JP5567214B2 - レードル交換時の溶鋼汚染範囲予測方法 - Google Patents

Description

本発明はレードルの交換の際にタンディッシュ内の溶鋼汚染を予測するためのレードル交換時の溶鋼汚染範囲予測方法に関する。

一般に、連続鋳造機は製鋼炉で生産されてレードル（Ｌａｄｌｅ）に移送された溶鋼をタンディッシュ（Ｔｕｎｄｉｓｈ）に受けてから連続鋳造機用モールドに供給して一定の大きさの鋳片を生産する設備である。

連続鋳造機は、溶鋼を保存するレードルと、タンディッシュと、前記タンディッシュから出鋼される溶鋼を最初に冷却させて所定形状の連鋳片に形成する連鋳用モールドと、前記モールドに連結され、モールドで形成された連鋳片を移動させる多数のピンチロールとを含む。

言い替えれば、前記レードルとタンディッシュから出鋼された溶鋼はモールドによって所定の幅、厚さ及び形状を持つ連鋳片に形成され、ピンチロールを通じて移送され、ピンチロールを通じて移送された連鋳片はカッターによって切断されて所定形状のスラブ（Ｓｌａｂ）、ブルーム（Ｂｌｏｏｍ）、ビレット（Ｂｉｌｌｅｔ）などの鋳片に製造される。

前記において、レードルの場合は複数のレードルでなり、第１レードルの溶鋼がタンディッシュに全て供給されれば、引き続き第２レードルからタンディッシュに溶鋼をさらに供給することになる。

本発明の目的は、第１レードルの鋳造末期と第２レードルの鋳造初期に発生する汚染度（汚染濃度とも呼ぶ）とその範囲を操業変数によって予測分析するレードル交換時の溶鋼汚染範囲予測方法を提供することである。

本発明が達成しようとする技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されなく、言及しなかった他の技術的課題は以下の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を持った者によって明らかに理解可能であろう。

前記課題を実現するための本発明の溶鋼汚染度予測方法は、第１レードルの終了後の鋳造量（Ｑ）と第２レードルの開始時のタンディッシュの残余溶鋼量（Ｑｒｍ）をそれぞれ指定する第１段階；前記（Ｑｒｍ）と設定の１次比例係数または２次比例係数を用い、第１レードルの終了時点後に汚染濃度が設定の第１基準値となるときの鋳造量（Ｑｐｌｕｇ）と設定の第２基準値となるときの鋳造量（Ｑｐｅａｋ）をそれぞれ計算する第２段階；前記第１段階と第２段階で得られた値を、設定の直線関数と指数関数にそれぞれ代入して、特定の鋳造量に対する汚染度を求める第３段階；及び前記直線関数と指数関数によって得られた汚染度を互いに比較し、両者の中でより小さな値を特定の鋳造量による汚染度に決定する第４段階；を含むことを特徴とする。

前記第２段階で、第１基準値は０．０１、第２基準値は汚染濃度が最大であるときの値であり、前記ＱｐｌｕｇはＱｒｍと第１比例係数（ｇ）を掛け算して得られ、前記ＱｐｅａｋはＱｒｍと第２比例係数（ｈ）を掛け算して得られ、前記第１比例係数（ｇ）は０〜０．３の間で決定され、前記第２比例係数（ｈ）は０．１〜０．４の間で決定されることを特徴とする。

前記１次比例係数を適用して得られた第４段階の汚染度と前記２次比例係数を適用して得られた第４段階の汚染度をそれぞれ加算して総合溶鋼汚染度を算出することを特徴とし、前記第４段階で決定された汚染度と“０”を互いに比較し、両者の中でより大きい値を選択して最終汚染度に決定する段階をさらに含むことを特徴とする。

前記のように、本発明によれば、第１レードルの鋳造末期と第２レードルの鋳造初期に発生する汚染度を操業変数によって予測分析することで、鋳片不良率を最もよく示す溶鋼汚染源の発生時点の推定が可能であり、第２レードルの開始時の汚染源の管理に集中して鋳片の品質不良を最少化ないし除去することができる利点がある。

