ピンチロールに加わるトルクに基づいて連続鋳造での品質及び設備の異常を検知する異常検知方法
【課題】トルク変動や湯面変動といった操業指標と連動した定量的な異常検知判断を行い、トルクや湯面変動の大きさに応じて如何なる異常が発生しているかを検知する。
【解決手段】ロールにおけるスケールの堆積が発生した場合におけるトルク変動値をａ［％］、湯面変動幅をＺａ［ｍｍ］とすると共に、鋳片が圧延された圧延材において表面欠陥が検出され、当該欠陥を調査すると凝固組織異常が認められた場合におけるトルク変動値をｂ［％］、湯面変動幅をＺｂ［ｍｍ］とする。トルク変動値Ｎ≧ｂの条件を満たす範囲を領域Ｂとし、領域Ｂ以外の領域であってトルク変動値Ｎ≧ａの条件を満たす範囲を領域Ａとする。鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎが領域Ｂに属する場合には、該当部位を凝固組織起因の疵発生と判定して（Ｓ４６Ｂ）、当該トルク変動値Ｎが領域Ａに属する場合には、複数のロールの内のいずれかにスケール等の堆積があると判定する（Ｓ４７Ｂ）。
【解決手段】ロールにおけるスケールの堆積が発生した場合におけるトルク変動値をａ［％］、湯面変動幅をＺａ［ｍｍ］とすると共に、鋳片が圧延された圧延材において表面欠陥が検出され、当該欠陥を調査すると凝固組織異常が認められた場合におけるトルク変動値をｂ［％］、湯面変動幅をＺｂ［ｍｍ］とする。トルク変動値Ｎ≧ｂの条件を満たす範囲を領域Ｂとし、領域Ｂ以外の領域であってトルク変動値Ｎ≧ａの条件を満たす範囲を領域Ａとする。鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎが領域Ｂに属する場合には、該当部位を凝固組織起因の疵発生と判定して（Ｓ４６Ｂ）、当該トルク変動値Ｎが領域Ａに属する場合には、複数のロールの内のいずれかにスケール等の堆積があると判定する（Ｓ４７Ｂ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピンチロールにより鋳片を所定の速度で引き抜く際の当該ピンチロールにおけるトルクに基づいて、連続鋳造での品質及び設備の異常を検知する異常検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、連続鋳造での品質及び設備の異常を検知する方法として、
（１）連続鋳造でのモールドからピンチロールまでの総理論引抜力と、ピンチロール駆動総電力及び引抜速度から求めた総実引抜力との差により異常発生を察知して、不良鋳片を減少させ設備故障を未然に防止する方法（例えば、特許文献１参照）や、
（２）凝固スラブを引き抜く引抜速度又はピンチロール駆動用モータ電流の変動値を用いて、鋳込速度を制御することにより、非接触方式で連続鋳造におけるブレークアウトを防止する方法（例えば、特許文献２参照）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平０３−００９８１９号公報
【特許文献２】特開昭５５−９７８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１では、ピンチロールのみの異常検知判断しかなく、トルク変動や湯面変動といった操業指標と連動した定量的な異常検知判断基準がない。また、設備故障として軸受けの割損やブレークアウトに対する所定の警報を発すること記載はあるものの、鋳型内凝固異常の検知やロールにスケールが堆積した等の検知に関する記載がない。また、この特許文献１では、総実引抜力と総理論引抜力との差が所定の許容値より大きい場合に、何らかの異常が発生しているとして警報を発するだけであって、当該差の大きさに応じて如何なる異常が発生しているのかは検知できない。このため、異常が発生していることが分かっても、すぐに適切な対応をとることが難しかった。
【０００５】
また、上記特許文献２では、凝固スラブを引き抜く引抜速度又はピンチロール駆動用モータ電流の変動値による異常検知判断しかなく、トルク変動や湯面変動といった操業指標と連動した定量的な異常検知判断基準がない。また、ブレークアウトに対する鋳造の制御方法に関する記載はあるものの、他の異常の検知に関する記載がなく、当該引抜速度や変動値の大きさに応じて如何なる異常が発生しているかは検知できない。このため、異常が発生していることが分かっても、すぐに適切な対応をとることが難しかった。
【０００６】
そこで、この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、トルク変動や湯面変動といった操業指標と連動した定量的な異常検知判断を行い、当該トルクや湯面変動の大きさに応じて如何なる異常が発生しているかを検知することが可能な異常検知方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の異常検知方法は、ピンチロールにより鋳片を所定の速度で引き抜く際の当該ピンチロールにおけるトルク、及び、鋳型内の湯面レベルを測定し記憶することが可能な連続鋳造設備において、鋳造中の定常状態において、以下のケース（１）及び（２）が発生した場合における前記ピンチロールのトルク変動値ａ［％］、ｂ［％］、及び、前記鋳型内の湯面変動幅Ｚａ［ｍｍ］、Ｚｂ［ｍｍ］を定義すると共に、定義された前記トルク変動値ａ［％］、ｂ［％］、及び、前記湯面変動幅Ｚａ［ｍｍ］、Ｚｂ［ｍｍ］に基づいて、領域Ａ、領域Ｂ、湯面変動幅最小値Ｚｘを定義しておき、鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎが前記領域Ａに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、複数のロールの内のいずれかにスケール等の堆積があると判定して、ロール設備の点検を行ってスケールを除去し、鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎが前記領域Ｂに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、該当部位を凝固組織起因の疵発生と判定して、製品から除外選別する。
ただし、
ケース（１）：複数のロールの内のいずれかのロールにおけるスケールの堆積が発生した場合におけるトルク変動値をａ［％］、当該トルク変動時での湯面変動幅をＺａ［ｍｍ］とする。
ケース（２）：鋳片が圧延され、その圧延材において表面欠陥が検出されて、当該欠陥を調査すると凝固組織異常が認められた場合における当該部位に相当する鋳造位置でのトルク変動値をｂ［％］、当該トルク変動時の湯面変動幅をＺｂ［ｍｍ］とする。
領域Ｂ：トルク変動値Ｎ≧ｂの条件を満たす範囲とする。
領域Ａ：前記領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａの条件を満たす範囲とする。
湯面変動幅最小値Ｚｘ：湯面変動幅Ｚａ［ｍｍ］及びＺｂ［ｍｍ］の内の小さい方の値とする。ただし、Ｚｘ＞０を満たす。
【０００８】
この方法を用いることにより、トルク変動値Ｎや湯面変動幅Ｚといった連続鋳造の操業指標と連動した定量的な異常検知判断を行うことができる。ここで、トルク変動値Ｎだけで異常検知を行う場合、電気的な誤検知により異常が発生していないにも関わらず、異常だと検知してしまうおそれがあるが、本発明のこの方法では、物理的な湯面変動も監視しているので、異常検知の確実性が向上する。
また、異常発生の要因によってトルク変動の大きさが異なることを利用しているので、トルク変動値Ｎや湯面変動幅Ｚの大きさに応じて、如何なる異常（ここでは、ロールのスケール等の堆積、凝固組織起因の疵）が発生しているかを検知することができる。その結果、該当した異常に対して適切な処置を施すことができるので、鋳造中の異常として発生し得る前述した異常を早期に発見し、重大な品質及び設備のトラブルを未然に回避することができる。
また、重大な品質及び設備にトラブルを引き起こすブレークアウトの発生等は、異常検知の対象として一般的であるが、本発明では、ロールのスケール等の堆積や凝固組織起因の疵といった、従来では異常検知の対象となっていない異常も検知することが可能となる。
【０００９】
上記した異常検知方法において、好ましくは、鋳造中の定常状態において、以下のケース（３）が発生した場合におけるトルク変動値ｃ［％］、湯面変動幅Ｚｃ［ｍｍ］、及び、持続時間Ｔｃ［ｓｅｃ］をさらに定義すると共に、定義された前記トルク変動値ａ［％］、ｂ［％］、ｃ［％］、前記湯面変動幅Ｚａ［ｍｍ］、Ｚｂ［ｍｍ］、Ｚｃ［ｍｍ］、及び、前記持続時間Ｔｃ［ｓｅｃ］に基づいて、領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃ、湯面変動幅最小値Ｚｘを定義しておき、鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎが前記領域Ａに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、複数のロールの内のいずれかにスケール等の堆積があると判定して、ロール設備の点検を行ってスケールを除去し、鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎが前記領域Ｂに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、該当部位を凝固組織起因の疵発生と判定して、製品から除外選別し、鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎ及び持続時間Ｔが前記領域Ｃに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、複数のロールの内のいずれかのベアリングに異常をきたしていると判定し、ロール設備の点検を行う。
ただし、
ケース（３）：複数のロールの内のいずれかにおけるベアリング異常が発生した場合におけるトルク変動値をｃ［％］、当該トルク変動時での湯面変動幅をＺｃ［ｍｍ］、トルク変動値ｃ［％］の持続時間をＴｃ［ｓｅｃ］とする。
領域Ｃ：トルク変動値Ｎ≧ｃ、及び、持続時間Ｔ≧Ｔｃの両条件を満たす範囲とする。
領域Ｂ：領域Ｃ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｂの条件を満たす範囲とする。
領域Ａ：領域Ｃ及び領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａの条件を満たす範囲とする。
湯面変動幅最小値Ｚｘ：湯面変動幅Ｚａ［ｍｍ］、Ｚｂ［ｍｍ］及びＺｃ［ｍｍ］の内の最も小さい値とする。ただし、Ｚｘ＞０を満たす。
【００１０】
この方法を用いることにより、トルク変動値Ｎ、湯面変動幅Ｚ及び持続時間Ｔといった連続鋳造の操業指標と連動した定量的な異常検知判断を行うことができる。
また、異常発生の要因によってトルク変動の大きさが異なることを利用しているので、トルク変動値Ｎ、湯面変動幅Ｚ及び持続時間Ｔの大きさに応じて、如何なる異常（ここでは、ロールのスケール等の堆積、凝固組織起因の疵、ロールのベアリング異常）が発生しているかを検知することができる。その結果、該当した異常に対して適切な処置を施すことができるので、鋳造中の異常として発生し得る前述した異常を早期に発見し、重大な品質及び設備の異常を回避することができる。
【００１１】
上記した異常検知方法において、好ましくは、鋳造中の定常状態において、以下のケース（４）が発生した場合におけるトルク変動値ｄ［％］、湯面変動幅Ｚｄ［ｍｍ］、及び、持続時間Ｔｄ［ｓｅｃ］をさらに定義すると共に、定義された前記トルク変動値ａ［％］、ｂ［％］、ｄ［％］、前記湯面変動幅Ｚａ［ｍｍ］、Ｚｂ［ｍｍ］、Ｚｄ［ｍｍ］、及び、前記持続時間Ｔｄ［ｓｅｃ］に基づいて、領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｄ、湯面変動幅最小値Ｚｘを定義しておき、鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎが前記領域Ａに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、複数のロールの内のいずれかにスケール等の堆積があると判定して、ロール設備の点検を行ってスケールを除去し、鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎが前記領域Ｂに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、該当部位を凝固組織起因の疵発生と判定して、製品から除外選別し、鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎ及び持続時間Ｔが前記領域Ｄに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、ブレークアウトが発生する危険性が高いと判定し、直ちに鋳造を停止する。
