(57)【要約】【課題】生産性を落とすことなく、スラブ鋼片単位で、そのスラブ鋼片の広面における全面溶削の必要性とその程度を判定する方法を提供する。【解決手段】スラブを連続鋳造するに際し、鋳型広面の熱流束値を測定する。測定した上記熱流束値の、ある基準時刻から遡って１０秒以上の期間における、平均値Ａを求める。測定した上記熱流束値のうち、上記の基準時刻から５秒後〜１０秒後の間の期間における任意の熱流束値Ｂと、上記の平均値Ａと、に基づいて下記式（１）で熱流束低下率Ｒを求める。この熱流束低下率Ｒが２０％以上であるとき、この熱流束低下率Ｒと対応するスラブ鋼片は、スラブ鋼片の広面における全面溶削が必要であるものとする。この場合、上記の熱流束低下率Ｒに基づいて、この熱流束低下率Ｒと対応するスラブ鋼片の広面における全面溶削の溶削量を決定する。2010240723.tif 000016【選択図】図７
2010240723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラブを連続鋳造するに際し、鋳型広面の熱流束値を測定し、
測定した上記熱流束値の、ある基準時刻から遡って１０秒以上の期間における、平均値Ａを求め、
測定した上記熱流束値のうち、上記の基準時刻から５秒後〜１０秒後の間の期間における任意の熱流束値Ｂと、上記の平均値Ａと、に基づいて下記式（１）で熱流束低下率Ｒを求め、
この熱流束低下率Ｒが２０％以上であるとき、この熱流束低下率Ｒと対応するスラブ鋼片は、スラブ鋼片の広面における全面溶削が必要であるものとし、
この場合、上記の熱流束低下率Ｒに基づいて、この熱流束低下率Ｒと対応するスラブ鋼片の広面における全面溶削の溶削量を決定する、
ことを特徴とする、スラブ鋼片の溶削管理方法。
【数１】
2010240723.tif 000015
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラブ鋼片の溶削管理方法に関し、詳しくは、鋳型広面の熱流束値の変化に基づいて、スラブ鋼片単位で、そのスラブ鋼片の広面における全面溶削の必要性とその程度を判定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術として、特許文献１は、鋳型に熱電対などの温度計測手段を埋設し、鋳型温度計測値に基づいて計測点における鋳型内面での熱流束を推定し、この熱流束推定値に基づいて、縦割れ欠陥の有無を判断する技術を開示している。この技術では、大きな縦割れは上記の熱流束推定値に基づいて検知できるが、小さな縦割れは外乱の影響で検知は困難としている。そこで、熱流束推定値の経時変化をウェーブレット解析することとし、これによれば小さな縦割れも検出できるとしている。例えば、特許文献１の図４によれば、ウェーブレット解析によって得られた８秒周期帯域の熱流束変動の振幅及び頻度が縦割れの発生率の程度とよく対応している。
【０００３】
また、特許文献２は、溶鋼の精錬工程における脱酸生成物発生量を考慮することで、鋳片を無手入れのままで圧延できるか否かを精度良く判定する技術を開示する。この文献２には、上記の判定で不合格となった場合、不合格の程度に応じてその後の運用が決定される。即ち、不合格程度が小さい場合は部分的な溶削手入れ処理を施し、不合格程度が大きい場合は鋳片表面の全面溶削手入れ処理を施すとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４１０５８３９号公報
【特許文献２】特開２００４−３０６０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、鋼種によっては、縦割れの発生を回避できないようなものもある。そこで、従来、このような鋼種を連続鋳造する際は、図１（ａ）に示すように、スラブ鋼片の広面における全面溶削を一律に実施しており、このときの溶削量は片面１．５ｍｍとしていた。
【０００６】
しかし、このような鋼種であっても、図１（ｂ２）に示すように深さ１．５ｍｍを超える縦割れが発生する場合もあれば、図１（ｂ３）に示すように縦割れを一切含まないスラブ鋼片が混じることもある。このような場合、図１（ｂ２）のパターンでは、上述したように一律に実施していた全面溶削では縦割れの取り残しが発生し、後の圧延工程で品質問題を招く。また、図１（ｂ３）のパターンでは、単純に歩留りの低下を引き起こしていた。
