(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーダーに基づいて連続鋳造されるキャストを編成するにあたり、品質上の問題から、前記オーダー用の鋳片として非定常部部位の鋳片を引き当てることができないときに、非定常部部位の鋳片であっても品質上の問題にならない他のオーダー用の鋳片を非定常部部位に組み込んでキャストを編成し、こうして編成されたキャストからなる製造指示に沿って操業し、連続鋳造後、鋳造実績と前記製造指示とを対比し、両者に差がある場合は、実際の非定常部部位の鋳片が、非定常部部位の鋳片であっても品質上問題にならない前記オーダー用の鋳片に引き当たるように、キャスト内の鋳片間でオーダーを入れ替えることを特徴とする、連続鋳造用キャストの編成・確定方法。
【請求項２】
用途別の品質データが予め登録されている品質評価部と、
入力されるオーダーデータを前記品質評価部と照らし合わせて定常部部位の鋳片の編成及び非定常部部位の鋳片の編成を作成するチャージ作成部と、
前記チャージ作成部から入力されるチャージデータに基づいて複数のチャージを連結したキャストを作成するキャスト作成部と、
該キャスト作成部で作成されたキャスト及び連続鋳造での鋳造実績が入力され、入力されたキャスト及び鋳造実績を対比し、キャスト及び鋳造実績に基づいてキャスト内の鋳片間でオーダーの入れ替えを実施するオーダー入替部と、
を具備することを特徴とする、連続鋳造用キャストの編成・確定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーダーに基づいて連続鋳造用キャストを編成し且つ編成したキャストと実際の連続鋳造操業とを対比して、オーダーと鋳片とを確定する連続鋳造用キャストの編成・確定方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
銑鋼一貫型の製鉄所においては、次のようにして各種鉄鋼製品が製造されている。即ち、高炉では、鉄鉱石をコークスで還元してその組成がほぼ一定である銑鉄を製造し、一方、転炉では、所定期間の鉄鋼製品のオーダー群から編成され、製造単位となる製造ロットに対応する鋼種に精錬するべく、つまり、需要家からのオーダーに基づいて前記溶銑を酸素吹錬して所定の組成の溶鋼を製造している。尚、転炉だけでは目的とする組成の溶鋼を製造できない場合には、転炉で製造された溶鋼をＲＨ真空脱ガス装置などの二次精錬炉で精錬する場合もある。このようにして製造された溶鋼は、連続鋳造機で所定の厚み及び幅の鋳型にて鋳造され、オーダーに基づき所定長さに切断されて、半製品である所定の形状の鋳片が製造される。この鋳片は次工程の厚板工程や熱延工程へ送られ、所定のサイズの鉄鋼製品に圧延され、更に必要に応じて下工程の冷延工程や鍍金工程を経て、需要家に出荷される。オーダーと対応しない鋳片は、適合するオーダーが来るまで在庫として保管される。
【０００３】
この製造工程において、転炉は、その操業形態がバッチ方式であり、１回の精錬毎（１回毎の精錬を「チャージ」と称す）に製造した溶鋼を取鍋に出鋼しており、製造単位である製造ロットの大きさに関係なく、生産性を維持することができる。しかしながら連続鋳造機では、その生産性を向上させるためには、転炉で製造された数チャージ分の溶鋼を連続して連続鋳造（「連々鋳」という）する必要があり、そのためには、製造ロットは大きいほど好ましく、数チャージに亘る製造ロットが要求される。つまり、数チャージの同一鋼種または類似鋼種が必要となる。特にスラブ連続鋳造機では、生産性向上の観点から１回の連々鋳による鋳造可能なチャージ数をより一層増加させるために、鋳造中に鋳型短辺を移動させて鋳型幅を変更し、異なる幅の鋳片も１回の連々鋳チャンスで鋳造することが行われている。本発明においては、１回の連々鋳の単位を「キャスト」と称している。
【０００４】