ただし、
ケース（４）：ブレークアウトが発生した場合におけるトルク変動値をｄ［％］、当該トルク変動時での湯面変動幅をＺｄ［ｍｍ］、トルク変動値ｄ［％］の持続時間をＴｄ［ｓｅｃ］とする。
領域Ｄ：トルク変動値Ｎ≧ｄ、及び、持続時間Ｔ≧Ｔｄの両条件を満たす範囲とする。
領域Ｂ：領域Ｄ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｂの条件を満たす範囲とする。
領域Ａ：領域Ｄ及び領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａの条件を満たす範囲とする。
湯面変動幅最小値Ｚｘ：湯面変動幅Ｚａ［ｍｍ］、Ｚｂ［ｍｍ］及びＺｄ［ｍｍ］の内の最も小さい値とする。ただし、Ｚｘ＞０を満たす。
【００１２】
この方法を用いることにより、トルク変動値Ｎ、湯面変動幅Ｚ及び持続時間Ｔといった連続鋳造の操業指標と連動した定量的な異常検知判断を行うことができる。
また、異常発生の要因によってトルク変動の大きさが異なることを利用しているので、トルク変動値Ｎ、湯面変動幅Ｚ及び持続時間Ｔの大きさに応じて、如何なる異常（ここでは、ロールのスケール等の堆積、凝固組織起因の疵、ブレークアウト）が発生しているかを検知することができる。その結果、該当した異常に対して適切な処置を施すことができるので、鋳造中の異常として発生し得る前述した異常を早期に発見し、重大な品質及び設備のトラブルを未然に回避することができる。
【００１３】
上記した異常検知方法において、好ましくは、鋳造中の定常状態において、以下のケース（３）及び（４）が発生した場合におけるトルク変動値ｃ［％］、ｄ［％］、湯面変動幅Ｚｃ［ｍｍ］、Ｚｄ［ｍｍ］、及び、持続時間Ｔｃ［ｓｅｃ］、Ｔｄ［ｓｅｃ］をさらに定義すると共に、定義された前記トルク変動値ａ［％］、ｂ［％］、ｃ［％］、ｄ［％］、前記湯面変動幅Ｚａ［ｍｍ］、Ｚｂ［ｍｍ］、Ｚｃ［ｍｍ］、Ｚｄ［ｍｍ］、及び、前記持続時間Ｔｃ［ｓｅｃ］、Ｔｄ［ｓｅｃ］に基づいて、領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃ、領域Ｄ、湯面変動幅最小値Ｚｘを定義しておき、鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎが前記領域Ａに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、複数のロールの内のいずれかにスケール等の堆積があると判定して、ロール設備の点検を行ってスケールを除去し、鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎが前記領域Ｂに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、該当部位を凝固組織起因の疵発生と判定して、製品から除外選別し、鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎ及び持続時間Ｔが前記領域Ｃに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、複数のロールの内のいずれかのベアリングに異常をきたしていると判定し、ロール設備の点検を行い、鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎ及び持続時間Ｔが前記領域Ｄに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、ブレークアウトが発生する危険性が高いと判定し、直ちに鋳造を停止する。
ただし、
ケース（３）：複数のロールの内のいずれかにおけるベアリング異常が発生した場合におけるトルク変動値をｃ［％］、当該トルク変動時での湯面変動幅をＺｃ［ｍｍ］、トルク変動値ｃ［％］の持続時間をＴｃ［ｓｅｃ］とする。
ケース（４）：ブレークアウトが発生した場合におけるトルク変動値をｄ［％］、当該トルク変動時での湯面変動幅をＺｄ［ｍｍ］、トルク変動値ｄ［％］の持続時間をＴｄ［ｓｅｃ］とする。
領域Ｄ：トルク変動値Ｎ≧ｄ、及び、持続時間Ｔ≧Ｔｄの両条件を満たす範囲とする。
領域Ｃ：領域Ｄ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｃ、及び、持続時間Ｔ≧Ｔｃの両条件を満たす範囲とする。
領域Ｂ：領域Ｄ及び領域Ｃ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｂの条件を満たす範囲とする。
領域Ａ：領域Ｄ、領域Ｃ及び領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａの条件を満たす範囲とする。
湯面変動幅最小値Ｚｘ：湯面変動幅Ｚａ［ｍｍ］、Ｚｂ［ｍｍ］、Ｚｃ［ｍｍ］及びＺｄ［ｍｍ］の内の最も小さい値とする。ただし、Ｚｘ＞０を満たす。
【００１４】
この方法を用いることにより、トルク変動値Ｎ、湯面変動幅Ｚ及び持続時間Ｔといった連続鋳造の操業指標と連動した定量的な異常検知判断を行うことができる。
また、異常発生の要因によってトルク変動の大きさが異なることを利用しているので、トルク変動値Ｎ、湯面変動幅Ｚ及び持続時間Ｔの大きさに応じて、如何なる異常（ここでは、ロールのスケール等の堆積、凝固組織起因の疵、ロールのベアリング異常、ブレークアウト）が発生しているかを検知することができる。その結果、該当した異常に対して適切な処置を施すことができるので、鋳造中の異常として発生し得る前述した異常を早期に発見し、重大な品質及び設備のトラブルを未然に回避することができる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明による異常検知方法では、上記のように、トルク変動や湯面変動といった操業指標と連動した定量的な異常検知判断を行い、当該トルクや湯面変動の大きさに応じて如何なる異常が発生しているかを検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】連続鋳造設備の全体概略図
【図２】鋳型及び浸漬ノズルの構成を示す図
【図３】連続鋳造設備のブロック図
【図４】第１実施形態に係る連続鋳造での品質及び設備の異常検知方法を説明するためのフローチャート
【図５】第１実施形態に係る連続鋳造での品質及び設備の異常検知方法を説明するためのフローチャート
【図６】トルク変動値ａ〜ｄ及び持続時間Ｔｃ，Ｔｄに基づいて定義される領域Ａ〜Ｄの範囲を示したグラフ
【図７】実施例の各鋳造条件（i）〜（iii）について領域Ａ〜Ｄの範囲を示したグラフ
【図８】第２実施形態に係る連続鋳造での品質及び設備の異常検知方法を説明するためのフローチャート
【図９】第２実施形態に係る連続鋳造での品質及び設備の異常検知方法を説明するためのフローチャート
【図１０】トルク変動値ａ〜ｃ及び持続時間Ｔｃに基づいて定義される領域Ａ〜Ｃの範囲を示したグラフ
【図１１】実施例の各鋳造条件（i）〜（iii）について領域Ａ〜Ｃの範囲を示したグラフ
【図１２】第３実施形態に係る連続鋳造での品質及び設備の異常検知方法を説明するためのフローチャート
【図１３】第３実施形態に係る連続鋳造での品質及び設備の異常検知方法を説明するためのフローチャート
【図１４】トルク変動値ａ，ｂ，ｄ及び持続時間Ｔｄに基づいて定義される領域Ａ，Ｂ，Ｄの範囲を示したグラフ
【図１５】実施例の各鋳造条件（i）〜（iii）について領域Ａ，Ｂ，Ｄの範囲を示したグラフ
【図１６】第４実施形態に係る連続鋳造での品質及び設備の異常検知方法を説明するためのフローチャート
【図１７】第４実施形態に係る連続鋳造での品質及び設備の異常検知方法を説明するためのフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１実施形態）
周知の通り、連続鋳造設備の鋳造経路に着目すると、湾曲型連続鋳造設備と垂直曲げ型連続鋳造設備なるものがある。前者は、鋳型から鋳造経路に沿って、円弧経路部と矯正経路部、水平経路部を有するものであり、後者は、上記円弧経路部の上流に垂直経路部を設け、溶鋼中の介在物浮上を図ったものである。また、連続鋳造設備の鋳造する鋳片の断面形状に着目すると、断面形状のアスペクト比が２以上であるスラブと２以下のブルーム、更に、断面形状が正方形であるビレットなるものがある。本願発明の適用対象は、上記の通りに列記したすべての連続鋳造設備であり、以下、本明細書では、一例として、本願発明をブルーム向けの垂直曲げ型連続鋳造設備に適用した例を説明する。
【００１８】
以下、図１及び図２に基づいて、連続鋳造設備１００と、その鋳型１及び浸漬ノズル２を概説する。
【００１９】
連続鋳造設備１００は、注湯される溶鋼を冷却して所定形状のシェルを形成するための鋳型１と、タンディッシュ９に保持される溶鋼を鋳型１へ所定流量で滑らかに注湯するための浸漬ノズル２と、鋳型１の直下から鋳造経路Ｑに沿って複数で並設されるロール対３と、を備える。鋳型１及び浸漬ノズル２の構成は図２に基づいて後で詳細に説明する。本実施形態において前記の鋳造経路Ｑは、略鉛直方向に延びる垂直経路部と、この垂直経路部に接続され、円弧状に延びる円弧経路部と、更にその下流側に設けられ、水平方向に延びる水平経路部と、前記の円弧経路部及び水平経路部とを滑らかに接続するための矯正経路部と、から成る。
【００２０】
前記のロール対３の夫々は、鋳造対象としての鋳片を、両広面でもって挟持する一対のロール３ａ・３ａから構成される。この一対のロール３ａ・３ａのロール面間の最短距離としてのロールギャップ［ｍｍ］は適宜の手段により調節可能に構成される。
【００２１】
また、前記の鋳造経路Ｑの前半には、鋳型１内で形成され、該鋳型１から引き抜かれる凝固シェルに対して所定の流量で冷却水を噴霧する冷却ノズル４が適宜に設けられる。一般に、前記の鋳型１が１次冷却帯と称されるのに対して、この意味で、冷却ノズル４が配される経路部は２次冷却帯と称される。
【００２２】
鋳型１から引き抜かれ、鋳造経路Ｑに沿って搬送されるシェルは、自然放熱や、上記冷却ノズル４などにより更に冷却されて収縮する。従って、上記のロール対３のロールギャップ［ｍｍ］は、一般に、鋳造経路Ｑの下流側へ進むに連れて緩やかに狭くなるように設定される。
【００２３】
以上の構成で、ブルームの連続鋳造を開始するには、鋳型１へ溶鋼を注湯する前に予め図略のダミーバーを前記の鋳造経路Ｑ内に挿入しておき、浸漬ノズル２を介して鋳型１へ溶鋼を注湯し始めると共に上記ダミーバーを下流側へ引き抜く。この鋳型１への溶鋼の注湯量と、ダミーバーの引き抜き速度とは、鋳造速度が所定の鋳造速度に至るまでの間、漸増させる。そして、このダミーバーは、所定のメニスカス距離に到達したときに、適宜の手段により回収する。これで、ブルームが連続的に鋳造されるようになる。
【００２４】
次に、上記の連続鋳造設備１００の一般的な操業条件を簡単に紹介する。以下は、例示である。
・鋳型幅Ｗ［ｍｍ］は、２５０〜６５０とする。
・鋳型厚みＤ［ｍｍ］は、２５０〜６５０とする。
・鋳型高さＨ［ｍｍ］は、９００〜１２００とする。
・鋳造速度Ｖｃ［ｍ／ｍｉｎ］は、０．７〜１．０とする。
・溶鋼過熱度ΔＴ［℃］は、０〜６０とする。
・比水量Ｗｔ［Ｌ／ｋｇ．Ｓｔｅｅｌ］は、０．１５〜１とする。
・鋳型内電磁攪拌強度Ｍ−ＥＭＳ［ｇａｕｓｓ］は、０〜１０００とする。
・溶鋼成分は、当事者間の協定に基づく。代表的な成分は、ＣやＳｉ、Ｍｎである。これに、ＣｒやＭｏなどが適宜に添加される。その他の不可避の不純物を含む。
【００２５】
ここで、各用語を簡単に説明する。
・鋳型幅Ｗ［ｍｍ］及び鋳型厚みＤ［ｍｍ］は、図２に示されるように、鋳型１の上端で特定される。
・鋳造速度Ｖｃ［ｍ／ｍｉｎ］は、鋳片の引抜速度であって、前記複数のロール対３のうち最上流に配されるロール対３のピンチロール３ｂの周速度で特定される。
・溶鋼過熱度ΔＴ［℃］は、鋳型１内へ注湯される溶鋼の温度の指標である。
