(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続鋳造される鋳片の切断を制御する鋳片切断制御装置において、注文の納期に関する情報を付与された製造指示データを格納する製造指示データ情報記憶部と、製造未指示注文のスラブ幅及びスラブ長さの情報を格納する未指示スラブ情報記憶部と、計画溶鋼量と実績溶鋼量とに較差が生じた場合に前記製造指示データを再計算する製造指示再計算部と、製造指示再計算部での再計算結果に基づき鋳片の切断指示を発信する切断指示部と、からなることを特徴とする鋳片切断制御装置。
【請求項２】
連続鋳造される鋳片の切断を制御する鋳片切断制御装置において、製造指示データを格納する製造指示データ情報記憶部と、製造未指示注文のスラブ幅及びスラブ長さの情報を格納する未指示スラブ情報記憶部と、計画溶鋼量に対して実績溶鋼量が過剰の場合には未指示スラブ情報記憶部に格納されたスラブのデータの中から実績溶鋼量と計画溶鋼量との差が小さくなるようなスラブを選択し、選択したスラブを加えて前記製造指示データを再計算する製造指示再計算部と、製造指示再計算部での再計算結果に基づき鋳片の切断指示を発信する切断指示部と、からなることを特徴とする鋳片切断制御装置。
【請求項３】
取鍋内に収容された溶鋼を連続鋳造する際に、予め取鍋内溶鋼の重量を測定して、測定した取鍋内の実績溶鋼量と当該チャージの計画溶鋼量とを対比し、計画溶鋼量に対して実績溶鋼量が過剰の場合には、製造指示をしていない注文に該当するスラブの中から実績溶鋼量と計画溶鋼量との差が小さくなるようなスラブを選択し、選択したスラブを加えて当該チャージの構成を修正し、修正したチャージ構成に基づき連続鋳造される鋳片を切断することを特徴とする連続鋳造鋳片の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続鋳造される鋳片の切断を自動制御する鋳片切断制御装置、及び、自動制御切断により連続鋳造される鋳片を切断して鋳片を製造する連続鋳造鋳片の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鋼の連続鋳造工程では、鋳造した鋳片を連続鋳造機出側に設けた鋳片切断機により所定の長さに切断して、注文の鋼製品に見合った連続鋳造鋳片を製造している。この鋳片切断のための従来のシステムを図２に示す。図２に示すように、鋳片切断のためのシステムは、大別して日程或いは週間と云う期間で製造計画を行うビジネスコンピューター５１と、製造指示を行うプロセスコンピューター５２とから構成され、プロセスコンピューター５２は、製造指示データ情報記憶部５３と製造指示再計算部５４と切断指示部５５とを備えている。
【０００３】
ビジネスコンピューター５１で作成された日程計画はプロセスコンピューター５２の製造指示データ情報記憶部５３へ送付され、製造指示再計算部５４は、製造指示データ情報記憶部５３から送信された製造指示データと秤量機５７からの実績溶鋼量とを対比し、必要に応じて当該チャージのスラブ構成を再計算する。切断指示部５５は、製造指示再計算部５４での再計算結果を含め、製造指示再計算部５４からチャージ構成に関するデータを受け、このデータに基づき鋳片の切断指示を鋳片切断機５６に送信して、計画に沿った連続鋳造鋳片が採取される。尚、本発明においては「鋳片」と「スラブ」の２つの単語を用いているが、原則として、連続鋳造機により鋳造された現物を「鋳片」と呼び、一方、製造指示データ等の製造指示工程では「スラブ」と呼ぶこととする。
【０００４】
