally, and solidifies to its center. Pinch roll band PIR
A cutting machine 2 is arranged at a predetermined distance from the pinch roll band PIR, and the strand 1 solidified to the center is cut by the cutting machine 2 into a slab of a required length. In this way, a plurality of cast pieces are continuously cast.

【0024】このような連続鋳造機にあってはモールド
M内の溶湯表面であるメニスカス3の高さが一定になる
ように浸漬ノズルINに介装してあるスライディングゲ
ートの開度が調整されている。そして、連続鋳造機の引
き抜き方向の適宜位置におけストランド1の凝固部分の
厚さを次のように算定する。
In such a continuous casting machine, the opening of the sliding gate interposed in the immersion nozzle IN is adjusted so that the height of the meniscus 3 which is the surface of the molten metal in the mold M becomes constant. I have. Then, the thickness of the solidified portion of the strand 1 at an appropriate position in the drawing direction of the continuous casting machine is calculated as follows.

【0025】図2は本発明の実施に使用した伝熱モデル
を説明する説明図であり、(a)は円柱状のストランド
に適用した場合を、また(b)はスラブ又はブルームに
適用した場合をそれぞれ示している。図2(a)の如
く、円柱状のストランドにあっては、ストランド1の周
面の適宜の箇所をi=1と、中心をi=nとして両者の
間,即ちストランド1の厚さ方向に複数のメッシュを設
定する。また、図2(b)の如く、スラブ又はブルーム
にあっては、ストランド1の幅方向の中央の位置をi=
1と、中心をi=nとして両者の間に複数のメッシュを
設定する。このように、両ストランド1の厚SA向を1
次元とする1次元伝熱モデルを設定する。
FIGS. 2A and 2B are explanatory diagrams for explaining a heat transfer model used in the embodiment of the present invention. FIG. 2A shows a case where the present invention is applied to a columnar strand, and FIG. Are respectively shown. As shown in FIG. 2 (a), in the case of a cylindrical strand, i = 1 is set at an appropriate position on the peripheral surface of the strand 1 and i = n at the center, i.e., in the thickness direction of the strand 1. Set multiple meshes. In the case of a slab or a bloom as shown in FIG.
1 and a plurality of meshes are set between the two with the center being i = n. Thus, the thickness SA direction of both strands 1 is set to 1
A one-dimensional heat transfer model as a dimension is set.

【0026】そして、エンタルピ法を適用して1次元伝
熱モデルを次の(3)〜(6)式で表す。 Hi ’={Δt/(ρ・ΔVi )}・(Qi −Qi+1 )+Hi ;i=1,n−1 …(3) Hi ’={Δt/(ρ・ΔVi )}・Qi +Hi ;i=n (鋳片中心) …(4) Qi =Ai ・(Ki /ΔLi )・(Ti-1 −Hi ) ;i=2〜n (鋳片内部) …(5) Qi =Ai ・h・(Tw −Hi );(鋳片表面) …(6) 但し、Hi :エンタルピ Hi ’:Δt時間後のエンタルピ Δt :時間メッシュ間隔 ρ :比重 ΔVi :メッシュ体積 Qi :メッシュにおける流入出熱量 Ki :熱伝導率 Ti :メッシュ点iでの温度 ΔLi :メッシュ間距離 Tw :冷却水温度(冷却水がスプレーされていない領
域では雰囲気温度) h :表面における熱伝達率 n :メッシュ数
Then, a one-dimensional heat transfer model is represented by the following equations (3) to (6) by applying the enthalpy method. H i '= {Δt / ( ρ · ΔV i)} · (Q i -Q i + 1) + H i; i = 1, n-1 ... (3) H i' = {Δt / (ρ · ΔV i )} · Q i + H i ; i = n (center of slab) (4) Q i = A i · (K i / ΔL i ) · (T i−1 −H i ); i = 2 to n ( slab internal) ... (5) Q i = a i · h · (T w -H i); ( slab surface) ... (6) However, H i: enthalpy H i ': enthalpy after Δt time Δt: time grid interval [rho: density [Delta] V i: mesh volume Q i: heat output flows in the mesh K i: thermal conductivity T i: temperature [Delta] L i at the mesh points i: mesh distance T w: the coolant temperature (cooling water H: heat transfer coefficient on the surface n: number of meshes

【0027】適宜の鋳込速度(引抜速度)を設定し、
(3)〜(6)式を用いて各メッシュ点での温度を計算
し、連続鋳造機の引き抜き方向に順次位置を異ならせて
同様の計算を行うことによって、設定した鋳込速度にお
けるストランド1の温度分布を得る。更に、鋳込速度を
種々に変更して同様の計算を行い、各鋳込速度に対する
ストランド1の温度分布を得る。なお、スラブ又はブル
ームについて、ストランド1の幅方向の適宜の位置にお
いてモデル化する場合は、(3)〜(6)式を2次元で
表せばよい。
An appropriate casting speed (drawing speed) is set,
The temperature at each mesh point is calculated by using the equations (3) to (6), and the same calculation is performed by sequentially changing the position in the drawing direction of the continuous casting machine, so that the strand 1 at the set casting speed is set. Is obtained. Further, the same calculation is performed by changing the casting speed variously to obtain the temperature distribution of the strand 1 for each casting speed. When modeling a slab or bloom at an appropriate position in the width direction of the strand 1, the expressions (3) to (6) may be expressed in two dimensions.

