RU2813046C1

RU2813046C1 - Method for predicting breakthrough, method of operating continuous casting machine and device for breakthrough prediction

Info

Publication number: RU2813046C1
Application number: RU2022132800A
Authority: RU
Inventors: Рёсукэ МАСУДА; Ёсинари ХАСИМОТО; Акитоси МАЦУИ; Суго МОРИТА; Тацуро ХАЯСИДА; Тайга КОРИЯМА; Такэхидэ ХИРАТА
Original assignee: ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН
Priority date: 2020-06-18
Filing date: 2021-04-09
Publication date: 2024-02-06

Abstract

FIELD: continuous casting.

SUBSTANCE: method for predicting the breakthrough of a solidified shell of a product cast in a mould of a continuous casting machine includes the steps of input, measurement, interpolation, calculation and prediction. At the input stage, the dimensions of the solid product removed from the crystallizer are entered. At the measurement stage, the temperature of the crystallizer is measured using a set of thermometers built into the crystallizer. At the interpolation stage, the temperatures measured by the plurality of thermometers are interpolated according to the dimensions of the solid product. At the calculation stage, based on the temperatures obtained as a result of interpolation processing, the degree of deviation from the normal operation of the crystallizer is calculated, at which a breakthrough of the hardened shell of the product did not occur, while the component in the direction orthogonal to the vector of influence coefficients obtained by the method is used as the indicated degree of deviation main components. In the forecasting stage, a breakthrough is predicted based on the calculated degree of deviation.

EFFECT: ensured accuracy of breakthrough prediction.

9 cl, 14 dwg, 1 tbl

Description

Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates

Настоящее изобретение относится к способу прогнозирования прорыва, способу работы машины непрерывного литья и устройству прогнозирования прорыва.The present invention relates to a breakthrough prediction method, a continuous casting machine operating method, and a breakthrough prediction apparatus.

Уровень техникиState of the art

Обычно в качестве способа работы машины непрерывного литья известен процесс непрерывного литья, при котором расплавленная сталь заливается в кристаллизатор, залитая расплавленная сталь охлаждается кристаллизатором, в который встроена труба водяного охлаждения для отверждения поверхности расплавленной стали, полуотвердевший непрерывный продукт извлекается из нижней части кристаллизатора вытяжным валиком, и, наконец, полностью отвердевший твердый продукт образуется в результате распылительного охлаждения. В процессе непрерывного литья все чаще требуется повышение производительности за счет высокоскоростного литья. С другой стороны, увеличение скорости литья приводит к уменьшению толщины отвердевшей оболочки продукта в нижней части кристаллизатора и неравномерному распределению толщины отвердевшей оболочки. В результате может происходить так называемый прорыв, при котором отвердевшая оболочка разрушается, приводя к утечке стали, когда участок с малой толщиной отвердевшей оболочки выходит из кристаллизатора. Когда происходит прорыв, возникает длительное время простоя, и вследствие этого производительность значительно снижается. Поэтому существует потребность в способе прогнозирования прорыва, способном точно предсказать возникновение прорыва при выполнении высокоскоростного литья.Generally, as the operating method of continuous casting machine, the continuous casting process is known, in which molten steel is poured into the mold, the poured molten steel is cooled by the mold, which is embedded with a water cooling pipe to solidify the surface of the molten steel, the semi-solidified continuous product is extracted from the bottom of the mold by a drawing roller, and finally, a fully cured solid product is formed by spray cooling. Continuous casting processes increasingly require increased productivity through high-speed casting. On the other hand, increasing the casting speed leads to a decrease in the thickness of the hardened shell of the product in the lower part of the mold and an uneven distribution of the thickness of the hardened shell. As a result, a so-called blowout can occur, in which the hardened shell breaks down, leading to leakage of steel when a section with a small thickness of the hardened shell exits the mold. When a breakthrough occurs, there is a lot of downtime and as a result, productivity is significantly reduced. Therefore, there is a need for a blowout prediction method capable of accurately predicting the occurrence of blowout when performing high speed casting.

В качестве способа прогнозирования прорыва, для принятия контрмер против прорыва из-за прилипания, при котором отвердевшая оболочка прилипает к кристаллизатору, известно, что прорыв прогнозируется по обнаружению прилипания отвердевшей оболочки к кристаллизатору, исходя за изменения температуры, измеренной устройством измерения температуры, таким как термопара, встроенная в медную пластину.As a method for predicting breakthrough, for taking countermeasures against sticking breakthrough in which the solidified shell sticks to the mold, it is known that breakthrough is predicted by detecting the sticking of the solidified shell to the mold based on the change in temperature measured by a temperature measuring device such as a thermocouple , built into a copper plate.

Например, в Патентной литературе 1 раскрыт способ мониторинга прорыва из-за прилипания, при котором множество устройств измерения температуры расположено горизонтально ниже поверхности расплавленного металла в кристаллизаторе машины непрерывного литья для формирования матрицы устройств измерения температуры, причем матрицы устройств измерения температуры расположены на нескольких уровнях в направлении литья, при этом устройства измерения температуры, расположенные в матрице устройств измерения температуры более высокого уровня, и устройства измерения температуры, расположенные в матрице устройств измерения температуры более низкого уровня для любых двух уровней из совокупности уровней, расположены на одной и той же вертикальной линии, при этом измеренные устройствами измерения температуры значения передаются на арифметическое устройство, и делается вывод, что имеет место прорыв прилипания, когда выполняются оба условия из нижеперечисленных условий 1 и 2.For example, Patent Literature 1 discloses a method for monitoring stick breakthrough in which a plurality of temperature measuring devices are arranged horizontally below the surface of molten metal in a mold of a continuous casting machine to form an array of temperature measuring devices, wherein the arrays of temperature measuring devices are arranged at multiple levels in the direction casting, wherein temperature measuring devices located in a matrix of temperature measuring devices of a higher level, and temperature measuring devices located in a matrix of temperature measuring devices of a lower level for any two levels from a set of levels, are located on the same vertical line, with In this case, the values measured by the temperature measuring devices are transmitted to the arithmetic device, and it is concluded that adhesion breakthrough has occurred when both conditions from conditions 1 and 2 below are satisfied.

Условие 1: в матрице измерения температуры верхнего уровня и/или в матрице измерения температуры нижнего уровня значения температуры, измеренные, смежными друг с другом устройствами измерения температуры, увеличиваются, а затем уменьшаются.Condition 1: In the upper level temperature measurement matrix and/or in the lower level temperature measurement matrix, the temperature values measured by temperature measuring devices adjacent to each other increase and then decrease.

Условие 2: значение температуры, измеренное измерительным устройством нижнего уровня, расположенного на вертикальной линии, является выше, чем измеренное значение температуры измерительного устройства верхнего уровня.Condition 2: The temperature value measured by the lower level measuring device located on the vertical line is higher than the measured temperature value of the upper level measuring device.

В Патентной литературе 2 раскрыт способ прогнозирования прорыва, включающий в себя: этап определения температуры кристаллизатора совокупностью термометров, встроенных в кристаллизатор машины непрерывного литья и имеющих полученные коэффициенты чувствительности; этап определения вектора, в качестве вектора коэффициентов чувствительности, компоненты которого являются коэффициентами чувствительности каждого из совокупности термометров, и определения вектора, в качестве вектора измеренных температур, компонентами которого являются значение температуры каждого из совокупности термометров; этап вычисления, в качестве степени отклонения, компонентов указанного вектора измеренных температур в направлении, ортогональном указанному вектору коэффициентов чувствительности; этап присвоения первого счета термометру, для которого компонент степени отклонения превышает порог; этап определения расчетного вектора по термометру, в котором указанный первый счет определен в качестве счета по термометру, и наличие или отсутствие счета для каждого из совокупности термометров определяется в качестве компонента; этап присвоения второго счета центральному термометру, когда в указанном расчетном векторе по термометрам счеты присвоены каждому термометру и термометру, соседнему с каждым термометром; и этап обнаружения появления предвестника прорыва по второму счету.Patent Literature 2 discloses a method for predicting breakthrough, including: the step of determining the temperature of the mold by a set of thermometers built into the mold of the continuous casting machine and having the obtained sensitivity coefficients; the stage of determining a vector, as a vector of sensitivity coefficients, the components of which are the sensitivity coefficients of each of the set of thermometers, and determining the vector, as a vector of measured temperatures, the components of which are the temperature value of each of the set of thermometers; the step of calculating, as the degree of deviation, components of the specified vector of measured temperatures in a direction orthogonal to the specified vector of sensitivity coefficients; the step of assigning a first count to a thermometer for which the deviation degree component exceeds a threshold; a step of determining a thermometer calculation vector, in which said first count is determined as a thermometer count, and the presence or absence of a count for each of the plurality of thermometers is determined as a component; the stage of assigning a second account to the central thermometer, when in the specified calculation vector for thermometers, accounts are assigned to each thermometer and the thermometer adjacent to each thermometer; and the stage of detecting the appearance of a harbinger of a breakthrough in the second count.

Список цитированияCitation list

Патентная литература 1: JP 2017154155 APatent Literature 1: JP 2017154155 A

Патентная литература 2: JP 5673100 B2Patent Literature 2: JP 5673100 B2

Краткое изложение сущности изобретенияSummary of the invention

Техническая проблемаTechnical problem

Однако способ мониторинга прорыва из-за прилипания, раскрытый в Патентной литературе 1, обеспечивает получение величины изменения температуры в отношении данных временного ряда измеренной температуры. Поэтому, даже если измеренная температура изменилась из-за фактора, отличного от предвестника прорыва, например, из-за изменения скорости литья, существует вероятность ошибочного обнаружения того, что может произойти прорыв.However, the stick breakthrough monitoring method disclosed in Patent Literature 1 provides a temperature change amount with respect to measured temperature time series data. Therefore, even if the measured temperature has changed due to a factor other than a breakout precursor, such as a change in casting speed, there is a possibility of erroneously detecting that a breakout may occur.

Способ прогнозирования прорыва, раскрытый в Патентной литературе 2, определяет само значение измеренной температуры как вектор измеренной температуры для вычисления степени отклонения. Поэтому во время нестационарной работы, такой как изменение ширины твердого продукта во время работы, степень отклонения увеличивается из-за изменения, например, ширины литья расплавленной по отношению к кристаллизатору, и существует возможность ошибочного обнаружения того, что может произойти прорыв.The breakthrough prediction method disclosed in Patent Literature 2 determines the measured temperature value itself as a vector of the measured temperature to calculate the degree of deviation. Therefore, during unsteady operation such as the change in the width of the solid product during operation, the degree of deviation increases due to the change in, for example, the width of the molten casting with respect to the mold, and there is a possibility of erroneously detecting that a breakthrough may occur.

Настоящее изобретение было сделано с учетом вышеупомянутых проблем, и задачей настоящего изобретения является предложение способа прогнозирования прорыва, способа работы машины непрерывного литья и устройства прогнозирования прорыва, способных точно прогнозировать прорыв.The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a breakthrough prediction method, a continuous casting machine operating method and a breakthrough prediction device capable of accurately predicting a breakthrough.

Решение проблемыSolution

Для решения вышеописанной проблемы и достижения цели, предлагаемый в настоящем изобретении способ прогнозирования прорыва содержит: этап ввода размеров твердого продукта, извлекаемого из кристаллизатора машины непрерывного литья; этап измерения температуры кристаллизатора с помощью совокупности термометров, встроенных в кристаллизатор; этап выполнения интерполяционной обработки температур, измеренных множеством термометров, в соответствии с размерами твердого продукта; этап вычисления, в качестве степени отклонения от нормальной работы, при которой не произошло прорыва, на основе температур, вычисленных при интерполяционной обработке, компонента в направлении, ортогональном вектору коэффициентов влияния, полученному методом главных компонент; и этап прогнозирования прорыва на основе степени отклонения.To solve the above problem and achieve the goal, the breakthrough prediction method of the present invention comprises: a step of inputting the dimensions of a solid product extracted from a mold of a continuous casting machine; the step of measuring the temperature of the crystallizer using a set of thermometers built into the crystallizer; the step of performing interpolation processing of temperatures measured by a plurality of thermometers in accordance with the dimensions of the solid product; a step of calculating, as the degree of deviation from normal operation at which no breakthrough occurred, based on the temperatures calculated by interpolation processing, a component in a direction orthogonal to the vector of influence coefficients obtained by the principal component method; and a breakthrough prediction step based on the degree of deviation.

Кроме того, в описанном выше способе прогнозирования прорыва, согласно настоящему изобретению, этап выполнения интерполяционной обработки включает в себя, посредством интерполяционной обработки измеренной температуры каждого из совокупности термометров, вычисление температуры в центральной точке каждой ячейки из совокупности вычислительных ячеек, равномерно распределенных в соответствии с размером твердого продукта.Moreover, in the above-described breakthrough prediction method according to the present invention, the step of performing interpolation processing includes, by interpolating the measured temperature of each of a plurality of thermometers, calculating the temperature at the center point of each cell from a plurality of calculation cells uniformly distributed according to the size solid product.

Кроме того, в описанном выше способе прогнозирования прорыва, согласно настоящему изобретению, количество вычислительных ячеек остается постоянным даже при изменении размера твердого продукта.Moreover, in the above-described breakthrough prediction method according to the present invention, the number of computation cells remains constant even when the size of the solid product changes.

Кроме того, в описанном выше способе прогнозирования прорыва, согласно настоящему изобретению, этап вычисления степени отклонения включает в себя получение среднего значения из температуры каждой из совокупности вычислительных ячеек, расположенных на одинаковом расстоянии от верхнего конца кристаллизатора в направлении литья расплавленной стали относительно кристаллизатора, получение разности температуры от среднего значения температуры для каждой из совокупности вычислительных ячеек и вычисление степени отклонения от полученной разности с использованием вектора коэффициентов влияния.Moreover, in the above-described breakthrough prediction method according to the present invention, the step of calculating the degree of deviation includes obtaining an average value from the temperature of each of a plurality of calculation cells located at the same distance from the upper end of the mold in the casting direction of the molten steel relative to the mold, obtaining the difference temperature from the average temperature value for each of the set of computational cells and calculating the degree of deviation from the resulting difference using a vector of influence coefficients.

