(57)【要約】【課題】鋳片の縦割れ発生を確実に検知する。【解決手段】モールド２０の幅方向に複数の温度センサ２２を並設し、隣り合う温度センサの出力変化状態が所定の関係となった時に、鋳片１０の縦割れ発生を検知する。【選択図】　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モールド幅方向に複数並設された温度センサの出力変化に基づいて連続鋳造の鋳片異常を検出する際に、
隣り合う温度センサの出力変化状態が所定の関係となった時に、鋳片の縦割れ発生を検知することを特徴とする連続鋳造の鋳片異常検出方法。
【請求項２】
前記所定の関係が、最初に温度が低下し始めた当該温度センサ、及び、当該温度センサに続いて２番目に温度が低下し始めた隣りの温度センサ出力の基準値と現在値の差、現在値の変化率、当該温度センサ出力の最低点温度、現在値と最低点温度の差により規定されていることを特徴とする請求項１に記載の連続鋳造の鋳片異常検出方法。
【請求項３】
前記隣り合う温度センサの出力変化状態が所定の関係となったことを、予めデータベースに蓄積しておいた過去の実績を用いて判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の連続鋳造の鋳片異常検出方法。
【請求項４】
モールド幅方向に並設された複数の温度センサと、
隣り合う温度センサの出力変化状態が所定の関係となった時に、鋳片の縦割れ発生を検知する手段と、
を備えたことを特徴とする連続鋳造の鋳片異常検出装置。
【請求項５】
前記検知する手段が、前記所定の関係の過去の実績を蓄積したデータベースを含むことを特徴とする請求項４に記載の連続鋳造の鋳片異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続鋳造の鋳片異常検出方法及び装置に係り、特に、縦割れの発生を的確に検知することが可能な、連続鋳造の鋳片異常検出方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、鋳片の異常は鋳造中に知ることができない。しかし現状では、ブレークアウト予知を利用したモールドの焼付き発生時や、鋳込み速度等の鋳込み条件の異常等によって鋳片異常を推測できるようになってきている。そして、その情報を該当スラブへ付加して、後で鋳片検査及び手入れ作業を人が行い、下工程へ搬送する。
【０００３】
このとき、鋳片の異常検査の方法としては、特許文献１、特許文献２、特許文献３に示されるような方法が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１−２１０１６０号公報
【特許文献２】
特開昭６２−１９２２４３号公報
【特許文献３】
特開平８−１１７９４４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１は、単にモールド温度と鋳片温度の高低により縦割れを予知し、特許文献２は、モールド壁の温度変化量最大値により縦割れを検知するようにしているため、縦割れを高精度で検出することができない。一方、特許文献３においては、鋳造方向（モールド上下方向）に複数の温度測定素子を配置し、その出力変化により縦割れを検知するようにしているが、鋳片幅方向についてはモールド長辺中央部と縁部のみに温度測定素子列を設けているだけであり、幅方向のセンサ出力の関係は見ていないため、微小な縦割れを高精度で検出することはできないという問題点を有していた。
【０００６】
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、微小な縦割れを高精度で検出することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、モールド幅方向に複数並設された温度センサの出力変化に基づいて連続鋳造の鋳片異常を検出する際に、隣り合う温度センサの出力変化状態が所定の関係となった時に、鋳片の縦割れ発生を検知するようにして、前記課題を解決したものである。