【０００７】
ここで、スラブ鋼片の広面における全面溶削の必要性とその程度を、チャージ単位（≒鋼種単位）ではなく、スラブ鋼片単位で、目視で或いは適宜の測定器具を用いて判断することも考えられるが、これは生産性の観点から全く現実的でない。
【０００８】
ところで、上記特許文献１では、縦割れの大きさは、ウェーブレット解析によって得られた８秒周期帯域の熱流束変動の振幅により決定することができるとしている。しかし、ここでいう「決定」とは文献１の記載から判断するに「定性的な決定」に過ぎず、また、「縦割れの大きさ」が「縦割れの深さ」を意味しているかは明らかでない。更に言えば、そもそも文献１の技術では、本願で問題としている「縦割れの深さ」を定量的に把握することができないばかりか、縦割れの発生の有無自体も精確には把握できていない。文献１の図４における「２０％手入れ」とは「縦割れの発生率が２０％である」ことを意味しているに過ぎないからである。従って、文献１のウェーブレット解析によって得られた熱流束変動の振幅を加味したところで、スラブ鋼片の広面における全面溶削の必要性とその程度を判断することは全くできない。
【０００９】
また、上記特許文献２には、縦割れの深さについて一切記載も示唆もない。
【００１０】
本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、生産性を落とすことなく、スラブ鋼片単位で、そのスラブ鋼片の広面における全面溶削の必要性とその程度を判定する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【００１１】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【００１２】
本願発明の観点によれば、スラブ鋼片の溶削管理は、以下のような方法で行われる。即ち、スラブを連続鋳造するに際し、鋳型広面の熱流束値を測定する。測定した上記熱流束値の、ある基準時刻から遡って１０秒以上の期間における、平均値Ａを求める。測定した上記熱流束値のうち、上記の基準時刻から５秒後〜１０秒後の間の期間における任意の熱流束値Ｂと、上記の平均値Ａと、に基づいて下記式（１）で熱流束低下率Ｒを求める。この熱流束低下率Ｒが２０％以上であるとき、この熱流束低下率Ｒと対応するスラブ鋼片は、スラブ鋼片の広面における全面溶削が必要であるものとする。この場合、上記の熱流束低下率Ｒに基づいて、この熱流束低下率Ｒと対応するスラブ鋼片の広面における全面溶削の溶削量を決定する。
【００１３】
【数１】
2010240723.tif 000003
【００１４】
以上の方法によれば、生産性を落とすことなく、スラブ鋼片単位で、そのスラブ鋼片の広面における全面溶削の必要性とその程度を判断することができる。
【００１５】
そして、上記の方法を採用することにより、スラブ鋼片ごとに縦割れの発生の有無自体やその程度にバラツキがあっても、スラブ鋼片の広面における全面溶削を高い生産性で過不足なく実施することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】特定の鋼種に対して一律に実施されてきた従前の全面溶削を説明するための図
【図２】連続鋳造設備の全体概略図
【図３】鋳型の構造図
【図４】制御装置のブロック図
【図５】制御装置による制御のフロー
【図６】平均値算出手段と熱流束低下率算出手段の算出内容の説明図
【図７】熱流束低下率と縦割れ深さ（実測値）との関係を示すグラフ
【図８】熱流束の算出の説明図
【図９】熱流束の算出の説明図
【図１０】平均値の時間幅と、平均値の標準偏差との関係を示すグラフ
【図１１】基準時刻からの時間と、熱流束値が最低点となる確率との関係を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本願明細書において、鋳造方向に所定長さで切り分けられた状態のスラブを「スラブ鋼片」と称し、切り分けられる前の状態のスラブを「スラブ鋳片」と称することとする。また、本願明細書において、スラブ鋼片の広面における全面溶削を単に「全面溶削」と称する場合がある。なお、スラブ鋼片の広面としては切り分けられる際に下面となる基準面と切り分けられる際に上面となる反基準面とがあり、単に「広面」といった場合は、基準面と反基準面の双方を指すものとする。また、後述の表１〜表５に記載の具体的な数値は何れも説明の便宜上作成したものである。
