(57)【要約】【課題】鋳片の連続鋳造において、鋳造条件の変化や測定温度の偶発的なハンチングにかかわらず、ブレークアウトの発生を正確に予知することが可能な方法を提供する。【解決手段】連続鋳造設備の鋳型壁面１０に埋設された温度検出器１１を用いて鋳型温度を測定し、測定した鋳型温度を基に温度上昇速度Ｑが温度上昇開始速度の閾値Ｑｍｉｎを超え、その超えた時間が閾値ｔＱ秒を超えた場合に鋳型温度上昇速度超過発生と判定し、鋳型温度上昇速度超過発生後に、温度上昇量Ｒが閾値Ｒ上ｍｉｎを超過する時間が閾値ｔＲ秒を超過した場合に鋳造方向温度上昇量超過発生と判定し、鋳造方向温度上昇量超過発生後に、温度ピーク時間Ｐ秒以内に温度下降速度Ｓが閾値Ｓｍｉｎを超過した時間が閾値ｔＳ秒を超えた場合に鋳造方向温度下降速度超過発生と判定し、鋳造方向温度下降速度超過が発生した際に、ブレークアウトに至る可能性があると判定する。【選択図】図１
2020078809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続鋳造設備の鋳型壁面に埋設された温度検出器を用いて鋳型温度を測定するステップと、
温度測定点における鋳型温度を基に（１）式を用いて逐次計算される温度上昇速度Ｑが、（２）式を用いて計算される温度上昇開始速度の閾値Ｑｍｉｎを超え、その超えた時間が閾値ｔＱ秒を超えた場合に鋳型温度上昇速度超過発生と判定するステップと、
前記鋳型温度上昇速度超過発生後に、（３）式を用いて逐次計算される温度上昇量Ｒが閾値Ｒ上ｍｉｎを超過する時間が閾値ｔＲ秒を超過した場合に鋳造方向温度上昇量超過発生と判定するステップと、
前記鋳造方向温度上昇量超過発生後に、（４）式を用いて計算される温度ピーク時間Ｐ秒以内に、（５）式を用いて逐次計算される温度下降速度Ｓが閾値Ｓｍｉｎを超過した時間が閾値ｔＳ秒を超えた場合に鋳造方向温度下降速度超過発生と判定するステップとを備え、
前記鋳造方向温度下降速度超過が発生した際に、ブレークアウトに至る可能性があると判定することを特徴とする連続鋳造におけるブレークアウト予知方法。
Ｑ＝ΔＴｍｏｌｄ／Δｔ            （１）
Ｑｍｉｎ＝ａ×Ｔｓｔｅｅｌ＋ｂ      （２）
Ｒ＝Ｔｍｏｌｄ−ＴＡｖｅ．ｍｏｌｄ      （３）
Ｐ＝ｃ×Ｖｃ＋ｄ              （４）
Ｓ＝−ΔＴｍｏｌｄ／Δｔ          （５）
ここで、ΔＴｍｏｌｄ：前回測定時と今回測定時の鋳型温度差（℃）、Δｔ：前回測定時と今回測定時の時間差、Ｔｓｔｅｅｌ：溶鋼温度、Ｔｍｏｌｄ：現在の鋳型温度、ＴＡｖｅ．ｍｏｌｄ：今回測定時より前における鋳型温度の平均値、Ｐ：ブレークアウト発生時鋳型温度のピーク時間、Ｖｃ：鋳造速度、ａ，ｂ，ｃ，ｄ：過去のブレークアウト発生時の温度ピークより決定する係数
【請求項２】
連続鋳造設備の鋳型壁面に温度検出器を鋳造方向上下２段に埋設し、該温度検出器を用いて鋳型温度を測定するステップと、
上側温度測定点における鋳型温度を基に（１）式を用いて逐次計算される温度上昇速度Ｑが、（２）式を用いて計算される温度上昇開始速度の閾値Ｑｍｉｎを超え、その超えた時間が閾値ｔＱ秒を超えた場合に鋳型温度上昇速度超過発生と判定するステップと、
前記鋳型温度上昇速度超過発生後に、（３）式を用いて逐次計算される温度上昇量Ｒが閾値Ｒ上ｍｉｎを超過する時間が閾値ｔＲ秒を超過した場合に鋳造方向上側温度上昇量超過発生と判定するステップと、
前記鋳造方向上側温度上昇量超過発生後に、（４）式を用いて計算される温度ピーク時間Ｐ秒以内に、（５）式を用いて逐次計算される温度下降速度Ｓが閾値Ｓｍｉｎを超過した時間が閾値ｔＳ秒を超えた場合に鋳造方向上側温度下降速度超過発生と判定するステップと、
前記鋳型温度上昇速度超過発生後に、（６）式を用いて計算される上下時間差Ｕ秒経過後からＰ／２秒以内に、下側温度測定点における温度上昇速度Ｑが閾値Ｑｍｉｎを超えた時間が閾値ｔＱ秒を超えた場合に鋳造方向下側温度上昇速度超過発生と判定するステップを備え、