連続鋳造機の生産性は、キャストを構成するチャージ数が多くなればなるほど向上するので、チャージ数の多いキャストを編成するための方法が多数提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、操業状況に応じたきめ細かいキャスト編成計画の自動作成装置として、複数のチャージをデータ入力するデータ入力部と、データ入力されたチャージから連結したキャストを作成するキャスト編成手段と、作成されたそれぞれのキャストの優先度付の分割部を表す基準分割点を順次生成する分割点単位ソート実行部と、上記優先度順のキャストの基準分割点以降のキャストと或るキャストの各分割点以降のキャストとを入れ替えたときの結果を評価する評価関数計算部と、上記各分割点以降のキャストの入れ替えを実行するキャスト入替実行部と、を具備してなるキャスト編成装置が提案されている。
【０００６】
また、特許文献２には、在庫となるスラブ鋳片の発生量が少なく、且つ、多チャージの連々鋳を可能とするロット編成方法として、或る１つの鋼種に対応するオーダー群から、容量の異なる転炉とスラブ連続鋳造機との組み合わせによる２つの製造ラインでスラブ鋳片を製造するためのロットを編成する際に、前記オーダー群の総量が容量の大きい方の転炉の３ヒート分以下の場合には、オーダー群の総量を片方の製造ラインで製造すべくロットを編成し、オーダー群の総量が容量の大きい方の転炉の３ヒート分を超える場合には、２つの製造ラインで発生する在庫鋳片の合計が最も少なくなるようにして、２つの製造ラインで製造すべく２つのロットに編成する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−８８６０５号公報
【特許文献２】特開２００１−１１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
鋼の連続鋳造工程では、鋳造速度が徐々に増加する鋳造開始時や鋳造速度が徐々に低下する鋳造終了時などの鋳造条件が非定常の期間（「非定常部」という）が存在する。連々鋳の取鍋交換やタンディッシュ交換の期間も非定常部に分類される。これに対して鋳造速度が目標値の一定の期間は定常部と呼ばれている。
【０００９】
定常部は、鋳型内溶鋼湯面の変動量が少ない、タンディッシュ内溶鋼湯面高さが確保されている、溶鋼過熱度が所定値であるなど、鋳造条件が安定しており、鋳片の品質特性が高い。一方、非定常部は、鋳造速度の変化に起因して鋳型内溶鋼湯面の変動量が大きくなる、或いは、タンディッシュ内溶鋼湯面高さが低いなど、アルミナなどの非金属介在物の溶鋼からの浮上分離に不利であり、定常部の鋳片に比較して鋳片品質が低下する。
【００１０】
鉄鋼製品には、耐力及び引張強度は同等であっても、深絞り性などの加工性に優れた特性を要求されるもの（「品質厳格製品」と呼ぶ）と、要求されないもの（一般製品）とが存在する。深絞り性などの加工性は非金属介在物の影響が大きく、従って、優れた加工性が要求される鉄鋼製品を非定常部部位の鋳片から製造することは、得策とは言えず、むしろ避けるべきである。
【００１１】
この観点から特許文献１及び特許２を検証すれば、何れも、チャージ単位では品質レベルの違いを考慮しているが、同一チャージ内では非定常部と定常部とを区別しておらず、非定常部部位の鋳片が品質厳格製品に引き当てられる恐れがある。この場合には、需要家において欠陥が発生するなどのトラブルの発生する可能性がある。
【００１２】
また、仮に同一チャージ内で非定常部と定常部とを区別してチャージを編成しても、溶鋼が不足するなどして、実際の鋳造が予定した鋳造形態に対して変わってしまった場合にも上記の問題が発生する。