本発明の実施例に係わる連続鋳造機を示す側面図である。 溶鋼Ｍの流れに基づいて図１の連続鋳造機を説明するための概念図である。 図２のタンディッシュを上から見た斜視図である。 本発明の一実施例によるタンディッシュ内の溶鋼汚染予測過程を示すフローチャートである。 第１レードルの末期鋳造状況を示す図である。 第２レードルの初期鋳造状況を示す図である。 レードル交換時の溶鋼汚染度をそれぞれ示すグラフである。 レードル交換時の溶鋼汚染度をそれぞれ示すグラフである。

以下、添付図面に基づいて本発明の好適な実施例を詳細に説明する。図面において同一の構成要素はできるだけいずれの図にも同一符号で表示する。また、本発明の要旨を不必要にあいまいにし得る公知の機能及び構成についての詳細な説明は省略する。

図１は本発明の実施例に係わる連続鋳造機を示す側面図である。

同図を参照すれば、連続鋳造機は、タンディッシュ２０と、モールド３０と、２次冷却部６０及び６５と、ピンチロール７０と、カッター９０とを含むことができる。

タンディッシュ２０は、レードル１０から溶融金属を受けてモールド３０に供給する容器である。レードル１０は一対の第１レードル１１及び第２レードル１２でなり、相互に溶鋼を受けて交互にタンディッシュ２０に供給するようになる。タンディッシュ２０においては、モールド３０に流入する溶融金属の供給速度の調節、各モールド３０への溶融金属の分配、溶融金属の保存、スラグ及び非金属介在物の分離などが行われる。

モールド３０は通常に水冷式の銅製であり、受鋼した溶鋼が１次に冷却されるようにする。モールド３０は構造的に見合う一対の面が開口した形態のもので、溶鋼を収容する中空部を備える。スラブを製造する場合、モールド３０は、一対の長壁と、長壁を連結する一対の短壁とを含む。ここで、短壁は長壁より小さい広さを持つ。モールド３０の壁、主に短壁は互いに対して遠くなるかあるいは近くなるように回転して一定水準のテーパーを持つことができる。このようなテーパーは、モールド３０内で溶鋼Ｍの凝固による収縮を補償するために設定する。溶鋼Ｍの凝固程度は鋼種による炭素含量、パウダーの種類（強冷型Ｖｓ緩冷型）、鋳造速度などによって変わる。

モールド３０は、モールド３０から抜き出した連鋳片が形状を維持し、十分に凝固しなかった溶融金属が流出しないように強い凝固殻または凝固シェル（Ｓｏｌｉｄｉｆｙｉｎｇ ｓｈｅｌｌ）８１（図２参照）が形成されるようにする役目をする。水冷構造には、銅管を用いる方式、銅ブロックに水冷溝を形成する方式、水冷溝が形成された銅管を組み立てる方式などがある。

モールド３０は、溶鋼がモールドの壁面に付くことを防止するために、オシレータ４０によって発振（往復運動）する。発振の際、モールド３０と連鋳片の摩擦を減らし、焦げることを防止するために潤滑剤が用いられる。潤滑剤としては、ふいて塗る菜種油と、モールド３０内の溶融金属表面に添加されるパウダーがある。パウダーは、モールド３０内の溶融金属に添加されてスラグとなり、モールド３０と連鋳片の潤滑だけではなくモールド３０内の溶融金属の酸化・窒化の防止と、保温、溶融金属の表面に浮かび上がった非金属介在物の吸収の機能もする。パウダーをモールド３０に投入するために、パウダー供給器５０が設置される。パウダー供給器５０のパウダーを排出する部分はモールド３０の入口に向かう。

２次冷却部６０及び６５は、モールド３０で１次に冷却された溶鋼をさらに冷却する。１次冷却された溶鋼は支持ロール６０によって凝固殻が変形しないように維持されるとともに、水を噴射するスプレー手段６５によって直接冷却される。連鋳片の凝固は、概して前記２次冷却によってなされる。