【００１８】
周知の通り、連続鋳造設備の鋳造経路に着目すると、湾曲型連続鋳造設備と垂直曲げ型連続鋳造設備なるものがある。前者は、鋳型から鋳造経路に沿って、円弧経路部と矯正経路部、水平経路部を有するものであり、後者は、上記円弧経路部の上流に垂直経路部を設け、溶鋼中の介在物浮上を図ったものである。また、連続鋳造設備の鋳造する鋳片の断面形状に着目すると、断面形状のアスペクト比が２以上であるスラブと２以下のブルーム、更に、断面形状が正方形であるビレットなるものがある。本願発明の適用対象は、鋳造経路に関して言えばその種を問わず、鋳造される鋳片の断面形状に関して言えばスラブに限定される。以下、本明細書では、一例として、本願発明をスラブ向けの垂直曲げ型連続鋳造設備に適用した例を説明する。
【００１９】
以下、図２〜３に基づいて、連続鋳造設備１００とその鋳型、及び浸漬ノズルを概説する。
【００２０】
図２に示すように、連続鋳造設備１００は、注湯される溶鋼を冷却して所定形状のシェルを形成するための鋳型１と、図略のタンディッシュに保持される溶鋼を鋳型１へ所定流量で滑らかに注湯するための浸漬ノズル２と、鋳型１の直下から鋳造経路Ｑに沿って複数で並設されるロール対３と、を備える。鋳型１の構成は図３に基づいて後で詳細に説明する。本実施形態において前記の鋳造経路Ｑは、略鉛直方向に延びる垂直経路部と、この垂直経路部に接続され、円弧状に延びる円弧経路部と、更にその下流側に設けられ、水平方向に延びる水平経路部と、前記の円弧経路部及び水平経路部とを滑らかに接続するための矯正経路部と、から成る。
【００２１】
前記のロール対３の夫々は、鋳造対象としての鋳片を、両広面でもって挟持する一対のロール３ａ・３ａから構成される。この一対のロール３ａ・３ａのロール面間の最短距離としてのロールギャップ［ｍｍ］は適宜の手段により調節可能に構成される。
【００２２】
また、前記の鋳造経路Ｑの前半には、鋳型１内で形成され、該鋳型１から引き抜かれる凝固シェルに対して所定の流量で冷却水を噴霧する冷却スプレー４が適宜に設けられる。一般に、前記の鋳型１が１次冷却帯と称されるのに対して、この意味で、冷却スプレー４が配される経路部は２次冷却帯と称される。
【００２３】
鋳型１から引き抜かれ、鋳造経路Ｑに沿って搬送されるシェルは、自然放熱や、上記冷却スプレー４などにより更に冷却されて収縮する。従って、上記のロール対３のロールギャップ［ｍｍ］は、一般に、鋳造経路Ｑの下流側へ進むに連れて緩やかに狭くなるように設定される。
【００２４】
以上の構成で、スラブの連続鋳造を開始するには、鋳型１へ溶鋼を注湯する前に予め図略のダミーバーを前記の鋳造経路Ｑ内に挿入しておき、浸漬ノズル２を介して鋳型１へ溶鋼を注湯し始めると共に上記ダミーバーを下流側へ引き抜く。この鋳型１への溶鋼の注湯量と、ダミーバーの引き抜き速度と、は、鋳造速度が所定の鋳造速度に至るまでの間、漸増させる。そして、このダミーバーは、所定のメニスカス距離に到達したときに、適宜の手段により回収する。これで、スラブが連続的に鋳造されるようになる。前述した水平経路部には、図１に示すように、鋳造されたスラブを鋳造方向に所定長さで切り分けるためのスラブ切断装置１５が設けられている。
【００２５】
次に、上記の連続鋳造設備１００の一般的な操業条件を簡単に紹介する。以下は、例示である。
・鋳型幅Ｗ［ｍｍ］は、８００〜２１００とする。
・鋳型厚みＤ［ｍｍ］は、２３０〜２８０とする。
・鋳型高さＨ［ｍｍ］は、８００〜１０００とする。
・鋳造速度Ｖｃ［ｍ／ｍｉｎ］は、０．８〜３．０とする。
・溶鋼過熱度ΔＴ［℃］は、０〜４０とする。
・比水量Ｗｔ［Ｌ／ｋｇＳｔｅｅｌ］は、０．１５〜３とする。
・鋳型内電磁攪拌強度Ｍ−ＥＭＳ［ｇａｕｓｓ］は、０〜１０００とする。
・溶鋼成分は、当事者間の協定に基づく。代表的な成分は、ＣやＳｉ、Ｍｎである。これに、ＣｒやＣｕなどが適宜に添加される。その他の不可避の不純物を含む。
【００２６】
ここで、各用語を簡単に説明する。
・鋳型幅Ｗ［ｍｍ］及び鋳型厚みＤ［ｍｍ］は、図２に示されるように、鋳型１の上端で特定される。