・比水量Ｗｔ［Ｌ／ｋｇ．Ｓｔｅｅｌ］は、鋼１ｋｇに対して用いられる冷却水の容積を意味する。
・鋳型内電磁攪拌強度Ｍ−ＥＭＳ［ｇａｕｓｓ］は、鋳型１内の溶鋼を攪拌するために作用される磁場の強度の指標である。
【００２６】
＜鋳型１＞
次に、図２を参照しつつ鋳型１の構造を説明する。図２（ａ）に示されるように本実施形態に係る鋳型１は、鋳造される鋳片が断面矩形であってアスペクト比が２以下となる所謂ブルーム向けに構成される。この鋳型１は、一対で対向し、鋳型広面１ａを構成する広面鋳型５と、広面鋳型５の間に配され、一対で対向し、鋳型狭面１ｂを構成する狭面鋳型６と、これら広面鋳型５及び狭面鋳型６を支持する図示しない鋳型フレームと、を主たる構成として備える。
【００２７】
＜浸漬ノズル２＞
また、本実施形態において用いられる浸漬ノズル２は、有底円筒形状であって、一対の対向する溶鋼吐出孔７が内底よりも若干上方に形成される２孔式とされる。上記の浸漬ノズル２は、図２（ｂ）に示されるように、一対の溶鋼吐出孔７が鋳型狭面１ｂに対して夫々対向するように鋳型１内に垂直にセットされる。換言すれば、浸漬ノズル２は、一対の溶鋼吐出孔７から吐出された溶鋼の流れが鋳型狭面１ｂに対して平面視で垂直に向かうように鋳型１内に垂直にセットされる。この状態で、浸漬ノズル２から鋳型１内へ溶鋼を注湯すると、浸漬ノズル２からの溶鋼流は先ず斜め下向きとなり、やがて鋳型狭面１ｂに衝突すると、上下方向に分岐し、もって、溶鋼の上昇流Ｑと下降流Ｒが形成される。このうち上昇流Ｑは、メニスカス近傍の溶鋼に対して熱を供給し、表面が凝固してしまう所謂皮張りを防ぐ役割を担っている。
【００２８】
次に、本実施形態に係る連続鋳造設備１００の更に具体的な構成を説明する。即ち、本実施形態ではピンチロール３ｂに加わるトルクを測定すべく、図１及び図３で略示の通り、ピンチロール３ｂを駆動するモータ１１には、トルク検出器１２が設けられると共に、鋳型１内の湯面レベルを検知すべく、湯面レベル計１３が設けられている。なお、トルク検出器１２によって取得されるトルク値、及び、湯面レベル計１３によって取得される湯面レベル値は、経時的（例えば、１秒単位毎）に制御部２０の記憶部２１に蓄積される。なお、当該トルク値や湯面レベル値は、制御部２０に接続されたプリンターやモニターなどの出力装置１４によって出力されるようになっている。
【００２９】
ここで、本実施形態では、図４及び図５のフローチャートを参照しつつ、連続鋳造での品質及び設備の異常検知方法を説明する。
【００３０】
連続鋳造設備１００では、ピンチロール３ｂにより鋳片を一定速度で引き抜く際に、当該ピンチロール３ｂに加わるトルクを測定し記録している（ステップＳ１）。具体的には、ピンチロール３ｂに加わるトルクがトルク検出器１２によって検出され、当該トルク検出器１２により検出されたトルク値が制御部２０の記憶部２１に逐次記憶される。
【００３１】
次に、鋳造中の定常状態（鋳造において鋳造速度が略変動することなく一定な状態。以下、同じ。）において以下のケース（１）〜（４）が発生した場合におけるトルク変動値ａ，ｂ，ｃ，ｄ［％］と、湯面変動幅Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄ［ｍｍ］と、持続時間Ｔｃ，Ｔｄ［ｓｅｃ］とを、定義する（ステップＳ２）。まず、各用語の意味を定義しておく。
・トルク変動値［％］：所定時間あたりのトルクの変動の大きさを示す指標であって、定常状態での鋳造におけるトルク値の推移において、過去３０秒間のトルク平均値を取り、（その時点での発生トルク値）÷（過去３０秒間のトルク平均値）をトルク変動値［％］とする。
・湯面変動幅［ｍｍ］：湯面レベルの変動幅の大きさを示す指標であって、定常状態での鋳造における鋳型内の湯面レベル計から得られる信号により測定し、トルク変動が発生した時点から、その後３秒以内における湯面レベルの最大変動幅を湯面変動幅［ｍｍ］とする。
・持続時間［ｓｅｃ］：所定のレベル以上でトルクの変動が持続している時間を示す指標であって、トルク変動が発生した時刻を起点として、その起点より過去３０秒間のトルク平均値に戻るまでの時間を持続時間［ｓｅｃ］とする。
【００３２】
ケース（１）において、ロールにおけるスケールの堆積が発生した場合におけるトルク変動値をａ［％］、当該トルク変動時の湯面変動幅をＺａ［ｍｍ］とする（ステップＳ２Ａ）。具体的には、ケース（１）の事象が発生した期間におけるトルク変動値の最大値をａ［％］とし、当該最大値ａ［％］が発生した時刻からその３秒後までの間における湯面レベルの最大変動幅をＺａ［ｍｍ］とする。
ここで言う“ロール”とは、鋳型下から鋳片を支えている全てのサポートロールを対象とする。
なお、スケールとは、鋳造時において鋳片表面が酸化し、酸化鉄として表層から剥離して発生したものを意味する。そのスケールは、一般的にスタンドのロールに巻き付いたりして堆積することがある。
このケース（１）においては、鋳造中の定常状態において明らかにロールにスケールが堆積しており、そのスケールを除去したらトルクが元に定常状態に戻った場合のみを採用する。
【００３３】
ケース（２）において、鋳片が圧延され、その圧延材において表面欠陥が検出され、当該欠陥を調査すると凝固組織異常が認められた場合、その部位に相当する鋳造位置でのトルク変動値をｂ［％］、トルク変動時の湯面変動幅をＺｂ［ｍｍ］とする（ステップＳ２Ｂ）。具体的には、ケース（２）の事象が発生した期間におけるトルク変動値の最大値をｂ［％］とし、当該最大値ｂ［％］が発生した時刻からその３秒後までの間における湯面レベルの最大変動幅をＺｂ［ｍｍ］とする。
なお、凝固組織異常の検査方法は、後述する。
【００３４】
ケース（３）において、ロールにおけるベアリング異常が発生した場合におけるトルク変動値をｃ［％］、トルク変動時の湯面変動幅をＺｃ［ｍｍ］、及び、そのトルク変動値ｃ［％］の持続時間をＴｃ［ｓｅｃ］とする（ステップＳ２Ｃ）。具体的には、ケース（３）の事象が発生した期間におけるトルク変動値の最大値をｃ［％］とし、当該最大値ｃ［％］が発生した時刻からその３秒後までの間における湯面レベルの最大変動幅をＺｃ［ｍｍ］とし、当該最大値ｃ［％］が発生した時刻を起点として、その起点より過去３０秒間のトルク平均値に戻るまでの時間をＴｃ［ｓｅｃ］とする。
なお、ロールにおけるベアリング異常とは、鋳型下から鋳片を支えている全てのサポートロールを対象として、軸受の割損を発見した場合を意味する。
このケース（３）においては、鋳造中の定常状態において明らかにロールの軸受が割損している状態で鋳造していたことを確認し、その後、当該ロールを取り替える等により回復させるとトルクが元の定常状態に戻った場合のみを採用する。
【００３５】
ケース（４）において、鋳造中においてブレークアウトが発生した場合におけるトルク変動値をｄ［％］、トルク変動時の湯面変動幅をＺｄ［ｍｍ］、及び、そのトルク変動値ｄ［％］の持続時間をＴｄ［ｓｅｃ］とする（ステップＳ２Ｄ）。具体的には、ケース（４）の事象が発生した期間におけるトルク変動値の最大値をｄ［％］とし、当該最大値ｄ［％］が発生した時刻からその３秒後までの間における湯面レベルの最大変動幅をＺｄ［ｍｍ］とし、当該最大値ｄ［％］が発生した時刻を起点として、その起点より過去３０秒間のトルク平均値に戻るまでの時間をＴｄ［ｓｅｃ］とする。
なお、ブレークアウトとは、鋳型内での冷却において表層部の凝固シェルが破れ内部溶鋼が流出する現象を意味する。ブレークアウトが発生し外部へ流出した溶鋼が周囲のロールやスタンドなどを焼損させると鋳造停止などを余儀なくされ、かつ復旧に長時間を要することとなる。
このケース（４）においては、鋳造中の定常状態において明らかにブレークアウトが発生したことを確認し、その後、鋳型やスタンド等を元の状態に戻したときにトルクが元の定常状態に戻った場合のみを採用する。
【００３６】
次に、上記した湯面変動幅Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄの中で最も小さい値をＺｘとする（ステップＳ３）。但し、湯面変動幅最小値Ｚｘは、０より大きいとする。湯面変動幅については、必ずしもＺａ＜Ｚｂ＜Ｚｃ＜Ｚｄとは、なり得ない場合もある。そのため、トルク変動に連動して湯面変動が発生することを捕らえるために湯面変動条件として各条件のうち最小値を採用し、何らかの異常が発生したことの指標とする。
【００３７】
そして、トルク変動値Ｎを横軸に、持続時間Ｔを縦軸にとり、以下のように領域Ａ〜Ｄを設定する（ステップＳ４）。
具体的には、図６に示すように、
トルク変動値Ｎ≧ｄ、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｄで囲まれる範囲を領域を領域Ｄとし、
領域Ｄ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｃ、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｃで囲まれる範囲を領域Ｃとし、
領域Ｄ及び領域Ｃ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｂで囲まれる範囲を領域Ｂとし、
領域Ｄ、領域Ｃ及び領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａで囲まれる範囲を領域Ａとする。
【００３８】
そして、鋳造中において測定されるトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚ，持続時間Ｔの値が上記した領域Ａ〜Ｄのいずれかに属する場合には、その属する領域Ａ〜Ｄに応じて、各対処を施す（ステップＳ５）。以下、詳細に説明する。
【００３９】
まず、鋳造中において測定されたトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚ，持続時間Ｔの値が、それぞれ、トルク変動値Ｎ≧ｄ、且つ、湯面変動幅Ｚ≧Ｚｘ、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｄの条件を満たす場合には（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、当該測定値Ｎ，Ｚ，Ｔが領域Ｄに属していると判断され（ステップＳ６Ａ）、作業者は、ブレークアウトが発生する危険性が高いと判断して直ちに鋳造を停止する（対処方法１；ステップＳ６Ｂ）。
【００４０】
上記ステップＳ６において、鋳造中において測定されたトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚ，持続時間Ｔの値が、領域Ｄに属しない場合（ステップＳ６：Ｎｏ）には、当該測定値Ｎ，Ｚ，Ｔが、それぞれ、トルク変動値Ｎ≧ｃ、且つ、湯面変動幅Ｚ≧Ｚｘ、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｃの条件を満たすか否かを判断して（ステップＳ７）、当該条件を満たす場合には（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、測定値Ｎ，Ｚ，Ｔが領域Ｃに属していると判断される（ステップＳ７Ａ）。そして、作業者は、いずれかのロールのベアリングに異常をきたしていると判定し、当該チャージ（当該判定がなされた時点でタンディッシュ内に注湯されているチャージ）が終了後に鋳造を停止し、ロール設備の点検を行う（対処方法２；ステップＳ７Ｂ）。
【００４１】
上記ステップＳ７において、鋳造中において測定されたトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚ，持続時間Ｔの値が、領域Ｃに属しない場合（ステップＳ７：Ｎｏ）には、当該測定値Ｎ，Ｚが、それぞれ、トルク変動値Ｎ≧ｂ、且つ、湯面変動幅Ｚ≧Ｚｘの条件を満たすか否かを判断して（ステップＳ８）、当該条件を満たす場合には（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、測定値Ｎ，Ｚ，Ｔが領域Ｂに属していると判断される（ステップＳ８Ａ）。そして、作業者は、該当部位を凝固組織起因の疵発生と判定し、製品から除外選別する（対処方法３；ステップＳ８Ｂ）。
【００４２】