引抜装置は、連鋳片が滑らないように抜き出すために、数組のピンチロール７０を用いるマルチドライブ方式などを採用している。ピンチロール７０は、溶鋼の凝固した先端部を鋳造方向に引っぱることで、モールド３０を通過した溶鋼が鋳造方向に連続的に移動することができるようにする。

カッター９０は連続的に生産される連鋳片を一定の大きさに切断するように形成される。カッター９０としては、ガストーチや油圧せん断機などが採用できる。

図２は溶鋼Ｍの流れに基づいて図１の連続鋳造機を説明するための概念図である。

同図を参照すれば、溶鋼Ｍはレードル１０に収容された状態でタンディッシュ２０に流動するようになる。このような流動のために、レードル１０には、タンディッシュ２０に向かって伸びるシュラウドノズル（Ｓｈｒｏｕｄ ｎｏｚｚｌｅ）１５が設置される。シュラウドノズル１５は溶鋼Ｍが空気に露出して酸化・窒化しないようにタンディッシュ２０内の溶鋼に漬かるように延ばす。シュラウドノズル１５の破損などによって溶鋼Ｍが空気中に露出した場合をオープンキャスティング（Ｏｐｅｎ ｃａｓｔｉｎｇ）という。

タンディッシュ２０内の溶鋼Ｍはモールド３０内に伸びる浸漬ノズル（Ｓｕｂｍｅｒｇｅｄ Ｅｎｔｒｙ Ｎｏｚｚｌｅ）２５によってモールド３０内に流動するようになる。浸漬ノズル２５はモールド３０の中央に配置され、浸漬ノズル２５の両吐出口から吐き出される溶鋼Ｍの流動が対称を成すようにする。浸漬ノズル２５を通じての溶鋼Ｍの吐出の開始、吐出速度、及び中断は、浸漬ノズル２５に対応してタンディッシュ２０に設置されるストッパー２１によって決定される。具体的に、ストッパー２１は浸漬ノズル２５の入口を開閉するように浸漬ノズル２５と同一のラインに沿って垂直に移動することができる。浸漬ノズル２５を通じての溶鋼Ｍの流動に対する制御は、ストッパー方式とは異なる、スライドゲート（Ｓｌｉｄｅ ｇａｔｅ）方式を用いることもできる。スライドゲートは板材がタンディッシュ２０内から水平方向にスライド移動しながら、浸漬ノズル２５を通じての溶鋼Ｍの吐出流量を制御するようになる。

モールド３０内の溶鋼Ｍは、モールド３０を成す壁面に接した部分から凝固し始める。これは、溶鋼Ｍの中心よりは周辺部が水冷中のモールド３０によって熱を奪われるからである。周辺部が先に凝固する方式によって、連鋳片８０の鋳造方向の後部では未凝固溶鋼８２が溶鋼Ｍから凝固した凝固シェル８１で包まれた形態を成すようになる。

ピンチロール７０（図１）がまったく凝固した連鋳片８０の先端部８３を引っぱることによって、未凝固溶鋼８２は凝固シェル８１とともに鋳造方向に移動するようになる。未凝固溶鋼８２は前記移動過程で冷却水を噴射するスプレー手段６５によって冷却される。これは、連鋳片８０において未凝固溶鋼８２が占める厚さが次第に小さくなるようにする。連鋳片８０が一地点８５に至れば、連鋳片８０は全厚が凝固シェル８１で満たされる。凝固の完了した連鋳片８０は切断地点９１で一定の大きさに切断されてスラブなどの鋳片Ｐに分けられる。

図３は図２のタンディッシュを上から見た斜視図である。

同図を参照すれば、タンディッシュ２０は、レードル１０から出鋼される溶鋼Ｍを収容するために、上部が開口した胴体２２を持つ。胴体２２は、外側に配置される鉄皮と、前記鉄皮の内側に配置される耐火物層とを含むことができる。