このようなシステム構成を用いた鋳片の切断制御装置として、例えば特開平７−２０４８１５号公報、特開平９−９４６４６号公報、及び特開平１１−５７９６１号公報等に開示された技術がある。特開平７−２０４８１５号公報には、鋳造チャージと使用溶鋼鍋とが紐付いた時点で、同一鋳造チャンス内のチャージ間でスラブを入れ替え、計画したスラブが未採取にならないようにする技術が開示され、特開平９−９４６４６号公報には、評価関数を設定し、遺伝的アルゴリズムを用いて歩留まり優先或いは直行率優先等の条件を満足する切断パターンで切断する方法が開示され、特開平１１−５７９６１号公報には、遺伝的アルゴリズムに、更にヒルクライムアルゴリズムサーチ部を追加した切断制御装置が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの技術においては、プロセスコンピューターに送られるデータは日程の範囲のデータのみであり、その日に鋳造が予定されなかった同一鋼種の他の注文に関する情報は送付されておらず、又、注文に関する情報も注文番号、スラブ幅、スラブ長さと云った基本情報のみであり、その注文の納期に基づく優先度情報等は付与されていない。即ち、これら技術はプロセスコンピューターに送付された注文同士で入れ替えするのみであった。
【０００６】
従って、これらの技術では、計画溶鋼量に対して実際の溶鋼量が不足の場合には、納期の逼迫しているスラブと納期に余裕のあるスラブとの識別を行うことができず、又、実際の溶鋼量が計画溶鋼量に対して過剰の場合には、注文情報が不明のために注文に基づかない適当な長さの鋳片を採取せざるを得ない。そのため、納期逼迫のスラブを採取できなかったり、余剰として採取された鋳片は注文のスラブ長さと一致せず、余剰として採取した鋳片を注文に引き当て難いと云った不具合が発生していた。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、その目的とするところは、連続鋳造機により鋳片を鋳造する際に、計画溶鋼量と実績溶鋼量とに較差が生じた場合にも、注文の納期を考慮した最適な鋳片を採取することが可能であり、又、余剰で採取される鋳片も注文に基づく長さで採取することが可能となる鋳片切断制御装置及び連続鋳造鋳片の製造方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明による鋳片切断制御装置は、連続鋳造される鋳片の切断を制御する鋳片切断制御装置において、注文の納期に関する情報を付与された製造指示データを格納する製造指示データ情報記憶部と、製造未指示注文のスラブ幅及びスラブ長さの情報を格納する未指示スラブ情報記憶部と、計画溶鋼量と実績溶鋼量とに較差が生じた場合に前記製造指示データを再計算する製造指示再計算部と、製造指示再計算部での再計算結果に基づき鋳片の切断指示を発信する切断指示部と、からなることを特徴とするものである。
【００１０】
第２の発明による鋳片切断制御装置は、連続鋳造される鋳片の切断を制御する鋳片切断制御装置において、製造指示データを格納する製造指示データ情報記憶部と、製造未指示注文のスラブ幅及びスラブ長さの情報を格納する未指示スラブ情報記憶部と、計画溶鋼量に対して実績溶鋼量が過剰の場合には未指示スラブ情報記憶部に格納されたスラブのデータの中から実績溶鋼量と計画溶鋼量との差が小さくなるようなスラブを選択し、選択したスラブを加えて前記製造指示データを再計算する製造指示再計算部と、製造指示再計算部での再計算結果に基づき鋳片の切断指示を発信する切断指示部と、からなることを特徴とするものである。
【００１２】
第３の発明による連続鋳造鋳片の製造方法は、取鍋内に収容された溶鋼を連続鋳造する際に、予め取鍋内溶鋼の重量を測定して、測定した取鍋内の実績溶鋼量と当該チャージの計画溶鋼量とを対比し、計画溶鋼量に対して実績溶鋼量が過剰の場合には、製造指示をしていない注文に該当するスラブの中から実績溶鋼量と計画溶鋼量との差が小さくなるようなスラブを選択し、選択したスラブを加えて当該チャージの構成を修正し、修正したチャージ構成に基づき連続鋳造される鋳片を切断することを特徴とするものである。