【0028】一方、ストランドの厚さ方向における凝固
部分と未凝固部分との境界温度Tsh ell は次の(7)式
によって求められる。 Tshell =(1−fs)・(Tl−Ts)+Ts …(7) 但し、fs:固相率 Tl:液相線温度 Ts:固相線温度
On the other hand, boundary temperature T sh ell the solidified portion and the non-solidified portion in the thickness direction of the strand is determined by the following equation (7). T shell = (1−fs) · (Tl−Ts) + Ts (7) where fs: solid fraction Tl: liquidus temperature Ts: solidus temperature

【0029】そして、前述した如く算出したストランド
の温度分布から、境界温度Tshellであるメッシュの位
置を定め、ストランドの表面から境界温度Tshell の位
置までの厚さを凝固厚さDshell と決定する。
[0029] Then, the temperature distribution of the strand was as calculated as described above, determine the position of the mesh is a boundary temperature T shell, from the surface of the strand thickness to the position of the boundary temperature T shell and the solidified thickness D shell determined I do.

【0030】図3は、1次元伝熱モデルによって計算し
た、連続鋳造機の引き抜き方向の位置とストランドの凝
固部分の厚さとの関係の一例を示すグラフであり、横軸
はメニスカスからの距離を、縦軸は凝固シェルの厚さを
それぞれ示している。図3において、a,bはそれぞれ
適宜の鋳込速度V1 ,V2 (V1 <V2 )を設定した場
合を示している。なお、どちらの場合も、固相率は0.
8とし、溶湯温度及びスプレーする冷却水の温度は一定
として計算した。
FIG. 3 is a graph showing an example of the relationship between the position in the drawing direction of the continuous casting machine and the thickness of the solidified portion of the strand, calculated by a one-dimensional heat transfer model. The horizontal axis represents the distance from the meniscus. The vertical axis indicates the thickness of the solidified shell. In FIG. 3, a and b show the cases where appropriate casting speeds V 1 and V 2 (V 1 <V 2 ) are set, respectively. In both cases, the solid phase ratio was 0.1.
The calculation was performed with the temperature of the molten metal and the temperature of the cooling water to be sprayed kept constant.

【0031】図3の如く、a,bのどちらの場合も、メ
ニスカスからの距離が離れるにつれて、凝固部分の厚さ
が徐々に増大し、そして、ストランドの中心まで凝固部
分の厚さが急激に増大した後に一定になるが、凝固部分
の厚が増大する程度は、a>bである。つまり、メニス
カスからの距離が同じであっても、鋳込速度が遅い場合
の方が鋳込速度が速い場合より単位時間内にストランド
が冷却される程度が大きいため、鋳込速度が遅い場合の
方が鋳込速度が速い場合より凝固部分が厚い。なお、図
3中、点P1 ,P2 はぞれぞれ鋳込速度V1 ,V2 にお
けるストランドの完全凝固位置を示している。
As shown in FIG. 3, in both cases a and b, as the distance from the meniscus increases, the thickness of the solidified portion gradually increases, and the thickness of the solidified portion rapidly increases to the center of the strand. Although it becomes constant after the increase, the extent to which the thickness of the solidified portion increases is a> b. In other words, even when the distance from the meniscus is the same, the degree to which the strand is cooled in a unit time is larger in the case where the casting speed is low than in the case where the casting speed is high. The solidified portion is thicker when the casting speed is faster. In FIG. 3, points P 1 and P 2 indicate the completely solidified positions of the strand at the pouring speeds V 1 and V 2 , respectively.

【0032】このようなグラフを複数の鋳込速度に付い
て求め、それらの結果を用いて鋳込速度と凝固部分の厚
さとの関係を求める。
Such a graph is obtained for a plurality of casting speeds, and the relationship between the casting speed and the thickness of the solidified portion is obtained using the results.

【0033】図4は、鋳込速度とストランドの凝固部分
の厚さとの関係の一例を示すグラフであり、横軸は鋳込
速度を、縦軸は凝固シェルの厚さをそれぞれ示してい
る。図4中、cはメニスカスからの距離がdより短い。
図4から明らかな如く、連続鋳造機の引き抜き方向の適
宜の位置において、鋳込速度と凝固厚さとの間に1対1
の対応関係があることがわかる。
FIG. 4 is a graph showing an example of the relationship between the casting speed and the thickness of the solidified portion of the strand. The horizontal axis shows the casting speed, and the vertical axis shows the thickness of the solidified shell. In FIG. 4, c is shorter than d from the meniscus.
As apparent from FIG. 4, at an appropriate position in the drawing direction of the continuous casting machine, there is a one-to-one relationship between the casting speed and the solidified thickness.
It can be seen that there is a corresponding relationship.