胴体２２の形態は、多様な形態、例えば一字型などがあり得るが、本実施例においては、‘Ｔ’字形の胴体２２を例示している。

胴体２２の一部分には注湯部２３が形成される。注湯部２３はレードル１０のシュラウドノズル１５を通じて流動する溶鋼Ｍが落下する部分である。注湯部２３はそれより広い面積を持つ出湯部２４に連通することができる。

出湯部２４は注湯部２３を通じて受鋼した溶鋼Ｍをモールド３０に案内する部分である。出湯部２４には複数の出鋼口２４ａが開口することができる。それぞれの出鋼口２４ａには浸漬ノズル２５が連結され、この浸漬ノズル２５はタンディッシュ２０の溶鋼Ｍがモールド３０に流動するように案内する。

図４は本発明の実施例によるタンディッシュ内の溶鋼汚染度予測過程を示すフローチャートであり、添付図面に基づいて汚染予測過程を説明する。

まず、レードル１０の交換の際、第１レードル１１の鋳造末期と第２レードル１２の鋳造初期に溶鋼が酷く汚染される。

図５のように、第１レードル１１の末期鋳造の際、レードルのスラグがタンディッシュ２０を通じてモールドに供給されるので、レードル末期の際に鋳片の品質不良率が増加する。

そして、図６のように、第２レードル１２の初期鋳造の際、第２レードル１２のフィラーが溶鋼に混入するかあるいはタンディッシュ２０の溶鋼高がシュラウドノズル１５より一時低くなってタンディッシュ２０で裸湯が発生して溶鋼が再酸化するかまたはタンディッシュ２０のスラグがモールドに混入する状況が発生する。このような問題によって鋳片の不良率が増加する。

したがって、レードル交換時の溶鋼汚染範囲の定量的な評価と溶鋼汚染度に対する予測が必要である。

このような溶鋼汚染度を水モデル（ｗａｔｅｒ ｍｏｄｅｌ）によって実験した結果、図７のような結果を得ることができた。すなわち、溶鋼汚染度は、第１レードル１１の末期や第２レードル１２の初期鋳造の際には時間経過（鋳造量）につれて直線状に増加していて、最大の汚染度に至れば指数的に減少する傾向があることが分かった。すなわち、レードル交換の際、汚染源の濃度は、鋳造量がＱｐｌｕｇであるときからＱｐｅａｋとなるまで線形的に“１”まで増加し、その後、指数的に減少して“０”に近づくようになる。図７はこのようにタンディッシュ２０から浸漬ノズル２５を通じてモールド３０に注入されるモールド流入口側で溶鋼汚染度をいろいろの条件でテストした後、線形にセットしたものである。

次に、図５のような状況で発生する第１レードル１１の終了時の溶鋼汚染度と図６のような状況で発生する第２レードル１２の開始時の溶鋼汚染度を求める手順をそれぞれ区分して説明する。

まず、第１レードル１１の終了時の溶鋼汚染度を求める過程を詳細に説明する。図４に示すように、汚染予測システム（図示せず）には、操業変数である、第１レードル１１の終了後にタンディッシュ２０を通じてモールドに流出される溶鋼量、つまり鋳造量（Ｑ）と、第２レードル１２の開始時に図６のようにタンディッシュ２０に残っている残余溶鋼量（Ｑｒｍ）が使用者によってそれぞれセットされる（Ｓ１１）。前記残余溶鋼量（Ｑｒｍ）の場合、第２レードル１２の開始時のタンディッシュ２０と溶鋼の総重量からタンディッシュ２０の固有重量を引き算すれば分かる。前記汚染予測システムの場合、図示しなかったが、各種の変数及びパラメーターを入力する入力手段と、メモリに保存された演算アルゴリズムと各種変数及びパラメーターによって汚染度を計算する制御部と、計算された汚染度を制御部によって文字またはグラフで表示する表示部とを含むコンピュータで構成できる。