・鋳造速度Ｖｃ［ｍ／ｍｉｎ］は、鋳片の引抜速度であって、前記複数のロール対３のうち最上流に配されるロール対３のピンチロールの周速度で特定される。
・溶鋼過熱度ΔＴ［℃］は、鋳型１内へ注湯される溶鋼の温度の指標である。
・比水量Ｗｔ［Ｌ／ｋｇＳｔｅｅｌ］は、鋼１ｋｇに対して用いられる冷却水の容積を意味する。
・鋳型内電磁攪拌強度Ｍ−ＥＭＳ［ｇａｕｓｓ］は、鋳型１内の溶鋼を攪拌するために作用される磁場の強度の指標である。
【００２７】
＜鋳型１＞
次に、図３を参照しつつ鋳型１の構造を説明する。図３（ａ）に示されるように本実施形態に係る鋳型１は、鋳造される鋳片が断面矩形であってアスペクト比が２以上となる所謂スラブ向けに構成される。この鋳型１は、一対で対向し、鋳型広面１ａを構成する広面鋳型５と、広面鋳型５の間に配され、一対で対向し、鋳型狭面１ｂを構成する狭面鋳型６と、これら広面鋳型５及び狭面鋳型６を支持する図示しない鋳型フレームと、を主たる構成として備える。各広面鋳型５は、溶鋼側の広面鋳型銅板５ａと、この広面鋳型銅板５ａの背面に密着して、広面鋳型銅板５ａとの間で図示しない冷却水流路（スリット）を形成する広面鋳型バックプレート５ｂ（ＳＵＳジャケット）と、から構成される。同様に、各狭面鋳型６は、溶鋼側の狭面鋳型銅板６ａと、この狭面鋳型銅板６ａの背面に密着して、狭面鋳型銅板６ａとの間で図示しない冷却水流路（スリット）を形成する狭面鋳型バックプレート６ｂ（ＳＵＳジャケット）と、から構成される。
【００２８】
＜浸漬ノズル２＞
また、本実施形態において用いられる浸漬ノズル２は、有底円筒形状であって、一対の対向する溶鋼吐出孔７が内底よりも若干上方に形成される２孔式とされる。この浸漬ノズル２は、図３（ｂ）に示されるように、一対の溶鋼吐出孔７が鋳型狭面１ｂに対して夫々対向するように鋳型１内に垂直にセットされる。換言すれば、浸漬ノズル２は、一対の溶鋼吐出孔７から吐出された溶鋼の流れが鋳型狭面１ｂに対して平面視で垂直に向かうように鋳型１内に垂直にセットされる。この状態で、浸漬ノズル２から鋳型１内へ溶鋼を注湯すると、浸漬ノズル２からの溶鋼流は先ず斜め下向きとなり、やがて鋳型狭面１ｂに衝突すると、上下方向に分岐し、もって、溶鋼の上昇流Ｑと下降流Ｒが形成される。このうち上昇流Ｑは、メニスカス近傍の溶鋼に対して熱を供給し、表面が凝固してしまう所謂皮張りを防ぐ役割を担っている。
【００２９】
次に、本実施形態に係る連続鋳造設備１００の更に具体的な構成を説明する。即ち、本実施形態では鋳型１の鋳型広面１ａを通過する熱流束値を測定すべく、図２で略示の通り、上記の鋳型１には複数の熱電対９が埋設されると共に、鋳型１内に形成される前述の冷却水流路内を流動する冷却水の出側温度を測定するための冷却水温度計１０が設けられる。上記の熱電対９は、図２（ａ）及び（ｂ）に示されるように、広面鋳型５の広面鋳型銅板５ａ内であって、鋳型高さ方向では少なくともメニスカスから下方へ０〜２００ｍｍ（好ましくは２０〜６０ｍｍ、更に好ましくは４０ｍｍ）の範囲内に、鋳型幅方向では所定の間隔で広範囲に、埋設される。各熱電対９及び冷却水温度計１０は、図１及び図３に示される連続鋳造設備１００の制御装置１０１に接続され、もって、制御装置１０１は、熱電対９や冷却水温度計１０の出力値を取得できるようになっている。また、図１に示すスラブ切断装置１５は上記制御装置１０１と電気的に接続され、スラブ切断装置１５は、制御装置１０１から切断信号を受信すると、鋳造されたスラブを所定位置で切断する。
【００３０】
次に、図４を参照しつつ、制御装置１０１の構成を説明する。即ち、制御装置１０１は、演算処理装置であるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）と、ＣＰＵが実行する制御プログラム及び制御プログラムに使用されるデータが記憶されているＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、プログラム実行時にデータを一時記憶するためのＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、を備える。