前記鋳造方向上側温度下降速度超過及び前記鋳造方向下側温度上昇速度超過が発生した際に、ブレークアウトに至る可能性があると判定することを特徴とする連続鋳造におけるブレークアウト予知方法。
Ｑ＝ΔＴｍｏｌｄ／Δｔ            （１）
Ｑｍｉｎ＝ａ×Ｔｓｔｅｅｌ＋ｂ      （２）
Ｒ＝Ｔｍｏｌｄ−ＴＡｖｅ．ｍｏｌｄ      （３）
Ｐ＝ｃ×Ｖｃ＋ｄ              （４）
Ｓ＝−ΔＴｍｏｌｄ／Δｔ          （５）
Ｕ＝Ｘ／Ｖｃ                  （６）
ここで、ΔＴｍｏｌｄ：前回測定時と今回測定時の鋳型温度差（℃）、Δｔ：前回測定時と今回測定時の時間差、Ｔｓｔｅｅｌ：溶鋼温度、Ｔｍｏｌｄ：現在の鋳型温度、ＴＡｖｅ．ｍｏｌｄ：今回測定時より前における鋳型温度の平均値、Ｐ：ブレークアウト発生時鋳型温度のピーク時間、Ｖｃ：鋳造速度、Ｘ：上段と下段の温度測定点間距離、ａ，ｂ，ｃ，ｄ：過去のブレークアウト発生時の温度ピークより決定する係数
【請求項３】
請求項２記載の連続鋳造におけるブレークアウト予知方法において、
前記鋳造方向下側温度上昇速度超過発生後に、前記下側温度測定点における温度上昇量Ｒが閾値Ｒ下ｍｉｎを超過する時間が閾値ｔＲ秒を超過した場合に鋳造方向下側温度上昇量超過発生と判定するステップを備え、
前記鋳造方向上側温度下降速度超過及び前記鋳造方向下側温度上昇量超過が発生した際に、ブレークアウトに至る可能性があると判定することを特徴とする連続鋳造におけるブレークアウト予知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続鋳造におけるブレークアウト予知方法に関し、詳細には、拘束性ブレークアウトの予知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋳片の連続鋳造において、タンディッシュから浸漬ノズルを介して鋳型に注入された溶鋼は、鋳型内で冷却されて鋳型と接する部分が凝固し、凝固シェルを形成する。凝固シェルが形成された鋳片は、鋳型の下方から引き抜かれて二次冷却帯で冷却される。しかし、連続鋳造中に凝固シェルが鋳型内面に固着すると、鋳型と凝固シェル間の潤滑が阻害され、鋳造が進行するに従って凝固シェルが引き伸ばされて破断し、破断部が鋳型下端に達することによりブレークアウトが発生する場合がある。これを拘束性ブレークアウトと呼んでいる。
【０００３】
ブレークアウトが発生すると、その復旧に長時間を要し、生産性を著しく低下させる。ブレークアウトの発生を防止するには、ブレークアウトの発生を予知して、これに対処する必要がある。拘束性ブレークアウトの原因となる鋳型内における凝固シェルの破断が発生すると、鋳型に溶鋼が接触することにより鋳型の温度が一部上昇する。従って、拘束性ブレークアウトの予知は、鋳型の温度挙動を指標とするのが通例である。
【０００４】
例えば、特許文献１には、凝固シェル破断により鋳型に溶鋼が接触した際の鋳型温度上昇速度に着目し、鋳型温度の上昇速度が所定範囲を超過したときにブレークアウト発生として予知する方法が開示されている。
特許文献２には、凝固シェル破断により鋳型に溶鋼が接触した際の鋳型温度上昇量の絶対値に着目し、鋳型温度が定常水準より高温側に推移したときにブレークアウト発生として予知する方法が開示されている。
特許文献３には、凝固シェル破断により鋳型に溶鋼が接触した際の鋳造上下方向の下側が上側に比べて温度が遅れて上昇することに着目し、上下方向２点の温度測定を行い、下測定点の鋳型温度が上測定点の鋳型温度を超えたときにブレークアウト発生として予知する方法が開示されている。