【００１３】
本発明では、計画溶鋼量と実績溶鋼量とに較差が生じ、計画溶鋼量に対して実績溶鋼量が不足した場合には、納期の優先度の高い注文に該当するスラブが採取されるように当該チャージ構成を修正し、一方、計画溶鋼量に対して実績溶鋼量が過剰の場合には、製造指示をしていない注文に該当するスラブの中から実績溶鋼量と計画溶鋼量との差に対応するようなスラブを選択し、選択したスラブを加えて当該チャージの構成を修正し、修正したチャージ構成に基づき連続鋳造される鋳片を切断するので、納期逼迫のスラブを確実に採取することができ、又、余剰として採取された鋳片は注文に対応するスラブ長さと一致しており、余剰鋳片を注文に引き当てにくいと云った不具合が防止される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態を示す図であって、本発明による鋳片切断制御装置を備えた鋳片切断設備全体の概略構成図である。
【００１５】
図１に示すように、本発明による鋳片切断制御装置２は、生産管理を司るビジネスコンピューター１から送信される製造指示データを格納する製造指示データ情報記憶部３と、ビジネスコンピューター１から送信される製造未指示注文の情報を格納する未指示スラブ情報記憶部４と、製造指示データを再計算する製造指示再計算部５と、製造指示再計算部５での再計算結果に基づき鋳片の切断指示を発信する切断指示部６とから構成される。切断指示部６の信号は、連続鋳造機（図示せず）の出側に設けられた、鋳片引き抜き速度と同調して移動する鋳片切断機７に送られ、この信号に基づき連続鋳造されつつある鋳片が切断される。
【００１６】
ビジネスコンピューター１から送信される製造指示データには、注文の計画Ｎｏ．、品種、鋼種、納期、スラブ幅、スラブ長さ、鋳造位置等の情報が含まれ、こられの情報は製造指示データ情報記憶部３に記憶される。又、ビジネスコンピューター１から送信される製造未指示注文の情報には、品種、鋼種、スラブ幅、スラブ長さ等の情報が含まれ、これらの情報は未指示スラブ情報記憶部４に記憶される。尚、製造未指示注文とは、今回の製造指示データの中には送信されていなかった注文であり、製造指示データ情報記憶部３には記憶されていない情報である。製造未指示注文の情報は多いほど再計算が行い易く、従って、少なくとも１日分程度の製造未指示注文の情報を未指示スラブ情報記憶部４に記憶させることが好ましい。又、鋳造位置とは、連続鋳造機の鋳造において鋳造開始域、定常域、鋳造終了域等で区分される識別である。
【００１７】
連続鋳造機による鋳造に先立ち、転炉や電気炉等から出鋼され、取鍋に収容された溶鋼の重量を測定する。溶鋼の重量測定は秤量機８により行うことができる。溶鋼を収容していない時（空状態）の重量を予め測定しておき、溶鋼を収納した時の測定値から空状態の測定値を差し引くことで求めることができる。但し、この場合には取鍋内のスラグ量も測定値に含まれるので、スラグ厚み等の測定によりスラグ重量を算出し、溶鋼を収納した時の測定値からスラグ重量を差し引くことで、溶鋼量を正確に把握することができる。このようにして測定した溶鋼重量を実績溶鋼量と定義する。秤量機８は実績溶鋼量を製造指示再計算部５に送信する。尚、実績溶鋼量は取鍋上端位置と溶鋼湯面位置との間の距離からも算出することができるが、この場合には誤差が大きく好ましくない。
【００１８】
製造指示再計算部５は、秤量機８から送信されてきた実績溶鋼量と、製造指示データ情報記憶部３から送信されてきた計画溶鋼量とを対比する。計画溶鋼量とは、当該チャージを構成するスラブの重量の総和であり、クロップ等が必要な場合にはクロップ等の重量も加えた総量である。