【0034】以上の計算を予めオフラインで行い、図4
に示したように、鋳込速度と連続鋳造機の引き抜き方向
の適宜の位置におけるストランドの凝固厚さとの関係を
求めておく。そして、前記位置における鋳込速度を、経
時的な速度変化を考慮して次のようにオンラインにて求
め、求めた鋳込速度及びオフラインで求めた鋳込速度と
ストランドの凝固厚さとの関係から、前記位置における
ストランドの凝固部分の厚さを算定する。
The above calculations are performed in advance offline, and FIG.
As described above, the relationship between the casting speed and the solidified thickness of the strand at an appropriate position in the drawing direction of the continuous casting machine is determined in advance. Then, the casting speed at the position is determined on-line as follows in consideration of the time-dependent speed change, and from the relationship between the determined casting speed and the casting speed determined offline and the solidification thickness of the strand, , Calculate the thickness of the solidified portion of the strand at said position.

【0035】図5は、モールドから引き抜かれたストラ
ンドが連続鋳造機の引き抜き方向の適宜位置に達するに
要する時間の算出方法を説明する説明図である。一定の
時間間隔ΔS1 ,ΔS2 ,…,ΔSm (例えば、10秒
又は20秒)で、モールドから引き抜かれたストランド
の先頭位置をそれぞれ検出し、メニスカスから各先頭位
置までの長さL1 ,L2 ,…,Lm を算出する。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a method of calculating the time required for the strand drawn from the mold to reach an appropriate position in the drawing direction of the continuous casting machine. At fixed time intervals ΔS 1 , ΔS 2 ,..., ΔS m (for example, 10 seconds or 20 seconds), the head positions of the strands drawn from the mold are detected, and the length L 1 from the meniscus to each head position is detected. , L 2 ,..., L m .

【0036】いま、現時刻に最も近い時間間隔ΔS内で
増加した長さをl1 とすると、時間間隔ΔS1 経過後Δ
2 経過前の第1時刻における長さL1 は、L1 =l1
と表すことができる。また、時間間隔ΔS2 経過後時間
間隔ΔS3 経過前の第2時刻における長さL2 は、第1
時刻においてl1 であったところのl2 と、時間間隔Δ
2 の間に増加した長さl1 とによって、L2 =l1
2 と表すことができる。従って、時間間隔ΔSm 経過
後時間間隔ΔSm+1 経過前の第m時刻における長さLm
は、時間間隔ΔSm の間に増加した長さl1 と、第(m
−1)時刻においてl1 であったところのl2 と、…、
第1時刻においてl1 であったところのlm とによっ
て、次の(8)式のように表すことができる。
Now, assuming that the length that has increased within the time interval ΔS closest to the current time is l 1 , after the elapse of the time interval ΔS 1,
The length L 1 at the first time before the lapse of S 2 is L 1 = l 1
It can be expressed as. Further, the length L 2 at the second time after the elapse of the time interval ΔS 2 and before the elapse of the time interval ΔS 3 is the first length L 2 .
L 2 , which was l 1 at the time, and the time interval Δ
Due to the increased length l 1 during S 2 , L 2 = l 1 +
l 2 . Accordingly, the length L m of the m-th time before the time interval [Delta] S m + 1 has elapsed after the time interval [Delta] S m elapsed
Is the length l 1 increased during the time interval ΔS m and the (m
And l 2 of the place was a l 1 in -1) time, ...,
By the l m where was l 1 at the first time, it can be expressed as the following equation (8).

【0037】[0037]

【数1】 (Equation 1)

【0038】そして、メニスカスから連続鋳造機の引き
抜き方向の適宜位置までの長さをD j とし、次の(9)
式を満足するmを求め、それを次の(10)式に代入す
るとによって、メニスカスから連続鋳造機の引き抜き方
向の適宜位置までストランドが移動するに要する時間T
j を求めることができる。これによって、一定時間内に
おける鋳込速度の変動を取り込むことができる。 Lm <Dj <Lm+1 …(9) Tj =ΔS×{m+(Dj −Lm )/(Lm+1 −Lm )…(10)
Then, the continuous casting machine is pulled from the meniscus.
The length to the appropriate position in the pulling direction is D jAnd the following (9)
Find m that satisfies the expression and substitute it for the following expression (10).
Depending on the method, how to pull out the continuous casting machine from the meniscus
Time required for the strand to move to the appropriate position in the direction
jCan be requested. With this, within a certain time
Fluctuations in the casting speed can be captured. Lm<Dj<Lm + 1 … (9) Tj= ΔS × {m + (Dj-Lm) / (Lm + 1-Lm) ... (10)

【0039】この時間Tj 及び長さDj から、次の(1
1)式によって履歴鋳込速度VEjを算出する。 VEj=Dj /Tj …(11)
From the time T j and the length D j , the following (1)
The hysteresis casting speed V Ej is calculated by the equation 1). V Ej = D j / T j (11)