上記ステップＳ８において、鋳造中において測定されたトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚの値が、領域Ｂに属しない場合（ステップＳ８：Ｎｏ）には、当該測定値Ｎ，Ｚが、それぞれ、トルク変動値Ｎ≧ａ、且つ、湯面変動幅Ｚ≧Ｚｘの条件を満たすか否かを判断して（ステップＳ９）、当該条件を満たす場合には（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、測定値Ｎ，Ｚが領域Ａに属していると判断される（ステップＳ９Ａ）。そして、作業者は、いずれかのロールにスケール等の堆積があると判定し、ロール設備の点検を行ってスケールを除去する（対処方法４；ステップＳ９Ｂ）。
【００４３】
そして、上記ステップＳ９において、鋳造中において測定されたトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚの値が、領域Ａに属しない場合（ステップＳ９：Ｎｏ）には、鋳造をそのまま継続する（ステップＳ１０）。
【実施例１】
【００４４】
以下、第１実施形態に係る異常検知方法の技術的効果を確認するために行った実施例について説明する。下記の試験では、鋳造中の定常状態において、鋳造条件として、鋳造速度［ｍ／ｍiｎ］、２次冷却水比水量［Ｌ／ｋｇ．Ｓｔｅｅｌ］、鋳造鋼種％［Ｃ］の各条件（i）〜（iii）を記録し、且つ、鋳造結果において発生した不具合状況（スケール堆積発生、表面疵発生、ベアリング異常発生、ブレークアウト発生）の際におけるトルク変動値、その持続時間、及び、湯面変動幅を記憶した。鋳造条件（i）〜（iii）は、表１〜表３に示す通りである。
【００４５】
＜ケース（１）：スケール堆積発生＞
いずれかのロールにおけるスケールの堆積が発生したときのトルク変動値及び湯面変動幅を表１に示す。ここで、表１に示されるトルク変動値をａ［％］、湯面変動幅をＺａ［ｍｍ］と定義した。
【００４６】
【表１】
【００４７】
＜ケース（２）：表面疵発生＞
鋳片が圧延され、その圧延材において表面欠陥が検出され欠陥を調査すると凝固組織異常が認められた場合において、その部位に相当する鋳造位置でのトルク変動値及び湯面変動幅を表２に示す。ここで、表２に示されるトルク変動値をｂ［％］、湯面変動幅をＺｂ［ｍｍ］と定義した。
【００４８】
【表２】
【００４９】
＜ケース（３）：ベアリング異常発生＞
いずれかのロールにおいてベアリング異常が発生した場合におけるトルク変動値、その持続時間、及び、湯面変動幅を表３に示す。ここで、表３に示されるトルク変動値をｃ［％］、その持続時間をＴｃ［ｓｅｃ］、湯面変動幅をＺｃ［ｍｍ］と定義した。
【００５０】
【表３】
【００５１】
＜ケース（４）：ブレークアウト発生＞
ブレークアウトが発生した場合におけるトルク変動値、その持続時間、及び、湯面変動幅を表４に示す。ここで、表４に示されるトルク変動値をｄ［％］、その持続時間をＴｄ［ｓｅｃ］、湯面変動幅をＺｄ［ｍｍ］と定義した。
【００５２】
【表４】
【００５３】
そして、上記のように定義した湯面変動幅Ｚａ〜Ｚｄ［ｍｍ］の中で最も小さい値をＺｘ［ｍｍ］と定義した。その結果を表５に示す。
【００５４】
【表５】
【００５５】
トルク変動値Ｎを横軸に、持続時間Ｔを縦軸にとり、各条件（i）〜（iii）毎に以下のように領域Ａ〜Ｄを設定した。具体的には、
条件（i）では、
領域Ｄを、トルク変動値Ｎ≧ｄ（２５．０）、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｄ（８．０）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ｃを、領域Ｄ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｃ（１８．０）、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｃ（５．０）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ｂを、領域Ｄ及び領域Ｃ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｂ（１２．０）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ａを、領域Ｄ、領域Ｃ及び領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａ（６．４）で囲まれる範囲の領域とした。
上記のように定義した領域Ａ〜Ｄを示したグラフを図７（ａ）に示す。
【００５６】
また、条件（ii）では、
領域Ｄを、トルク変動値Ｎ≧ｄ（２８．０）、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｄ（１０．５）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ｃを、領域Ｄ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｃ（２０．０）、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｃ（６．５）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ｂを、領域Ｄ及び領域Ｃ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｂ（１３．５）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ａを、領域Ｄ、領域Ｃ及び領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａ（７．２）で囲まれる範囲の領域とした。
上記のように定義した領域Ａ〜Ｄを示したグラフを図７（ｂ）に示す。
【００５７】
また、条件（iii）では、
領域Ｄを、トルク変動値Ｎ≧ｄ（２４．０）、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｄ（１１．２）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ｃを、領域Ｄ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｃ（２２．０）、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｃ（７．２）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ｂを、領域Ｄ及び領域Ｃ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｂ（１２．８）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ａを、領域Ｄ、領域Ｃ及び領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａ（５．０）で囲まれる範囲の領域とした。
上記のように定義した領域Ａ〜Ｄを示したグラフを図７（ｃ）に示す。
【００５８】
鋳造中において測定されるトルク変動値Ｎ、その持続時間Ｔ、湯面変動幅Ｚが、上記のように設定した領域に属する場合には、各領域に応じて以下の対処を施した。以下、具体的に説明する。
【００５９】
実施条件（i）において、湯面変動幅が１５［ｍｍ］、トルク変動値が２６［％］で、持続時間が８［ｓｅｃ］以上となったため、急遽鋳造を停止した。当該鋳片を確認すると湯漏れの跡が発生していた。これにより、ブレークアウトを防止することができた。なお、湯面変動幅が１５［ｍｍ］、トルク変動値が２６［％］で、持続時間が８［ｓｅｃ］以上となったまま、そのまま鋳造を継続したところ、ブレークアウトが発生し、設備故障の長期鋳造停止となった。なお、“湯漏れ”とは、軽度のブレークアウトであって、溶鋼が凝固シェルから若干滲み出したような形跡を意味する。
【００６０】
実施条件（ii）において、湯面変動幅が１１［ｍｍ］、トルク変動値が２１［％］で、持続時間が８［ｓｅｃ］以上となったため、当該チャージを修了した後にロール設備の点検を行ったところ、引き抜きロールのベアリングの一部が破損していた。これにより、損傷が一部であったため、該当するロールの取替えのみで復旧には長時間がかからずに済んだ。なお、湯面変動幅が８［ｍｍ］、トルク変動値が２０［％］で、持続時間が６．５［ｓｅｃ］以上となったまま、そのまま鋳造を継続したところ、その後、２５チャージ鋳造して鋳造停止した後にロール設備の点検を行ったところ、複数のロールベアリングが破損しており、設備復旧に長時間を要した。
【００６１】
実施条件（ii）において、湯面変動幅が４［ｍｍ］、トルク変動値が１５［％］となったため、該当部位の表面を調査したところ、凝固組織に起因した疵が発生していたので、当該部位を製品から除外選別した。なお、湯面変動幅が４［ｍｍ］、トルク変動値が１４［％］となったが、該当部位をそのまま鋳造を継続したところ、凝固組織異常起因の表面疵による不具合が発生した。
【００６２】
実施条件（iii）において、湯面変動幅が５［ｍｍ］、トルク変動値が６［％］となったため、ロール設備の点検を行ったところ、ロールにスケールが堆積しており、スケールを除去するとトルク変動値が下がった。なお、湯面変動幅が３．５［ｍｍ］、トルク変動値が８［％］となったが、そのまま鋳造を継続したところ、ロールと鋳片との間にスケールが押し込まれて鋳片表面が凹み、表面疵による不具合が発生した。
【００６３】
＜実施条件＞
ここで、上記した実施例の実施条件を紹介しておく。
鋳型寸法［mm］：幅４３０×厚み３００
鋳型高さ：９００ｍｍ，１２００ｍｍ
型式：垂直曲げ型連鋳機
鋳造速度［ｍ／ｍｉｎ］：条件（i）〜（iii）に記載（表１〜表３参照）
２次冷却水比水量［Ｌ／ｋｇ．Ｓｔｅｅｌ］：条件（i）〜（iii）に記載（表１〜表３参照）
鋳造鋼種％［Ｃ］：条件（i）〜（iii）に記載（表１〜表３参照）
表面疵検査方法：ビレット（断面１５５ｍｍ×１５５ｍｍ）に圧延した段階において表面を観察し、線状の割れ疵の有無を調査した。
割れ疵があった場合には、割れ部分の断面観察を行い、当該割れ部分のサルファプリントにて、Ｃ，Ｓ濃度の偏析が認められた場合には、凝固組織異常と判断した。サルファプリント方法については、ＪＩＳ規格（規格番号：ＪＩＳ Ｇ ０５６０ 標題：鋼のサルファプリント試験方法）に準じて行った。
鋳型内に置いて初期の凝固シェル厚みが不均一になると応力集中を生じ、これに起因した微小な割れが発生する。割れ近傍および先端部には、成分の偏析がみられるため、今回は割れ近傍におけるＣ，Ｓ濃度の偏析度を確認し、偏析が認められた場合には不均一凝固による割れであると判断した。上記内容は、糸山誓司著、「鉄鋼便覧（第２巻）12.5.1+鋳片の表面品質(追補)」、第４版（ＣＤ−ＲＯＭ版）、（社）日本鉄鋼協会、２００２年７月、Ｐ６５」に記載されており、公知のものである。
圧延方法：連続鋳造にて得られた鋼塊を６００℃〜８００℃の温度で加熱炉へ挿入して１２００℃〜１３００℃まで加熱後、分塊圧延し、１５５ｍｍ角の鋼片とした。それ以外の制御については、当業者常法通りに熱間圧延して鋼片とした。
＜第１実施形態の効果＞
【００６４】
本実施形態では、上記のように、鋳造条件（i）〜（iii）毎に領域Ａ〜Ｄを設定し、その領域に該当した処置を施すことによって、鋳造中の異常として発生し得る以下の項目を早期に発見し、重大な品質及び設備のトラブルを未然に回避することができる。
１）鋳造時におけるブレークアウト
２）ロールベアリング破損
３）凝固起因の表面疵
４）スケールがロールに堆積して押し込まれることにより発生する凹み疵の発生
以下、各項目の効果を詳細に説明する。
【００６５】
ブレークアウトが発生すると、鋳型より下の連鋳機設備が湯漏れした溶鋼によって損傷し、使用できなくなるだけでなく、設備の復旧に長時間がかかることになる。従って、ブレークアウトを防止することによって、連鋳機設備の保全や休止時間の削減に寄与することができる。
【００６６】
また、ロールのベアリング破損が発生すると、基本的には該当するロールの取替を行い設備復旧させることとなるが、ある一つのロールのベアリング破損を早期に発見できないと、残りのサポートロールに負荷がかかり、複数のロールで連鎖的にベアリングの破損を発生させてしまう危険性がある。複数のロールにベアリング破損が発生すると、設備復旧に長時間をかかることになる。従って、ロールのベアリング破損を早期発見することによって、連鋳機設備の保全や休止時間の削減に寄与することができる。
【００６７】