【００１９】
計画溶鋼量と実績溶鋼量とを対比して両者に較差があった場合には、製造指示再計算部５は、以下に示す２種類のうちのどちらかの方法により再計算を行って当該チャージのスラブ構成を修正し、再計算結果を切断指示部６に送信する。一方、計画溶鋼量と実績溶鋼量とに較差がない場合には、製造指示再計算部５は製造指示データ情報記憶部３から送信されてきた製造指示データをそのまま切断指示部６に送信する。
【００２０】
以下に、具体的な例を参照して製造指示再計算部５における２種類の再計算方法を説明する。
【００２１】
１．実績溶鋼量が計画溶鋼量に対して不足する場合：
表１に、製造指示データ情報記憶部３から製造指示再計算部５に送信されてきた当該チャージの製造指示データを示す。尚、当該チャージは同一鋼種の３チャージの連続連続鋳造（以下「連々鋳」と記す）の２チャージ目であり、クロップ分は必要とせず、表１にはクロップ分が含まれていない。
【００２２】
【表１】
0003589199.tif 000002
【００２３】
表１に示すように当該チャージの計画溶鋼量は２５５トンであり、各々の計画Ｎｏ．にはスラブ幅、スラブ重量、納期余裕度が付与されている。納期余裕度は、その数値が大きいほど余裕があることを示している。ここで、秤量機８によって計測された実績溶鋼量が２４０トンであったとする。
【００２４】
計画溶鋼量に対して実績溶鋼量が不足しているため、計画された注文の全てに対応する鋳片を採取できないことが明らかである。この場合には、鋳造順制約を破らない範囲で、納期的に余裕のある注文に該当するスラブを計画から取り除く。尚、鋳造順制約とは、鋳片の上端部と下端部との寸法差に起因して屑化される鋳片を発生することなく、連続鋳造機の鋳型の鋳造中幅変更により異なる幅の鋳片を同一鋳造チャンスで鋳造するための制約であり、例えば１チャージを構成するスラブの幅の差が５０ｍｍ以下の間隔であること等々、連続鋳造機の仕様と熱間圧延機の仕様とに応じて変化するものである。本実施の形態ではスラブ幅の差が５０ｍｍ以下の条件を鋳造順制約とする。
【００２５】
表１を参照してスラブを計画から除外する方法を具体的に説明する。スラブ幅の大きい順から納期余裕度の大きい順に選択すると、第１候補として計画Ｎｏ．ＬＬＬＬが選択される。この場合、計画Ｎｏ．ＬＬＬＬと同一スラブ幅の計画のスラブ本数を数えると、１６００ｍｍ幅のスラブは計画Ｎｏ．ＬＬＬＬ以外には１本しかないため、仮に計画Ｎｏ．ＬＬＬＬを取り除いた場合には、スラブ幅が５０ｍｍ間隔以内であると云う鋳造順制約を満足することができない。
【００２６】
そこで、次の候補を探すと計画Ｎｏ．ＦＦＦＦが第２候補として選択される。計画Ｎｏ．ＦＦＦＦについても同様に鋳造順制約を満足するかを判定する。計画Ｎｏ．ＦＦＦＦを取り除いても計画Ｎｏ．ＦＦＦＦと同一スラブ幅の計画が計画Ｎｏ．ＦＦＦＦ以外に３本あり、鋳造順制約を満足することが分かる。又、計画Ｎｏ．ＦＦＦＦを取り除くことにより、計画溶鋼量と実績溶鋼量とが合致する。
【００２７】
この例では、１本のスラブを計画から取り除くことにより、計画溶鋼量と実績溶鋼量とが合致したが、一般的には合致しないケースが多い。その場合には、鋳造順制約を満足する範囲で納期余裕度の大きいスラブを計画から取り除き、溶鋼の余剰量をスラブ１本分未満の量とした上で、例えば、鋳造中に各鋳片の鋳造履歴を把握・認識して各鋳片の手入れロス量に応じて各鋳片に余剰分を振り分けるようにスラブ長さを再計算する、若しくは、各鋳片に余剰分を均等に振り分けるようにスラブ長さを再計算すれば良い。
【００２８】
このような手順で再計算することにより、納期の逼迫した注文を取りこぼすことなく鋳片を採取することができる。
【００２９】