【0040】なお、前述した時間Tj は、実績鋳込速度
を経時的に測定し、その測定結果及び前述した距離Dj
から求めることもできる。しかしながら、実績鋳込速度
の測定位置と、凝固部分の厚さを求める位置とが異なる
場合、測定された実績鋳込速度と、凝固部分の厚さを求
める位置における実績鋳込速度とが異なる場合があるた
め、時間Tj が正確に求められない。また、凝固部分の
厚さを求める位置で直接、実績鋳込速度を測定できない
場合も多い。一方、上述した如く、所定時間間隔で求め
たストランドの鋳込長さを用いる場合、連続鋳造機の引
き抜き方向の適宜位置において、その位置で実績鋳込速
度を直接測定した場合と略同じ精度で時間Tj を算出す
ることができる。
The above-mentioned time T j is obtained by measuring the actual pouring speed with time, and the measurement result and the above-mentioned distance D j
Can also be obtained from However, when the measurement position of the actual casting speed is different from the position at which the thickness of the solidified portion is determined, the measured actual casting speed is different from the actual casting speed at the position at which the thickness of the solidified portion is determined. Therefore , the time T j cannot be obtained accurately. In many cases, the actual casting speed cannot be measured directly at the position where the thickness of the solidified portion is determined. On the other hand, as described above, when using the casting length of the strand obtained at a predetermined time interval, at an appropriate position in the drawing direction of the continuous casting machine, with substantially the same accuracy as when directly measuring the actual casting speed at that position. Time T j can be calculated.

【0041】一方、例えばピンチロールの回転速度を検
出し、検出した回転速度から実績鋳込速度VC を得る。
そして、履歴鋳込速度VEj,実績鋳込速度VC 及び予め
設定したパラメータαj を次の(12)式に代入して、
履歴鋳込速度VEjを補正した補正履歴鋳込速度VMEj
演算する。 VMEj =αj ×VEj+(1−αj )×VC …(12) 但し、αj :連続鋳造機の引き抜き方向の適宜位置にお
けるパラメータ 0<αj <1 なお、パラメータαj は、連続鋳造設備の操業条件及び
鋼種等を考慮して予め定めておく。
On the other hand, for example, the rotation speed of the pinch roll is detected, and the actual casting speed V C is obtained from the detected rotation speed.
Then, the history casting speed V Ej , the actual casting speed V C, and the preset parameter α j are substituted into the following equation (12),
History pouring velocity V Ej calculates the corrected correction history casting speed V MEj. V MEj = α j × V Ej + (1-α j) × V C ... (12) However, alpha j: parameter 0 <α j <1 Note at appropriate positions in the drawing direction of the continuous casting machine, the parameter alpha j is It is determined in advance in consideration of the operating conditions of the continuous casting facility, steel type, and the like.

【0042】ところで、このようにして求めた補正履歴
鋳込速度VMEj を用いて算定したストランドの凝固部分
の厚さDshell j は、モールド内の溶湯温度の変動及び
スプレーする冷却水の温度の変化によって影響を受け
る。そこで、それらを考慮して凝固部分の厚さD
shell j を次のように修正する。
By the way, the thickness D shell j of the solidified portion of the strand calculated by using the corrected hysteresis pouring speed V MEj obtained in this manner indicates the variation of the temperature of the molten metal in the mold and the temperature of the cooling water to be sprayed. Affected by change. Therefore, taking these factors into consideration, the thickness D of the solidified portion
Modify shell j as follows.

【0043】図6は、溶湯温度の変動による凝固部分の
厚さを修正する方法を説明する説明図であり、横軸はモ
ールド内の溶湯の温度を、縦軸は連続鋳造機の引き抜き
方向の適宜位置におけるストランドの凝固部分の厚さを
それぞれ示している。図6から明らかな如く、溶湯温度
が高くなるのに従って凝固部分の厚さが減少している。
FIG. 6 is an explanatory view for explaining a method for correcting the thickness of the solidified portion due to the change in the temperature of the molten metal. The horizontal axis represents the temperature of the molten metal in the mold, and the vertical axis represents the temperature in the drawing direction of the continuous casting machine. The thickness of the solidified portion of the strand at an appropriate position is shown. As is apparent from FIG. 6, the thickness of the solidified portion decreases as the temperature of the molten metal increases.

【0044】いま、時刻kにおける溶湯温度をT
Sj(k)、そのときの凝固シェルの厚さをSSj(k)と
し、時刻(k+1)における溶湯温度をTSj(k+
1)、そのときの凝固シェルの厚さをSSj(k+1)と
すると、時刻k〜時刻(k+1)の間の溶湯温度変化量
δ(TSj)は、次の(13)式で表される。 δ(TSj)=TSj(k+1)−TSj(k) …(13)
Now, the molten metal temperature at time k is represented by T
Sj (k), the thickness of the solidified shell at that time is S Sj (k), and the melt temperature at time (k + 1) is T Sj (k +
1) Assuming that the thickness of the solidified shell at that time is S Sj (k + 1), the molten metal temperature change amount δ (T Sj ) between time k and time (k + 1) is expressed by the following equation (13). You. δ (T Sj ) = T Sj (k + 1) −T Sj (k) (13)