【０００８】
又、前記所定の関係を、最初に温度が低下し始めた当該温度センサ、及び、当該温度センサに続いて２番目に温度が低下し始めた隣りの温度センサ出力の基準値と現在値の差、現在値の変化率、当該温度センサ出力の最低点温度、現在値と最低点温度の差により規定するようにしたものである。
【０００９】
又、前記隣り合う温度センサの出力変化状態が所定の関係となったことを、予めデータベースに蓄積しておいた過去の実績を用いて判定するようにしたものである。
【００１０】
本発明は、又、連続鋳造の鋳片異常検出装置において、モールド幅方向に並設された複数の温度センサと、隣り合う温度センサの出力変化状態が所定の関係となった時に、鋳片の縦割れ発生を検知する手段とを備えることにより、前記課題を解決したものである。
【００１１】
又、前記検知する手段が、前記所定の関係の過去の実績を蓄積したデータベースを含むようにしたものである。
【００１２】
図１に示す如く、シェルの不均一等によって生じるエアギャップ１２が原因で鋳片（スラブとも称する）１０の表面縦割れが発生する場合等は、図２に示す如く、先ずエアギャップ１２に一番近い温度センサ２２の出力が低下し、次いで、隣りの温度センサの出力が低下し始める。そこで、モールド２０の幅傾向に複数埋設あるいは取り付けた温度センサ２２の出力変化について、予め鋳片の縦割れとの関係を捉えておき、隣り合う温度センサの出力の縦割れ発生と思われる温度変化を捉えることにより、鋳片の縦割れ発生を検知できる。
【００１３】
ここで、縦割れ発生と思われる温度変化について、鋳込み速度や鋼種等の操業条件と共にデータベース化しておき、当該温度センサの出力変化について、このデータベース上の情報との類似度を求めて、類似度がある閾値以上であれば縦割れの可能性があるとして、上位へ情報を送り、鋳片検査や手入れ指示を行なうことができる。このように、過去の縦割れ異常実績と現状態とを比較することにより、高精度で縦割れを検知することができる。なお、データベースを用いることなく縦割れを検知することも可能である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１５】
本実施形態においては、図３に示す如く、モールド２０の幅方向に多数埋設した全温度センサ（例えば熱電対）２２の出力をシーケンサ２４で収集して、各々の温度センサの出力変化の特徴量を抽出する。
【００１６】
この特徴量としては、図４に示す如く、最初に温度が低下し始めた当該温度センサ（Ｆｒｏｍ側とする）の出力の立下り時の第１の偏差（偏差１と称する）Ｄ１ｆ（＝基準値（設定値Ｌ秒前のスムージング値）Ｔｓ−現在値）、同じく当該温度センサ出力の立下り時の第１の変化率（変化率１と称する）Ｃ１ｆ（＝設定値Ｌ１（＜Ｌ）秒前の値−現在値）、同じく当該温度センサ出力の最低点温度（後出条件Ｃが成立してから最低点に達した点の温度）Ｔｍｉｎ、同じく当該温度センサ出力の立上り時の第２の偏差（偏差２と称する）Ｄ２（＝現在値−最低点温度）（Ｄ２＞０）、同じく当該温度センサ出力の立上り時の第２の変化率（変化率２と称する）Ｃ２（＝現在値−設定値Ｌ２（＜Ｌ）秒前の値）（Ｃ２＞０）、当該温度センサに続いて２番目に温度が低下し始めた隣りの温度センサ（Ｔｏ側とする）の出力の立下り時の第１の偏差Ｄ１ｔ（＝基準値Ｔｓ−現在値）、同じく隣りの温度センサ出力の立下り時の第１の変化率Ｃ１ｔ（＝Ｌ１秒前の値−現在値）を用いることができる。
【００１７】
ここで基準値となるＬ秒前のスムージング値Ｔｓは、次式により求めることができる。
【００１８】
Ｔｓ＝（１−α）×（Ｌ秒前の値）＋α×（Ｌ秒前より１秒前のスムージング値）…（１）
ここでαはスムージングのための係数である。
【００１９】
又、前記条件Ｃは、Ｄ１ｆ＞ｅ１、且つ、Ｃｌｆ＞ｆ１（ｅ１、ｆ１は設定値）とすることができる。
【００２０】