また、特許文献４では、鋳型温度の上昇速度が所定範囲を超過したときにブレークアウト発生を予知する方法において、鋳造速度の変化に伴い鋳型温度の変化率閾値を変更することによりブレークアウト発生予知の精度向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５７−１５２３５６号公報
【特許文献２】特開昭５７−１１５９５９号公報
【特許文献３】特開昭５７−１１５９６１号公報
【特許文献４】特開平５−５７４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１及び特許文献２の手法では、測定温度の高温側推移を基にブレークアウトを判定しているが、鋳造速度の上昇による凝固シェル厚の減少や溶鋼温度上昇によって鋳型へ供給される熱量が増大することにより測定温度が高温側に推移した際に誤検知が発生するおそれがある。
また、特許文献３の手法では、温度測定位置における局所的なパウダーフィルム剥離により、鋳型と凝固シェル間のエアーギャップが拡大し、上側測定位置における温度が降下した際に鋳造方向上下の測定温度が逆転することにより誤検知が発生するおそれがある。
さらにまた、特許文献４の手法では、鋳造条件に応じて判定閾値を変更しているものの、偶発的な測定温度のハンチングによる誤検知が発生するおそれがある。
【０００７】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、鋳片の連続鋳造において、鋳造条件の変化や測定温度の偶発的なハンチングにかかわらず、ブレークアウトの発生を正確に予知することが可能な方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、第１の発明に係る連続鋳造におけるブレークアウト予知方法は、連続鋳造設備の鋳型壁面に埋設された温度検出器を用いて鋳型温度を測定するステップと、
温度測定点における鋳型温度を基に（１）式を用いて逐次計算される温度上昇速度Ｑが、（２）式を用いて計算される温度上昇開始速度の閾値Ｑｍｉｎを超え、その超えた時間が閾値ｔＱ秒を超えた場合に鋳型温度上昇速度超過発生と判定するステップと、
前記鋳型温度上昇速度超過発生後に、（３）式を用いて逐次計算される温度上昇量Ｒが閾値Ｒ上ｍｉｎを超過する時間が閾値ｔＲ秒を超過した場合に鋳造方向温度上昇量超過発生と判定するステップと、
前記鋳造方向温度上昇量超過発生後に、（４）式を用いて計算される温度ピーク時間Ｐ秒以内に、（５）式を用いて逐次計算される温度下降速度Ｓが閾値Ｓｍｉｎを超過した時間が閾値ｔＳ秒を超えた場合に鋳造方向温度下降速度超過発生と判定するステップとを備え、
前記鋳造方向温度下降速度超過が発生した際に、ブレークアウトに至る可能性があると判定することを特徴としている。
【０００９】
Ｑ＝ΔＴｍｏｌｄ／Δｔ            （１）
Ｑｍｉｎ＝ａ×Ｔｓｔｅｅｌ＋ｂ      （２）
Ｒ＝Ｔｍｏｌｄ−ＴＡｖｅ．ｍｏｌｄ      （３）
Ｐ＝ｃ×Ｖｃ＋ｄ              （４）
Ｓ＝−ΔＴｍｏｌｄ／Δｔ          （５）
ここで、ΔＴｍｏｌｄ：前回測定時と今回測定時の鋳型温度差（℃）、Δｔ：前回測定時と今回測定時の時間差、Ｔｓｔｅｅｌ：溶鋼温度、Ｔｍｏｌｄ：現在の鋳型温度、ＴＡｖｅ．ｍｏｌｄ：今回測定時より前における鋳型温度の平均値、Ｐ：ブレークアウト発生時鋳型温度のピーク時間、Ｖｃ：鋳造速度、ａ，ｂ，ｃ，ｄ：過去のブレークアウト発生時の温度ピークより決定する係数
【００１０】
拘束性ブレークアウトの原因となる鋳型への凝固シェル焼付きが発生した場合、凝固シェルが破断して薄肉となった部位が鋳造方向に移動していく。そのため、鋳型の温度測定を行うと、温度が一旦上昇して下降する特徴的な温度ピークが検出される。
【００１１】