また、凝固起因の表面疵やスケール堆積によって発生する凹み疵が流出すると、圧延工程でさらに割れ疵が拡大して不良品を発生させてしまうか、最悪の場合、更に後工程の製品製造段階で発見された際には下品として扱われ、その部品製造にかかったコストが無駄になってしまう。従って、当該異常を防止することによって、後工程での不良発見を防止し、製品の製造コスト低減に寄与することができる。
【００６８】
また、本実施形態では、トルク変動値Ｎや湯面変動幅Ｚといった連続鋳造の操業指標と連動した定量的な異常検知判断を行うことができるので、正確な異常検知を実現することができる。具体的には、ピンチロールの電流値や湯面変動幅の大きさだけでは予見することができないスケール堆積発生、凝固起因の表面疵、ベアリング異常、ブレークアウトを、湯面変動幅とトルク変動値との２つの指標を用いることにより、上記した異常の予見が可能となるので、当該異常を防ぐことが可能となる。ここで、トルク変動値だけで異常検知を行う場合、電気的な誤検知により異常が発生していないにも関わらず、異常だと検知してしまうおそれがあるが、本実施形態のこの方法では、物理的な湯面変動も監視しているので、異常検知の確実性が向上する。
【００６９】
また、本実施形態では、過去の操業実績に基づいて異常の種類とトルク変動値とを対応付けして、異常発生の要因によってトルク変動の大きさが異なることを利用しているので、鋳造時にトルク変動が生じた場合に、如何なる異常が発生したのか予測し得る。
【００７０】
また、本実施形態では、ベアリング異常やブレークアウトだけでなく、ロールのスケール等の堆積や凝固組織起因の疵といった、従来では異常検知の対象となっていない異常も検知することが可能となる。
【００７１】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る連続鋳造での品質及び設備の異常検知方法を、図８及び図９のフローチャートを参照して説明する。この第２実施形態に係る異常検知方法では、上記第１実施形態では予見可能であったブレークアウト発生の異常については検知せず、スケール堆積発生、表面疵発生、及び、ベアリング異常発生の３つの異常を予見可能である。なお、この第２実施形態では、上記した第１実施形態と同様の手順については、適宜省略する。
【００７２】
連続鋳造設備１００では、ピンチロールにより鋳片を一定速度で引き抜く際に、当該ピンチロールに加わるトルクを測定し記録している（ステップＳ２１）。
【００７３】
次に、鋳造中の定常状態において以下のケース（１）〜（３）が発生した場合におけるトルク変動値ａ，ｂ，ｃ［％］と、湯面変動幅Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｃ［ｍｍ］と、持続時間Ｔｃ［ｓｅｃ］とを、定義する（ステップＳ２２）。
【００７４】
ケース（１）において、ロールにおけるスケールの堆積が発生した場合におけるトルク変動値をａ［％］、当該トルク変動時の湯面変動幅をＺａ［ｍｍ］とする（ステップＳ２２Ａ）。
ケース（２）において、鋳片が圧延され、その圧延材において表面欠陥が検出され、当該欠陥を調査すると凝固組織異常が認められた場合、その部位に相当する鋳造位置でのトルク変動値をｂ［％］、トルク変動時の湯面変動幅をＺｂ［ｍｍ］とする（ステップＳ２２Ｂ）。
ケース（３）において、ロールにおけるベアリング異常が発生した場合におけるトルク変動値をｃ［％］、トルク変動時の湯面変動幅をＺｃ［ｍｍ］、及び、そのトルク変動値ｃ［％］の持続時間をＴｃ［ｓｅｃ］とする（ステップＳ２２Ｃ）。
【００７５】
次に、上記した湯面変動幅Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｃの中で最も小さい値をＺｘとする（ステップＳ２３）。但し、湯面変動幅最小値Ｚｘは、０より大きいとする。
【００７６】
そして、トルク変動値Ｎを横軸に、持続時間Ｔを縦軸にとり、以下のように領域Ａ〜Ｃを設定する（ステップＳ２４）。
具体的には、図１０に示すように、
トルク変動値Ｎ≧ｃ、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｃで囲まれる範囲を領域Ｃとし、
領域Ｃ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｂで囲まれる範囲を領域Ｂとし、
領域Ｃ及び領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａで囲まれる範囲を領域Ａとする。
【００７７】
そして、鋳造中において測定されるトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚ，持続時間Ｔの値が上記した領域Ａ〜Ｃのいずれかに属する場合には、その属する領域Ａ〜Ｃに応じて、各対処を施す（ステップＳ２５）。以下、詳細に説明する。
【００７８】
まず、鋳造中において測定されたトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚ，持続時間Ｔの値が、それぞれ、トルク変動値Ｎ≧ｃ、且つ、湯面変動幅Ｚ≧Ｚｘ、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｃの条件を満たす場合には（ステップＳ２６：Ｙｅｓ）、当該測定値Ｎ，Ｚ，Ｔが領域Ｃに属していると判断され（ステップＳ２６Ａ）、作業者は、いずれかのロールのベアリングに異常をきたしていると判定し、当該チャージが終了後に鋳造を停止し、ロール設備の点検を行う（対処方法２；ステップＳ２６Ｂ）。
【００７９】
上記ステップＳ２６において、鋳造中において測定されたトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚ，持続時間Ｔの値が、領域Ｃに属しない場合（ステップＳ２６：Ｎｏ）には、当該測定値Ｎ，Ｚが、それぞれ、トルク変動値Ｎ≧ｂ、且つ、湯面変動幅Ｚ≧Ｚｘの条件を満たすか否かを判断して（ステップＳ２７）、当該条件を満たす場合には（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）、測定値Ｎ，Ｚ，Ｔが領域Ｂに属していると判断される（ステップＳ２７Ａ）。そして、作業者は、該当部位を凝固組織起因の疵発生と判定し、製品から除外選別する（対処方法３；ステップＳ２７Ｂ）。
【００８０】
上記ステップＳ２７において、鋳造中において測定されたトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚの値が、領域Ｂに属しない場合（ステップＳ２７：Ｎｏ）には、当該測定値Ｎ，Ｚが、それぞれ、トルク変動値Ｎ≧ａ、且つ、湯面変動幅Ｚ≧Ｚｘの条件を満たすか否かを判断して（ステップＳ２８）、当該条件を満たす場合には（ステップＳ２８：Ｙｅｓ）、測定値Ｎ，Ｚが領域Ａに属していると判断される（ステップＳ２８Ａ）。そして、作業者は、いずれかのロールにスケール等の堆積があると判定し、ロール設備の点検を行ってスケールを除去する（対処方法４；ステップＳ２８Ｂ）。
【００８１】
そして、上記ステップＳ２８において、鋳造中において測定されたトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚの値が、領域Ａに属しない場合（ステップＳ２８：Ｎｏ）には、鋳造をそのまま継続する（ステップＳ２９）。
【実施例２】
【００８２】
以下、第２実施形態に係る異常検知方法の技術的効果を確認するために行った実施例について説明する。下記の試験では、鋳造中の定常状態において、鋳造条件として、鋳造速度［ｍ／ｍiｎ］、２次冷却水比水量［Ｌ／ｋｇ．Ｓｔｅｅｌ］、鋳造鋼種％［Ｃ］の各条件（i）〜（iii）を記録し、且つ、鋳造結果において発生した不具合状況（スケール堆積発生、表面疵発生、ベアリング異常発生）の際におけるトルク変動値、その持続時間、及び、湯面変動幅を記憶した。鋳造条件、並びに、当該不具合状況の際において定義したトルク変動値ａ，ｂ，ｃ［％］、その持続時間Ｔｃ［ｓｅｃ］、及び、湯面変動幅Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｃ［ｍｍ］は、第１実施形態の実施例と同様であるのでその説明を省略する（表１〜表３参照）。
【００８３】
そして、定義した湯面変動幅Ｚａ〜Ｚｃ［ｍｍ］の中で最も小さい値をＺｘ［ｍｍ］と定義した。その結果を表６に示す。
【００８４】
【表６】
【００８５】
トルク変動値Ｎを横軸に、持続時間Ｔを縦軸にとり、各条件（i）〜（iii）毎に以下のように領域Ａ〜Ｃを設定した。具体的には、
条件（i）では、
領域Ｃを、トルク変動値Ｎ≧ｃ（１８．０）、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｃ（５．０）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ｂを、領域Ｃ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｂ（１２．０）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ａを、領域Ｃ及び領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａ（６．４）で囲まれる範囲の領域とした。
上記のように定義した領域Ａ〜Ｃを示したグラフを図１１（ａ）に示す。
【００８６】
また、条件（ii）では、
領域Ｃを、トルク変動値Ｎ≧ｃ（２０．０）、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｃ（６．５）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ｂを、領域Ｃ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｂ（１３．５）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ａを、領域Ｃ及び領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａ（７．２）で囲まれる範囲の領域とした。
上記のように定義した領域Ａ〜Ｃを示したグラフを図１１（ｂ）に示す。
【００８７】
また、条件（iii）では、
領域Ｃを、トルク変動値Ｎ≧ｃ（２２．０）、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｃ（７．２）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ｂを、領域Ｃ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｂ（１２．８）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ａを、領域Ｃ及び領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａ（５．０）で囲まれる範囲の領域とした。
上記のように定義した領域Ａ〜Ｃを示したグラフを図１１（ｃ）に示す。
【００８８】
鋳造中において測定されるトルク変動値Ｎ、その持続時間Ｔ、湯面変動幅Ｚが、上記のように設定した領域に属する場合には、各領域に応じて以下の対処を施した。以下、具体的に説明する。
【００８９】
実施条件（ii）において、湯面変動幅が１１［ｍｍ］、トルク変動値が２１［％］で、持続時間が８［ｓｅｃ］以上となったため、当該チャージを修了した後にロール設備の点検を行ったところ、引き抜きロールのベアリングの一部が破損していた。これにより、損傷が一部であったため、該当するロールの取替えのみで復旧には長時間がかからずに済んだ。なお、湯面変動幅が８［ｍｍ］、トルク変動値が２０［％］で、持続時間が６．５［ｓｅｃ］以上となったまま、そのまま鋳造を継続したところ、その後、２５チャージ鋳造して鋳造停止した後にロール設備の点検を行ったところ、複数のロールベアリングが破損しており、設備復旧に長時間を要した。
【００９０】
実施条件（ii）において、湯面変動幅が４［ｍｍ］、トルク変動値が１５［％］となったため、該当部位の表面を調査したところ、凝固組織に起因した疵が発生していたので、当該部位を製品から除外選別した。なお、湯面変動幅が４［ｍｍ］、トルク変動値が１４［％］となったが、該当部位をそのまま鋳造を継続したところ、凝固組織異常起因の表面疵による不具合が発生した。
【００９１】