【0045】一方、図6に示した曲線の変化率βj をオ
フラインで予め求めておく。この変化率βj は次の(1
4)式のように表すことができ、(13)式及び(1
4)式から凝固部分の厚さの修正量δ(SSj){δ(S
Sj)=SSj(k+1)−SSj(k)}を次の(15)式
で算出することができる。 βj =δ(SSj)/δ(TSj) …(14) δ(SSj)=βj ・δ(TSj) =βj ・{TSj(k+1)−TSj(k)} …(15)
On the other hand, the rate of change β j of the curve shown in FIG. 6 is obtained in advance off-line. This change rate β j is given by the following (1)
Equation (4) can be expressed as in Equation (13), and Equation (13) and (1)
From equation (4), the correction amount δ (S Sj ) {δ (S
Sj ) = S Sj (k + 1) -S Sj (k)} can be calculated by the following equation (15). β j = δ (S Sj ) / δ (T Sj ) (14) δ (S Sj ) = β j · δ (T Sj ) = β j · {T Sj (k + 1) -T Sj (k)} (15)

【0046】従って、溶湯温度を所定の時間間隔で測定
し、凝固部分の厚さを求める現時刻における溶湯温度
{TSj(k+1)}と、それより一回前に測定した溶湯
温度{TSj(k)}との偏差を求め、求めた偏差を(1
5)式に代入することによって、凝固部分の厚さの修正
量δ(SSj)を算出する。一方、凝固部分の厚さを求め
る現時刻における溶湯温度{TSj(k+1)}と、現時
刻から前記ストランドが前記位置に達するに要した時間
j だけ前の時刻における溶湯温度{TSj(k)}との
偏差を求め、求めた偏差を(15)式に代入することに
よって、凝固部分の厚さの修正量δ(SSj)を算出して
もよい。前者の場合、測定した時間間隔における溶湯温
度の変化を取り込むことができ、後者の場合、凝固部分
の厚さを求める個所がメニスカスから連続鋳造機の引き
抜き方向の適宜位置まで達するまでの溶湯温度の変化を
取り込むことができる。
Therefore, the molten metal temperature is measured at predetermined time intervals, the molten metal temperature {T Sj (k + 1)} at the current time when the thickness of the solidified portion is determined, and the molten metal temperature ΔT Sj measured one time before that. (K) The deviation from} is obtained, and the obtained deviation is (1)
By substituting into the expression 5), the correction amount δ (S Sj ) of the thickness of the solidified portion is calculated. On the other hand, the molten metal temperature {T Sj (k + 1) } at the current time to determine the thickness of the solidified portion, molten metal temperature {T Sj at time T j only before time required for the strand reaches the position from the current time ( k) The deviation from} may be obtained, and the obtained deviation may be substituted into Expression (15) to calculate the correction amount δ (S Sj ) of the thickness of the solidified portion. In the former case, the change in the molten metal temperature at the measured time interval can be captured. You can capture change.

【0047】また図7は、冷却水温度の変動による凝固
部分の厚さを修正する方法を説明する説明図であり、横
軸は冷却水の温度を、縦軸は連続鋳造機の引き抜き方向
の適宜位置におけるストランドの凝固部分の厚さをそれ
ぞれ示している。図7から明らかな如く、冷却水の温度
が高くなるのに従って凝固部分の厚さが減少している。
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a method of correcting the thickness of the solidified portion due to the fluctuation of the cooling water temperature. The horizontal axis represents the temperature of the cooling water, and the vertical axis represents the drawing direction of the continuous casting machine. The thickness of the solidified portion of the strand at an appropriate position is shown. As is clear from FIG. 7, the thickness of the solidified portion decreases as the temperature of the cooling water increases.

【0048】いま、時刻kにおける冷却水温度をT
Wj(k)、そのときの凝固シェルの厚さをSWj(k)と
し、時刻k+1における冷却水温度をTWj(k+1)、
そのときの凝固シェルの厚さをSWj(k+1)とする
と、時刻k〜時刻(k+1)の間の温度変化量δ
(TWj)は、次の(16)式で表される。 δ(TWj)=TWj(k+1)−TWj(k) …(16)
Now, let the cooling water temperature at time k be T
Wj (k), the thickness of the solidified shell at that time is S Wj (k), the cooling water temperature at time k + 1 is T Wj (k + 1),
Assuming that the thickness of the solidified shell at that time is S Wj (k + 1), the temperature change amount δ between time k and time (k + 1)
(T Wj ) is represented by the following equation (16). δ (T Wj ) = T Wj (k + 1) −T Wj (k) (16)

【0049】一方、図7に示した曲線の変化率γj をオ
フラインで予め求めておく。この変化率γj は次の(1
7)式のように表すことができ、(16)式及び(1
7)式から凝固部分の厚さの修正量δ(SWj){δ(S
wW)=Swj(k+1)−SWj(k)}を次の(18)式
で算出することができる。 γj =δ(SWj)/δ(TWj) …(17) δ(SWj)=γj ・δ(TWj) =γj ・{TWj(k+1)−TWj(k)} …(18)
On the other hand, the rate of change γ j of the curve shown in FIG. 7 is obtained in advance off-line. This change rate γ j is given by the following (1)
Equation (7) can be expressed as follows: Equation (16) and (1)
From equation (7), the correction amount δ (S Wj ) {δ (S
wW) = S wj (k + 1) -S Wj a (k)} can be calculated by the following equation (18). γ j = δ (S Wj ) / δ (T Wj ) (17) δ (S Wj ) = γ j · δ (T Wj ) = γ j · {T Wj (k + 1) −T Wj (k)} (18)