ついで、汚染予測システムは、後レードルである第２レードル１２の開始時のタンディッシュの残余溶鋼量（Ｑｒｍ）と設定の１次比例係数を用い、第１レードル１１の終了時点後に汚染濃度が設定の第１基準値となるときの鋳造量（Ｑｐｌｕｇ）と設定の第２基準値となるときの鋳造量（Ｑｐｅａｋ）を下記の関係式１によってそれぞれ計算する（Ｓ１２、Ｓ１３）。
関係式１
Ｑ_ｐｌｕｇ＝ｇ×Ｑ_ｒｍ
Ｑ_ｐｅａｋ＝ｈ×Ｑ_ｒｍ

ここで、Ｑｒｍは後レードルである第２レードルの開始時のタンディッシュの残余溶鋼量（ｔｏｎ）、Ｑｐｌｕｇは第１レードル終了時点後に汚染濃度が０．０１となるときの鋳造量（ｔｏｎ）、Ｑｐｅａｋは汚染源濃度（汚染濃度とも呼ぶ）が“１”であるときの鋳造量、ｇは第１比例係数、ｈは第２比例係数である。

例えば、図７において、最小汚染濃度が“０”、最大汚染濃度は“１”である。第１レードル１１の終了時点後に汚染濃度が０．０１となるときの鋳造量をＱｐｌｕｇに定義する。Ｑｐｌｕｇはレードルから流入したレードルスラグがタンディッシュ２０内から最短経路を経てモールドに注入されるのに必要な鋳造量を意味するもので、流入時点のタンディッシュの残余溶鋼量（Ｑｒｍ）と比例関係を持つ。第１比例係数（ｇ）はタンディッシュ２０内の溶鋼流れがいくらプラグフロー（ｐｌｕｇ ｆｌｏｗ）特性を持つかを示す尺度であり、タンディッシュ２０の形状、つまりプラグフローの特性によって０から０．２までの値を持つことができる。

そして、Ｑｐｅａｋは汚染源濃度が“１”であるときの鋳造量に定義する。Ｑｐｅａｋ値はタンディッシュ２０内の流動特性によって決定される値で、流入時点のタンディッシュの残余溶鋼量（Ｑｒｍ）と比例関係を持ち、第２比例係数（ｈ）は０．１から０．３までの値を持つことができる。

このように、ＱｐｌｕｇとＱｐｅａｋをそれぞれ計算した後、計算されたＱｐｌｕｇ及びＱｐｅａｋと設定の値に基づいて直線関数と指数関数による汚染度をそれぞれ計算する。直線関数と指数関数は下記の関係式２及び３のようである（Ｓ１４）。

ここで、Ｑは第１レードルの終了後の鋳造量（ｔｏｎ）、Ｑｒｍは第２レードルの開始時のタンディッシュの残余溶鋼量（ｔｏｎ）、Ｑｐｌｕｇは第１レードル終了時点後に汚染濃度が０．０１となるときの鋳造量（ｔｏｎ）、Ｑｐｅａｋは汚染源濃度が“１”であるときの鋳造量である。

ここで、ｆは第３比例係数である。

レードルスラグによる汚染源濃度は図７のように鋳造量がＱｐｌｕｇであるときからＱｐｅａｋとなるまで線形的に“１”まで増加し、以後に指数的に減少して“０”に近接するようになる。ここで、指数的に減少する程度はレードルスラグがタンディッシュ２０に流入する時点でのＱｒｍと以後に鋳造された鋳造量の比（Ｑ／Ｑｒｍ）に比例し、第３比例係数（ｆ）は３から８までの値を持つことができる。