本発明者らは、この特徴的な温度ピークが溶鋼温度と鋳造速度の影響を受けることを見出した。また、この特徴的な温度ピークと測定温度の偶発的なハンチングを区別するためには、測定温度の変化の継続時間を考慮すればよいことを見出した。そこで、第１の発明では、溶鋼温度と鋳造速度の影響を考慮して温度ピークの特徴を捉え、さらに温度変化の継続時間に閾値を設けてブレークアウト判定を行うことにより、誤検知を抑制してブレークアウト予知精度を向上させることに成功した。具体的には、鋳型温度上昇速度、鋳造方向温度上昇量、及び鋳造方向温度下降速度の全てが閾値を超え、その閾値を超えた時間が所定の時間を超えた際にブレークアウトに至る可能性があると判定する。
【００１２】
また、第２の発明に係る連続鋳造におけるブレークアウト予知方法は、連続鋳造設備の鋳型壁面に温度検出器を鋳造方向上下２段に埋設し、該温度検出器を用いて鋳型温度を測定するステップと、
上側温度測定点における鋳型温度を基に（１）式を用いて逐次計算される温度上昇速度Ｑが、（２）式を用いて計算される温度上昇開始速度の閾値Ｑｍｉｎを超え、その超えた時間が閾値ｔＱ秒を超えた場合に鋳型温度上昇速度超過発生と判定するステップと、
前記鋳型温度上昇速度超過発生後に、（３）式を用いて逐次計算される温度上昇量Ｒが閾値Ｒ上ｍｉｎを超過する時間が閾値ｔＲ秒を超過した場合に鋳造方向上側温度上昇量超過発生と判定するステップと、
前記鋳造方向上側温度上昇量超過発生後に、（４）式を用いて計算される温度ピーク時間Ｐ秒以内に、（５）式を用いて逐次計算される温度下降速度Ｓが閾値Ｓｍｉｎを超過した時間が閾値ｔＳ秒を超えた場合に鋳造方向上側温度下降速度超過発生と判定するステップと、
前記鋳型温度上昇速度超過発生後に、（６）式を用いて計算される上下時間差Ｕ秒経過後からＰ／２秒以内に、下側温度測定点における温度上昇速度Ｑが閾値Ｑｍｉｎを超えた時間が閾値ｔＱ秒を超えた場合に鋳造方向下側温度上昇速度超過発生と判定するステップを備え、
前記鋳造方向上側温度下降速度超過及び前記鋳造方向下側温度上昇速度超過が発生した際に、ブレークアウトに至る可能性があると判定することを特徴としている。
【００１３】
Ｕ＝Ｘ／Ｖｃ                  （６）
ここで、Ｘ：上段と下段の温度測定点間距離
なお、（１）式〜（５）式は第１の発明と同じである。
【００１４】
第２の発明では、ブレークアウト予知の精度をさらに向上させるため、鋳型の鋳造方向上下２段に温度検出器を埋設して、鋳型下側の温度の変化も考慮する。具体的には、鋳型温度上昇速度、鋳造方向上側温度上昇量、及び鋳造方向上側温度下降速度に加えて、鋳造方向下側温度上昇速度が閾値を超えた際にブレークアウトに至る可能性があると判定する。
【００１５】
また、第２の発明に係る連続鋳造におけるブレークアウト予知方法では、前記鋳造方向下側温度上昇速度超過発生後に、前記下側温度測定点における温度上昇量Ｒが閾値Ｒ下ｍｉｎを超過する時間が閾値ｔＲ秒を超過した場合に鋳造方向下側温度上昇量超過発生と判定するステップを備え、
前記鋳造方向上側温度下降速度超過及び前記鋳造方向下側温度上昇量超過が発生した際に、ブレークアウトに至る可能性があると判定するようにしてもよい。
【００１６】
当該構成では、鋳型温度上昇速度、鋳造方向上側温度上昇量、鋳造方向上側温度下降速度、及び鋳造方向下側温度上昇速度に加えて、鋳造方向下側温度上昇量が閾値を超えた際にブレークアウトに至る可能性があると判定する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る連続鋳造におけるブレークアウト予知方法では、溶鋼温度と鋳造速度の影響を考慮して温度ピークの特徴を捉え、さらに温度変化の継続時間に閾値を設けてブレークアウト判定を行うので、従来に比べて、鋳造条件の変化に伴う温度変化及び偶発的な測定温度のハンチングによる誤検知を抑制してブレークアウト予知精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る連続鋳造におけるブレークアウト予知方法を実施するシステム構成図である。