条件Ｃ成立後に、第２の偏差Ｄ２及び第２の変化率Ｃ２のチェックと、隣りの温度センサの出力チェックを行なう。条件Ｃ成立後、設定値Ｌ３秒以内に条件Ｄ（Ｄ２＞ｇ、且つ、Ｃ２＞ｈ：ｇ、ｈは設定値）及び条件Ｅ（Ｄ２＞ｅ１、且つ、Ｃ２＞ｆ１）が成立した場合、伝播有りと判定して、前記特徴量と共に演算器２６にデータを送る。
【００２１】
演算器２６は、送られてきた７つの特徴量Ｄ１ｆ、Ｃ１ｆ、Ｄ２、Ｃ２、Ｔｍｉｎ、Ｄ１ｔ、Ｃ１ｔと、過去の操業実績を蓄えているデータベース１８の特徴量とを照合して、次式により、各特徴量について重み付けを行なって類似度を評価点として算出する。
【００２２】
類似度＝ａＤ１ｆ＋ｂＣ１ｆ＋ｃＤ２＋ｄＣ２＋ｅＴｍｉｎ＋ｆＤ１ｔ＋ｇＣ１ｔ　　　　　…（２）
ここで、ａ、ｂ…ｇは、設備に合わせて適当に設定される重み付け係数である。
【００２３】
なお、前記データベース２８の特徴量は、図５に例示する如く、鋼種や鋳込み速度、伝播の有無等によって分類することができる。
【００２４】
そして、現在の評価点を、過去該当操業状況中の各評価点で割った百分率で示し、この数値が、ある範囲内であれば、縦割れの可能性が高いと判定して、上位プロセスコンピュータ（上位プロコンと称する）３０へ通知する。
【００２５】
上位プロコン３０は、送られてきた類似度から、手入れ要／鋳片検査要／手入れ不要の３つのいずれの状態であるかを判断して指示を選択し、マンマシンインターフェース（ＭＭＩ）３２を介してオペレータにガイダンスを行なう。
【００２６】
本実施形態においては、予めモールドに多数取り付けた熱電対から温度変化を求めた結果と、鋳片の縦割れ発生の有無の関係を求めておき、この温度変化の情報をデータベース化して、当該熱電対からの温度変化がデータベース上のパターンとどの程度一致（類似）しているかを求め、ある閾値以上であれば、縦割れの可能性があるとしているので、縦割れを的確に検知することができる。
【００２７】
なお、縦割れを検知する方法はこれに限定されず、隣り合う温度センサの出力変化状態が、図４に例示したような関係となったことを、データベースを用いることなく、他の方法で、例えばパターン認識技術等を用いて、参照パターンとのマッチングをとることにより検知することもできる。
【００２８】
温度センサの種類や配設方法、判定条件、特徴量も、前記実施形態に限定されず、例えば特許文献３に記載されているように、温度センサをモールド幅方向だけでなく上下方向にも複数設けて精度を更に高めることもできる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、鋳片の縦割れ発生を確実に検知できる。従って、手入れの要否判断や手入れの確実な実施を行なえるようになり、下工程への異常スラブの侵入を防止することができ、欠陥コイルの削減やクレームの削減を図ることができる。
【００３０】
特に、過去の操業実績と比較するようにした場合には、高精度で検知でき、誤検知を低減して、オペレータの負荷を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理を説明するための、エアギャップが発生したモールドの縦断面を示す断面図
【図２】同じくモールド正面におけるエアギャップと温度センサの関係の例を示す模式図
【図３】本発明の実施形態の構成を示すブロック図
【図４】前記実施形態で用いている縦割れ発生検知のための特徴量を示すタイムチャート
【図５】同じくデータベースの例を示す線図
【符号の説明】
１０…鋳片（スラブ）
１２…エアギャップ
２０…モールド
２２…温度センサ
２４…シーケンサ
２６…演算器
２８…データベース
３０…上位プロセスコンピュータ
３２…マンマシンインターフェイス（ＭＭＩ）
【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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