Кроме того, в описанном выше способе прогнозирования прорыва, согласно настоящему изобретению, этап прогнозирования прорыва включает в себя прогнозирование прорыва на основе смежности вычислительной ячейки, в которой абсолютное значение степени отклонения превышает заданный второй порог, если скорость изменения по времени степени отклонения превышает первый заданный порог.Further, in the above-described breakthrough prediction method according to the present invention, the breakthrough prediction step includes predicting a breakthrough based on the adjacency of a computing cell in which the absolute value of the deviation degree exceeds a predetermined second threshold if the rate of change over time of the deviation degree exceeds the first predetermined threshold. .

Кроме того, в описанном выше способе прогнозирования прорыва, согласно настоящему изобретению, этап прогнозирования прорыва включает в себя этап присвоения первого счета вычислительной ячейке, в которой степень отклонения превышает второй порог, этап вычисления второго счета, исходя из первого счета, на основе смежности вычислительной ячейки, которой присвоен первый счет, и этап прогнозирования прорыва на основе второго счета.Moreover, in the above-described breakthrough prediction method according to the present invention, the breakthrough prediction step includes the step of assigning a first score to a computing cell in which the degree of deviation exceeds the second threshold, the step of calculating a second score based on the first score based on the adjacency of the computation cell , to which the first count is assigned, and the stage of predicting a breakthrough based on the second count.

Кроме того, в описанном выше способе прогнозирования прорыва, согласно настоящему изобретению, вектор коэффициентов влияния представляет собой вектор коэффициентов чувствительности, имеющий в качестве компонента коэффициент чувствительности каждого из совокупности термометров.Moreover, in the above-described breakthrough prediction method according to the present invention, the vector of influence coefficients is a vector of sensitivity coefficients having the sensitivity coefficient of each of a plurality of thermometers as a component.

Кроме того, предлагаемый в настоящем изобретении способ работы машины непрерывного литья включает в себя снижение скорости литья, с которой расплавленная сталь заливается в кристаллизатор, если прогнозируется прорыв на основе способа прогнозирования прорыва по настоящему изобретению.In addition, the method of operating a continuous casting machine of the present invention includes reducing the casting speed at which molten steel is poured into the mold if a breakthrough is predicted based on the breakthrough prediction method of the present invention.

Кроме того, устройство прогнозирования прорыва согласно изобретению содержит: блок ввода, выполненный с возможностью ввода размера твердого продукта, извлекаемого из кристаллизатора машины непрерывного литья; совокупность термометров, встроенных в кристаллизатор и предназначенных для определения температуры кристаллизатора; блок выполнения интерполяционной обработки, выполненный с возможностью выполнения интерполяционной обработки температур, измеренных совокупностью термометров, в соответствии с размером твердого продукта; блок вычисления степени отклонения, выполненный с возможностью вычисления, в качестве степени отклонения от нормальной работы, при которой прорыв не произошел, на основе температур, вычисленных при выполнении интерполяционной обработки, компонента в направлении, ортогональном вектору коэффициентов влияния, полученному методом главных компонент; и блок прогнозирования прорыва, выполненный с возможностью прогнозирования прорыва на основе степени отклонения.In addition, the breakthrough prediction device according to the invention includes: an input unit configured to input the size of a solid product extracted from a mold of a continuous casting machine; a set of thermometers built into the crystallizer and designed to determine the temperature of the crystallizer; an interpolation processing execution unit configured to perform interpolation processing of temperatures measured by the plurality of thermometers in accordance with the size of the solid product; a deviation degree calculating unit configured to calculate, as the degree of deviation from normal operation at which a breakthrough does not occur, based on the temperatures calculated when performing the interpolation processing, a component in a direction orthogonal to the vector of influence coefficients obtained by the principal component method; and a breakthrough prediction unit configured to predict the breakthrough based on the degree of deviation.

Полезные эффекты изобретенияBeneficial effects of the invention

Предлагаемые в настоящем изобретении способ прогнозирования прорыва, способ работы машины непрерывного литья и устройство прогнозирования прорыва способны обеспечить точное прогнозирование прорыва.The breakthrough prediction method, the continuous casting machine operating method, and the breakthrough prediction apparatus of the present invention are capable of accurately predicting breakthrough.

Краткое описание чертежейBrief description of drawings

На Фиг. 1 схематически показана конфигурация предлагаемой в настоящем изобретении машины непрерывного литья.In FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a continuous casting machine according to the present invention.

На Фиг. 2 схематически показана конфигурация кристаллизатора, в который встроены термометры, в одном из вариантов осуществления предлагаемой в настоящем изобретении машины непрерывного литья.In FIG. 2 schematically shows the configuration of a mold in which thermometers are integrated in one embodiment of the continuous casting machine of the present invention.

На Фиг. 3(a) показано состояние расплавленной стали и отвердевшей оболочки в кристаллизаторе в случае прорыва.In FIG. Figure 3(a) shows the state of molten steel and solidified shell in the mold in the event of a breakthrough.

На Фиг. 3(b) показано состояние разрушенного участка отвердевшей оболочки в случае явления прорыва.In FIG. 3(b) shows the state of the destroyed section of the hardened shell in the event of a breakthrough phenomenon.

На Фиг. 4(a) показано распределение температуры в кристаллизаторе в момент, когда произошло схватывание.In FIG. 4(a) shows the temperature distribution in the crystallizer at the moment when setting occurs.

На Фиг. 4(b) показано распределение температуры в кристаллизаторе через 10 секунд после момента, когда произошло схватывание.In FIG. 4(b) shows the temperature distribution in the crystallizer 10 seconds after the moment when setting occurred.

На Фиг. 5 показана блок-схема, иллюстрирующая пример процедуры предлагаемого в одном из вариантов осуществления настоящего изобретении способа прогнозирования прорыва.In FIG. 5 is a flowchart illustrating an example procedure of a breakout prediction method according to one embodiment of the present invention.

На Фиг. 6 представлена диаграмма, иллюстрирующая корреляцию между температурами, измеренными термометрами, в нормальном состоянии, в котором прорыв не происходит.In FIG. 6 is a diagram illustrating the correlation between temperatures measured by thermometers in a normal state in which no breakthrough occurs.

На Фиг. 7 представлена диаграмма, иллюстрирующая корреляцию между температурами, измеренными термометрами, при возникновении предвестника, такого как схватывание, ведущего к прорыву.In FIG. 7 is a chart illustrating the correlation between temperatures measured by thermometers when a precursor, such as seizure, leading to breakthrough occurs.

На Фиг. 8(a) представлена диаграмма, иллюстрирующая взаимосвязь между температурами, измеренными термометрами, и температурами, при которых была выполнена интерполяционная обработка в случае, когда ширина твердого продукта, извлекаемого из нижнего конца кристаллизатора, большая.In FIG. 8(a) is a diagram illustrating the relationship between the temperatures measured by the thermometers and the temperatures at which interpolation processing was performed in the case where the width of the solid product extracted from the lower end of the mold is large.

На Фиг. 8(b) представлена диаграмма, иллюстрирующая взаимосвязь между температурами, измеренными термометрами, и температурами, при которых была выполнена интерполяционная обработка в случае, когда ширина твердого продукта, извлекаемого из нижнего конца кристаллизатора, маленькая.In FIG. 8(b) is a diagram illustrating the relationship between the temperatures measured by the thermometers and the temperatures at which interpolation processing was performed in the case where the width of the solid product extracted from the lower end of the mold is small.

На Фиг. 9 представлена схема, иллюстрирующая позиционное соотношение между термометрами и вычислительными ячейками, расположенными на одинаковом расстоянии от верхнего конца кристаллизатора.In FIG. 9 is a diagram illustrating the positional relationship between thermometers and computing cells located at the same distance from the upper end of the mold.

На Фиг. 10(a) представлена диаграмма, иллюстрирующая изменение во времени абсолютного значения степени отклонения в случае, когда произошло схватывание.In FIG. 10(a) is a diagram illustrating the change over time of the absolute value of the degree of deviation in the case where setting has occurred.

На Фиг. 10(b) представлен график, иллюстрирующий изменение во времени скорости изменения степени отклонения в случае, когда произошло схватывание.In FIG. 10(b) is a graph illustrating the time variation of the rate of change of the degree of deflection in the case where setting has occurred.

На Фиг. 11(a) представлен график, иллюстрирующий изменение во времени абсолютного значения степени отклонения в случае, когда схватывание не произошло.In FIG. 11(a) is a graph illustrating the change in time of the absolute value of the degree of deviation in the case where setting has not occurred.

На Фиг. 11(b) представлен график, иллюстрирующий изменение во времени скорости изменения степени отклонения в случае, когда схватывание не произошло.In FIG. 11(b) is a graph illustrating the time variation of the rate of change of the degree of deflection in the case where setting has not occurred.

На Фиг. 12 представлена схема, иллюстрирующая пример способа определения смежности в случае, когда вычислительная ячейка, для которой выполнена интерполяционная обработка, расположена на одном уровне.In FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a method for determining adjacency in the case where a computation cell for which interpolation processing is performed is located at the same level.

На Фиг. 13 представлена схема, иллюстрирующая способ определения того, что условие смежности выполняется, когда вычислительные ячейки расположены на двух уровнях, верхнем и нижнем уровнях, в направлении литья, и счет получен в вычислительной ячейке, соответствующей трем смежным точкам в вычислительных ячейках верхнего уровня и одной из этих трех смежных точек вычислительных ячеек верхнего уровня в вычислительных ячейках нижнего уровня.In FIG. 13 is a diagram illustrating a method for determining that the adjacency condition is satisfied when the computation cells are located at two levels, the upper and lower levels, in the casting direction, and the count is obtained in the computation cell corresponding to three adjacent points in the computation cells of the upper level and one of these three adjacent points of the upper-level computational cells in the lower-level computational cells.

На Фиг. 14 представлен график временной зависимости данных обнаружения в случае, когда прорыв спрогнозирован посредством способа прогнозирования прорыва, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения.In FIG. 14 is a graph showing a time course of detection data in a case where a breakthrough is predicted by a breakthrough prediction method according to an embodiment of the present invention.

Подробное описание вариантов осуществления изобретенияDetailed Description of Embodiments of the Invention

Ниже описываются варианты осуществления способа прогнозирования прорыва, способа работы машины непрерывного литья и устройства прогнозирования прорыва, предлагаемые в настоящем изобретении. Следует отметить, что настоящее изобретение не ограничивается этими вариантами осуществления.Embodiments of the breakthrough prediction method, the continuous casting machine operating method, and the breakthrough prediction apparatus proposed in the present invention will be described below. It should be noted that the present invention is not limited to these embodiments.

На Фиг. 1 схематически представлена конфигурация машины 1 непрерывного литья в одном из вариантов осуществления изобретения. Как показано на Фиг. 1, машина 1 непрерывного литья в этом варианте осуществления включает в себя разливочное устройство 3, в которое заливается расплавленная сталь 2, медный кристаллизатор 5, который охлаждает расплавленную сталь 2, залитую из разливочного устройства 3 через погружной стакан 4, множество роликов 7, поддерживающих твердый продукт, которые перемещают полуотвердевший непрерывный продукт 6, извлекаемый из кристаллизатора 5, и блок определения 20, который определяет предвестника прорыва по температуре, измеренной термометрами 8, встроенными в кристаллизатор 5. Следует отметить, что в рассматриваемом варианте осуществления изобретения в качестве термометров 8 используются термопары, но это не является ограничением.In FIG. 1 schematically shows the configuration of a continuous casting machine 1 in one embodiment of the invention. As shown in FIG. 1, the continuous casting machine 1 in this embodiment includes a casting device 3 into which molten steel 2 is poured, a copper mold 5 that cools the molten steel 2 poured from the casting device 3 through the immersion nozzle 4, a plurality of rollers 7 supporting the solid product, which move the semi-hardened continuous product 6, extracted from the crystallizer 5, and the determination unit 20, which determines the breakout precursor by the temperature measured by thermometers 8 built into the crystallizer 5. It should be noted that in the embodiment under consideration, thermocouples are used as thermometers 8 , but this is not a limitation.

На Фиг. 2 схематически представлен вид в перспективе кристаллизатора 5 со встроенными термометрами 81,1-8m,n машины 1 непрерывного литья в рассматриваемом варианте осуществления изобретения. Как показано на Фиг. 2, кристаллизатор 5 включает в себя пару охлаждающих плит 5a с длинной боковой стороной и пару охлаждающих плит 5b с короткой боковой стороной, и сформирован в виде практически прямоугольной трубы, проходящей в вертикальном направлении. Не показанный на чертеже канал для охлаждающей воды выполнен вдоль внутренней поверхности стенки внутри охлаждающей плиты 5a с длинной боковой стороной и охлаждающей плиты 5b с короткой боковой стороной, и охлаждающая вода циркулирует в канале для охлаждения расплавленной стали 2.In FIG. 2 is a schematic perspective view of the mold 5 with built-in thermometers 81,1-8m,n of the continuous casting machine 1 in the present embodiment of the invention. As shown in FIG. 2, the mold 5 includes a pair of long side cooling plates 5a and a pair of short side cooling plates 5b, and is formed into a substantially rectangular pipe extending in a vertical direction. A cooling water passage not shown in the drawing is formed along the inner surface of the wall inside the long-sided cooling plate 5a and the short-sided cooling plate 5b, and the cooling water circulates in the molten steel cooling passage 2.