【００１３】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、需要家からのオーダーに基づいて連続鋳造用キャストを編成する際に、品質厳格製品が非定常部部位の鋳片から製造されないように連続鋳造用キャストを編成するともに、実際に鋳造された鋳片においても、非定常部部位の鋳片が品質厳格製品に引き当たらないようにすることのできる、連続鋳造用キャストの編成・確定方法及びその装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するための第１の発明に係る連続鋳造用キャストの編成・確定方法は、オーダーに基づいて連続鋳造されるキャストを編成するにあたり、品質上の問題から、前記オーダー用の鋳片として非定常部部位の鋳片を引き当てることができないときに、非定常部部位の鋳片であっても品質上の問題にならない他のオーダー用の鋳片を非定常部部位に組み込んでキャストを編成し、こうして編成されたキャストからなる製造指示に沿って操業し、連続鋳造後、鋳造実績と前記製造指示とを対比し、両者に差がある場合は、実際の非定常部部位の鋳片が、非定常部部位の鋳片であっても品質上問題にならない前記オーダー用の鋳片に引き当たるように、キャスト内の鋳片間でオーダーを入れ替えることを特徴とする。
【００１５】
第２の発明に係る連続鋳造用キャストの編成・確定装置は、用途別の品質データが予め登録されている品質評価部と、入力されるオーダーデータを前記品質評価部と照らし合わせて定常部部位の鋳片の編成及び非定常部部位の鋳片の編成を作成するチャージ作成部と、前記チャージ作成部から入力されるチャージデータに基づいて複数のチャージを連結したキャストを作成するキャスト作成部と、該キャスト作成部で作成されたキャスト及び連続鋳造での鋳造実績が入力され、入力されたキャスト及び鋳造実績を対比し、キャスト及び鋳造実績に基づいてキャスト内の鋳片間でオーダーの入れ替えを実施するオーダー入替部と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、非定常部の鋳片は品質厳格製品に引き当たらないようにキャストを編成し、且つ、鋳造実績と照らし合わせて品質厳格製品が実際の非定常部域でないことを確認する、または、何らかの理由で、予定した非定常部域がずれて品質厳格製品が実際の非定常部域に入ったときには、キャスト内の鋳片間でオーダーの入れ替えを実施するので、品質厳格製品が非定常部部位の鋳片に引き当たることが未然に防止されると同時に、在庫鋳片の発生を抑制することが実現され、工業上有益な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る連続鋳造用キャストの編成・確定装置の構成を示す概略図である。
【図２】取鍋交換の時期が生産指示で予定した位置よりも鋳造方向の前方側にずれたときの鋳片のオーダー変更の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して本発明を具体的に説明する。図１は、本発明に係る連続鋳造用キャストの編成・確定装置の構成を示す概略図である。
【００１９】
図１において、符号１は、需要家からのオーダーに基づいて連続鋳造用キャストを編成し、編成したキャストと連続鋳造工程での鋳造実績とを対比して前記オーダーと個々の鋳片とを対応させ確認するための編成・確定装置であり、符号２は、需要家からのオーダーを格納するためのオーダーＤＢであり、符号３は、連続鋳造機の工程を管理するための連続鋳造機Ｐ／Ｃ（プロセスコンピューター）である。
【００２０】
編成・確定装置１は、鉄鋼製品の用途別の品質データが予め登録されている品質評価部４と、オーダーに基づき１チャージ分の鋳片の編成を作成するチャージ作成部５と、チャージ作成部５で作成した複数のチャージからキャストを編成するキャスト作成部８と、キャスト作成部８で作成されたキャスト並びに連続鋳造機Ｐ／Ｃ３からの鋳造実績が入力され、入力されたキャスト及び鋳造実績を対比し、キャスト及び鋳造実績に基づいてキャスト内の鋳片間でオーダーの入れ替えを実施するオーダー入替部９とを備えている。また、チャージ作成部５は、入力されるオーダーデータを品質評価部４と照らし合わせて定常部部位の鋳片の編成を作成する定常部部位作成部６と、入力されるオーダーデータを品質評価部４と照らし合わせて非定常部部位の鋳片の編成を作成する非定常部部位作成部７とを備えている。