そして、ＲＯＭに記憶された上記制御プログラムがＣＰＵに読み込まれＣＰＵ上で実行されることで、制御プログラムは、ＣＰＵなどのハードウェアを、熱流束算出手段１０２、平均値算出手段１０３、熱流束低下率算出手段１０４、全面溶削必要性判定手段１０５、全面溶削量決定手段１０６、記憶手段１０７、として機能させるようになっている。熱流束算出手段１０２は、スラブを連続鋳造するに際し、鋳型広面１ａの熱流束値を測定するものである。平均値算出手段１０３は、熱流束算出手段１０２が測定した上記熱流束値の、ある基準時刻から遡って１０秒以上の期間における、平均値Ａを求めるものである。熱流束低下率算出手段１０４は、熱流束算出手段１０２が測定した上記熱流束値のうち、上記の基準時刻から５秒後〜１０秒後の間の期間における任意の熱流束値Ｂと、上記の平均値Ａと、に基づいて熱流束低下率Ｒを求めるものである。全面溶削必要性判定手段１０５は、熱流束低下率算出手段１０４によって求められた熱流束低下率Ｒが２０％以上であるとき、この熱流束低下率Ｒに対応するスラブ鋼片は、スラブ鋼片の広面における全面溶削が必要であるものと判定するものである。全面溶削量決定手段１０６は、上記の熱流束低下率Ｒに基づいて、この熱流束低下率Ｒに対応するスラブ鋼片の広面における全面溶削の溶削量を決定するものである。なお、全面溶削の必要性の有無やその程度に関する溶削情報は、制御装置１０１に接続されたプリンターなどの出力装置１６によって出力されるようになっている。
【００３１】
次に、主として図５を参照しつつ、制御装置１０１の制御フローを説明する。即ち、スラブの連続鋳造を開始すると、熱流束算出手段１０２は、鋳型広面１ａの熱流束値の測定を開始する（Ｓ３００）。具体的には、熱流束算出手段１０２は、多数の熱電対９から温度信号を受信することで鋳型温度を、冷却水温度計１０から温度信号を受信することで冷却水の出側温度を取得すると共に、これらの出力値に基づいて、鋳型広面１ａの熱流束値を算出し、算出した熱流束値を下記表１に示すテーブル形式で記憶手段１０７に記憶する。なお、下記表１において、例えば「熱流束１」とあるのは、図３（ａ）に示す多数の熱電対９のうち基準面側であって、且つ、最も紙面左側の熱電対９の埋設位置に対応する位置おける熱流束値であることを意味する。
【００３２】
【表１】
2010240723.tif 000004
【００３３】
そして、１チャージが終了したら（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、各熱流束Ｎｏ．ごとに（Ｓ３２０、Ｓ３８０）、１チャージ開始時点（ｔ＝ｔ０）から１チャージ終了時点（ｔ＝ｔｍａｘ）に至るまで（Ｓ３３０、Ｓ３７０）、平均値算出手段１０３は上記平均値Ａを算出し（Ｓ３４０）、熱流束低下率算出手段１０４は上記熱流束低下率Ｒを算出する（Ｓ３５０）。
【００３４】
即ち、平均値算出手段１０３は、図６に示すように、基準時刻ｔから遡って少なくとも１０秒以上の期間に含まれる熱流束値を記憶手段１０７から抽出して取得し、取得した熱流束値の平均値Ａを算出し（Ｓ３４０）、算出した平均値Ａを記憶手段１０７に記憶する。
【００３５】
上記の熱流束低下率算出手段１０４は、図６に示すように、上記基準時刻ｔから５秒後〜１０秒後の間の期間における熱流束値を、記憶手段１０７に記憶されている熱流束値から、一つ任意に抽出して取得し、取得した熱流束値Ｂと、記憶手段１０７に記憶されている上記平均値Ａと、を下記式（１）に代入して熱流束低下率Ｒを求め（Ｓ３５０）、求めた熱流束低下率Ｒを上記基準時刻ｔとの関連付けを保持したまま、下記表２に示すテーブル形式で記憶手段１０７に記憶する。Ｓ３６０では、上記基準時刻ｔがインクリメントされる。
【００３６】
【数１】
2010240723.tif 000005
【００３７】
【表２】
2010240723.tif 000006
【００３８】
ところで、制御装置１０１は、下記表３に示すような時刻で、鋳造されたスラブをスラブ切断装置１５を用いて切り分けるようになっている。下記表３中、「時刻」とあるのは、上記表１や表２に記載の「時刻」を示すものである。従って、例えば、上記表１で時刻１２８３７９４ｓｅｃのときに熱電対９と対向する位置に存在していたシェルは、下記表３でＮｏ．３のスラブ鋼片に含まれる。
【００３９】
【表３】
2010240723.tif 000007
【００４０】