Термометры 8_1,1-8_m,n встроены в охлаждающую плиту 5a с длинной боковой стороной кристаллизатора 5 на заданной глубине от наружной поверхности стенки плиты 5a с длинной боковой стороной. Следует отметить, что в последующем описании, когда термометры 8_1,1-8_m,n не особенно отличаются друг от друга, термометры также называются просто термометрами 8. На Фиг. 2 термометры 8_1,1-8_m,n расположены в три или более уровней в направлении A литья, и термометры 8_1,1-8_1,n первого уровня, термометры 8_2,1-8_2,n второго уровня и термометры 8_m,1-8_m,n m-го уровня встроены отдельно на одной и той же плоскости. В рассматриваемом варианте осуществления изобретения направление A литья является направлением, в котором расплавленная сталь 2 заливается в кристаллизатор 5 из разливочного устройства 3 через погружной стакан 4, и является тем же направлением, что и направление, в котором твердый продукт 6 извлекается из нижнего конца кристаллизатора 5.Thermometers 8 _1,1 -8 _m,n are built into the long side cooling plate 5a of the mold 5 at a predetermined depth from the outer wall surface of the long side plate 5a. It should be noted that in the following description, when the thermometers 8 _1,1 -8 _m,n are not particularly different from each other, the thermometers are also simply called thermometers 8. In FIG. 2 thermometers 8 _1.1 -8 _m,n are located in three or more levels in casting direction A, and thermometers 8 _1.1 -8 _{1.n of} the first level, thermometers 8 _2.1 -8 _{2.n of} the second level and thermometers 8 _m,1 -8 _m,n of the m-th level are built separately on the same plane. In the present embodiment, the casting direction A is the direction in which molten steel 2 is poured into the mold 5 from the casting device 3 through the immersion nozzle 4, and is the same direction as the direction in which the solid product 6 is withdrawn from the lower end of the mold 5 .

Следует отметить, что расположение термометров 8, показанное на Фиг. 2, является лишь примером для пояснения настоящего изобретения, и термометры 8 могут располагаться по меньшей мере на одной из пары охлаждающих плит 5a с длинной стороной, по меньшей мере на одной из пары охлаждающих плит 5a с короткой стороной или на всех охлаждающих плитах 5a с длинной стороной и охлаждающих плитах 5b с короткой стороной. Из описанных выше вариантов расположения предпочтительно, чтобы термометры располагались на всех охлаждающих плитах 5a с длинной стороной и охлаждающих плита 5b с короткой стороной. Термометры 8 также могут располагаться в кристаллизаторе 5 более чем в три уровня или в один уровень в направлении A литья.It should be noted that the arrangement of thermometers 8 shown in FIG. 2 is merely an example to illustrate the present invention, and the thermometers 8 may be located on at least one of a pair of long-sided cooling plates 5a, on at least one of a pair of short-sided cooling plates 5a, or on all of the long-sided cooling plates 5a. side and cooling plates 5b with a short side. Of the arrangement options described above, it is preferable that thermometers are located on all of the long-sided cooling plates 5a and the short-sided cooling plates 5b. The thermometers 8 can also be arranged in the mold 5 in more than three levels or in one level in the casting direction A.

Теперь будет описано явление, являющееся предвестником прорыва. На Фиг. 3(a) показано состояние расплавленной стали 2 и отвердевшей оболочки 10 в кристаллизаторе 5 при явлении-предвестнике прорыва. На Фиг. 3(b) показано состояние разрушенного участка 11 отвердевшей оболочки 10 при явлении-предвестнике прорыва.A phenomenon that is a harbinger of a breakthrough will now be described. In FIG. 3(a) shows the state of the molten steel 2 and the solidified shell 10 in the mold 5 during the precursor phenomenon of a breakthrough. In FIG. 3(b) shows the state of the destroyed section 11 of the hardened shell 10 during a precursor phenomenon of a breakthrough.

Как показано на Фиг. 3(a) и 3(b), при явлении-предвестнике прорыва в кристаллизаторе 5 под воздействием какого-либо фактора происходит схватывание, и отвердевшая оболочка 10 прилипает к кристаллизатору 5. С другой стороны, поскольку твердый продукт 6 извлекается из нижнего конца кристаллизатора 5 в том же направлении, что и направление A литья, показанное на Фиг. 3(b), непосредственно под местом схватывания образуется разрушенный участок 11 отвердевшей оболочки 10. На разрушенном участке 11 отвердевшей оболочки 10 кристаллизатор 5 и расплавленная сталь 2 вступают в контакт друг с другом, и затем происходит схватывание. Пока повторяется вышеописанное явление, разрушенный участок 11 отвердевшей оболочки 10 движется вниз, и отвердевшая оболочка 10 над разрушенным участком 11 становится толще. Наконец, когда разрушенный участок 11 проходит через нижний конец кристаллизатора 5, расплавленная сталь 2 вытекает из разрушенного участка 11 и происходит прорыв.As shown in FIG. 3(a) and 3(b), when a precursor to a breakthrough occurs in the crystallizer 5, under the influence of some factor, setting occurs and the hardened shell 10 adheres to the crystallizer 5. On the other hand, since the solid product 6 is removed from the lower end of the crystallizer 5 in the same direction as casting direction A shown in FIG. 3(b), a broken portion 11 of the solidified shell 10 is formed directly below the setting point. At the broken portion 11 of the hardened shell 10, the mold 5 and the molten steel 2 come into contact with each other, and then setting occurs. While the above-described phenomenon is repeated, the destroyed portion 11 of the solidified shell 10 moves downward, and the solidified shell 10 above the destroyed portion 11 becomes thicker. Finally, when the broken portion 11 passes through the lower end of the mold 5, molten steel 2 flows out from the broken portion 11 and a breakthrough occurs.

Следует отметить, что расплавленная сталь 2 и кристаллизатор 5 находятся в контакте друг с другом на разрушенном участке 11, и поэтому температура кристаллизатора 5 локально повышается. Поэтому, например, как показано стрелкой B на Фиг. 3(b), когда разрушенный участок 11, двигаясь вниз, проходит через места расположения термометров 8_m',1-8_m',n, измеренные температуры термометров 8_m',1-8_m',n становятся высокими. Затем отвердевшая оболочка 10 над разрушенным участком 11 прилипает к кристаллизатору 5 и продолжает охлаждаться, и, таким образом, измеренные температуры термометров 8_m',1-8_m',n монотонно снижаются. С другой стороны, поскольку разрушенный участок 11 распространяется не только в направлении вниз, но и в боковом направлении, разрушенный участок 11 расширяется V-образно, как показано на Фиг. 3(b). Следует отметить, что когда разрушенный участок 11 отвердевшей оболочки 10 появляется в положении ниже, чем термометры 8_m',1-8_m',n, разрушенный участок 11 не проходит через места расположения термометров 8_m',1-8_m',n, и, таким образом, наблюдается только снижение измеренных температур термометров 8_m',1-8_m',n.It should be noted that the molten steel 2 and the mold 5 are in contact with each other at the destroyed portion 11, and therefore the temperature of the mold 5 is locally increased. Therefore, for example, as shown by arrow B in FIG. 3(b), when the destroyed portion 11, moving downwards, passes through the locations of the thermometers 8 _m',1 -8 _m',n , the measured temperatures of the thermometers 8 _m',1 -8 _m',n become high. Then the hardened shell 10 above the destroyed area 11 adheres to the crystallizer 5 and continues to cool, and thus the measured temperatures of the thermometers 8 _m',1 -8 _m',n decrease monotonically. On the other hand, since the broken portion 11 extends not only in the downward direction but also in the lateral direction, the broken portion 11 expands in a V-shape as shown in FIG. 3(b). It should be noted that when the destroyed portion 11 of the hardened shell 10 appears at a position lower than the thermometers 8 _m',1 -8 _m',n , the destroyed portion 11 does not pass through the locations of the thermometers 8 _m',1 -8 _m',n , and thus, only a decrease in the measured temperatures of thermometers 8 _m',1 -8 _m',n is observed.

На Фиг. 4(a) представлено распределение температуры в кристаллизаторе 5 в момент, когда произошло схватывание. Фиг. 4(b) иллюстрирует распределение температуры в кристаллизаторе 5 через 10 секунд после того, как произошло схватывание. Из распределения температуры кристаллизатора 5, показанного на Фиг. 4(a) и 4(b) соответственно, видно, что V-образный высокотемпературный участок распространяется в направлении вниз и вбок.In FIG. 4(a) shows the temperature distribution in the crystallizer 5 at the moment when setting has occurred. Fig. 4(b) illustrates the temperature distribution in the mold 5 10 seconds after setting has occurred. From the temperature distribution of the mold 5 shown in FIG. 4(a) and 4(b), respectively, it can be seen that the V-shaped high temperature region extends in the downward and sideways direction.

Описанное выше изменение распределения температуры в кристаллизаторе 5 также может вызываться, например, снижением скорости литья, колебаниями уровня поверхности расплавленного металла и изменением ширины твердого продукта 6. В случае снижения скорости литья или колебаний уровня поверхности расплавленного металла, температура кристаллизатора на одинаковом расстоянии от верхнего конца кристаллизатора 5, изменяется синхронно. С другой стороны, в случае, когда ширина литья во время заливки расплавленной стали 2 в кристаллизатор 5 во время работы, другими словами, ширина твердого продукта 6, извлекаемого из нижнего конца кристаллизатора 5, изменяется, колебания температуры кристаллизатора, измеренной термометрами 8, расположенными вблизи обоих концов по ширине твердого продукта 6, становятся большими.The above-described change in the temperature distribution in the mold 5 can also be caused, for example, by a decrease in the casting speed, fluctuations in the surface level of the molten metal and a change in the width of the solid product 6. In the case of a decrease in the casting speed or fluctuations in the surface level of the molten metal, the temperature of the mold is at the same distance from the upper end crystallizer 5, changes synchronously. On the other hand, in the case where the width of the casting during the pouring of molten steel 2 into the mold 5 during operation, in other words, the width of the solid product 6 withdrawn from the lower end of the mold 5 changes, fluctuations in the temperature of the mold measured by thermometers 8 located nearby both ends along the width of the solid product 6, become large.

Поэтому в рассматриваемом варианте осуществления способа прогнозирования прорыва вычисляется оценочное значение показателя не взаимоблокирования оцененной температуры во множестве мест, где была выполнена интерполяционная обработка в соответствии с шириной твердого продукта 6, и определяется скорость изменения этого оценочного значения и смежность изменения температуры в измененном месте, в результате чего повышается точность прогнозирования прорыва. Ниже подробно описывается способ прогнозирования прорыва согласно рассматриваемому варианту осуществления изобретения, основанный на вышеупомянутой технической концепции.Therefore, in the present embodiment of the breakthrough prediction method, an estimated value of the non-interlocking index of the estimated temperature at a plurality of places where interpolation processing has been performed according to the width of the solid product 6 is calculated, and the rate of change of this estimated value and the contiguity of the temperature change at the changed place are determined, as a result which increases the accuracy of forecasting a breakthrough. The following describes in detail a method for predicting a breakthrough according to the present embodiment of the invention based on the above-mentioned technical concept.

На Фиг. 5 представлена блок-схема, иллюстрирующая пример процедуры способа прогнозирования прорыва в рассматриваемом варианте осуществления изобретения. Способ прогнозирования прорыва, представленный на блок-схеме, выполняется блоком 20 определения, показанным на Фиг. 1. Следует отметить, что блок 20 определения в настоящем изобретении имеет по меньшей мере функции средства выполнения интерполяционной обработки, средства вычисления степени отклонения и средства прогнозирования прорыва. Подробности каждого этапа, показанного на Фиг. 5, описываются ниже по мере необходимости.In FIG. 5 is a flowchart illustrating an example procedure of the breakthrough prediction method in the present embodiment. The breakthrough prediction method shown in the flowchart is performed by the determination unit 20 shown in FIG. 1. It should be noted that the determination unit 20 in the present invention has at least the functions of an interpolation processing means, a deviation degree calculating means, and a breakthrough prediction means. The details of each step shown in FIG. 5 are described below as necessary.