【0050】従って、冷却水温度を所定の時間間隔で測
定し、凝固部分の厚さを求める現時刻における冷却水温
度{TWj(k+1)}と、それより一回前に測定した冷
却水温度{TWj(k)}との偏差を求め、求めた偏差を
(18)式に代入することによって、凝固部分の厚さの
修正量δ(SWj)を算出する。一方、凝固部分の厚さを
求める現時刻における冷却水温度{TWj(k+1)}
と、現時刻から前記ストランドが前記位置に達するに要
した時間Tj だけ前の時刻における冷却水温度{T
Wj(k)}との偏差を求め、求めた偏差を(18)式に
代入することによって、凝固部分の厚さの修正量δ(S
Wj)を算出してもよい。
Therefore, the cooling water temperature {T Wj (k + 1)} at the current time when the cooling water temperature is measured at a predetermined time interval and the thickness of the solidified portion is obtained, and the cooling water temperature measured one time before that The deviation from {T Wj (k)} is obtained, and the obtained deviation is substituted into equation (18) to calculate the correction amount δ (S Wj ) of the thickness of the solidified portion. On the other hand, the cooling water temperature {T Wj (k + 1)} at the current time for obtaining the thickness of the solidified portion
And the cooling water temperature ΔT at a time earlier by the time T j required for the strand to reach the position from the current time.
Wj (k)}, and by substituting the obtained deviation into the equation (18), the correction amount δ (S
Wj ) may be calculated.

【0051】このようにして得た修正量δ(SSj),修
正量δ(SWj)を次の(19)式に代入し、前述した凝
固部分の厚さDshell j を修正し、修正した凝固部分の
厚さStotal j を求める。 Stotal j =Dshell j +δ(SSj)+δ(SWj) …(19)
The correction amounts δ (S Sj ) and δ (S Wj ) thus obtained are substituted into the following equation (19), and the above-mentioned thickness D shell j of the solidified portion is corrected and corrected. The thickness S total j of the solidified portion is determined. S total j = D shell j + δ (S Sj ) + δ (S Wj ) (19)

【0052】[0052]

【実施例】次に、本発明による方法を実施した結果につ
いて説明する。図8は、実績鋳込速度,溶湯温度及び冷
却水温度の測定結果と、それら測定結果を用い本発明方
法によって算定したストランドの凝固部分の厚さを検証
した結果とを示すグラフであり、図中横軸は時間を、縦
軸は凝固部分の厚さ,実績鋳込速度,溶湯温度,又は冷
却水温度を表している。図8のように、実績鋳込速度,
溶湯温度,及び冷却水温度が経時的に変化した場合、本
発明方法によって凝固部分の厚さは線gのように算定さ
れた。そして、算定対象の位置において、複数の時刻で
鋲打ち試験を行って凝固部分の厚さを実測したところ、
その値は点B1 ,B2 ,B3 で示した値であり、図8か
ら明らかな如く、点B1 ,B2 ,B3 はいずれも線g上
にあった。
Next, the results of implementing the method according to the present invention will be described. FIG. 8 is a graph showing measurement results of actual casting speed, molten metal temperature, and cooling water temperature, and results of verifying the thickness of the solidified portion of the strand calculated by the method of the present invention using the measurement results. The horizontal axis represents the time, and the vertical axis represents the thickness of the solidified portion, the actual casting speed, the molten metal temperature, or the cooling water temperature. As shown in FIG.
When the temperature of the molten metal and the temperature of the cooling water changed over time, the thickness of the solidified portion was calculated as indicated by a line g by the method of the present invention. Then, at the position of the calculation target, when the tacking test was performed at a plurality of times to actually measure the thickness of the solidified portion,
The values are indicated by points B 1 , B 2 , and B 3 , and as is apparent from FIG. 8, all points B 1 , B 2 , and B 3 were on line g.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上詳述した如く第1発明に係る連続鋳
造ストランドの凝固厚さ算定方法にあっては、計算速度
が比較的遅い廉価な計算機を用いても、オンラインでの
計算に対応することができる。また、実績引抜速度の変
化が履歴引抜速度に取り込まれ操業状態に応じて凝固部
分の厚さを高精度に求めることができる。更に、一定時
間毎に計測して得た長さに基づいて履歴引抜速度を算出
し、実績引抜速度の変化を履歴引抜速度内に取り込むた
め、その位置で実績引抜速度を実測した場合と同じよう
に、高い精度で実績引抜速度の変化を取り込むことがで
きる。
As described in detail above, the method for calculating the solidified thickness of a continuous cast strand according to the first invention can be applied to online calculation even if an inexpensive computer having a relatively slow calculation speed is used. be able to. Further, the change in the actual drawing speed is taken into the history drawing speed, and the thickness of the solidified portion can be obtained with high accuracy according to the operation state. Further, the history drawing speed is calculated based on the length obtained by measuring at regular intervals, and the change in the actual drawing speed is taken into the history drawing speed. In addition, a change in the actual drawing speed can be captured with high accuracy.