実施条件（iii）において、湯面変動幅が５［ｍｍ］、トルク変動値が６［％］となったため、ロール設備の点検を行ったところ、ロールにスケールが堆積しており、スケールを除去するとトルク変動値が下がった。なお、湯面変動幅が３．５［ｍｍ］、トルク変動値が８［％］となったが、そのまま鋳造を継続したところ、ロールと鋳片との間にスケールが押し込まれて鋳片表面が凹み、表面疵による不具合が発生した。
【００９２】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態に係る連続鋳造での品質及び設備の異常検知方法を、図１２及び図１３のフローチャートを参照して説明する。この第３実施形態に係る異常検知方法では、上記第１実施形態では予見可能であったロールにおけるベアリングの異常については検知せず、スケール堆積発生、表面疵発生、及び、ブレークアウト発生の３つの異常を予見可能である。なお、この第３実施形態では、上記した第１実施形態と同様の手順については、適宜省略する。
【００９３】
連続鋳造設備１００では、ピンチロールにより鋳片を一定速度で引き抜く際に、当該ピンチロールに加わるトルクを測定し記録している（ステップＳ３１）。
【００９４】
次に、鋳造中の定常状態において以下のケース（１），（２）及び（４）が発生した場合におけるトルク変動値ａ，ｂ，ｄ［％］と、湯面変動幅Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｄ［ｍｍ］と、持続時間Ｔｄ［ｓｅｃ］とを、定義する（ステップＳ３２）。
【００９５】
ケース（１）において、ロールにおけるスケールの堆積が発生した場合におけるトルク変動値をａ［％］、当該トルク変動時の湯面変動幅をＺａ［ｍｍ］とする（ステップＳ３２Ａ）。
ケース（２）において、鋳片が圧延され、その圧延材において表面欠陥が検出され、当該欠陥を調査すると凝固組織異常が認められた場合、その部位に相当する鋳造位置でのトルク変動値をｂ［％］、トルク変動時の湯面変動幅をＺｂ［ｍｍ］とする（ステップＳ３２Ｂ）。
ケース（４）において、鋳造中においてブレークアウトが発生した場合におけるトルク変動値をｄ［％］、トルク変動時の湯面変動幅をＺｄ［ｍｍ］、及び、そのトルク変動値ｄ［％］の持続時間をＴｄ［ｓｅｃ］とする（ステップＳ３２Ｄ）。
【００９６】
次に、上記した湯面変動幅Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｄの中で最も小さい値をＺｘとする（ステップＳ３３）。但し、湯面変動幅最小値Ｚｘは、０より大きいとする。
【００９７】
そして、トルク変動値Ｎを横軸に、持続時間Ｔを縦軸にとり、以下のように領域Ａ，Ｂ及びＤを設定する（ステップＳ３４）。
具体的には、図１４に示すように、
トルク変動値Ｎ≧ｄ、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｄで囲まれる範囲を領域Ｄとし、
領域Ｄ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｂで囲まれる範囲を領域Ｂとし、
領域Ｄ及び領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａで囲まれる範囲を領域Ａとする。
【００９８】
そして、鋳造中において測定されるトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚ，持続時間Ｔの値が上記した領域Ａ，Ｂ及びＤのいずれかに属する場合には、その属する領域Ａ，Ｂ及びＤに応じて、各対処を施す（ステップＳ３５）。以下、詳細に説明する。
【００９９】
まず、鋳造中において測定されたトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚ，持続時間Ｔの値が、それぞれ、トルク変動値Ｎ≧ｄ、且つ、湯面変動幅Ｚ≧Ｚｘ、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｄの条件を満たす場合には（ステップＳ３６：Ｙｅｓ）、当該測定値Ｎ，Ｚ，Ｔが領域Ｄに属していると判断され（ステップＳ３６Ａ）、ブレークアウトが発生する危険性が高いと判断して直ちに鋳造を停止する（対処方法１；ステップＳ３６Ｂ）。
【０１００】
上記ステップＳ３６において、鋳造中において測定されたトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚ，持続時間Ｔの値が、領域Ｄに属しない場合（ステップＳ３６：Ｎｏ）には、当該測定値Ｎ，Ｚが、それぞれ、トルク変動値Ｎ≧ｂ、且つ、湯面変動幅Ｚ≧Ｚｘの条件を満たすか否かを判断して（ステップＳ３７）、当該条件を満たす場合には（ステップＳ３７：Ｙｅｓ）、測定値Ｎ，Ｚ，Ｔが領域Ｂに属していると判断される（ステップＳ３７Ａ）。そして、作業者は、該当部位を凝固組織起因の疵発生と判定し、製品から除外選別する（対処方法３；ステップＳ３７Ｂ）。
【０１０１】
上記ステップＳ３７において、鋳造中において測定されたトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚの値が、領域Ｂに属しない場合（ステップＳ３７：Ｎｏ）には、当該測定値Ｎ，Ｚが、それぞれ、トルク変動値Ｎ≧ａ、且つ、湯面変動幅Ｚ≧Ｚｘの条件を満たすか否かを判断して（ステップＳ３８）、当該条件を満たす場合には（ステップＳ３８：Ｙｅｓ）、測定値Ｎ，Ｚが領域Ａに属していると判断される（ステップＳ３８Ａ）。そして、作業者は、いずれかのロールにスケール等の堆積があると判定し、ロール設備の点検を行ってスケールを除去する（対処方法４；ステップＳ３８Ｂ）。
【０１０２】
そして、上記ステップＳ３８において、鋳造中において測定されたトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚの値が、領域Ａに属しない場合（ステップＳ３８：Ｎｏ）には、鋳造をそのまま継続する（ステップＳ３９）。
【実施例３】
【０１０３】
以下、第３実施形態に係る異常検知方法の技術的効果を確認するために行った実施例について説明する。下記の試験では、鋳造中の定常状態において、鋳造条件として、鋳造速度［ｍ／ｍiｎ］、２次冷却水比水量［Ｌ／ｋｇ．Ｓｔｅｅｌ］、鋳造鋼種％［Ｃ］の各条件（i）〜（iii）を記録し、且つ、鋳造結果において発生した不具合状況（スケール堆積発生、表面疵発生、ブレークアウト発生）の際におけるトルク変動値、その持続時間、及び、湯面変動幅を記憶した。鋳造条件、並びに、当該不具合状況の際において定義したトルク変動値ａ，ｂ，ｄ［％］、その持続時間Ｔｄ［ｓｅｃ］、及び、湯面変動幅Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｄ［ｍｍ］は、第１実施形態の実施例と同様であるのでその説明を省略する（表１〜表３参照）。
【０１０４】
そして、定義した湯面変動幅Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｄ［ｍｍ］の中で最も小さい値をＺｘ［ｍｍ］と定義した。その結果を表７に示す。
【０１０５】
【表７】
【０１０６】
トルク変動値Ｎを横軸に、持続時間Ｔを縦軸にとり、各条件（i）〜（iii）毎に以下のように領域Ａ，Ｂ及びＤを設定した。具体的には、
条件（i）では、
領域Ｄを、トルク変動値Ｎ≧ｄ（２５．０）、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｄ（８．０）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ｂを、領域Ｄ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｂ（１２．０）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ａを、領域Ｄ及び領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａ（６．４）で囲まれる範囲の領域とした。
上記のように定義した領域Ａ，Ｂ及びＤを示したグラフを図１５（ａ）に示す。
【０１０７】
また、条件（ii）では、
領域Ｄを、トルク変動値Ｎ≧ｄ（２８．０）、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｄ（１０．５）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ｂを、領域Ｄ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｂ（１３．５）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ａを、領域Ｄ及び領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａ（７．２）で囲まれる範囲の領域とした。
上記のように定義した領域Ａ，Ｂ及びＤを示したグラフを図１５（ｂ）に示す。
【０１０８】
また、条件（iii）では、
領域Ｄを、トルク変動値Ｎ≧ｄ（２４．０）、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｄ（１１．２）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ｂを、領域Ｄ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｂ（１２．８）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ａを、領域Ｄ及び領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａ（５．０）で囲まれる範囲の領域とした。
上記のように定義した領域Ａ，Ｂ及びＤを示したグラフを図１５（ｄ）に示す。
【０１０９】
鋳造中において測定されるトルク変動値Ｎ、その持続時間Ｔ、湯面変動幅Ｚが、上記のように設定した領域に属する場合には、各領域に応じて以下の対処を施した。以下、具体的に説明する。
【０１１０】
実施条件（i）において、湯面変動幅が１５［ｍｍ］、トルク変動値が２６［％］で、持続時間が８［ｓｅｃ］以上となったため、急遽鋳造を停止した。当該鋳片を確認すると湯漏れの跡が発生していた。これにより、ブレークアウトを防止することができた。なお、湯面変動幅が１５［ｍｍ］、トルク変動値が２６［％］で、持続時間が８［ｓｅｃ］以上となったまま、そのまま鋳造を継続したところ、ブレークアウトが発生し、設備故障の長期鋳造停止となった。
【０１１１】
実施条件（ii）において、湯面変動幅が４［ｍｍ］、トルク変動値が１５［％］となったため、該当部位の表面を調査したところ、凝固組織に起因した疵が発生していたので、当該部位を製品から除外選別した。なお、湯面変動幅が４［ｍｍ］、トルク変動値が１４［％］となったが、該当部位をそのまま鋳造を継続したところ、凝固組織異常起因の表面疵による不具合が発生した。
【０１１２】
実施条件（iii）において、湯面変動幅が５［ｍｍ］、トルク変動値が６［％］となったため、ロール設備の点検を行ったところ、ロールにスケールが堆積しており、スケールを除去するとトルク変動値が下がった。なお、湯面変動幅が３．５［ｍｍ］、トルク変動値が８［％］となったが、そのまま鋳造を継続したところ、ロールと鋳片との間にスケールが押し込まれて鋳片表面が凹み、表面疵による不具合が発生した。
【０１１３】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態に係る連続鋳造での品質及び設備の異常検知方法を、図１６及び図１７のフローチャートを参照して説明する。この第４実施形態に係る異常検知方法では、上記第１実施形態では予見可能であったベアリング異常の発生及びブレークアウト発生の異常については検知せず、スケール堆積発生、及び、表面疵発生２つの異常を予見可能である。なお、この第４実施形態では、上記した第１実施形態と同様の手順については、適宜省略する。
【０１１４】
連続鋳造設備１００では、ピンチロールにより鋳片を一定速度で引き抜く際に、当該ピンチロールに加わるトルクを測定し記録している（ステップＳ４１）。
【０１１５】
次に、鋳造中の定常状態において以下のケース（１）及び（２）が発生した場合におけるトルク変動値ａ，ｂ［％］と、湯面変動幅Ｚａ，Ｚｂ［ｍｍ］とを、定義する（ステップＳ４２）。