【図２】過去の拘束性ブレークアウト発生時における溶鋼温度と温度上昇開始速度との関係を示したグラフである。
【図３】過去の拘束性ブレークアウト発生時における温度上昇速度超過時間の分布を示したグラフである。
【図４】過去の拘束性ブレークアウト発生時における温度上昇量の分布を示したグラフである。
【図５】過去の拘束性ブレークアウト発生時における鋳造速度と温度ピーク時間との関係を示したグラフである。
【図６】過去の拘束性ブレークアウト発生時における温度上昇量超過時間の分布を示したグラフである。
【図７】過去の拘束性ブレークアウト発生時における温度下降速度の分布を示したグラフである。
【図８】過去の拘束性ブレークアウト発生時における温度下降速度超過時間の分布を示したグラフである。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る連続鋳造におけるブレークアウト予知方法を実施するシステム構成図である。
【図１０】拘束性ブレークアウト発生時における鋳型温度の変化を示した模式図である。
【図１１】過去の拘束性ブレークアウト発生時における下側温度上昇量の分布を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。
【００２０】
［第１の実施の形態］
図１に、本発明の第１の実施の形態に係る連続鋳造におけるブレークアウト予知方法を実施するシステム構成を示す。
本実施の形態では、連続鋳造設備の鋳型を構成する鋳型壁面１０の上部に、複数の熱電対（温度検出器の一例）１１が鋳型幅方向に間隔をあけて１段埋設されている。各温度測定点における熱電対１１の出力は、温度上昇速度演算部１６、温度上昇量演算部１７、及び温度下降速度演算部１８に送られる。
【００２１】
温度上昇速度演算部１６、温度上昇量演算部１７、及び温度下降速度演算部１８の演算結果は評価部１９に送られ、評価部１９は、これら演算部の演算結果と、温度ピーク時間演算部１４及び上昇速度閾値演算部１５の演算結果に基づいてブレークアウト判定を行う。
なお、上記各演算部１４〜１８による計算及び評価部１９による判定はプロセスコンピュータ（図示省略）が実行する。
【００２２】
以下、本実施の形態に係る連続鋳造におけるブレークアウト予知方法の手順について詳細に説明する。
先ず、温度上昇速度演算部１６において、熱電対１１で測定された鋳型温度を基に（７）式を用いて温度上昇速度Ｑを逐次（例えば、０．１秒毎に）計算し、演算結果を評価部１９に出力する。
Ｑ＝ΔＴｍｏｌｄ／Δｔ            （７）
ここで、ΔＴｍｏｌｄ：前回測定時と今回測定時の鋳型温度差（℃）、Δｔ：前回測定時と今回測定時の時間差
【００２３】
一方、上昇速度閾値演算部１５では、タンディッシュ（図示省略）の溶鋼温度測定情報を参照し、（８）式を用いて温度上昇開始速度の閾値Ｑｍｉｎを計算する。（８）式のａ，ｂは、過去のブレークアウト発生時の温度ピークより決定する係数であり、過去の拘束性ブレークアウト発生時における溶鋼温度と温度上昇開始速度との関係を示した図２のグラフから求めることができる。具体的には、図２のグラフにおける閾線の傾きをａ、閾線の切片をｂとする。
Ｑｍｉｎ＝ａ×Ｔｓｔｅｅｌ＋ｂ      （８）
ここで、Ｔｓｔｅｅｌ：溶鋼温度
【００２４】
評価部１９は、温度上昇速度Ｑが温度上昇開始速度の閾値Ｑｍｉｎを超え、その超えた時間が閾値ｔＱ秒を超えた場合に鋳型温度上昇速度超過発生と判定する。
本実施の形態における閾値ｔＱは、過去の拘束性ブレークアウト発生時における温度上昇速度超過時間の分布を示した図３のグラフより１．２秒とする。
【００２５】