上記表３を踏まえ、制御装置１０１は、下記表４に示すように、各スラブ鋼片ごとに、基準面と反基準面夫々で、記憶手段１０７に記憶されている熱流束低下率Ｒの最大値を抽出して取得し、取得した熱流束低下率Ｒの最大値を下記表４に示すテーブル形式で記憶手段１０７に記憶する（Ｓ３９０）。
【００４１】
【表４】
2010240723.tif 000008
【００４２】
次に、全面溶削必要性判定手段１０５は、上記表４のように記憶手段１０７に記憶されている熱流束低下率Ｒが２０％以上であるとき、この熱流束低下率Ｒに対応するスラブ鋼片は、全面溶削が必要であると判定する（Ｓ４００）。即ち、全面溶削必要性判定手段１０５は、上記表４で熱流束低下率Ｒが２０％未満であるとき（Ｓ４００：ＮＯ）、この熱流束低下率Ｒに対応するスラブ鋼片は、全面溶削の必要性がないと判定し、この判定結果を下記表５のように記憶手段１０７に記憶する。一方で、全面溶削必要性判定手段１０５は、上記表４で熱流束低下率Ｒが２０％以上であるとき、対応するスラブ鋼片は、全面溶削が必要であると判定し（Ｓ４００：ＹＥＳ）、この場合、処理をＳ４１０に進める。
【００４３】
【表５】
2010240723.tif 000009
【００４４】
全面溶削量決定手段１０６は、全面溶削必要性判定手段１０５によって全面溶削が必要であると判定されたスラブ鋼片の全面溶削量を決定する（Ｓ４１０）。具体的には、図７に示すように、熱流束低下率Ｒと、縦割れの深さ（実測値）と、の間にははっきりとした相関関係が現れる。従って、全面溶削必要性判定手段１０５は、この経験則に基づいて、例えば全面溶削量をＳ［ｍｍ］とすると、Ｓ＝５．８Ｒ−１という数式を用いて、スラブ鋼片の全面溶削量を決定し（Ｓ４１０）、この全面溶削量を上記表５に示すように、基準面と反基準面とで区別しつつ、記憶手段１０７に記憶する。
【００４５】
このようにして、記憶手段１０７には、上記表５に示すように、各スラブ鋼片ごとの基準面と反基準面における全面溶削の必要性と、必要である場合はその溶削量が記憶される。最後に、制御装置１０１は、上記表５を出力装置１６を用いてプリントアウトする（Ｓ４２０）。
【００４６】
手入れ設備のオペレータは、このプリントされた上記表５に基づいて、全面溶削が必要なスラブ鋼片を特定し、何れの広面（基準面か反基準面か）を全面溶削すべきか特定し、更に、その全面溶削量を特定した上で、全面溶削を実施すればよい。
【００４７】
＜効果確認試験＞
以下、本実施形態に係るスラブ鋼片の溶削管理方法の技術的効果を確認するための試験に関して説明する。上述した各数値範囲などは、下記の確認試験により合理的に裏付けられている。
【００４８】
（１．共通試験方法）
概ね図５に記載の通りである。
【００４９】
（２．共通試験条件）
・炭素含有量Ｃ［ｗｔ％］：０．１８〜０．１８
・鋳造速度Ｖｃ［ｍ／ｍｉｎ］：１．０〜２．２
・鋳型幅Ｗ［ｍｍ］：８００〜１６００
・鋳型長さＨ［ｍｍ］：９００
・広面鋳型銅板５ａ厚みｕ１［ｍｍ］（図８参照）：２５
・広面鋳型銅板５ａへの鋳型広面を基準とした熱電対９の埋め込み深さｕ２［ｍｍ］（図８参照）：１５
・熱電対９の種類：＋クロメル、−アルメルのＫ熱電対
・熱電対９の鋳型上端からの距離ｕ３［ｍｍ］（図３（ｂ）参照）：２００
・熱電対９の鋳型幅方向ピッチｐ［ｍｍ］（図３（ｂ）参照）：５０
【００５０】
（３．個別試験条件及び結果）
下記表６に、個別の試験条件と、その結果を示す。１チャージごとに試験Ｎｏ．を設けた。下記表６において、「ｄ  ｍｍ」は図３（ｂ）の正面視で、熱電対９の鋳型広面１ａ中央からの水平距離を意味する。「（ｔ−ｔ１）≧１０？」とあるのは、（ｔ−ｔ１）が１０秒以上であるか否かを意味する。「５≦（ｔ２−ｔ）≦１０」とあるのは、（ｔ２−ｔ）が５秒以上であり且つ１０秒以内であるか否かを意味する。「ｄｐ  ｍｍ」とあるのは、スラブ鋼片の広面（ただし、基準面、反基準面のうち上記熱流束低下率Ｒに対応する方。以下、同様。）を冷間で目視検査し、発見した縦割れの割れ深さを意味し、この割れ深さの測定には、ミツトヨ製デジマチックデプスゲージを用いた。「Ｒ≧２０？」とあるのは、熱流束低下率Ｒが２０以上であるか否かを意味する。「溶削実施」とあるのは、スラブ鋼片の広面における全面溶削の実施を意味する。「溶削量」とあるのは、この全面溶削の溶削深さを意味する。