２．実績溶鋼量が計画溶鋼量に対して過剰の場合：
この場合には、余剰として採取する鋳片の長さをどのようにして決めるかが問題となる。当該チャージのチャージ構成として、表２に示す製造指示データが製造指示データ情報記憶部３から製造指示再計算部５に送信されており、秤量された実績溶鋼量が２５６トンだったとする。この場合、計画溶鋼量は２４１トンであり、溶鋼の余剰分は１５トンとなる。尚、当該チャージは同一鋼種の３チャージの連々鋳の２チャージ目であり、クロップ分は必要とせず、表２にはクロップ分が含まれていない。
【００３０】
【表２】
0003589199.tif 000003
【００３１】
未指示スラブ情報記憶部４には、表３に示すように当該チャージと同一鋼種であって、製造指示されていない注文のスラブ幅及びスラブ重量が記憶されており、これらのスラブの中から、前述した鋳造順制約並びにスラブ重量≦余剰溶鋼量の関係の両者を満足するスラブを選択して、当該チャージに組み入れることにより、余剰鋳片を実際の注文にすぐに引き当てることができ、無駄のない鋳片採りが可能となる。
【００３２】
【表３】
0003589199.tif 000004
【００３３】
表２及び表３を参照してスラブを計画に組み入れる方法を具体的に説明する。スラブ幅が当該チャージの鋳造開始時と鋳造終了時との間の範囲内であり、スラブ重量が余剰溶鋼量以下であるスラブを表３のスラブ群の中から探索する。余剰溶鋼量がスラブ２本分以上の場合にはスラブの組み合わせを探索する。表３に示す連番１及び連番５は、当該チャージのスラブ幅の範囲外であり候補から除外される。又、残ったスラブの内でその重量が余剰溶鋼量以下のスラブは連番４のみであるため、連番４のスラブに該当する鋳片を当該チャージから採取することとする。このケースでは、連番４のスラブをＮｏ．１ストランドの最後の位置に挿入することにより、計画溶鋼量と実績溶鋼量とが合致する。
【００３４】
この例でも、１本のスラブを計画に組み込むことにより、計画溶鋼量と実績溶鋼量とが合致したが、余剰溶鋼量がスラブ１本分に満たない場合もあり、一般的には合致しないケースが多い。その場合には、上記の条件を満足するスラブを計画に組み入れる等を実施して、少なくとも溶鋼の余剰量をスラブ１本分未満の量とした上で、例えば、鋳造中に各鋳片の鋳造履歴を把握・認識して各鋳片の手入れロス量に応じて各鋳片に余剰分を振り分けるようにスラブ長さを再計算する、若しくは、各鋳片に余剰分を均等に振り分けるようにスラブ長さを再計算すれば良い。
【００３５】
このような手順で再計算することにより、余剰鋳片は注文のスラブ長さとなり、余剰鋳片を注文に引き当てにくいと云った不具合を未然に防止することが可能となる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、実績溶鋼量が計画溶鋼量に対して不足する場合には、納期に関する情報を使用して納期の早い順に鋳片を切断するので、注文の納期遅れを抑制することができ、又、実績溶鋼量が計画溶鋼量に対して過剰の場合には、他の注文に基づくスラブ長さで鋳片を切断するので、余剰として採取された鋳片の注文への引き当てを円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による鋳片切断制御装置を備えた切断設備全体の概略構成図である。
【図２】従来の連続鋳造鋳片切断のためのシステム構成図である
【符号の説明】
１  ビジネスコンピューター
２  鋳片切断制御装置
３  製造指示データ情報記憶部
４  未指示スラブ情報記憶部
５  製造指示再計算部
６  切断指示部
７  鋳片切断機
８  秤量機
【図１】
0003589199.tif 000005
【図２】
0003589199.tif 000006