温度上昇量演算部１７では、（９）式を用いて温度上昇量Ｒを逐次計算し、演算結果を評価部１９に出力する。
Ｒ＝Ｔｍｏｌｄ−ＴＡｖｅ．ｍｏｌｄ      （９）
ここで、Ｔｍｏｌｄ：現在の鋳型温度、ＴＡｖｅ．ｍｏｌｄ：今回測定時より前における鋳型温度の平均値（例えば、今回測定時より２５秒前から１０秒前の鋳型温度の平均値）
【００２６】
評価部１９は、鋳型温度上昇速度超過発生後に、温度上昇量Ｒが閾値Ｒ上ｍｉｎを超過する時間が閾値ｔＲ秒を超過した場合に鋳造方向温度上昇量超過発生と判定する。
閾値Ｒ上ｍｉｎは、過去のブレークアウト発生時における測定温度上昇量実績より求められるブレークアウトが発生しない上限の温度上昇量である。本実施の形態では、過去の拘束性ブレークアウト発生時における温度上昇量の分布を示した図４のグラフより３℃とする。また、閾値ｔＲは、過去の拘束性ブレークアウト発生時における温度上昇量超過時間の分布を示した図６のグラフより１．５秒とする。
【００２７】
温度ピーク時間演算部１４では、鋳造速度情報を参照し、（１０）式を用いて、ブレークアウト発生時鋳型温度のピーク時間Ｐ（秒）を計算する。（１０）式のｃ，ｄは、過去のブレークアウト発生時の温度ピークより決定する係数であり、過去の拘束性ブレークアウト発生時における鋳造速度と温度ピーク時間との関係を示した図５のグラフから求めることができる。具体的には、図５のグラフにおける回帰線の傾きをｃ、回帰線の切片をｄとする。
Ｐ＝ｃ×Ｖｃ＋ｄ              （１０）
ここで、Ｖｃ：鋳造速度
【００２８】
また、温度下降速度演算部１８では、（１１）式を用いて温度下降速度Ｓを逐次計算する。
Ｓ＝−ΔＴｍｏｌｄ／Δｔ          （１１）
【００２９】
評価部１９は、鋳造方向温度上昇量超過発生後に、温度ピーク時間Ｐ秒以内に、温度下降速度Ｓが閾値Ｓｍｉｎを超過した時間が閾値ｔＳ秒を超えた場合に鋳造方向温度下降速度超過発生と判定する。
閾値Ｓｍｉｎは、過去のブレークアウト発生時の下降速度実績より求められるブレークアウトが発生しない上限の下降速度である。本実施の形態では、過去の拘束性ブレークアウト発生時における温度下降速度の分布を示した図７のグラフより１．３℃／秒とする。また、閾値ｔＳは、過去の拘束性ブレークアウト発生時における温度下降速度超過時間の分布を示した図８のグラフより２．４秒とする。
【００３０】
そして、評価部１９は、鋳造方向温度下降速度超過が発生した際に、ブレークアウトに至る可能性があると判定する。
【００３１】
［第２の実施の形態］
図９に、本発明の第２の実施の形態に係る連続鋳造におけるブレークアウト予知方法を実施するシステム構成を示す。
第２の実施の形態に係るブレークアウト予知システムでは、鋳型壁面１０の鋳造方向上下２段に熱電対１１が埋設されている点が第１の実施の形態に係るブレークアウト予知システムと異なっている。各上側温度測定点１２の直下に下側温度測定点１３が設置されている。
【００３２】
図１０は、拘束性ブレークアウト発生時における鋳型温度の変化を示した模式図である。同図からわかるように、拘束性ブレークアウトが発生すると、鋳型内で凝固シェルが破断することに起因して鋳型上部測定点において測定温度が一度上昇して下降する温度ピークが発生し、さらに鋳造が進むと、鋳型下部測定点において測定温度が一度上昇して下降する温度ピークが時間遅れで発生する。
【００３３】
第２の実施の形態では、上側温度測定点１２で測定された鋳型温度を基に、第１の実施の形態と同様のステップを実施する。なお、以降の説明では、上側温度と下側温度を明確に区別するため、前述した「鋳造方向温度」を「鋳造方向上側温度」と呼ぶことにする。
さらに、第２の実施の形態では、下側温度測定点１３の温度上昇ピークがブレークアウトに起因することを検知するため、評価部１９が、鋳型温度上昇速度超過発生後に、（１２）式を用いて計算される上下時間差Ｕ秒経過後からＰ／２秒以内に、下側温度測定点１３における温度上昇速度Ｑが閾値Ｑｍｉｎを超えた時間が閾値ｔＱ秒を超えた場合に鋳造方向下側温度上昇速度超過発生と判定する。