そして、「表面疵の取り残し」とあるのは、上記全面溶削を実施後、再度スラブ鋼片の広面を冷間で目視検査し、表面疵（縦割れ）が取り残されていないか確認した結果である。取り残しがあった場合は、その表面疵の深さを右の欄に付記した。従って、例えば試験Ｎｏ．１は、以下のような流れとなる。即ち、試験Ｎｏ．１では、鋳造する溶鋼の炭素含有量Ｃ［ｗｔ％］は０．１５であり、鋳型幅Ｗ［ｍｍ］は１２２０とし、鋳造速度Ｖｃ［ｍ／ｍｉｎ］は１．７とした。そして、鋳型広面１ａ中央から鋳型幅方向に３５０ｍｍ離れた位置で鋳型広面１ａ（ここでは、基準面である。）の熱流束値に着目した。そして、ある任意の時刻ｔを基準に、平均値Ａや熱流束低下率Ｒを算出した。また、この熱流束低下率Ｒに相当するスラブ鋼片を特定し、このスラブ鋼片の基準面を冷間で目視検査し、発見した縦割れの疵深さｄｐ［ｍｍ］を測定した。また、試験Ｎｏ．１では、熱流束低下率Ｒが２４％だったので、基準面の全面溶削を実施することとし、この熱流束低下率Ｒに基づいて全面溶削の溶削量を０．４［ｍｍ］と決定した。発見した縦割れの疵深さｄｐ［ｍｍ］を僅かに上回る溶削量で全面溶削が実施されたので、表面疵の取り残しはなかった上に、必要以上に溶削されることがなかった。
【００５１】
【表６】
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【００５２】
上記表６のうち、試験Ｎｏ．１〜３６、５０〜５３が実施例であり、試験Ｎｏ．３７〜４９、５４〜５９が比較例である。試験Ｎｏ．１〜３１、５０〜５３では、過不足のない全面溶削を実施できた。試験Ｎｏ．３２〜３６では、溶削の必要がないことを前もって把握することができ、もって、歩留まりの無駄な低下を回避できた。
【００５３】
一方、試験Ｎｏ．３７〜４０では、図１に示す従来のように、全面溶削の溶削量を１．５ｍｍ／片側と固定したことで、表面疵の取り残しが発生してしまった。試験Ｎｏ．４１〜４９では、平均値Ａを求める際の期間を１０秒未満としたため、図７に示すようなキレイな相関関係が実現できなかった。従って、算出された熱流束低下率Ｒに基づいて溶削量を決定し、この溶削量に基づいて全面溶削を実施したが、そもそも全面溶削の必要性はなかったので無駄だった。
【００５４】
試験Ｎｏ．５４〜５９では、前記の熱流束値Ｂを、基準時刻ｔから５秒経過する前の、又は、１０秒経過した後の熱流束値から選択した。この場合、図７に示すようなキレイな相関関係が実現されなかった。従って、本来であれば全面溶削が必要であったにも拘わらず、全面溶削を実施し損なってしまった。
【００５５】
（まとめ）
以上説明したように、上記実施形態においてスラブ鋼片の溶削管理は、以下のような方法で行われる。即ち、スラブを連続鋳造するに際し、鋳型広面１ａの熱流束値を測定する。測定した上記熱流束値の、ある基準時刻ｔから遡って１０秒以上の期間における、平均値Ａを求める。測定した上記熱流束値のうち、上記の基準時刻ｔから５秒後〜１０秒後の間の期間における任意の熱流束値Ｂと、上記の平均値Ａと、に基づいて下記式（１）で熱流束低下率Ｒを求める。この熱流束低下率Ｒが２０％以上であるとき、この熱流束低下率Ｒと対応するスラブ鋼片は、スラブ鋼片の広面における全面溶削が必要であるものとする。この場合、上記の熱流束低下率Ｒに基づいて、この熱流束低下率Ｒと対応するスラブ鋼片の広面における全面溶削の溶削量を決定する。
【００５６】
【数１】
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【００５７】
以上の方法によれば、生産性を落とすことなく、スラブ鋼片単位で、そのスラブ鋼片の広面における全面溶削の必要性とその程度を判断することができる。そして、上記の方法を採用することにより、スラブ鋼片ごとに縦割れの発生の有無自体やその程度にバラツキがあっても、スラブ鋼片の広面における全面溶削を高い生産性で過不足なく実施することができるようになる。
【００５８】
以下、参考資料である。
【００５９】
＜参考１：熱流束の算出方法＞