В рассматриваемом варианте осуществления способа прогнозирования прорыва блок 20 определения заранее вычисляет коэффициенты чувствительности термометров 8_1,1-8_m,n во время нормальной работы (далее по тексту также называемой нормальным состоянием), при которой пробой не произошел (этап S1). Упомянутый коэффициент чувствительности вычисляется с использованием температуры, полученной посредством интерполяционной обработке с нормальной температурой, фактически измеренной термометром, в качестве эталона, так чтобы коэффициент чувствительности мог справиться с отливкой, имеющей другую ширину, или с неисправностью термометра, как будет описано ниже. Следует отметить, что, поскольку существует вероятность того, что коэффициент чувствительности изменяется из-за изменения состояния поверхности кристаллизатора 5 в процессе работы, предпочтительно обновлять коэффициент чувствительности в соответствующее время, например, между отливками. Затем блок 20 определения непрерывно определяет температуры T_1,1-T_m,n кристаллизатора 5 с помощью термометров 8_1,1-8_m,n (этап S2). Затем блок 20 определения выполняет интерполяционную обработку температуры кристаллизатора 5 по измеренным температурам термометров 8_1,1-8_m,n в центральных точках вычислительных ячеек 12_1,1-12_k,p, равномерно разделенных в соответствии с размерами твердого продукта 6, выдвигаемого из кристаллизатора 5 (например, шириной твердого продукта 6 и толщиной твердого продукта 6), вводимыми оператором через не показанное на чертеже устройство ввода, которое представляет собой средство ввода, такое как персональный компьютер, предусмотренный в машине 1 непрерывного литья (этап S3). Затем выполняют удаление среднего смещения на температурах T'_1,1-T'_k,p кристаллизатора 5, полученных в результате интерполяционной обработки. Другими словами, на температурах T'_1,1-T'_k,p кристаллизатора 5, полученных в результате интерполяционной обработки, получают средние значения для температур T'_1,1-T'_1,p вычислительных ячеек 12_1,1-12_1,p и для температур T'_2,1-T'_2,p и T'_k,1-T'_k,p вычислительных ячеек 12_2,1-12_2,p, соответственно, на одинаковом расстоянии от верхнего конца кристаллизатора 5. Затем получают разницу от среднего значения температур T' _1,1-T'_1,p вычислительных ячеек 12_1,1-12_1,p и разницу от среднего значения температур T'_2,1-T'_2,p вычислительных ячеек 12_2,1-12_2,p (этап S4). Затем блок 20 определения с помощью коэффициентов чувствительности вычисляет степень отклонения из этой разницы от полученного среднего значения (этап S5).In the present embodiment of the breakthrough prediction method, the determination unit 20 pre-calculates the sensitivity coefficients of the thermometers 8 _1, 1-8 _m,n during normal operation (hereinafter also referred to as the normal state) in which breakdown has not occurred (step S1). Said sensitivity coefficient is calculated using the temperature obtained by interpolation processing with the normal temperature actually measured by the thermometer as a reference, so that the sensitivity coefficient can cope with a casting having a different width or a malfunction of the thermometer, as will be described below. It should be noted that since there is a possibility that the sensitivity factor changes due to changes in the surface condition of the mold 5 during operation, it is preferable to update the sensitivity factor at appropriate times, for example, between castings. Then the determination unit 20 continuously determines the temperatures T _1,1 -T _m,n of the crystallizer 5 using thermometers 8 _1,1 -8 _m,n (step S2). Then the determination unit 20 performs interpolation processing of the temperature of the crystallizer 5 based on the measured temperatures of thermometers 8 _1.1 -8 _m,n at the central points of the computational cells 12 _1.1 -12 _k,p , evenly divided in accordance with the dimensions of the solid product 6, pulled out from mold 5 (for example, the width of the solid product 6 and the thickness of the solid product 6) input by the operator through an input device, not shown in the drawing, which is an input means such as a personal computer provided in the continuous casting machine 1 (step S3). Then, the average displacement is removed at temperatures T' _1,1 -T' _k,p of the crystallizer 5, obtained as a result of interpolation processing. In other words, at temperatures T' _1,1 -T' _k,p of the crystallizer 5, obtained as a result of interpolation processing, average values for temperatures T' _1,1 -T' _1, p of computational cells 12 _1,1 -12 ₁ are obtained _,p and for temperatures T' _2,1 -T' _2,p and T' _k,1 -T' _k,p computational cells 12 _2,1 -12 _2,p , respectively, at the same distance from the upper end of the crystallizer 5 Then the difference from the average temperature value T' _1.1 -T' _{1.p of} computational cells 12 _1.1 -12 _1.p and the difference from the average temperature value T' _2.1 -T' _{2.p of} computational cells 12 are obtained _2.1 -12 _2.p (step S4). Then the determination unit 20, using the sensitivity coefficients, calculates the degree of deviation from this difference from the obtained average value (step S5).

Вектор коэффициентов чувствительности, который является вектором, имеющим в качестве компонентов коэффициенты чувствительности, которые являются коэффициентами влияния, представляет направление, указывающее на среднее поведение температур вычислительных ячеек, полученных в результате вышеупомянутой интерполяционной обработки показаний термометров 8_1,1-8_m,n во время нормальной работы. В векторе, имеющем в качестве компонента разницу от среднего значения, компонент, параллельный направлению вектора коэффициентов чувствительности, является компонентом среднего поведения, а компонент в направлении, ортогональном направлению вектора коэффициентов чувствительности, является компонентом степени отклонения от среднего поведения.The vector of sensitivity coefficients, which is a vector having as components sensitivity coefficients, which are influence coefficients, represents the direction indicating the average behavior of the temperatures of the computational cells obtained as a result of the above-mentioned interpolation processing of thermometer readings 8 _1,1 -8 _m,n during normal operation. In a vector having as a component the difference from the mean, the component parallel to the direction of the sensitivity coefficients vector is the average behavior component, and the component in the direction orthogonal to the direction of the sensitivity coefficients vector is the degree of deviation component from the average behavior.

Если вычисленная скорость изменения по времени степени отклонения превышает порог Y, тогда блок 20 определения определяет прогнозирование прорыва на основе смежного состояния вычислительной ячейки 12, абсолютное значение степени отклонения которой превышает порог X (этап S6). Следует отметить, что скорость изменения по времени степени отклонения представляет собой скорость (степень), с которой абсолютное значение степени отклонения изменяется за заданное время (за единицу времени). Если определено, что прорыв не прогнозируется (НЕТ на этапе S6), блок 20 определения переходит к этапу S2. С другой стороны, если определено, что прорыв предсказан (ДА на этапе S6), блок 20 определения автоматически снижает скорость литья до заданной скорости (этап S7). Как описано выше, когда блок 20 определения предсказывает прорыв, скорость литья достаточно снижается, так что в кристаллизаторе 5 формируется отвердевшая оболочка 10 достаточной толщины даже в том месте, где происходит схватывание, и, таким образом, прорыва можно избежать. Блок 20 определения снижает скорость литья до заданного значения, а затем возвращается к процедуре обработки.If the calculated rate of change over time of the deviation degree exceeds the threshold Y, then the determination unit 20 determines a breakthrough prediction based on the adjacent state of the computing cell 12 whose absolute value of the deviation degree exceeds the threshold X (step S6). It should be noted that the rate of change over time of the degree of deviation represents the rate (degree) at which the absolute value of the degree of deviation changes over a given time (per unit time). If it is determined that a breakthrough is not predicted (NO in step S6), the determination unit 20 proceeds to step S2. On the other hand, if it is determined that breakthrough is predicted (YES in step S6), the determination unit 20 automatically reduces the casting speed to a predetermined speed (step S7). As described above, when the determination unit 20 predicts breakthrough, the casting speed is sufficiently reduced so that a solidified shell 10 of sufficient thickness is formed in the mold 5 even at the point where setting occurs, and thus breakthrough can be avoided. The determination unit 20 reduces the casting speed to a predetermined value and then returns to the processing procedure.

Коэффициент чувствительности, используемый в способе прогнозирования прорыва, согласно варианту осуществления изобретения, теперь будет описан в случае, когда сначала используются измеренные температуры термометров 8_1,1-8_m,n. На Фиг. 6 представлена диаграмма, иллюстрирующая корреляцию между измеренными температурами термометров 8_1,1-8_m,n в нормальном состоянии, в котором прорыв не происходит. На Фиг. 7 представлена диаграмма, иллюстрирующая корреляцию между измеренными температурами термометров 8_1,1-8_m,n при возникновении предвестника, такого как схватывание, ведущего к прорыву. Следует отметить, что для простоты описания, Фиг. 6 и 7 иллюстрируют случай двух термометров 8_i,j1 и 8_i,j2, расположенных на одинаковом расстоянии от верхнего конца кристаллизатора 5 в направлении А литья.The sensitivity coefficient used in the breakthrough prediction method according to an embodiment of the invention will now be described in the case where the measured temperatures of thermometers 8 _1,1 -8 _m,n are first used. In FIG. 6 is a diagram illustrating the correlation between the measured temperatures of thermometers 8 _1,1 -8 _m,n in a normal state in which a breakthrough does not occur. In FIG. 7 is a diagram illustrating the correlation between the measured temperatures of the thermometers 8 _1,1 -8 _m,n when a precursor, such as setting, leading to breakthrough occurs. It should be noted that for ease of description, FIG. 6 and 7 illustrate the case of two thermometers 8 _i,j1 and 8 _i,j2 located at the same distance from the upper end of the mold 5 in the casting direction A.

Как показано на Фиг. 6, измеренные температуры термометра 8_i,j1 и термометра 8_i,j2 в нормальном состоянии распределены в диапазоне, близком к прерывистой линии (линия, наклоненная под углом 45 градусов вправо в примере, показанном на Фиг. 6), указывающей направление вектора коэффициентов чувствительности, который представляет собой вектор, имеющий в качестве компонентов коэффициенты чувствительности. Когда температура T_i,j1, измеряемая термометром 8_i,j1, увеличивается, температура T_i,j2, измеряемая термометром 8_i,j2, также увеличивается. С другой стороны, когда температура T_i,j1, измеряемая термометром 8_i,j1, уменьшается, температура T_i,j2, измеряемая термометром 8_i,j2, также уменьшается.As shown in FIG. 6, the measured temperatures of the thermometer 8 _i,j1 and the thermometer 8 _i,j2 in the normal state are distributed in a range close to the broken line (the line inclined at an angle of 45 degrees to the right in the example shown in Fig. 6), indicating the direction of the sensitivity coefficient vector , which is a vector having sensitivity coefficients as components. When the temperature T _i,j1 measured by the thermometer 8 _i,j1 increases, the temperature T _i,j2 measured by the thermometer 8 _i,j2 also increases. On the other hand, when the temperature T _i,j1 measured by the thermometer 8 _i,j1 decreases, the temperature T _i,j2 measured by the thermometer 8 _i,j2 also decreases.

Как описано выше, причина, по которой термометр 8_i,j1 и термометр 8_i,j2 имеют корреляцию в нормальном состоянии, заключается в следующем. Например, когда скорость литья в машине непрерывного литья 1 выше, твердый продукт 6 извлекается до того, как отвердевшая оболочка 10 достаточно нарастет, и, таким образом, отвердевшая оболочка 10 становится тоньше. В результате тепловое сопротивление уменьшается, и температура расплавленной стали 2 легко передается термометру 8_i,j1 и термометру 8_i,j2. С другой стороны, при снижении скорости литья отвердевшая оболочка 10 извлекается после достаточного роста отвердевшей оболочки, так что отвердевшая оболочка 10 становится толще, тепловое сопротивление увеличивается, и температура расплавленной стали 2 с трудом передается термометрам 8_i,j1 и 8_i,j2. Так как эти тенденции являются общими для всех термометров 8_1,1-8_m,n, то в нормальном состоянии измеренные температуры термометров 8_1,1-8_m,n распределяются в диапазоне, близком к прерывистой линии, указывающей направление вектора коэффициентов чувствительности, имеющем форму, близкую к эллипсу. Однако коэффициенты чувствительности термометров 8_1,1-8_m,n, как правило, не являются постоянными, поскольку легкость передачи температуры расплавленной стали 2 различна для каждого из термометров 8_1,1-8_m,n. Поэтому наклон вектора коэффициентов чувствительности, показанного на Фиг. 6, может меняться в зависимости от мест установки термометров 8_1,1-8_m,n по отношению к кристаллизатору 5, вариаций в конструкции и др.As described above, the reason why the thermometer 8 _i,j1 and the thermometer 8 _i,j2 are correlated in the normal state is as follows. For example, when the casting speed in the continuous casting machine 1 is higher, the solid product 6 is removed before the solidified shell 10 has grown sufficiently, and thus the solidified shell 10 becomes thinner. As a result, the thermal resistance decreases, and the temperature of the molten steel 2 is easily transferred to the thermometer 8 _i,j1 and the thermometer 8 _i,j2 . On the other hand, when the casting speed is reduced, the solidified shell 10 is removed after the solidified shell has grown sufficiently, so that the solidified shell 10 becomes thicker, the thermal resistance increases, and the temperature of the molten steel 2 is difficult to transmit to the thermometers 8 _i,j1 and 8 _i,j2 . Since these trends are common to all thermometers 8 _1,1 -8 _m,n , then in the normal state the measured temperatures of thermometers 8 _1,1 -8 _m,n are distributed in a range close to the dashed line indicating the direction of the vector of sensitivity coefficients, having a shape close to an ellipse. However, the sensitivity coefficients of thermometers 8 _1,1 -8 _m,n , as a rule, are not constant, since the ease of transferring the temperature of molten steel 2 is different for each of the thermometers 8 _1,1 -8 _m,n . Therefore, the slope of the sensitivity coefficient vector shown in FIG. 6, may vary depending on the installation locations of thermometers 8 _1.1 -8 _m,n in relation to the crystallizer 5, variations in design, etc.

Причиной, по которой термометр 8_i,j1 и термометр 8_i,j2 имеют корреляцию в нормальном состоянии, можно считать, помимо вышеупомянутого, поток расплавленной стали 2 в кристаллизаторе 5, колебания поверхности расплавленного металла и другое. Однако в большей мере коэффициенты чувствительности термометров 8_1,1-8_m,n зависят от общего изменения температуры кристаллизатора 5, вызываемого увеличением и уменьшением упомянутой выше скорости литья. Поэтому, чтобы учесть в коэффициенте чувствительности больше различных явлений процесса непрерывного литья, необходимо исключить, как среднее смещение, общее изменение температуры кристаллизатора 5, сопровождающее увеличение и уменьшение скорости литья.The reason why the thermometer 8 _i,j1 and the thermometer 8 _i,j2 have a correlation in the normal state can be considered, in addition to the above, the flow of molten steel 2 in the mold 5, vibrations of the surface of the molten metal, and others. However, to a greater extent, the sensitivity coefficients of thermometers 8 _1.1 -8 _m,n depend on the overall change in the temperature of the mold 5 caused by an increase and decrease in the above-mentioned casting speed. Therefore, in order to take into account in the sensitivity coefficient more different phenomena of the continuous casting process, it is necessary to exclude, as an average offset, the general change in the temperature of the mold 5, which accompanies the increase and decrease in the casting speed.