Ｕ＝Ｘ／Ｖｃ                  （１２）
ここで、Ｘ：上側温度測定点１２と下側温度測定点１３との間の距離
【００３４】
そして、評価部１９は、鋳造方向上側温度下降速度超過及び鋳造方向下側温度上昇速度超過が発生した際に、ブレークアウトに至る可能性があると判定する。
【００３５】
［第３の実施の形態］
本発明の第３の実施の形態に係る連続鋳造におけるブレークアウト予知方法では、第２の実施の形態におけるステップに加えて、以下のステップを実施する。
評価部１９は、鋳造方向下側温度上昇速度超過発生後に、下側温度測定点１３における温度上昇量Ｒが閾値Ｒ下ｍｉｎを超過する時間が閾値ｔＲ秒を超過した場合に鋳造方向下側温度上昇量超過発生と判定する。
閾値Ｒ下ｍｉｎは、過去のブレークアウト発生時における下側測定温度上昇量実績より求められるブレークアウトが発生しない上限の温度上昇量である。本実施の形態では、過去の拘束性ブレークアウト発生時における下側温度上昇量の分布を示した図１１のグラフより４．５℃とする。
【００３６】
そして、評価部１９は、鋳造方向上側温度下降速度超過及び鋳造方向下側温度上昇量超過が発生した際に、ブレークアウトに至る可能性があると判定する。
【００３７】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
【実施例】
【００３８】
本発明の効果について検証するために実施した検証試験について説明する。
連続鋳造機を用いて、従来例並びに本発明の第１の実施の形態に係る方法（実施例１）、本発明の第２の実施の形態に係る方法（実施例２）、本発明の第３の実施の形態に係る方法（実施例３）について、それぞれ４０００チャージの操業を実施した。
なお、従来例は、鋳型温度の上昇速度が所定範囲を超過したときにブレークアウト発生を予知する方法において、鋳造速度の変化に伴い鋳型温度の変化率閾値を変更する手法（特許文献４記載の方法）とした。
【００３９】
ブレークアウト予知精度を検証するためには、ブレークアウトの発生を確実に予知し防止することに加えて、ブレークアウトの危険が無い場合にブレークアウト予知を過剰に発報しないことを確認する必要がある。なお、ブレークアウト予知が発報された際は、鋳造速度をダウンさせるブレークアウト防止処置を行った。
表１に、検証試験中に発生したブレークアウト発生件数並びにブレークアウト予知発報件数を示す。
【００４０】
【表１】
2020078809.tif 000003
【００４１】
ブレークアウト発生件数については、従来例並びに実施例１〜３ともゼロ件となっており、本発明の実施の形態に係る方法によってブレークアウトの発生を確実に予知し、防止できていることがわかる。
また、ブレークアウト予知発報件数は、従来例において１５３件、実施例１で７３件、実施例２で４８件、実施例３で３１件発生しており、本発明の実施の形態に係る方法によれば過剰にブレークアウト予知を発報していないことがわかる。
上記の結果から、本発明の実施の形態に係る方法は、従来例と比較してブレークアウトを精度良く検知可能であることが確認できた。
【符号の説明】
【００４２】
１０：鋳型壁面、１１：熱電対（温度検出器）、１２：上側温度測定点、１３：下側温度測定点、１４：温度ピーク時間演算部、１５：上昇速度閾値演算部、１６：温度上昇速度演算部、１７：温度上昇量演算部、１８：温度下降速度演算部、１９：評価部
【図１】
2020078809.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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