以下、図８及び図９に基づいて、上記の各鋳型広面１ａの熱流束ｑ１［ＭＷ／ｍ２］の算出方法を具体的に説明する。熱電対９の出力値、冷却水温度計１０の出力値、鋳型銅板厚み、銅熱伝導度、鋳型背面とスリットを流れる冷却水との界面熱伝達係数（スリットを通過する水の流速から算出）から、スリットの形状を考慮して、コンピュータを用い、二次元の差分法で熱流束ｑ１［ＭＷ／ｍ２］を算出する。差分法の詳細を下記に示す。鋳型銅板の形状は図８のように反復する形状である。反復形状なので図８の太線で示す領域のみを考えればよい。鋳型銅板表層側から入熱し（ｑ１）、鋳型銅板背面側から抜熱する。銅板を１［ｍｍ］ピッチでメッシュ分割して要素を作成し、図９に示すように要素の中心を通過する熱量の収支を計算する。計算の初期条件としてある熱流束を与え、熱電対実測温度Ｔ（ｉ，ｊ）と熱電対位置にあたる要素の計算温度Ｔ（ｉ，ｊ）とを比較し、その差が１％以下になるまで収束計算を行う。収束したときのｑ１の値を熱流束値とする。鋳型背面〜冷却水間熱伝達係数ｈ１、鋳型背面〜ＳＵＳジャケット間熱伝達係数ｈ２は同一とした。また、鋳型背面〜冷却水間熱伝達係数ｈ１はスリットを流れる冷却水の流速から求めた。
・図８中、ｈ１は鋳型冷却水孔部熱伝達係数を、ｑ１は鋳片〜鋳型間熱流束を示す。銅熱伝導度λは０．８４９［ｃａｌ／ｃｍ／ｓｅｃ／ｄｅｇ］と、鋳型背面〜冷却水間熱伝達係数ｈ１は０．３６９［ｃａｌ／ｃｍ／ｓｅｃ／ｄｅｇ］とする（日立造船技報、第３４巻、第２号（１９７３））。鋳型冷却水温Ｔｗは鋳型出側水温測定値とする。
・計算式
境界条件（スリット側の鋳型銅板界面）は、下記式（２）のように熱伝達係数で規定する。境界条件（鋳片側の鋳型銅板界面）は、下記式（３）のように熱流束で規定する。銅板内部は、下記式（４）の通りとする。そして、式（２）〜（４）の各式を各要素について立て、温度Ｔ（Ｉ，Ｊ）の収支計算を実施する。なお、各式中、Δｘは図８の奥行き（紙面厚み方向）のことを指す（例えば、１ｍｍ）。
【００６０】
【数２】
2010240723.tif 000012
【００６１】
【数３】
2010240723.tif 000013
【００６２】
【数４】
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【００６３】
なお、上記の熱流束ｑ［ＭＷ／ｍ２］の測定ないし算出の方法に代えて、公知の種々の方法を採用することもできる。即ち、例えば、（ｉ）熱流束計を用いる方法や、（ｉｉ）一対の熱電対を銅板１１に鋳型幅方向に埋設し、測定結果たる温度対に基づいて熱流束を求める方法、を採用してもよい。本実施形態の上記方法を採用すれば、鋳型内に埋設する必要となる熱電対の数が極めて少なくて済むので、熱電対の管理の面で大きなアドバンテージがある。勿論、その他の公知の計算的乃至解析的手法も適用可能であって、その選択は操業条件や設備環境などに応じて適宜に選択されよう。
【００６４】
＜参考２：平均値Ａの期間を１０秒以上とした理由＞
図１０の横軸は平均値Ａの時間幅（ｔ−ｔ１）を示し、縦軸は平均値Ａの標準偏差を示す。この図によれば、平均値Ａの時間幅（ｔ−ｔ１）を１０秒未満とすると、平均値Ａの標準偏差が大きくなり、換言すれば、平均値Ａにバラツキが発生してしまうことが判る。この平均値Ａは、熱流束低下率Ｒを算出するための基礎となるものであるから、なるべくバラツキを少なくする方がよく、従って、平均値Ａの時間幅（ｔ−ｔ１）は１０秒以上とした。この数値限定については、上記の表６からも十分に裏付けられている。
【００６５】
＜参考３：熱流束値Ｂを基準時刻ｔから５秒後〜１０秒後の範囲から選択するとした理由＞
図１１の横軸は基準時刻ｔからの時間（ｔ２−ｔ）を示し、縦軸は熱流束値が最低点となる確率を示す。この図には、熱流束値の最低点は基準時刻ｔから５秒後〜１０秒後の範囲内に存在することがはっきりと示されている。従って、熱流束値Ｂは、基準時刻ｔから５秒後〜１０秒後の狭い範囲の中から選択することが好ましいことが判る。同様に、この数値限定は、上記表６から十分に裏付けられている。
【符号の説明】
【００６６】
１  鋳型
２  浸漬ノズル
１００  連続鋳造設備
１０１  制御装置
【図１】
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【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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