このように、直線関数と指数関数によって得られたそれぞれの汚染度を互いに比較し、両者の中でより小さな値を特定の鋳造量による第１レードル１１の終了時の溶鋼汚染度に１次に決定する（Ｓ１５）。ここで、両者の中でより小さな値を選択する理由は、図８のグラフにおいて、ＱｐｌｕｇとＱｐｅａｋの間での汚染度は直線関数の形態（Ａ）として現れる。この際、直線関数（Ａ）の値が指数関数（Ｂ）の値よりも小さいからである。また、Ｑｐｅａｋ以上の区間では汚染度が指数関数（Ｃ）形態として現れる。この際、指数関数（Ｃ）が直線関数（Ｄ）の値よりも小さいからである。

ついで、前記で決定された汚染度と“０”を互いに比較し、両者の中でより大きい値を第１レードル１１の終了時の溶鋼汚染度に最終決定する（Ｓ１６、Ｓ１７）。ここで、汚染度を“０”と比較し、両者の中でより大きい値を選択する理由は、汚染度が負の値（−）を持つことができないからである。

一方、第２レードル１２の開始時の溶鋼汚染度を求める過程を詳細に説明する。汚染予測システム（図示せず）には、第１レードル１１の終了後にタンディッシュ２０を通じてモールドに流出される溶鋼量、つまり鋳造量（Ｑ）と第２レードル１２の開始時に図６のようにタンディッシュ２０に残っている残余溶鋼量（Ｑｒｍ）が使用者によってそれぞれセットされる（Ｓ１１）。

ついで、汚染予測システムは、第２レードル１２の開始時のタンディッシュの残余溶鋼量（Ｑｒｍ）と設定の２次比例係数（ｇ、ｈ）を用い、第１レードル１１の終了時点後に汚染濃度が設定の第１基準値となるときの鋳造量（Ｑｐｌｕｇ）と設定の第２基準値となるときの鋳造量（Ｑｐｅａｋ）を前記関係式１によってそれぞれ計算する（Ｓ１２、Ｓ１８）。前記２次比例係数は前述した１次比例係数と同一のパラメーターであるが、ただその値が違うことができる。

例えば、図７において、最小汚染濃度は“０”、最大汚染濃度は“１”である。第１レードル１１の終了時点後に汚染濃度が０．０１となるときの鋳造量がＱｐｌｕｇに定義され、Ｑｐｌｕｇは前記関係式１によって計算できる
。Ｑｐｌｕｇはレードルから流入したレードルスラグがタンディッシュ２０内から最短経路を経てモールドに注入されるのに必要な鋳造量を意味するもので、流入時点のタンディッシュの残余溶鋼量（Ｑｒｍ）と比例関係を持つ。第１比例係数（ｇ）はタンディッシュ２０内の溶鋼流れがいくらプラグフロー（ｐｌｕｇ ｆｌｏｗ）の特性を持つかを示す尺度で、タンディッシュ２０の形状、つまりプラグフローの特性によって０．１から０．３までの値を持つことができる。

そして、Ｑｐｅａｋは汚染源濃度が“１”であるときの鋳造量に定義され、Ｑｐｅａｋは前記関係式１によって計算できる。
（Ｑ_ｐｅａｋ＝ｈ×Ｑ_ｒｍ）
Ｑｐｅａｋ値はタンディッシュ２０内の流動特性によって決定される値で、流入時点のタンディッシュの残余溶鋼量（Ｑｒｍ）と比例関係を持ち、第２比例係数（ｈ）は０．２から０．４までの値を持つことができる。

このように、ＱｐｌｕｇとＱｐｅａｋをそれぞれ計算した後、計算されたＱｐｌｕｇ及びＱｐｅａｋと設定の値に基づいて直線関数と指数関数による汚染度をそれぞれ計算する（Ｓ１９）。直線関数と指数関数は前記関係式２及び３のようである。