В качестве способа исключения среднего смещения существует, например, способ получения среднего значения T_ave всех температур T_1,1-T_m,n, измеренных термометрами 8_1,1-8_m,n, и получения разности между каждой из измеренных температур T_1,1-T_m,n и средним значением T_ave. В качестве другого способа исключения среднего смещения, например, существует способ получения среднего значения T_i,ave из температур T_i,1-T_i,n, измеренных термометрами 8_i,1-8_i,n, расположенными на одинаковом расстоянии от верхнего конца кристаллизатора 5 в направлении литья A, и получения разности между каждой из измеренных температур T_i,1-T _i,n и средним значением T_i,ave для каждого термометра 8, расположенного на одном и том же расстоянии.As a way to eliminate the average bias, there is, for example, a method of obtaining the average value T _ave of all temperatures T _1,1 -T _m,n measured by thermometers 8 _1,1 -8 _m,n , and obtaining the difference between each of the measured temperatures T _{1 ,1} -T _m,n and the average value of T _ave . As another way to eliminate the average offset, for example, there is a method of obtaining the average value T _i,ave from the temperatures T _i,1 -T _i,n measured by thermometers 8 _i,1 -8 _i,n located at the same distance from the upper end mold 5 in the casting direction A, and obtaining the difference between each of the measured temperatures T _i,1 -T _i,n and the average value T _i,ave for each thermometer 8 located at the same distance.

В качестве одного из способов получения вектора коэффициентов чувствительности, который представляет собой вектор коэффициентов влияния, может рассматриваться метод главных компонент. В качестве другого способа, например, может рассматриваться способ экспериментального получения того, насколько легко передается температура расплавленной стали 2 в каждом из термометров 8_1,1-8_m,n при изменении общей температуры из-за колебаний поверхности расплавленного металла или других факторов.As one of the ways to obtain a vector of sensitivity coefficients, which is a vector of influence coefficients, the principal component method can be considered. Another method, for example, may be to experimentally determine how easily the temperature of the molten steel 2 is transmitted in each of the thermometers 8 _1.1 -8 _m,n when the overall temperature changes due to fluctuations in the surface of the molten metal or other factors.

С другой стороны, как показано на Фиг. 7, измеренные температуры термометров 8_i,j1-и 8_i,j2 во время появления такого предвестника, как схватывание, приводящего к прорыву, распределяются в местах, удаленных от прерывистой линии (линии, наклоненной под углом 45 градусов вправо в примере, показанном на Фиг. 7), указывающей направление вектора коэффициентов чувствительности. Это происходит потому, что в случае схватывания, ведущего к прорыву, измеренная температура T _i,j1 уменьшается в термометре 8_i,j1, расположенном рядом с разрушенным участком 11 отвердевшей оболочки 10, а измеренная температура T_i,j1+1 и измеренная температура T_i,j1-1 термометра 8_i,j1+1 и термометра 8_i,j1-1, которые расположены по обе стороны от термометра 8_i,j1, уменьшается после небольшой задержки.On the other hand, as shown in FIG. 7, the measured temperatures of thermometers 8 _i,j1 - and 8 _i,j2 during the appearance of such a precursor as setting leading to breakthrough are distributed in places distant from the broken line (the line inclined at an angle of 45 degrees to the right in the example shown in Fig. 7), indicating the direction of the vector of sensitivity coefficients. This occurs because in the event of setting leading to breakthrough, the measured temperature T _i,j1 decreases in the thermometer 8 _i,j1 located next to the destroyed area 11 of the hardened shell 10, and the measured temperature T _i,j1+1 and the measured temperature T _i,j1-1 of thermometer 8 _i,j1+1 and thermometer 8 _i,j1-1 , which are located on either side of thermometer 8 _i,j1 , decreases after a short delay.

Из вышеприведенного рассмотрения видно, что возникновение прорыва может определяться на основе степени отклонения измеренных температур T_1,1-T_m,n термометров 8_1,1-8_m,n от прерывистой линии, указывающей направление вектора коэффициентов чувствительности. Другими словами, можно видеть, что в векторе температуры, который является вектором, имеющим в качестве компонентов измеренные температуры T_1,1-T_m,n термометров 8_1,1-8_m,n, компоненты в направлении, ортогональном вектору коэффициентов чувствительности, вычисляются как степень отклонения, и возникновение пробоя может быть определено на основе степени отклонения.From the above consideration, it is clear that the occurrence of a breakthrough can be determined on the basis of the degree of deviation of the measured temperatures T _1,1 -T _{m,n of} thermometers 8 _1,1 -8 _m,n from the dashed line indicating the direction of the vector of the sensitivity coefficients. In other words, it can be seen that in the temperature vector, which is a vector having as components the measured temperatures T _1,1 -T _m,n thermometers 8 _1,1 -8 _m,n , components in the direction orthogonal to the vector of sensitivity coefficients, are calculated as the degree of deviation, and the occurrence of breakdown can be determined based on the degree of deviation.

Например, на Фиг. 6 и 7, компонент степени отклонения, который является компонентом в направлении, ортогональном вектору коэффициентов чувствительности, вычисляется в векторах температуры, имеющих в качестве компонентов измеренные температуры термометра 8_i,j1 и термометра 8_i,j2. Возникновение пробоя определяется на основе вычисленного компонента степени отклонения. Обратите внимание, что на Фиг. 6 и 7 направление вектора коэффициентов чувствительности совпадает с направлением первого главного компонента распределения температуры в нормальном состоянии, а направление, ортогональное направлению вектора коэффициентов чувствительности, совпадает с направлением второго главного компонента распределения температуры в нормальном состоянии.For example, in FIG. 6 and 7, the deviation degree component, which is the component in the direction orthogonal to the vector of the sensitivity coefficients, is calculated in temperature vectors having as components the measured temperatures of the thermometer 8 _i,j1 and the thermometer 8 _i,j2 . The occurrence of a breakdown is determined based on the calculated component of the degree of deviation. Note that in FIG. 6 and 7, the direction of the vector of sensitivity coefficients coincides with the direction of the first principal component of the temperature distribution in the normal state, and the direction orthogonal to the direction of the vector of sensitivity coefficients coincides with the direction of the second principal component of the temperature distribution in the normal state.

Однако, если измеренные температуры T_1,1-T_m,n сами по себе используются для прогнозирования прорыва, существует вероятность того, что возникновение прорыва будет спрогнозировано ошибочно (ошибочно обнаружено) в нестационарном состоянии, например, когда ширина отливки во время заливки расплавленной стали 2 в кристаллизатор 5, другими словами, ширина твердого продукта 6, извлекаемого из нижнего конца кристаллизатора 5, изменяется во время работы, даже если предвестник, ведущий к прорыву, отсутствует.However, if the measured temperatures T _1,1 -T _m,n are themselves used to predict breakthrough, there is a possibility that the occurrence of breakthrough will be incorrectly predicted (wrongly detected) in an unsteady state, such as when the width of the casting during pouring of molten steel 2 into the crystallizer 5, in other words, the width of the solid product 6 withdrawn from the lower end of the crystallizer 5 changes during operation even if there is no precursor leading to a breakthrough.

На Фиг. 8(a) представлена диаграмма, иллюстрирующая взаимосвязь между измеренными температурами T_m1,n1-T_m1,n1+18 термометров 8_m1,n1-8_m1,n1+18 и температурами T'_m1,n1-T'_m1,n1+18, с которыми выполнялась интерполяционная обработка в случае, когда ширина (ширина отливки) твердого продукта 6, извлекаемого из нижнего конца кристаллизатора 5, является большой. На Фиг. 8(b) представлена диаграмма, иллюстрирующую взаимосвязь между измеренными температурами T_m1,n1-T_m1,n1+18 термометров 8_m1,n1-8_m1,n1+18 и температурами T'_m1,n1-T'_m1,n1+18, с которыми выполнялась интерполяционная обработка в случае, когда ширина (ширина отливки) твердого продукта 6, извлекаемого из нижнего конца кристаллизатора 5, является небольшой. Обратите внимание, что на Фиг. 8(a) и 8(b) термометры 8_m1,n1-8_m1,n1+18 расположены на одинаковом расстоянии от верхнего конца кристаллизатора 5 в направлении A литья. Температуры T'_m1,n1-T'_m1,n1+18 являются оценочными температурами кристаллизатора 5, вычисленными путем интерполяционной обработки измеренных температур T_m1,n1-T_m1,n1+18 термометров 8_m1,n1-8_m1,n1+18 для центральных точек вычислительных ячеек 12_m1,n1-12_m1,n1+18, равномерно распределенных по ширине твердой детали 6. Следует отметить, что способ интерполяционной обработки будет описан ниже.In FIG. 8(a) is a diagram illustrating the relationship between the measured temperatures T _m1,n1 -T _{m1,n1+18 of} the 8 _m1,n1 -8 _m1,n1+18 thermometers and the temperatures T' _m1,n1 -T' _m1,n1+18 , with which interpolation processing was performed in the case where the width (casting width) of the solid product 6 extracted from the lower end of the mold 5 is large. In FIG. 8(b) is a diagram illustrating the relationship between the measured temperatures T _m1,n1 -T _m1,n1+18 thermometers 8 _m1,n1 -8 _m1,n1+18 and temperatures T' _m1,n1 -T' _m1,n1+18 , with which interpolation processing was performed in the case where the width (casting width) of the solid product 6 extracted from the lower end of the mold 5 is small. Note that in FIG. 8(a) and 8(b) thermometers 8 _m1,n1 -8 _m1,n1+18 are located at the same distance from the upper end of the mold 5 in the casting direction A. Temperatures T' _m1,n1 -T' _m1,n1+18 are estimated temperatures of the crystallizer 5, calculated by interpolation processing of the measured temperatures T _m1,n1 -T _m1,n1+18 thermometers 8 _m1,n1 -8 _m1,n1+18 for the central points of the computational cells 12 _m1,n1 -12 _m1,n1+18 , uniformly distributed across the width of the solid part 6. It should be noted that the interpolation processing method will be described below.

В случае, когда ширина отливки изменяется во время литья и состояние изменяется с показанного на Фиг. 8(a) на состояние, показанное на Фиг. 8(b), если обратить внимание на измеренные температуры T_m1,n1-T_m1,n1+18 термометров 8_m1,n1-8_m1,n1+18, то только измеренная температура T_m1,n1+3 и измеренная температура T_m1,n1+15 имеют большое изменение температуры, а другие измеренные температуры не имеют значительного изменения. Поэтому в случаях, показанных на Фиг. 8(a) и 8(b), если измеренные температуры T_m1,n1-T_m1,n1+18 сами по себе используются для прогнозирования прорыва, существует вероятность того, что измеренные температуры отклоняются от вектора коэффициентов чувствительности и ошибочно воспринимаются как предвестник, ведущий к пробою.In the case where the width of the casting changes during casting and the condition changes from that shown in FIG. 8(a) to the state shown in FIG. 8(b), if we pay attention to the measured temperatures T _m1,n1 -T _m1,n1+18 thermometers 8 _m1,n1 -8 _m1,n1+18 , then only the measured temperature T _m1,n1+3 and the measured temperature T _{m1 ,n1+15} have a large temperature change, and the other measured temperatures do not have a significant change. Therefore, in the cases shown in FIG. 8(a) and 8(b), if the measured temperatures T _m1,n1 -T _m1,n1+18 are themselves used to predict breakthrough, there is a possibility that the measured temperatures deviate from the vector of sensitivity coefficients and are mistakenly perceived as a precursor, leading to breakdown.

С другой стороны, в случае когда ширина отливки изменяется во время литья и состояние переходит от состояния, показанного на Фиг. 8(a), к состоянию, показанному на Фиг. 8(b), если обратить внимание на температуры T'_m1,n1-T'_m1,n1+18, при которых, даже когда размер твердого продукта 6 изменяется, количество вычислительных ячеек 12 (число ячеек) остается постоянным и при которых выполнена интерполяционная обработка, изменение температур T'_m1,n1-T'_m1,n1+18 является незначительным. Поэтому в случаях, показанных на Фиг. 8(a) и 8(b), используя температуры T'_m1,n1-T'_m1,n1+18, при которых была выполнена интерполяционная обработка для прогнозирования прорыва, можно снизить риск ошибочного обнаружения появления предвестника, ведущего к прорыву.On the other hand, in the case where the width of the casting changes during casting and the state changes from the state shown in FIG. 8(a) to the state shown in FIG. 8(b), if we pay attention to the temperatures T' _m1,n1 -T' _m1,n1+18 at which, even when the size of the solid product 6 changes, the number of computational cells 12 (number of cells) remains constant and at which interpolation is performed processing, temperature change T' _m1,n1 -T' _m1,n1+18 is insignificant. Therefore, in the cases shown in FIG. 8(a) and 8(b), by using the temperatures T' _m1,n1 -T' _m1,n1+18 at which the interpolation processing for predicting a breakthrough was performed, the risk of erroneously detecting the occurrence of a precursor leading to a breakthrough can be reduced.

На Фиг. 8(a) и 8(b) показания термометра 8_m1,n1+7, термометра 8_m1,n1+11, термометра 8_m1,n1+12 и термометра 8_m1,n1+16, которые измеряют температуру T_m1,n1+7, температуру T_m1,n1+11, температуру T_m1,n1+12 и температуру T_m1,n1+16, соответственно, являются некорректными. Также в случае учета показаний термометра 8, измерение температуры которого некорректно, как описано выше, если измеренные температуры T_m1,n1-T_m1,n1+18 сами по себе используются для прогнозирования прорыва, существует вероятность того, что измеренные температуры отклонятся от вектора коэффициентов чувствительности и ошибочно определятся как предвестник возникновения пробоя. С другой стороны, при температурах T'_m1,n1-T'_m1,n1+18, при которых была выполнена интерполяционная обработка, даже если учитывается термометр 8, показание температуры которого некорректно, риск ошибочного выявления появления предвестника, ведущего к прорыву, может быть уменьшен путем использования оценочной температуры кристаллизатора 5 на участке, где показания температуры некорректны.In FIG. 8(a) and 8(b) readings of thermometer 8 _m1,n1+7 , thermometer 8 _m1,n1+11 , thermometer 8 _m1,n1+12 and thermometer 8 _m1,n1+16 , which measure the temperature T _{m1,n1+ 7} , temperature T _m1,n1+11 , temperature T _m1,n1+12 and temperature T _m1,n1+16 , respectively, are incorrect. Also, in the case of taking into account the readings of thermometer 8, the temperature measurement of which is incorrect, as described above, if the measured temperatures T _m1,n1 -T _m1,n1+18 are themselves used to predict a breakthrough, there is a possibility that the measured temperatures will deviate from the vector of coefficients sensitivity and will be mistakenly identified as a harbinger of a breakdown. On the other hand, at temperatures T' _m1,n1 -T' _m1,n1+18 at which the interpolation processing was performed, even if the thermometer 8, whose temperature reading is incorrect, is taken into account, the risk of erroneously identifying the appearance of a precursor leading to a breakthrough may be reduced by using the estimated temperature of the mold 5 in the area where the temperature readings are incorrect.