【0054】第2発明に係る連続鋳造ストランドの凝固
厚さ算定方法にあっては、一定の時間間隔毎に求められ
る履歴引抜速度を実績引抜速度及びパラメータを用いて
補正するため、所謂遅れによる誤差が低減され、連続鋳
造機の引き抜き方向の適宜の位置においてストランドの
凝固部分の厚さを正確に算定することができる。
In the method for calculating the solidified thickness of a continuous cast strand according to the second invention, the history drawing speed obtained at regular time intervals is corrected using the actual drawing speed and parameters, so that an error due to a so-called delay is generated. Is reduced, and the thickness of the solidified portion of the strand can be accurately calculated at an appropriate position in the drawing direction of the continuous casting machine.

【0055】また、第3〜第5発明に係る連続鋳造スト
ランドの凝固厚さ算定方法にあっては、オフラインで求
めた第1関係を用いて凝固部分の厚さを算定する場合、
溶湯の温度変化、冷却水の温度変化が考慮され、ストラ
ンドの凝固部分の厚さの算定精度が更に向上する等、本
発明は優れた効果を奏する。
In the method for calculating the solidification thickness of a continuous cast strand according to the third to fifth aspects of the present invention, when the thickness of the solidification part is calculated using the first relation obtained off-line,
The present invention has excellent effects, for example, taking into account the temperature change of the molten metal and the temperature change of the cooling water, and further improving the calculation accuracy of the thickness of the solidified portion of the strand.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の方法の実施に使用する連続鋳造機の一
例を示す模式的側面図である。
FIG. 1 is a schematic side view showing an example of a continuous casting machine used for carrying out the method of the present invention.

【図2】本発明の実施に使用した伝熱モデルを説明する
説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a heat transfer model used for implementing the present invention.

【図3】1次元伝熱モデルによって計算した、連続鋳造
機の引き抜き方向の位置とストランドの凝固部分の厚さ
との関係の一例を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing an example of a relationship between a position in a drawing direction of a continuous casting machine and a thickness of a solidified portion of a strand, calculated by a one-dimensional heat transfer model.

【図4】鋳込速度とストランドの凝固部分の厚さとの関
係の一例を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing an example of a relationship between a casting speed and a thickness of a solidified portion of a strand.

【図5】モールドから引き抜かれたストランドが連続鋳
造機の引き抜き方向の適宜位置に達するに要する時間の
算出方法を説明する説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a method of calculating a time required for a strand drawn from a mold to reach an appropriate position in a drawing direction of a continuous casting machine.

【図6】溶湯温度の変動による凝固部分の厚さを修正す
る方法を説明する説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a method of correcting the thickness of a solidified portion due to a change in molten metal temperature.

【図7】冷却水温度の変動による凝固部分の厚さを修正
する方法を説明する説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a method of correcting the thickness of a solidified portion due to a change in cooling water temperature.

【図8】実績鋳込速度,溶湯温度及び冷却水温度の測定
結果と、それら測定結果を用い本発明方法によって算定
したストランドの凝固部分の厚さを検証した結果とを示
すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing measurement results of actual casting speed, molten metal temperature, and cooling water temperature, and a result of verifying the thickness of a solidified portion of a strand calculated by the method of the present invention using the measurement results.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ストランド 2 切断機 3 メニスカス M モールド DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Strand 2 Cutting machine 3 Meniscus M mold