レードルのフィラーとタンディッシュスラグ及び溶鋼の再酸化による汚染源濃度は、図７のように鋳造量がＱｐｌｕｇであるときからＱｐｅａｋとなるまで線形的に“１”まで増加し、以後に指数的に減少して“０”に近づくようになる。ここで、指数的に減少する程度は、レードルスラグが流入する時点でのＱｒｍと以後に鋳造された鋳造量の比（Ｑ／Ｑｒｍ）に比例し、第３比例係数（ｆ）は３から８までの値を持つことができる。タンディッシュの残余溶鋼量（Ｑｒｍ）は第２レードル１２の開放直前に最少量となり、第２レードル１２の開放後に正常の溶鋼量となるまで上昇するようになる。第３比例係数（ｆ）は、第２レードル１２の開放直前にタンディッシュ内の溶鋼量が少ないほど範囲（３〜８）内で大きくなり、第２レードル１２の開放後に正常の溶鋼量となるまで第２レードル１２からタンディッシュ３０に供給される分当たり溶鋼量が多いほど範囲内で大きくなる。

このように、直線関数と指数関数によって得られたそれぞれの汚染度を互いに比較し、両者の中でより小さな値を特定の鋳造量による第２レードル１２の開始時の溶鋼汚染度に１次決定する（Ｓ２０）。

ついで、前記で決定された汚染度と“０”を互いに比較し、両者の中でより大きい値を第２レードル１２の開始時の溶鋼汚染度に最終決定する（Ｓ２１、Ｓ２２）。

前記で説明したように、第１レードル１１の終了時の溶鋼汚染度と第２レードル１２の開始時の溶鋼汚染度は第１比例係数（ｇ）、第２比例係数（ｈ）及び第３比例係数（ｆ）の値のみが違うだけ、同一の関係式と手順を用いて計算される。

このように、第１レードル１１の終了時の溶鋼汚染度（Ｃ１）と、第２レードル１２の開始時の溶鋼汚染度（Ｃ２）を求める過程を全体的に示せば下記の関係式４及び５のようである。すなわち、溶鋼汚染度（Ｃ１、Ｃ２）を求める方法は、関係式４及び５のように決定された直線関数と指数関数を比較し、より小さな値を選択した後、選択された値と“０”を互いに比較し、より大きい値を選択して特定の鋳造量（Ｑ）による汚染度に決定する。

ついで、汚染予測システムは、１次比例係数を適用して得られた第１レードル１１の終了時の汚染度（Ｃ１）と前記２次比例係数を適用して得られた第２レードル１２の開始時の汚染度（Ｃ２）をそれぞれ加算して、下記の関係式６のように総合溶鋼汚染度（Ｔｃ）を算出するようになる（Ｓ２３）。

ここで、Ｃ１は第１レードル１１の終了時の汚染度、Ｃ２は第２レードル１２の開始時の汚染度、Ａは加重値である。

前記加重値（Ａ）は０．２から０．４までの値となることができ、第１レードル１１の終了時の汚染源の影響が３０％内外、後レードルの開始時の汚染源の影響が７０％内外であるので、加重値（Ａ）は０．３程度が好ましい。

このように、汚染度予測過程によって、操業変数（Ｑ、Ｑｒｍ）とタンディッシュ２０の形状による鋳片不良率を最もよく示す溶鋼汚染源の発生時点の推定が可能であるので、連鋳片を切断する位置を可変調整することで、鋳片の品質不良を最少化することができ、第２レードル１２の開始時の汚染源の管理に集中して鋳片の品質不良を最少化ないし除去することができる。

前記のような本発明は好適な実施例に基づいて説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を持った者は本発明の本質的技術範囲内で前記本発明の詳細な説明とは異なる形態の実施例を具現することができる。ここで、本発明の本質的技術範囲は特許請求範囲に開示されており、それと同等な範囲内にあるすべての相違点は本発明に含まれるものに解釈されなければならないであろう。

１０ レードル
１１ 第１レードル
１２ 第２レードル
１５ シュラウドノズル
２０ タンディッシュ
２５ 浸漬ノズル
３０ モールド
４０ モールドオシレータ
５０ パウダー供給器
５１ パウダー層
５２ 液体流動層
５３ 潤滑層
６０ 支持ロール
６５ スプレー
７０ ピンチロール
８０ 連鋳片
８１ 凝固シェル
８２ 未凝固溶鋼
８３ 先端部
８５ 凝固完了点