Теперь будет описан способ интерполяционной обработки. На Фиг. 9 представлена схема, иллюстрирующая позиционное соотношение между термометрами 8_i,1-8_i,j и вычислительными ячейками 12_i,1-12_i,j, расположенными на одинаковом расстоянии от верхнего конца кристаллизатора 5.The interpolation processing method will now be described. In FIG. 9 is a diagram illustrating the positional relationship between thermometers 8 _i,1 -8 _i,j and computing cells 12 _i,1 -12 _i,j located at the same distance from the upper end of the crystallizer 5.

Как показано на Фиг. 9, вычислительные ячейки 12_i,1-12_i,j получают путем равномерного деления участка (участка, расположенного между парой охлаждающих плит 5b с короткой стороной в направлении ширины кристаллизатора 5), соответствующего ширине твердого продукта 6 по охлаждающей плите 5a с длинной стороной, на постоянное количество ячеек относительно термометров 8_i,1-8_i,j, расположенных на одинаковом расстоянии от верхнего конца кристаллизатора 5 в охлаждающей плите 5a с длинной стороной кристаллизатора 5. Температуры, измеренные термометрами 8_i,1-8_i,j, линейно интерполируются для вычисления оценочной температуры кристаллизатора 5 (охлаждающей плиты 5a с длинной стороной) в месте нахождения центральной точки каждой из вычислительных ячеек 12_i,1-12_i,j. Следует отметить, что количество вычислительных ячеек 12 для интерполяционной обработки может быть таким же, как и количество термометров 8 в вертикальном и горизонтальном направлениях, или отличаться от него, но оставаться постоянным независимо от колебаний ширины отливки во время литья.As shown in FIG. 9, the calculation cells 12 _i,1 -12 _i,j are obtained by uniformly dividing the area (the area located between the pair of short-sided cooling plates 5b in the width direction of the mold 5) corresponding to the width of the solid product 6 along the long-sided cooling plate 5a, for a constant number of cells relative to thermometers 8 _i,1 -8 _i,j located at the same distance from the upper end of the crystallizer 5 in the cooling plate 5a with the long side of the crystallizer 5. The temperatures measured by thermometers 8 _i,1 -8 _i,j are linear are interpolated to calculate the estimated temperature of the mold 5 (long-sided cooling plate 5a) at the location of the center point of each of the computational cells 12 _i,1 -12 _i,j . It should be noted that the number of computational cells 12 for interpolation processing may be the same as or different from the number of thermometers 8 in the vertical and horizontal directions, but remain constant regardless of fluctuations in the width of the casting during casting.

Описанная выше интерполяционная обработка применима к случаю, когда вектор коэффициентов чувствительности получен методом главных компонент, и к случаю, когда вычисляется степень отклонения. В этом случае метод главных компонент выполняется с использованием температуры, подвергнутой интерполяционной обработке, вместо фактически измеренной температуры. Даже когда ширина твердого продукта изменяется, можно использовать вектор температуры с одним и тем же количеством точек, так что метод главных компонент может выполняться с учетом данных с различной шириной твердого продукта. Таким образом, нет необходимости получать отличающийся коэффициент влияния для каждой ширины, и вектор коэффициентов влияния может быть определен, используя данные с различной шириной твердого продукта. Степень отклонения также может вычисляться с использованием вектора коэффициентов влияния, вычисленного на основе температуры, полученной путем интерполяции измеренной температуры. Таким образом, можно прогнозировать прорыв для твердого продукта различной ширины на основе единого стандарта. Кроме того, даже если ширина твердого продукта изменяется во время литья, можно снизить риск ошибочного обнаружения, связанного с выявлением предвестника, приводящего к прорыву.The interpolation processing described above is applicable to the case where the vector of sensitivity coefficients is obtained by the principal component method and to the case where the degree of deviation is calculated. In this case, principal component analysis is performed using the interpolated temperature instead of the actual measured temperature. Even when the width of the solid product varies, a temperature vector with the same number of points can be used, so that principal component analysis can be performed on data with different widths of the solid product. Thus, it is not necessary to obtain a different influence coefficient for each width, and a vector of influence coefficients can be determined using data with different widths of the solid product. The degree of deviation can also be calculated using a vector of influence coefficients calculated from the temperature obtained by interpolating the measured temperature. In this way, breakthrough can be predicted for solid product of different widths based on a single standard. In addition, even if the width of the solid product changes during casting, the risk of false detection associated with identifying a precursor leading to breakthrough can be reduced.

Теперь будет описано определение прогноза прорыва. На Фиг. 10(a) представлен график изменения во времени абсолютного значения степени отклонения в случае, когда произошло схватывание. На Фиг. 10(b) представлен график изменения во времени скорости изменения степени отклонения в случае, когда произошло схватывание. На Фиг. 11(a) представлен график изменения во времени абсолютного значения степени отклонения в случае, когда схватывание не произошло. На Фиг. 11(b) представлен график изменения во времени скорости изменения степени отклонения в случае, когда схватывание не произошло.The definition of a breakout forecast will now be described. In FIG. 10(a) shows a graph of the change in time of the absolute value of the degree of deviation in the case where setting has occurred. In FIG. 10(b) shows a graph of the rate of change of the degree of deviation over time in the case where setting has occurred. In FIG. 11(a) shows a graph of the change in time of the absolute value of the degree of deviation in the case when setting did not occur. In FIG. 11(b) shows a graph of the rate of change in the degree of deviation over time in the case where setting has not occurred.

На Фиг. 10(a) показано, что абсолютное значение степени отклонения быстро увеличивается в некоторый момент времени во время работы. С другой стороны, на Фиг. 11(a) абсолютное значение степени отклонения постоянно велико во время работы. Когда коэффициент чувствительности, вычисленный на основе подвергнутых интерполяционной обработке температур, измеренных термометрами 8_1,1-8_m,n, отклоняется от ранее определенного значения из-за такого фактора, как изменение формы поверхности кристаллизатора 5, существует вероятность того, что абсолютное значение степени отклонения будет постоянно велико, даже если аномалия, такая как схватывание, не имеет места, как показано на Фиг. 11(a). Поэтому, как показано на Фиг. 10(a) и 11(a), когда для абсолютного значения степени отклонения задан один порог X, трудно определить наличие или отсутствие возникновения схватывания, которое является предвестником, ведущим к прорыву.In FIG. 10(a) shows that the absolute value of the deviation degree increases rapidly at some point in time during operation. On the other hand, in FIG. 11(a), the absolute value of the deviation degree is constantly large during operation. When the sensitivity coefficient calculated from the interpolated temperatures measured by the thermometers 8 _1,1 -8 _m,n deviates from a previously determined value due to a factor such as a change in the shape of the surface of the mold 5, there is a possibility that the absolute value of the degree the deviation will be constantly large even if an anomaly such as seizing does not occur, as shown in FIG. 11(a). Therefore, as shown in FIG. 10(a) and 11(a), when the absolute value of the deviation degree is set to a single threshold X, it is difficult to determine whether or not seizure occurs, which is a precursor leading to breakthrough.

Схватывание, что является предвестником, ведущим к прорыву, возникает внезапно, и разрушенный участок 11 отвердевшей оболочки 10 распространяется в нисходящем и боковом направлениях кристаллизатора 5. Поэтому, как показано на Фиг. 10(a), абсолютное значение степени отклонения, когда происходит схватывание, быстро увеличивается в некоторый момент времени во время работы. Соответственно, как показано на Фиг. 10(b), скорость изменения степени отклонения во времени быстро увеличивается. С другой стороны, как показано на Фиг. 11(a), даже если аномалия, такая как схватывание, не имеет места, если абсолютное значение степени отклонения постоянно велико во время работы, скорость изменения степени отклонения во времени быстро не увеличивается, как показано на Фиг. 11(b). Поэтому, как показано на Фиг. 10(b) и 11(b), обеспечение единого порога Y для скорости изменения степени отклонения во времени облегчает определение наличия или отсутствия схватывания, которое является предвестником, ведущим к прорыву.The setting, which is a precursor leading to a breakthrough, occurs suddenly, and the broken portion 11 of the solidified shell 10 extends in the downward and lateral directions of the mold 5. Therefore, as shown in FIG. 10(a), the absolute value of the deviation degree when setting occurs increases rapidly at some point in time during operation. Accordingly, as shown in FIG. 10(b), the rate of change of deviation degree with time increases rapidly. On the other hand, as shown in FIG. 11(a), even if an anomaly such as seizing does not occur, if the absolute value of the deviation degree is constantly large during operation, the rate of change of the deviation degree with time does not increase rapidly, as shown in FIG. 11(b). Therefore, as shown in FIG. 10(b) and 11(b), providing a uniform threshold Y for the rate of change of the degree of deviation over time makes it easier to determine the presence or absence of seizure, which is a precursor leading to breakthrough.

Ниже приводится описание способа определения, когда абсолютное значение степени отклонения, вычисленное по вектору коэффициентов чувствительности, превышает заданный порог X в случае, когда скорость изменения степени отклонения во времени превышает порог Y, смежность вычислительных ячеек 12 превышает порог X.Below is a description of a method for determining when the absolute value of the degree of deviation calculated from the vector of sensitivity coefficients exceeds a predetermined threshold X in the case where the rate of change of the degree of deviation over time exceeds the threshold Y, the adjacency of the computational cells 12 exceeds the threshold X.

На Фиг. 12 представлена схема, иллюстрирующая пример способа определения смежности в случае, когда вычислительные ячейки 12, выполняющие интерполяционную обработку, расположены на одном уровне (вычислительные ячейки 12_1,1-12_1,p). Другими словами, Фиг. 12 иллюстрирует пример способа определения боковой смежности вычислительных ячеек 12_1,1-12_1,p, расположенных на одинаковом расстоянии от верхнего конца кристаллизатора 5 в направлении A литья. Следует отметить, что в способе определения смежности согласно настоящему примеру, проиллюстрированному на Фиг. 12, предполагается, что скорость изменения во времени степени отклонения превышает порог Y.In FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a method for determining adjacency in the case where the computation cells 12 performing interpolation processing are located at the same level (computation cells 12 _1,1 -12 _1,p ). In other words, FIG. 12 illustrates an example of a method for determining the lateral contiguity of computational cells 12 _1,1 -12 _1,p located at the same distance from the upper end of the mold 5 in the casting direction A. It should be noted that in the adjacency determination method according to the present example illustrated in FIG. 12, it is assumed that the rate of change over time of the degree of deviation exceeds the threshold Y.

В способе определения смежности согласно настоящему примеру, сначала один балл присваивается вычислительной ячейкой в качестве счета, который является первым счетом для вычислительных ячеек 12 из вычислительных ячеек 12_1,1-12_1,p, в которых абсолютное значение степени отклонения превышает заданный порог X, как описано выше. С другой стороны, нулевой балл присваивается в качестве счета вычислительным ячейкам 12 из вычислительных ячеек 12_1,1-12_1,p, в которых абсолютное значение степени отклонения не превышает порог X. Что касается вектора счета вычислительных ячеек, то вектор, полученный путем сдвига счета вычислительной ячейкой на одну предшествующую вычислительную ячейку 12, определяется как вектор сдвига вперед, а вектор, полученный путем сдвига счета вычислительной ячейкой на одну последующую вычислительную ячейку 12, определяется как вектор сдвига назад. Далее, вектор, полученный путем перемножения элементов вектора сдвига вперед и вектора сдвига назад, определяется как вектор произведения смежности. Когда вычисляется вектор произведения смежности, определенный, как описано выше, если есть три смежные вычислительные ячейки 12, в которых абсолютное значение степени отклонения превышает порог X, счет центральной вычислительной ячейки 12 из этих трех смежных вычислительных ячеек 12 составляет один балл, а счет других вычислительных ячеек 12 составляет ноль баллов, и этот счет определяется как второй счет.In the adjacency determination method according to the present example, first one point is assigned by the computation cell as a score, which is the first score for the computation cells 12 of the computation cells 12 _1,1 -12 _1,p in which the absolute value of the degree of deviation exceeds a predetermined threshold X, as described above. On the other hand, a score of zero is assigned as a count to the computational cells 12 from the computational cells 12 _1,1 -12 _1,p , in which the absolute value of the degree of deviation does not exceed the threshold X. As for the counting vector of the computational cells, the vector obtained by shift count by a computational cell by one previous computational cell 12 is defined as a forward shift vector, and the vector obtained by shifting a count by a computational cell by one subsequent computational cell 12 is defined as a backward shift vector. Next, the vector obtained by multiplying the elements of the forward shift vector and the backward shift vector is defined as the adjacency product vector. When the adjacency product vector defined as described above is calculated, if there are three adjacent computing cells 12 in which the absolute value of the degree of deviation exceeds the threshold X, the score of the central computing cell 12 of these three adjacent computing cells 12 is one point, and the score of the other computing cells cells 12 is zero points, and this score is defined as the second score.