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 モールドの一端から溶湯を流入し、モー
ルドとの接触によってその周囲に凝固部分を形成しつつ
前記モールドの他端からストランドを引き抜き、中心ま
で凝固させる連続鋳造機の操業中、該連続鋳造機の引き
抜き方向の適宜位置におけるストランドの凝固部分の厚
さを算定する方法において、 前記位置における凝固部分の厚さと引抜速度との第1関
係を伝熱モデルを用いて予め求めておき、 前記モールドから引き抜かれたストランドの長さを所定
時間毎に計測し、計測した各長さに基づいてストランド
が前記位置に達するに要した時間を算出し、算出した時
間を用いて前記位置における履歴引抜速度を求め、 また、ストランドの引抜速度を測定し、測定した引抜速
度及び予め設定したパラメータを用いて前記履歴引抜速
度を補正して補正履歴引抜速度を得、得られた補正履歴
引抜速度及び前記第1関係から前記位置における凝固部
分の厚さを定めることを特徴とする連続鋳造ストランド
の凝固厚さ算定方法。
1. During the operation of a continuous casting machine, a molten metal flows in from one end of a mold, draws a strand from the other end of the mold while forming a solidified portion around the mold by contact with the mold, and solidifies to the center. In a method of calculating the thickness of the solidified portion of the strand at an appropriate position in the drawing direction of the continuous casting machine, a first relationship between the thickness of the solidified portion at the position and the drawing speed is obtained in advance using a heat transfer model, The length of the strand pulled out of the mold is measured every predetermined time, the time required for the strand to reach the position is calculated based on the measured length, and the history at the position is calculated using the calculated time. The drawing speed of the strand is determined, and the drawing speed of the strand is measured, and the history drawing speed is supplemented by using the measured drawing speed and a preset parameter. A method for calculating a solidification thickness of a continuous cast strand, wherein a correction history drawing speed is corrected, and a thickness of a solidified portion at the position is determined from the obtained correction history drawing speed and the first relationship.
【請求項2】 補正履歴引抜速度VM は、履歴引抜速度
E ,引抜速度VC及びパラメータαを次式に代入して
求める請求項1記載の連続鋳造ストランドの凝固厚さ算
定方法。 VM =α・VE +(1−α)・VC 但し、0<α<1
2. A correction history drawing speed V M is history drawing speed V E, pulling velocity V C and parameters α coagulation thickness calculation method for the continuous casting strand according to claim 1, wherein determining by substituting the following equation. V M = α · V E + (1−α) · V C where 0 <α <1
【請求項3】 前記位置における凝固部分の厚さと前記
モールド内の溶湯の温度との第2関係を予め求めてお
き、 前記溶湯の温度を所定の経時的に測定し、凝固部分の厚
さを算定する時刻における前記温度と、前記時刻から適
宜時間だけ前の時刻における前記温度との偏差を求め、
求めた偏差及び前記第2関係から凝固部分の厚さ変化量
を算出し、算出した厚さ変化量を用いて、第1関係に基
づいて定めた凝固部分の厚さを補正する請求項1又は2
記載の連続鋳造ストランドの凝固厚さ算定方法。
3. A second relationship between the thickness of the solidified portion at the position and the temperature of the molten metal in the mold is determined in advance, and the temperature of the molten metal is measured over a predetermined period of time to determine the thickness of the solidified portion. Determine the difference between the temperature at the time to be calculated and the temperature at a time immediately before the time by an appropriate time,
The thickness variation of the solidified portion is calculated from the obtained deviation and the second relationship, and the thickness of the solidified portion determined based on the first relationship is corrected using the calculated thickness variation. 2
The method for calculating the solidification thickness of the continuous cast strand described.
【請求項4】 前記ストランドに冷却媒体を接触させて
冷却し、 前記位置における凝固部分の厚さと前記冷却媒体の温度
との第3関係を予めにて求めておき、 前記冷却媒体の温度を経時的に測定し、凝固部分の厚さ
を算定する時刻における前記温度と、前記時刻から適宜
時間だけ前の時刻における前記温度との偏差を求め、求
めた偏差及び第3関係から凝固部分の厚さ変化量を算出
し、算出した厚さ変化量を用いて、第1関係に基づいて
定めた凝固部分の厚さを補正する請求項1又は2記載の
連続鋳造ストランドの凝固厚さ算定方法。
4. Cooling by bringing a cooling medium into contact with the strands, a third relationship between the thickness of the solidified portion at the position and the temperature of the cooling medium is determined in advance, and the temperature of the cooling medium is measured over time. And the temperature at the time when the thickness of the solidified portion is calculated, and the temperature at the time immediately before the time by an appropriate time from the time are obtained, and the thickness of the solidified portion is obtained from the obtained deviation and the third relationship. 3. The method for calculating a solidified thickness of a continuous cast strand according to claim 1, wherein the change amount is calculated, and the thickness of the solidified portion determined based on the first relationship is corrected using the calculated thickness change amount.
【請求項5】 前記位置における凝固部分の厚さと前記
モールド内の溶湯の温度との第2関係を予め求めてお
き、前記溶湯の温度を経時的に測定し、凝固部分の厚さ
を算定する時刻における溶湯の温度と、前記時刻から適
宜時間だけ前の時刻における溶湯の温度との第1偏差を
求め、求めた第1偏差及び第2関係から凝固部分の厚さ
変化量を算出し、 また、前記ストランドに冷却媒体を接触させて冷却し、
前記位置における凝固部分の厚さと前記冷却媒体の温度
との第3関係を予め求めておき、前記冷却媒体の温度を
経時的に測定し、凝固部分の厚さを算定する時刻におけ
る冷却媒体の温度と、前記時刻から適宜時間だけ前の時
刻における冷却媒体の温度との第2偏差を求め、求めた
第2偏差及び第3関係から凝固部分の厚さ変化量を算出
し、 得られた両厚さ変化量を用いて、第1関係に基づいて定
めた凝固部分の厚さを補正する請求項1又は2記載の連
続鋳造ストランドの凝固厚さ算定方法。
5. A second relationship between the thickness of the solidified portion at the position and the temperature of the molten metal in the mold is determined in advance, and the temperature of the molten metal is measured over time to calculate the thickness of the solidified portion. Calculating a first deviation between the temperature of the molten metal at the time and the temperature of the molten metal at a time immediately before the time by an appropriate time, calculating a thickness change amount of the solidified portion from the determined first deviation and the second relationship; Cooling the strand by contacting a cooling medium with the strand,
A third relationship between the thickness of the solidified portion at the position and the temperature of the cooling medium is determined in advance, and the temperature of the cooling medium is measured with time to calculate the thickness of the solidified portion. And a second deviation from the temperature of the cooling medium at a time immediately before the above time by an appropriate time is calculated, and a thickness change amount of the solidified portion is calculated from the obtained second deviation and the third relationship. The method according to claim 1 or 2, wherein the thickness of the solidified portion determined based on the first relationship is corrected using the amount of change in the thickness.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106270438A (en) * 2016-08-30 2017-01-04 东北大学 A kind of shell thickness Forecasting Methodology and system

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