Claims (6)

1. 第１レードルの終了後の鋳造量（Ｑ）と第２レードルの開始時のタンディッシュの残余溶鋼量（Ｑｒｍ）をそれぞれ指定する第１段階；
   前記残余溶鋼量（Ｑｒｍ）と設定の１次比例係数または２次比例係数を用い、第１レードルの終了時点後に汚染濃度が設定の第１基準値となるときの鋳造量（Ｑｐｌｕｇ）と設定の第２基準値となるときの鋳造量（Ｑｐｅａｋ）をそれぞれ計算する第２段階；
   前記で得られた鋳造量（Ｑ、Ｑｐｌｕｇ、Ｑｐｅａｋ）及び残余溶鋼量（Ｑｒｍ）を、設定の直線関数と指数関数にそれぞれ代入して特定の鋳造量に対する汚染濃度を求める第３段階；及び
   前記直線関数と指数関数によって得られた汚染濃度を互いに比較し、両者の中でより小さな値を特定の鋳造量による汚染濃度に決定する第４段階；を含み、
   第２基準値は最大であるときの汚染濃度であり、第１基準値は、最大となるときの汚染濃度を１として、０．０１となるときの汚染濃度であり、
   前記Ｑｐｌｕｇはタンディッシュの残余溶鋼量（Ｑｒｍ）と第１比例係数（ｇ）を掛け算して得られ、前記Ｑｐｅａｋはタンディッシュの残余溶鋼量（Ｑｒｍ）と第２比例係数（ｈ）を掛け算して得られ、
   前記第３段階で、特定の鋳造量に対する汚染濃度（Ｃ）は下記関係式１の直線関数と下記関係式２の指数関数によってそれぞれ計算される、レードル交換時の溶鋼汚染範囲予測方法。
   ここで、Ｑは第１レードルの終了後の鋳造量（ｔｏｎ）、Ｑｒｍは第２レードルの開始時のタンディッシュの残余溶鋼量（ｔｏｎ）、Ｑｐｌｕｇは第１レードル終了時点後に汚染濃度が前記第１基準値となるときの鋳造量（ｔｏｎ）、Ｑｐｅａｋは汚染源濃度が前記第２基準値となるときの鋳造量（ｔｏｎ）、ｆは第３比例係数である。
2. 前記第１比例係数（ｇ）は０〜０．３の間で決定され、前記第２比例係数（ｈ）は０．１〜０．４の間で決定される、請求項１に記載のレードル交換時の溶鋼汚染範囲予測方法。
3. 前記第１比例係数（ｇ）は、前記１次比例係数において０〜０．２の間で決定され、前記２次比例係数において０．１〜０．３の間で決定され、
   前記第２比例係数（ｈ）は、前記１次比例係数において０．１〜０．３の間で決定され、２次比例係数において０．２〜０．４の間で決定される、請求項１に記載のレードル交換時の溶鋼汚染範囲予測方法。
4. 前記第３比例係数（ｆ）は３〜８の間で決定される、請求項１〜３のいずれか一項に記載のレードル交換時の溶鋼汚染範囲予測方法。
5. 前記１次比例係数を適用して得られた第４段階の汚染濃度と前記２次比例係数を適用して得られた第４段階の汚染濃度をそれぞれ加算して総合溶鋼汚染濃度（Ｔｃ）を算出し、前記総合溶鋼汚染濃度（Ｔｃ）は下記関係式３によって計算される、請求項１〜４のいずれか一項に記載のレードル交換時の溶鋼汚染範囲予測方法。
   ここで、Ｃ１は第１レードルの終了時の１次比例係数を適用して得られた汚染濃度、Ｃ２は第２レードルの開始時の２次比例係数を適用して得られた汚染濃度、Ａは加重値である。
6. 前記加重値（Ａ）は０．２５〜０．３５の間の値である、請求項５に記載のレードル交換時の溶鋼汚染範囲予測方法。