Конкретно, ссылаясь на пример, показанный на Фиг. 12, на Фиг. 12 абсолютные значения степени отклонения вычислительной ячейки 12_1,3, вычислительной ячейки 12_1,4 и вычислительной ячейки 12_1,5 из вычислительных ячеек 12_1,1-12_1,p превышают установленный порог X, поэтому вычислительной ячейке 12_1,3, вычислительной ячейке 12_1,4 и вычислительной ячейке 12_1,5 присваивается один балл в качестве счета вычислительной ячейкой (первый счет). С другой стороны, ноль баллов присваивается вычислительной ячейке 12_1,1, вычислительной ячейке 12_1,2 и вычислительным ячейкам 12_1,6-12_1,p в качестве счета вычислительной ячейки (первый счет). Вектор, который составляют эти счеты вычислительных ячеек (первые счеты), имеет вид (0, 0, 1, 1, 1, 0,..., 0, 0, 0). Вектор сдвига вперед – (0, 1, 1, 1, 0, 0,..., 0, 0, 0), а вектор сдвига назад – (0, 0, 0, 1, 1, 1,..., 0, 0, 0). Вектор произведения смежности, полученный путем перемножения элементов вектора прямого сдвига и вектора обратного сдвига, имеет вид (0, 0, 0, 1, 0, 0,..., 0, 0, 0). Таким образом, можно видеть, что, когда есть три смежные вычислительные ячейки 12, которые превышают порог X, счет (второй счет) центральной вычислительной ячейки 12_1,4 из трех смежных вычислительных ячеек 12_1,3, 12_1,4 и 12_1,5, которые превышают порог X, равен одному баллу, а счеты (вторые счеты) других вычислительных ячеек 12_1,1-12_1,3 и вычислительных ячеек 12_1,5-12_1,p равны нулю.Specifically, referring to the example shown in FIG. 12, in Fig. 12 absolute values of the degree of deviation of computational cell 12 _1.3 , computational cell 12 _1.4 and computational cell 12 _1.5 from computational cells 12 _1.1 -12 _1.p exceed the set threshold X, therefore computational cell 12 _1.3 , computational cell 12 _1.4 and computational cell 12 _1.5 are assigned one point as the computational cell count (first count). On the other hand, zero points are assigned to computation cell 12 _1,1 , computation cell 12 _1,2 and computation cells 12 _1,6 -12 _1,p as the computation cell score (first score). The vector that these computational cell counts (the first counts) make up has the form (0, 0, 1, 1, 1, 0,..., 0, 0, 0). The forward shift vector is (0, 1, 1, 1, 0, 0,..., 0, 0, 0), and the backward shift vector is (0, 0, 0, 1, 1, 1,..., 0, 0, 0). The adjacency product vector obtained by multiplying the elements of the forward shift vector and the reverse shift vector has the form (0, 0, 0, 1, 0, 0,..., 0, 0, 0). Thus, it can be seen that when there are three adjacent computing cells 12 that exceed the threshold X, the count (second count) of the central computing cell 12 _{is 1.4} from the three adjacent computing cells 12 _1.3 , 12 _1.4 and 12 _{1 ,5} that exceed the threshold X is equal to one point, and the scores (second scores) of other computational cells 12 _1,1 -12 _1,3 and computational cells 12 _1,5 -12 _1,p are equal to zero.

Таким образом, способ определения смежности, описанный со ссылкой на Фиг. 12, позволяет определить, что предвестник, такой как схватывание, ведущий к прорыву, имеет место, если какой-либо элемент вектора произведения смежности равен 1.Thus, the adjacency determination method described with reference to FIG. 12 allows one to determine that a precursor, such as a grasp leading to a breakthrough, occurs if any element of the adjacency product vector is 1.

Обратите внимание, что на Фиг. 12 вектор, полученный путем сдвига оценки вычислительной ячейкой на одну предшествующую вычислительную ячейку 12, определяется как вектор сдвига вперед, а вектор, полученный путем сдвига оценки вычислительной ячейкой на одну последующую вычислительную ячейку 12, определяется как вектор сдвига назад, таким образом получая вектор произведения смежности трех смежных вычислительных ячеек 12, но способ определения не ограничивается этим. Другими словами, в соответствии с заданным количеством ячеек в вычислительной ячейке 12, вектор, полученный путем сдвига счета вычислительной ячейкой на одну или более предшествующих вычислительных ячеек 12, может быть определен как вектор сдвига вперед, а вектор, полученный путем сдвига счета вычислительной ячейкой на одну или более последующих вычислительных ячеек 12, может быть определен как вектор сдвига назад. Обратите внимание, что в этом случае число, на которое счет вычислительных ячеек сдвигается к последующей вычислительной ячейке 12 для получения вектора сдвига назад, должно быть таким же, как число, на которое счет вычислительных ячеек сдвигается к предшествующей вычислительной ячейке 12 для получения вектора сдвига вперед. Вектор, полученный путем перемножения элементов вектора сдвига вперед и вектора сдвига назад, полученных как описано выше, может быть определен как вектор произведения смежности.Note that in FIG. 12, the vector obtained by shifting the estimate by a computational cell by one preceding computational cell 12 is defined as a forward shift vector, and the vector obtained by shifting an estimate by a computational cell by one subsequent computational cell 12 is defined as a backward shift vector, thereby obtaining an adjacency product vector three adjacent computational cells 12, but the determination method is not limited to this. In other words, according to a given number of cells in the computing cell 12, the vector obtained by shifting the count of the computing cell by one or more previous computing cells 12 can be defined as a forward shift vector, and the vector obtained by shifting the count of the computing cell by one or more subsequent computational cells 12 may be defined as a backshift vector. Note that in this case, the number by which the computation cell count is shifted to the subsequent computation cell 12 to obtain the backward shift vector must be the same as the number by which the computation cell count is shifted to the preceding computation cell 12 to obtain the forward shift vector . The vector obtained by multiplying the elements of the forward shift vector and the backward shift vector obtained as described above can be defined as an adjacency product vector.

Например, вектор, полученный путем сдвига счета вычислительных ячеек на три предшествующие вычислительные ячейки 12, определяется как вектор сдвига вперед, а вектор, полученный путем сдвига счета вычислительных ячеек на три последующие вычислительные ячейки 12, определяется как вектор сдвига назад. Считается, что предвестник, такой как схватывание, ведущий к прорыву, имеет место, если какой-нибудь элемент вектора произведения смежности равен 1 при умножении элементов вектора сдвига вперед и вектора сдвига назад, и для получения второго счета вычисляется вектор произведения смежности семи смежных вычислительных ячеек 12. Таким образом появление предвестника, ведущего к прорыву, может быть выявлено с более высокой точностью, и, следовательно, прорыв может быть предсказан с высокой точностью.For example, a vector obtained by shifting the count of computation cells by three preceding computation cells 12 is defined as a forward shift vector, and a vector obtained by shifting the count of computation cells by three subsequent computation cells 12 is defined as a backward shift vector. A precursor such as a grasp leading to a breakthrough is said to occur if any element of the adjacency product vector equals 1 when multiplying the elements of the forward shift vector and the backward shift vector, and the adjacency product vector of seven adjacent computational cells is calculated to obtain the second count 12. In this way, the occurrence of a precursor leading to a breakthrough can be detected with higher accuracy, and hence the breakthrough can be predicted with high accuracy.

К тому же, вышеупомянутый способ определения смежности может быть развернут, даже когда вычислительные ячейки 12 для выполнения интерполяционной обработки расположены в два или более уровня в направлении A литья.In addition, the above-mentioned adjacency determination method can be deployed even when the calculation cells 12 for performing interpolation processing are arranged in two or more layers in the casting direction A.

На Фиг. 13 представлена схема, иллюстрирующая способ определения того, что условие смежности удовлетворяется, когда вычислительные ячейки 12 расположены на верхнем и нижнем уровнях (вычислительные ячейки 12_1,1-12_1,p и вычислительные ячейки 12_2,1-12_2,p) в направлении A литья (вертикальное направление), и счет получают в вычислительной ячейке 12_2,i, соответствующей трем смежным точкам в вычислительных ячейках 12_1,1-12_1,p верхнего уровня и одной из этих трех смежных точек (вычислительных ячеек верхнего уровня) в вычислительных ячейках 12_2,1-12_2,p нижнего уровня.In FIG. 13 is a diagram illustrating a method for determining that the adjacency condition is satisfied when computation cells 12 are located at the upper and lower levels (computation cells 12 _1,1 -12 _1,p and computation cells 12 _2,1 -12 _2,p ) in casting direction A (vertical direction), and the count is obtained in the computational cell 12 _2,i corresponding to three adjacent points in the upper-level computational cells 12 _1,1 -12 _1,p and one of these three adjacent points (top-level computational cells) in computational cells 12 _2,1 -12 _2,p of the lower level.

Сначала согласно способу определяется смежность в вычислительных ячейках 12_1,1-12_1,p верхнего уровня, используя счет (первый счет) вычислительной ячейки, указывающий, превышает ли абсолютное значение степени отклонения порог X для вычислительных ячеек 12_1,1-12_1,p верхнего уровня, и вычисление вектора произведения смежности верхнего уровня.First, according to the method, the adjacency in the top-level computational cells 12 _1,1 -12 _1,p is determined using the count (first count) of the computational cell, indicating whether the absolute value of the degree of deviation exceeds the threshold X for the computational cells 12 _1,1 -12 _{1, p} of the top level, and computing the vector of the top-level adjacency product.

На Фиг. 13 представлен пример случая, когда абсолютные значения степени отклонения вычислительной ячейки 12_1,3, вычислительной ячейки 12_1,4 и вычислительной ячейки 12_1,5 из вычислительных ячеек 12_1,1-12_1,p верхнего уровня превышают порог X, и вектор произведения смежности верхнего уровня имеет вид (0, 0, 0, 1, 0,0,..., 0, 0, 0). Следует отметить, что способ получения вектора произведения смежности верхнего уровня такой же, как способ получения вектора произведения смежности, описанный со ссылкой на Фиг. 12, и поэтому его подробное описание здесь не приводится.In FIG. 13 shows an example of the case when the absolute values of the degree of deviation of the computational cell 12 _1,3 , the computational cell 12 _1,4 and the computational cell 12 _1,5 of the upper level computational cells 12 _1,1 -12 _1,p exceed the threshold X, and the vector the top-level adjacency product has the form (0, 0, 0, 1, 0,0,..., 0, 0, 0). It should be noted that the method for obtaining the top-level adjacency product vector is the same as the method for obtaining the adjacency product vector described with reference to FIG. 12, and therefore its detailed description is not given here.

Затем вычислительные ячейки 12_2,1-12_2,p нижнего уровня вычисляют сумму вектора счета вычислительных ячеек и элементов вектора сдвига вперед и вектора сдвига назад, и устанавливают счет вычислительной ячейки 12_2,1-12_2,p в один балл, если какая-нибудь из этих вычислительных ячеек имеет счет. Вектор, полученный путем упорядочивания этих счетов, определяется как вектор суммы смежности нижнего уровня. Вектор, полученный путем перемножения элементов вектора произведения смежности верхнего уровня и вектора суммы смежности нижнего уровня, определяется как вектор произведения смежности верхнего/нижнего уровней. Наконец, определяется, что смежность установлена, если какой-нибудь из элементов вектора произведения смежности верхнего/нижнего уровней имеет счет (второй счет), равный единице.Then the computational cells 12 _2,1 -12 _2,p of the lower level calculate the sum of the counting vector of the computational cells and the elements of the forward shift vector and the backward shift vector, and set the count of the computational cell 12 _2,1 -12 _2,p to one point, if any One of these computational cells has a count. The vector obtained by ordering these counts is defined as the lower-level adjacency sum vector. The vector obtained by multiplying the elements of the top-level adjacency product vector and the bottom-level adjacency sum vector is defined as the top/bottom level adjacency product vector. Finally, an adjacency is determined to be established if any of the elements of the upper/lower level adjacency product vector have a count (second count) of one.

Пример, показанный на Фиг. 13, представляет собой случай, когда абсолютное значение степени отклонения вычислительной ячейки 12_2,3 из вычислительных ячеек 12_2,1-12_2,p нижнего уровня превышает порог X, а вектор суммы смежности нижнего уровня имеет вид (0, 1, 1, 1, 0, 0,..., 0, 0, 0). Поскольку вектор произведения смежности верхнего/нижнего уровней имеет вид (0, 0, 0, 1, 0, 0,..., 0, 0, 0) и имеется элемент со счетом один балл в качестве второго счета, можно определить, что смежность установлена.The example shown in FIG. 13, represents the case when the absolute value of the degree of deviation of the computational cell 12 _2,3 from the computational cells 12 _2,1 -12 _2,p of the lower level exceeds the threshold X, and the vector of the sum of adjacencies of the lower level has the form (0, 1, 1, 1, 0, 0,..., 0, 0, 0). Since the top/bottom level adjacency product vector is (0, 0, 0, 1, 0, 0,..., 0, 0, 0) and there is an element with a score of one as a second score, we can determine that the adjacency installed.

Определение смежности позволяет определить положение, в котором произошло схватывание в кристаллизаторе 5. Увеличение числа уровней термометров 8 в направлении A литья позволяет уловить состояние, когда имеет место схватывание, ведущее к прорыву, при котором разрушенный участок 11 продольно распространяется в направлении A литья, посредством явления, при котором выявление смежности распространяется в направлении литья A.Determination of adjacency makes it possible to determine the position in which setting has occurred in the mold 5. Increasing the number of levels of thermometers 8 in the casting direction A makes it possible to detect the state when setting occurs, leading to a breakthrough, in which the destroyed section 11 extends longitudinally in the casting direction A, through the phenomenon , in which the adjacency detection extends in the direction of casting A.