【０１１６】
ケース（１）において、ロールにおけるスケールの堆積が発生した場合におけるトルク変動値をａ［％］、当該トルク変動時の湯面変動幅をＺａ［ｍｍ］とする（ステップＳ４２Ａ）。
ケース（２）において、鋳片が圧延され、その圧延材において表面欠陥が検出され、当該欠陥を調査すると凝固組織異常が認められた場合、その部位に相当する鋳造位置でのトルク変動値をｂ［％］、トルク変動時の湯面変動幅をＺｂ［ｍｍ］とする（ステップＳ４２Ｂ）。
【０１１７】
次に、上記した湯面変動幅Ｚａ，Ｚｂの中で小さい方の値をＺｘとする（ステップＳ４３）。但し、湯面変動幅最小値Ｚｘは、０より大きいとする。
【０１１８】
そして、トルク変動値Ｎの大きさに応じて、以下のように領域Ａ及びＢを設定する（ステップＳ４４）。
具体的には、
トルク変動値Ｎ≧ｂで囲まれる範囲を領域Ｂとし、
領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａで囲まれる範囲を領域Ａとする。
【０１１９】
そして、鋳造中において測定されるトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚの値が上記した領域Ａ及びＢのいずれかに属する場合には、その属する領域Ａ及びＢに応じて、各対処を施す（ステップＳ４５）。以下、詳細に説明する。
【０１２０】
まず、鋳造中において測定されたトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚの値が、それぞれ、トルク変動値Ｎ≧ｃ、且つ、湯面変動幅Ｚ≧Ｚｘの条件を満たす場合には（ステップＳ４６：Ｙｅｓ）、当該測定値Ｎ，Ｚが領域Ｂに属していると判断され（ステップＳ４６Ａ）、作業者は、該当部位を凝固組織起因の疵発生と判定し、製品から除外選別する（対処方法３；ステップＳ４６Ｂ）。
【０１２１】
上記ステップＳ４６において、鋳造中において測定されたトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚの値が、領域Ｂに属しない場合（ステップＳ４６：Ｎｏ）には、当該測定値Ｎ，Ｚが、それぞれ、トルク変動値Ｎ≧ａ、且つ、湯面変動幅Ｚ≧Ｚｘの条件を満たすか否かを判断して（ステップＳ４７）、当該条件を満たす場合には（ステップＳ４７：Ｙｅｓ）、測定値Ｎ，Ｚが領域Ａに属していると判断される（ステップＳ４７Ａ）。そして、作業者は、いずれかのロールにスケール等の堆積があると判定し、ロール設備の点検を行ってスケールを除去する（対処方法４；ステップＳ４７Ｂ）。
【０１２２】
そして、上記ステップＳ４７において、鋳造中において測定されたトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚの値が、領域Ａに属しない場合（ステップＳ４７：Ｎｏ）には、鋳造をそのまま継続する（ステップＳ４８）。
【実施例４】
【０１２３】
以下、第４実施形態に係る異常検知方法の技術的効果を確認するために行った実施例について説明する。下記の試験では、鋳造中の定常状態において、鋳造条件として、鋳造速度［ｍ／ｍiｎ］、２次冷却水比水量［Ｌ／ｋｇ．Ｓｔｅｅｌ］、鋳造鋼種％［Ｃ］の各条件（i）〜（iii）を記録し、且つ、鋳造結果において発生した不具合状況（スケール堆積発生、表面疵発生）の際におけるトルク変動値、その持続時間、及び、湯面変動幅を記憶した。鋳造条件、並びに、当該不具合状況の際において定義したトルク変動値ａ，ｂ［％］、及び、湯面変動幅Ｚａ，Ｚｂ［ｍｍ］は、第１実施形態の実施例と同様であるのでその説明を省略する（表１〜表３参照）。
【０１２４】
そして、定義した湯面変動幅Ｚａ及びＺｂ［ｍｍ］の中で小さい方の値をＺｘ［ｍｍ］と定義した。その結果を表８に示す。
【０１２５】
【表８】
【０１２６】
トルク変動値Ｎの大きさに応じて、各条件（i）〜（iii）毎に以下のように領域Ａ及びＢを設定した。具体的には、
条件（i）では、
領域Ｂを、トルク変動値Ｎ≧ｂ（１２．０）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ａを、領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａ（６．４）で囲まれる範囲の領域とした。
【０１２７】
また、条件（ii）では、
領域Ｂを、トルク変動値Ｎ≧ｂ（１３．５）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ａを、領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａ（７．２）で囲まれる範囲の領域とした。
【０１２８】
また、条件（iii）では、
領域Ｂを、トルク変動値Ｎ≧ｂ（１２．８）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ａを、領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａ（５．０）で囲まれる範囲の領域とした。
【０１２９】
鋳造中において測定されるトルク変動値Ｎ、湯面変動幅Ｚが、上記のように設定した領域に属する場合には、各領域に応じて以下の対処を施した。以下、具体的に説明する。
【０１３０】
実施条件（ii）において、湯面変動幅が４［ｍｍ］、トルク変動値が１５［％］となったため、該当部位の表面を調査したところ、凝固組織に起因した疵が発生していたので、当該部位を製品から除外選別した。なお、湯面変動幅が４［ｍｍ］、トルク変動値が１４［％］となったが、該当部位をそのまま鋳造を継続したところ、凝固組織異常起因の表面疵による不具合が発生した。
【０１３１】
実施条件（iii）において、湯面変動幅が５［ｍｍ］、トルク変動値が６［％］となったため、ロール設備の点検を行ったところ、ロールにスケールが堆積しており、スケールを除去するとトルク変動値が下がった。なお、湯面変動幅が３．５［ｍｍ］、トルク変動値が８［％］となったが、そのまま鋳造を継続したところ、ロールと鋳片との間にスケールが押し込まれて鋳片表面が凹み、表面疵による不具合が発生した。
【０１３２】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態および実施例に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態および実施例の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【０１３３】
例えば、上記実施形態では、ピンチロールの駆動源としてモータを用いたが、本発明はこれに限らず、油圧によりピンチロールを制御してもよい。なお、ピンチロールの駆動源は、速度制御可能であることが望ましい。
【０１３４】
また、上記実施形態では、最上流に配されるピンチロールのトルクを検出する構成としたが、本発明では、トルクを取得するピンチロールの位置は最上流に限定されない。また、複数のピンチロールからトルクを取得してもよい。
【０１３５】
また、上記実施形態では、領域Ａ〜Ｄを設定する際にトルク変動値Ｎを横軸に、持続時間Ｔを縦軸にとったが、本発明はこれに限らず、領域Ａ〜Ｄを相互に区分できればよいので、トルク変動値Ｎを縦軸に、持続時間Ｔを横軸にとってもよい。
【０１３６】
また、上記実施形態では、ブルーム向けの連続鋳造設備について説明したが、本発明はこれに限らず、スラブ及びビレット向けの連続鋳造設備にも適用可能であるが、トルク変動が湯面変動に敏感に反応するブルーム及びビレット向けの連続鋳造設備に本発明は特に有効となる。
【０１３７】
なお、定義した領域Ａ〜Ｄの該当しない範囲で新たにその事象が発生した場合には、そのフローを逐一見直し更新することで、過去に発生した同程度のロールスケール堆積・凝固組織起因の疵発生・ロールベアリング異常・ブレークアウト発生を検知することが可能となり、次回以降はその発生を防止することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１３８】
本発明を利用すれば、トルク変動や湯面変動といった操業指標と連動した定量的な異常検知判断を行い、当該トルクや湯面変動の大きさに応じて如何なる異常が発生しているかを検知することができる。
【符号の説明】
【０１３９】
１ 鋳型
２ 浸漬ノズル
３ ロール対
３ａ ロール
３ｂ ピンチロール
４ 冷却ノズル
５ 広面鋳型
６ 狭面鋳型
７ 溶鋼吐出孔
９ タンディッシュ
１１ モータ
１２ トルク検出器
１３ 湯面レベル計
１４ 出力装置
２０ 制御部
２１ 記憶部
１００ 連続鋳造設備
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピンチロールにより鋳片を所定の速度で引き抜く際の当該ピンチロールにおけるトルクに基づいて、連続鋳造での品質及び設備の異常を検知する異常検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、連続鋳造での品質及び設備の異常を検知する方法として、
（１）連続鋳造でのモールドからピンチロールまでの総理論引抜力と、ピンチロール駆動総電力及び引抜速度から求めた総実引抜力との差により異常発生を察知して、不良鋳片を減少させ設備故障を未然に防止する方法（例えば、特許文献１参照）や、
（２）凝固スラブを引き抜く引抜速度又はピンチロール駆動用モータ電流の変動値を用いて、鋳込速度を制御することにより、非接触方式で連続鋳造におけるブレークアウトを防止する方法（例えば、特許文献２参照）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平０３−００９８１９号公報
【特許文献２】特開昭５５−９７８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１では、ピンチロールのみの異常検知判断しかなく、トルク変動や湯面変動といった操業指標と連動した定量的な異常検知判断基準がない。また、設備故障として軸受けの割損やブレークアウトに対する所定の警報を発すること記載はあるものの、鋳型内凝固異常の検知やロールにスケールが堆積した等の検知に関する記載がない。また、この特許文献１では、総実引抜力と総理論引抜力との差が所定の許容値より大きい場合に、何らかの異常が発生しているとして警報を発するだけであって、当該差の大きさに応じて如何なる異常が発生しているのかは検知できない。このため、異常が発生していることが分かっても、すぐに適切な対応をとることが難しかった。
【０００５】
また、上記特許文献２では、凝固スラブを引き抜く引抜速度又はピンチロール駆動用モータ電流の変動値による異常検知判断しかなく、トルク変動や湯面変動といった操業指標と連動した定量的な異常検知判断基準がない。また、ブレークアウトに対する鋳造の制御方法に関する記載はあるものの、他の異常の検知に関する記載がなく、当該引抜速度や変動値の大きさに応じて如何なる異常が発生しているかは検知できない。このため、異常が発生していることが分かっても、すぐに適切な対応をとることが難しかった。
【０００６】
そこで、この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、トルク変動や湯面変動といった操業指標と連動した定量的な異常検知判断を行い、当該トルクや湯面変動の大きさに応じて如何なる異常が発生しているかを検知することが可能な異常検知方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の異常検知方法は、ピンチロールにより鋳片を所定の速度で引き抜く際の当該ピンチロールにおけるトルク、及び、鋳型内の湯面レベルを測定し記憶することが可能な連続鋳造設備において、鋳造中の定常状態において、以下のケース（１）及び（２）が発生した場合における前記ピンチロールのトルク変動値ａ［％］、ｂ［％］、及び、前記鋳型内の湯面変動幅Ｚａ［ｍｍ］、Ｚｂ［ｍｍ］を定義すると共に、定義された前記トルク変動値ａ［％］、ｂ［％］、及び、前記湯面変動幅Ｚａ［ｍｍ］、Ｚｂ［ｍｍ］に基づいて、領域Ａ、領域Ｂ、湯面変動幅最小値Ｚｘを定義しておき、鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎが前記領域Ａに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、複数のロールの内のいずれかにスケール等の堆積があると判定して、ロール設備の点検を行ってスケールを除去し、鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎが前記領域Ｂに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、該当部位を凝固組織起因の疵発生と判定して、製品から除外選別する。