【００２１】
需要家からのオーダーを受け、そのデータに対して製品設計を行い、鋼種、鋳片幅、鋳片長さ、鋳片質量、及び納入日などの諸元を持ったオーダーデータがオーダーＤＢ２に格納されている。
【００２２】
オーダーＤＢ２からオーダーデータを入力された編成・確定装置１は、先ず、チャージ作成部５で１チャージ分の鋳片を編成する。チャージを編成する際に、オーダーデータと品質評価部４に登録された用途別の品質データとを照らし合わせ、当該オーダーが非定常部部位の鋳片で運用可能か否かを判定し、可能である場合には、定常部部位作成部６で非定常部部位を含めて１チャージ分の鋳片の編成を作成する。一方、非定常部部位の鋳片では運用不可能の場合には、定常部部位作成部６は、前記オーダー用の鋳片として、定常部部位の鋳片のみを編成し、非定常部部位の鋳片の編成は非定常部部位作成部７に任せる。非定常部部位作成部７では、オーダーデータのなかの、前記オーダーと類似した別のオーダーデータを取り込み、該オーダーデータと品質評価部４に登録された品質データとを照らし合わせ、非定常部部位の鋳片であっても運用可能な場合に、このオーダー用の鋳片を非定常部部位に振り当て、１チャージ分の鋳片の編成を作成する。
【００２３】
このようにして、複数のチャージの編成を作成する。尚、図１では、定常部部位作成部６と非定常部部位作成部７とを分離しているが、これは分かり易くするためであり、チャージ作成部５に一体的に構成されていても構わない。
【００２４】
本発明における非定常部部位とは、鋳造開始部位、鋳造終了部位、取鍋交換部位、タンディッシュ交換部位であり、例えば表１に示すように、細かく区分する。尚、鋳造開始部位の鋳片をボトム鋳片、鋳造終了部位の鋳片をトップ鋳片と呼ぶ。
【００２５】
【表１】
0005428743.tif 000002
【００２６】
そして、この区分に基づき、例えば表２に示すようにして、品質厳格製品の適用可能範囲を予め設定する。尚、表２は、取鍋交換部位の規制を示す例である。連続鋳造機内未凝固溶鋼量分やタンディッシュ内溶鋼量分は適用される設備により異なり、また、連続鋳造機内未凝固溶鋼分は鋳造速度、二次冷却などの操業条件も考慮して決定される。そして、連続鋳造機内未凝固溶鋼量分やタンディッシュ内溶鋼量分をキャスト編成に反映する。
【００２７】
【表２】
0005428743.tif 000003
【００２８】
即ち、表１及び表２に示すような品質データが品質評価部４に登録されており、チャージ作成部５は、オーダーに応じて自動的に鋳片の適用可能範囲を判定し、チャージを編成する。尚、表２には、品質厳格製品は一種類のレベルを設定したが、品質厳格製品の要求されるレベルに応じて複数のレベルに区分し、そのレベルに応じて鋳片の運用を設定することが好ましい。
【００２９】
キャスト作成部８は、チャージ作成部５で作成された複数のチャージを用い、品質評価部４の品質データと照らし合わせて、複数のチャージを連結したキャストを編成する。キャストを編成する場合に、品質評価部４の品質データと照らし合わせる理由は、鋳片幅規制、タンディッシュの使用回数規制、タンディッシュ交換規制、異鋼種連々鋳規制などの規制で連々鋳が不可能な場合もあるからである。
【００３０】
このようにして、キャスト作成部８は複数のキャストを作成し、製造指示として出力する。編成・確定装置１からの生産指示を受け、転炉では指示された所定の鋼種を所定量製造し、連続鋳造機は、製造された前記溶鋼を製造指示によるキャストの鋳造順で鋳造し、且つ、製造指示による切断支持にしたがって鋳造した鋳片を切断する。
【００３１】