Таким образом, способ определения смежности, описанный со ссылкой на Фиг. 13, позволяет определить, что предвестник, такой как схватывание, ведущий к прорыву, имеет место, если какой-либо элемент вектора произведения смежности верхнего/нижнего уровней равен 1.Thus, the adjacency determination method described with reference to FIG. 13 allows one to determine that a precursor, such as a grasp leading to a breakthrough, occurs if any element of the upper/lower level adjacency product vector is equal to 1.

Следует отметить, что в приведенном выше описании настоящего изобретения позиции вычислительных ячеек 12_1,1-12_k,p в кристаллизаторе 5 не принимаются во внимание, но термометры 8_1,1-8_m,n, расположенные на охлаждающей плите 5a с длинной стороной, охлаждающей плите 5b с короткой стороной кристаллизатора 5, а также расположенные на передней поверхности и задней поверхности кристаллизатора 5 выполняют интерполяционную обработку соответственно и по отдельности, и второй счет вычисляется на основе состояния смежности вычислительных ячеек 12_1,1-12_k,p для каждой поверхности, благодаря чему может осуществляться более точная дискриминация. Количество смежных точек для получения вектора произведения смежности и вектор суммы смежности не ограничивается тремя, и может быть изменено.It should be noted that in the above description of the present invention, the positions of the calculation cells 12 _1,1 -12 _k,p in the mold 5 are not taken into account, but the thermometers 8 _1,1 -8 _m,n located on the long side cooling plate 5a , the cooling plate 5b with the short side of the mold 5, as well as those located on the front surface and the rear surface of the mold 5 perform interpolation processing respectively and separately, and the second count is calculated based on the adjacency state of the computational cells 12 _1,1 -12 _k,p for each surface, so that more precise discrimination can be achieved. The number of adjacent points to obtain the vector of the product of adjacency and the vector of the sum of adjacency is not limited to three, and can be changed.

Явление прорыва в кристаллизаторе 5 в процессе непрерывной литья проявляется не только в боковом распространении, но также и в изменении температурного режима сверху вниз в направлении A литья (сверху вниз кристаллизатора 5). Другими словами, разрушенный участок 11 отвердевшей оболочки 10 движется вниз, повторяя явление, при котором кристаллизатор 5 и расплавленная сталь 2 вступают в контакт друг с другом из-за некоего фактора, вызывающего схватывание, при этом отвердевшая оболочка 10 прихватывается кристаллизатором 5, и дальнейшее схватывание происходит на разрушенном участке 11 отвердевшей оболочки 10, который образуется непосредственно под схватыванием, когда кристаллизатор 5 и расплавленная сталь 2 входят в контакт друг с другом, поскольку расплавленная сталь 2 выводится из нижней части кристаллизатора 5. Для вычислительных ячеек 12 на верхнем и нижнем уровнях вычисляется логическое произведение векторов суммы смежности на каждом уровне для определения смежности на верхнем и нижнем уровнях (состояние возникновения одного и того же явления в смежных местах). Поэтому не обязательно, чтобы все из множества термометров 8 и множества вычислительных ячеек 12 располагались на одинаковом расстоянии от верхнего конца кристаллизатора 5 в направлении A литья.The breakthrough phenomenon in the mold 5 in the continuous casting process is manifested not only by lateral propagation, but also by a change in temperature from top to bottom in the casting direction A (top to bottom of the mold 5). In other words, the destroyed portion 11 of the hardened shell 10 moves downward, repeating the phenomenon in which the mold 5 and the molten steel 2 come into contact with each other due to some factor causing setting, while the hardened shell 10 is grabbed by the mold 5, and further setting occurs in the fractured area 11 of the solidified shell 10, which is formed immediately below the setting when the mold 5 and the molten steel 2 come into contact with each other, as the molten steel 2 is withdrawn from the bottom of the mold 5. For the computational cells 12 at the upper and lower levels, the calculation the logical product of the vectors of the sum of adjacencies at each level to determine the adjacency at the upper and lower levels (the state of occurrence of the same phenomenon in adjacent places). Therefore, it is not necessary that all of the plurality of thermometers 8 and the plurality of computation cells 12 be located at the same distance from the upper end of the mold 5 in the casting direction A.

На Фиг. 14 представлен график временной последовательности данных обнаружения в случае, когда прорыв был спрогнозирован способом прогнозирования прорыва, согласно варианту осуществления настоящего изобретения (способом, являющимся объектом настоящего изобретения). Обратите внимание, что на Фиг. 14 момент времени t₁ – это момент, когда прорыв был предсказан способом прогнозирования прорыва, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. На Фиг. 14 момент времени t₂ – это момент, когда прорыв был предсказан обычным способом прогнозирования прорыва. Обратите внимание, что обычный способ прогнозирования прорыва – это способ прогнозирования прорыва, когда температура, измеренная термометром 8 верхнего уровня в двухуровневом термометре 8 ниже, чем температура, измеренная термометром 8 нижнего уровня в течение некоторого периода времени. В момент времени t₂ прогнозируется прорыв, вследствие чего запускается управление для снижения скорости литья до заданного значения.In FIG. 14 is a graph of a time sequence of detection data in a case where a breakthrough has been predicted by a breakthrough prediction method according to an embodiment of the present invention (a method subject to the present invention). Note that in FIG. 14, time t ₁ is the moment when the breakthrough was predicted by the breakthrough prediction method according to an embodiment of the present invention. In FIG. 14 time t ₂ is the moment when the breakout was predicted by the usual method of forecasting a breakout. Note that a conventional breakthrough prediction method is a breakthrough prediction method when the temperature measured by the upper level thermometer 8 in the two-level thermometer 8 is lower than the temperature measured by the lower level thermometer 8 for a period of time. At time t ₂ a breakthrough is predicted, as a result of which control is triggered to reduce the casting speed to a predetermined value.

Как показано на Фиг. 14, использование способа прогнозирования прорыва согласно варианту осуществления настоящего изобретения, позволяет прогнозировать прорыв раньше, чем при обычном способе прогнозирования прорыва, при котором величину изменения температуры получают в соответствии с данным временного ряда измеренной температуры.As shown in FIG. 14, using the breakthrough prediction method according to an embodiment of the present invention, it is possible to predict the breakthrough earlier than the conventional breakthrough prediction method in which the temperature change amount is obtained according to the measured temperature time series data.

В приведенной ниже Таблице 1 показаны результаты, полученные при применении способа прогнозирования прорыва, согласно варианту осуществления настоящего изобретения (способ настоящего изобретения), к прошедшим случаям прогнозирования прорыва. Следует отметить, что в приведенной ниже Таблице 1, случаи 1 и 5 – это случаи, когда прорыв произошел, а случаи 2-4 – это случаи, когда прорыв не произошел. В приведенной ниже Таблице 1 "правильное обнаружение" относится к случаю, когда прорыв произошел и появление предвестника, ведущего к прорыву, было правильно обнаружено, и, таким образом, возникновение прорыва было правильно спрогнозировано. В приведенной ниже Таблице 1 "излишнее обнаружение" относится к случаю, когда прорыв не произошел, при этом появление предвестника, ведущего к прорыву, было обнаружено излишне (ошибочное обнаружение), и, таким образом, появление прорыва было предсказано ошибочно. В приведенной ниже Таблице 1 "необнаружение" относится к случаю, когда прорыв не произошел, при этом появление предвестника, ведущего к прорыву, не было обнаружено, и появление прорыва не было прогнозировано.Table 1 below shows the results obtained by applying the breakthrough prediction method according to an embodiment of the present invention (the method of the present invention) to past breakthrough prediction cases. It should be noted that in Table 1 below, cases 1 and 5 are cases where a breakthrough occurred, and cases 2-4 are cases where a breakthrough did not occur. In Table 1 below, "correct detection" refers to the case where a breakthrough has occurred and the occurrence of a precursor leading to the breakthrough has been correctly detected, and thus the occurrence of the breakthrough has been correctly predicted. In Table 1 below, "overdetection" refers to the case where a breakthrough did not occur, but the occurrence of a precursor leading to a breakthrough was detected unnecessarily (false detection), and thus the occurrence of a breakthrough was predicted incorrectly. In Table 1 below, “non-detection” refers to the case where a breakthrough did not occur, the occurrence of a precursor leading to a breakthrough was not detected, and the occurrence of a breakthrough was not predicted.

Таблица 1Table 1

Обычный способNormal way Способ согласно настоящему изобретениюMethod according to the present invention Случай 1Case 1 Правильное обнаружениеCorrect detection Правильное обнаружениеCorrect detection Случай 2Case 2 Излишнее обнаружениеOverdetection НеобнаружениеNon-detection Случай 3Case 3 Излишнее обнаружениеOverdetection НеобнаружениеNon-detection Случай 4Case 4 Излишнее обнаружениеOverdetection НеобнаружениеNon-detection Случай 5Case 5 Правильное обнаружениеCorrect detection Правильное обнаружениеCorrect detection

Как видно из Таблицы 1, согласно способу прогнозирования прорыва по варианту осуществления настоящего изобретения, появление всех предвестников, ведущих к прорыву, может быть правильно обнаружено, и возникновение прорыва может быть правильно прогнозировано для прошлых случаев, когда прорыв произошел, а случаи излишнего обнаружения (ошибочного обнаружения), которые имели место при обычном способе и когда прорыв не произошел, вообще отсутствуют в отношении прошлых случаев.As can be seen from Table 1, according to the breakthrough prediction method of the embodiment of the present invention, the occurrence of all the precursors leading to a breakthrough can be correctly detected, and the occurrence of a breakthrough can be correctly predicted for past cases where a breakthrough occurred, and cases of over-detection (erroneous detection) detections) that occurred in the normal way and when a breakthrough did not occur are generally absent in relation to past cases.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Настоящее изобретение позволяет предоставить способ прогнозирования прорыва, способ работы машины непрерывного литья и устройство прогнозирования прорыва, способные точно прогнозировать прорыв.The present invention provides a breakthrough prediction method, a continuous casting machine operating method, and a breakthrough prediction apparatus capable of accurately predicting breakthrough.

Список ссылочных позицийList of reference items

1 Машина непрерывного литья1 Continuous casting machine

2 Расплавленная сталь2 Molten Steel

3 Разливочное устройство3 Filling device

4 Погружной стакан4 Immersion glass

5 Кристаллизатор5 Crystallizer

6 Твердый продукт6 Solid product

7 Поддерживающий твердый продукт ролик 7 Solid product support roller

8 Термометр8 Thermometer

10 Отвердевшая оболочка10 Hardened shell

11 Разрушенный участок 11 Destroyed area

20 Блок определения20 Definition block

Claims

1. A method for predicting the breakthrough of the hardened shell of a product cast in the mold of a continuous casting machine, including

an input step in which the dimensions of the solid product removed from the mold of the continuous casting machine are entered;

a measurement step of measuring the temperature of the crystallizer by means of a plurality of thermometers built into the crystallizer;

an interpolation step of interpolating the temperatures measured by the plurality of thermometers according to the dimensions of the solid product;

a calculation step in which, based on the temperatures obtained as a result of interpolation processing, the degree of deviation from the normal operation of the crystallizer is calculated, at which the breakthrough of the hardened shell of the product did not occur, while the component in the direction orthogonal to the vector of influence coefficients is used as the specified degree of deviation, obtained by the principal component method; And

a forecasting stage in which a breakthrough is predicted based on a specified degree of deviation.

2. The method according to claim 1, characterized in that at the interpolation stage,

by performing interpolation processing on the temperature measured by each thermometer of the plurality of thermometers, the temperature at the center point of each cell of the plurality of computational cells that are uniformly distributed according to the dimensions of the solid product is calculated.

3. The method according to claim 2, characterized in that the number of computational cells remains constant when the size of the solid product changes.

4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that at the stage of calculating the specified degree of deviation

obtaining an average value from the temperature values for each cell from a set of computational cells located at the same distance from the upper end of the mold in the direction of casting the molten steel in relation to the specified mold,

for each cell from the specified set of computational cells, the difference between the specified average temperature value and the temperature value of the computational cell is obtained, and

calculate the degree of deviation from the resulting difference using the specified vector of influence coefficients.

5. The method according to claim 4, characterized in that at the stage of predicting the breakthrough of the hardened shell of the product

predicting a breakthrough based on the adjacency of a computational cell in which the absolute value of the specified degree of deviation exceeds a given second threshold if the rate of change over time of the specified degree of deviation exceeds a given first threshold.

6. The method according to claim 5, characterized in that the stage of predicting the breakthrough of the hardened shell of the product includes:

an assignment step in which a first score is assigned to a computational cell in which the degree of deviation exceeds a second threshold,

a calculation step of calculating a second score from the first score based on the adjacency of the computation cell to which the first score is assigned, and

a forecasting stage in which a breakthrough is predicted based on the second count.

7. Method according to any one of paragraphs. 1-6, characterized in that the vector of influence coefficients is a vector of sensitivity coefficients having the sensitivity coefficient of each of the set of thermometers as a component of the vector.

8. A method for casting a product on a continuous casting machine, including predicting the breakthrough of the hardened shell of the product by the method according to any one of claims. 1-7, and in the event of a predicted breakthrough, the casting speed at which molten steel is poured into the mold of a continuous casting machine to obtain the specified product is reduced.

9. A device for predicting the breakthrough of the hardened shell of a product cast in the mold of a continuous casting machine, containing

an input unit configured to input the size of a solid product extracted from the mold of the continuous casting machine;

a set of thermometers built into the mold of a continuous casting machine and designed to determine its temperature;

an interpolation processing unit configured to perform interpolation processing of temperatures measured by the plurality of thermometers in accordance with the dimensions of the solid product;

a unit for calculating the degree of deviation, configured to calculate the degree of deviation from the normal operation of the crystallizer, at which a breakthrough of the hardened shell did not occur, while the specified degree of deviation is taken to be a component in the direction orthogonal to the vector of influence coefficients obtained by the principal component method; And

a breakthrough prediction unit configured to predict a breakthrough based on the degree of deviation.