転炉では、経験上から把握される鉄歩留まりに基づき溶鋼を製造するが、スロッピング（吹錬時の転炉からの溶鉄の噴出）が発生して鉄歩留まりが低下したり、連続鋳造機の取鍋からタンディッシュへの注入時、スライディングノズルのトラブルなどで注入途中で取鍋からタンディッシュへの注入を終了して連々鋳の次の取鍋への取鍋交換を実施したりすると、生産指示に対してキャスト全体の溶鋼量が減少する。また、キャスト全体の溶鋼量が生産指示に対して増加する場合も発生する。
【００３２】
このような場合には、生産指示と鋳造実績とに差が発生する。つまり、キャスト全体の溶鋼量が減少した場合には、予定した鋳片が採取されずに、且つ、予定した位置とは異なる位置（予定した位置よりも鋳造方向の前方側の位置）で取鍋交換が行われることになる。これは、キャスト全体の溶鋼量が増加した場合も同様であり、この場合には、予定していなかった鋳片が採取され、且つ、予定した位置とは異なる位置（予定した位置よりも鋳造方向の後方側の位置）で取鍋交換が行われることになる。
【００３３】
これでは、品質評価部４に登録された品質データに基づいてチャージ編成を行ったものの、実際の非定常部部位と生産指示で予定した非定常部部位とで差が生じることから、品質厳格製品が非定常部部位の鋳片の領域内に入る場合が発生する。
【００３４】
本発明では、これを防止するために、キャスト作成部８で作成されたキャストと連続鋳造機Ｐ／Ｃ３からの鋳造実績とを入力したオーダー入替部９は、両者に違いのない場合はオーダーと鋳片との対応について修正せずにそのままとするが、両者に違いの有る場合には、実際の非定常部部位の鋳片が生産指示で予定した非非定常部部位の鋳片と一致するように、キャスト内の鋳片間でオーダーの入れ替えを実施する。
【００３５】
この例を、図２を参照して説明する。図２は、溶鋼量が不足して、取鍋交換の時期が生産指示で予定した位置よりも鋳造方向の前方側にずれたときの鋳片のオーダー変更の例を示す図であり、図２において「命令」とは生産指示である。
【００３６】
生産指示においては、ボトム側からｉ＋４の鋳片及びｉ＋５の鋳片の２つの鋳片が非定常部部位（Ｓ範囲、Ｑ範囲は表１を参照）になることを予定したが、鋳造実績では、ボトム側からｉ＋１の鋳片、ｉ＋２の鋳片及びｉ＋３の鋳片の３つの鋳片が非定常部部位となった例である。生産指示において、ｉ＋４の鋳片及びｉ＋５の鋳片の２つの鋳片は、品質的に非定常部部位の鋳片であっても構わないオーダー用であったので、この２つの鋳片のオーダーを、実際の非定常部鋳片であるｉ＋２の鋳片及びｉ＋３の鋳片のオーダーと入れ替える。生産指示の段階では、ｉ＋２の鋳片及びｉ＋３の鋳片に対応するオーダーは非定常部が不可であったので、オーダーを入れ替えることで、この条件を満足する。
【００３７】
オーダーを入れ替えずに生産指示のままでは、ｉ＋１、ｉ＋２、ｉ＋３の鋳片の３つの在庫鋳片が発生するが、オーダーを入れ替えることで、在庫鋳片はｉ＋１の鋳片だけとなり、在庫鋳片を削減することが可能となる。また、オーダー変更が決まるまでは、「連続鋳造機の出側で鋳片を待機させる」などの通常の運用とは異なる運用が必要となるが、鋳造実績に応じてオーダーを自動的に入れ替えることで、鋳片の搬出先がリアルタイムで変更され、鋳片の円滑な搬送が可能となる。
【００３８】
以上説明したように、本発明によれば、非定常部の鋳片は品質厳格製品に引き当たらないようにキャストを編成し、且つ、鋳造実績と照らし合わせ、予定した非定常部域がずれて品質厳格製品が実際の非定常部域に入ったときには、キャスト内の鋳片間でオーダーの入れ替えを実施するので、品質厳格製品が非定常部部位の鋳片に引き当たることが未然に防止されると同時に、在庫鋳片の発生を抑制することが実現される。
【符号の説明】
【００３９】
１  編成・確定装置
２  オーダーＤＢ
３  連続鋳造機Ｐ／Ｃ
４  品質評価部
５  チャージ作成部
６  定常部部位作成部
７  非定常部部位作成部
８  キャスト作成部
９  オーダー入替部
【図１】
0005428743.tif 000004
【図２】
0005428743.tif 000005