ただし、
ケース（１）：複数のロールの内のいずれかのロールにおけるスケールの堆積が発生した場合におけるトルク変動値をａ［％］、当該トルク変動時での湯面変動幅をＺａ［ｍｍ］とする。
ケース（２）：鋳片が圧延され、その圧延材において表面欠陥が検出されて、当該欠陥を調査すると凝固組織異常が認められた場合における当該部位に相当する鋳造位置でのトルク変動値をｂ［％］、当該トルク変動時の湯面変動幅をＺｂ［ｍｍ］とする。
領域Ｂ：トルク変動値Ｎ≧ｂの条件を満たす範囲とする。
領域Ａ：前記領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａの条件を満たす範囲とする。
湯面変動幅最小値Ｚｘ：湯面変動幅Ｚａ［ｍｍ］及びＺｂ［ｍｍ］の内の小さい方の値とする。ただし、Ｚｘ＞０を満たす。
【０００８】
この方法を用いることにより、トルク変動値Ｎや湯面変動幅Ｚといった連続鋳造の操業指標と連動した定量的な異常検知判断を行うことができる。ここで、トルク変動値Ｎだけで異常検知を行う場合、電気的な誤検知により異常が発生していないにも関わらず、異常だと検知してしまうおそれがあるが、本発明のこの方法では、物理的な湯面変動も監視しているので、異常検知の確実性が向上する。
また、異常発生の要因によってトルク変動の大きさが異なることを利用しているので、トルク変動値Ｎや湯面変動幅Ｚの大きさに応じて、如何なる異常（ここでは、ロールのスケール等の堆積、凝固組織起因の疵）が発生しているかを検知することができる。その結果、該当した異常に対して適切な処置を施すことができるので、鋳造中の異常として発生し得る前述した異常を早期に発見し、重大な品質及び設備のトラブルを未然に回避することができる。
また、重大な品質及び設備にトラブルを引き起こすブレークアウトの発生等は、異常検知の対象として一般的であるが、本発明では、ロールのスケール等の堆積や凝固組織起因の疵といった、従来では異常検知の対象となっていない異常も検知することが可能となる。
【０００９】
上記した異常検知方法において、好ましくは、鋳造中の定常状態において、以下のケース（３）が発生した場合におけるトルク変動値ｃ［％］、湯面変動幅Ｚｃ［ｍｍ］、及び、持続時間Ｔｃ［ｓｅｃ］をさらに定義すると共に、定義された前記トルク変動値ａ［％］、ｂ［％］、ｃ［％］、前記湯面変動幅Ｚａ［ｍｍ］、Ｚｂ［ｍｍ］、Ｚｃ［ｍｍ］、及び、前記持続時間Ｔｃ［ｓｅｃ］に基づいて、領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃ、湯面変動幅最小値Ｚｘを定義しておき、鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎが前記領域Ａに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、複数のロールの内のいずれかにスケール等の堆積があると判定して、ロール設備の点検を行ってスケールを除去し、鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎが前記領域Ｂに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、該当部位を凝固組織起因の疵発生と判定して、製品から除外選別し、鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎ及び持続時間Ｔが前記領域Ｃに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、複数のロールの内のいずれかのベアリングに異常をきたしていると判定し、ロール設備の点検を行う。
ただし、
ケース（３）：複数のロールの内のいずれかにおけるベアリング異常が発生した場合におけるトルク変動値をｃ［％］、当該トルク変動時での湯面変動幅をＺｃ［ｍｍ］、トルク変動値ｃ［％］の持続時間をＴｃ［ｓｅｃ］とする。
領域Ｃ：トルク変動値Ｎ≧ｃ、及び、持続時間Ｔ≧Ｔｃの両条件を満たす範囲とする。
領域Ｂ：領域Ｃ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｂの条件を満たす範囲とする。
領域Ａ：領域Ｃ及び領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａの条件を満たす範囲とする。
湯面変動幅最小値Ｚｘ：湯面変動幅Ｚａ［ｍｍ］、Ｚｂ［ｍｍ］及びＺｃ［ｍｍ］の内の最も小さい値とする。ただし、Ｚｘ＞０を満たす。
【００１０】
この方法を用いることにより、トルク変動値Ｎ、湯面変動幅Ｚ及び持続時間Ｔといった連続鋳造の操業指標と連動した定量的な異常検知判断を行うことができる。
また、異常発生の要因によってトルク変動の大きさが異なることを利用しているので、トルク変動値Ｎ、湯面変動幅Ｚ及び持続時間Ｔの大きさに応じて、如何なる異常（ここでは、ロールのスケール等の堆積、凝固組織起因の疵、ロールのベアリング異常）が発生しているかを検知することができる。その結果、該当した異常に対して適切な処置を施すことができるので、鋳造中の異常として発生し得る前述した異常を早期に発見し、重大な品質及び設備の異常を回避することができる。
【００１１】
上記した異常検知方法において、好ましくは、鋳造中の定常状態において、以下のケース（４）が発生した場合におけるトルク変動値ｄ［％］、湯面変動幅Ｚｄ［ｍｍ］、及び、持続時間Ｔｄ［ｓｅｃ］をさらに定義すると共に、定義された前記トルク変動値ａ［％］、ｂ［％］、ｄ［％］、前記湯面変動幅Ｚａ［ｍｍ］、Ｚｂ［ｍｍ］、Ｚｄ［ｍｍ］、及び、前記持続時間Ｔｄ［ｓｅｃ］に基づいて、領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｄ、湯面変動幅最小値Ｚｘを定義しておき、鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎが前記領域Ａに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、複数のロールの内のいずれかにスケール等の堆積があると判定して、ロール設備の点検を行ってスケールを除去し、鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎが前記領域Ｂに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、該当部位を凝固組織起因の疵発生と判定して、製品から除外選別し、鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎ及び持続時間Ｔが前記領域Ｄに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、ブレークアウトが発生する危険性が高いと判定し、直ちに鋳造を停止する。
ただし、
ケース（４）：ブレークアウトが発生した場合におけるトルク変動値をｄ［％］、当該トルク変動時での湯面変動幅をＺｄ［ｍｍ］、トルク変動値ｄ［％］の持続時間をＴｄ［ｓｅｃ］とする。
領域Ｄ：トルク変動値Ｎ≧ｄ、及び、持続時間Ｔ≧Ｔｄの両条件を満たす範囲とする。
領域Ｂ：領域Ｄ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｂの条件を満たす範囲とする。
領域Ａ：領域Ｄ及び領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａの条件を満たす範囲とする。
湯面変動幅最小値Ｚｘ：湯面変動幅Ｚａ［ｍｍ］、Ｚｂ［ｍｍ］及びＺｄ［ｍｍ］の内の最も小さい値とする。ただし、Ｚｘ＞０を満たす。
【００１２】
この方法を用いることにより、トルク変動値Ｎ、湯面変動幅Ｚ及び持続時間Ｔといった連続鋳造の操業指標と連動した定量的な異常検知判断を行うことができる。
また、異常発生の要因によってトルク変動の大きさが異なることを利用しているので、トルク変動値Ｎ、湯面変動幅Ｚ及び持続時間Ｔの大きさに応じて、如何なる異常（ここでは、ロールのスケール等の堆積、凝固組織起因の疵、ブレークアウト）が発生しているかを検知することができる。その結果、該当した異常に対して適切な処置を施すことができるので、鋳造中の異常として発生し得る前述した異常を早期に発見し、重大な品質及び設備のトラブルを未然に回避することができる。
【００１３】
上記した異常検知方法において、好ましくは、鋳造中の定常状態において、以下のケース（３）及び（４）が発生した場合におけるトルク変動値ｃ［％］、ｄ［％］、湯面変動幅Ｚｃ［ｍｍ］、Ｚｄ［ｍｍ］、及び、持続時間Ｔｃ［ｓｅｃ］、Ｔｄ［ｓｅｃ］をさらに定義すると共に、定義された前記トルク変動値ａ［％］、ｂ［％］、ｃ［％］、ｄ［％］、前記湯面変動幅Ｚａ［ｍｍ］、Ｚｂ［ｍｍ］、Ｚｃ［ｍｍ］、Ｚｄ［ｍｍ］、及び、前記持続時間Ｔｃ［ｓｅｃ］、Ｔｄ［ｓｅｃ］に基づいて、領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃ、領域Ｄ、湯面変動幅最小値Ｚｘを定義しておき、鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎが前記領域Ａに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、複数のロールの内のいずれかにスケール等の堆積があると判定して、ロール設備の点検を行ってスケールを除去し、鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎが前記領域Ｂに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、該当部位を凝固組織起因の疵発生と判定して、製品から除外選別し、鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎ及び持続時間Ｔが前記領域Ｃに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、複数のロールの内のいずれかのベアリングに異常をきたしていると判定し、ロール設備の点検を行い、鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎ及び持続時間Ｔが前記領域Ｄに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、ブレークアウトが発生する危険性が高いと判定し、直ちに鋳造を停止する。
ただし、
ケース（３）：複数のロールの内のいずれかにおけるベアリング異常が発生した場合におけるトルク変動値をｃ［％］、当該トルク変動時での湯面変動幅をＺｃ［ｍｍ］、トルク変動値ｃ［％］の持続時間をＴｃ［ｓｅｃ］とする。
ケース（４）：ブレークアウトが発生した場合におけるトルク変動値をｄ［％］、当該トルク変動時での湯面変動幅をＺｄ［ｍｍ］、トルク変動値ｄ［％］の持続時間をＴｄ［ｓｅｃ］とする。
領域Ｄ：トルク変動値Ｎ≧ｄ、及び、持続時間Ｔ≧Ｔｄの両条件を満たす範囲とする。
領域Ｃ：領域Ｄ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｃ、及び、持続時間Ｔ≧Ｔｃの両条件を満たす範囲とする。
領域Ｂ：領域Ｄ及び領域Ｃ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｂの条件を満たす範囲とする。
領域Ａ：領域Ｄ、領域Ｃ及び領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａの条件を満たす範囲とする。
湯面変動幅最小値Ｚｘ：湯面変動幅Ｚａ［ｍｍ］、Ｚｂ［ｍｍ］、Ｚｃ［ｍｍ］及びＺｄ［ｍｍ］の内の最も小さい値とする。ただし、Ｚｘ＞０を満たす。
【００１４】
この方法を用いることにより、トルク変動値Ｎ、湯面変動幅Ｚ及び持続時間Ｔといった連続鋳造の操業指標と連動した定量的な異常検知判断を行うことができる。
また、異常発生の要因によってトルク変動の大きさが異なることを利用しているので、トルク変動値Ｎ、湯面変動幅Ｚ及び持続時間Ｔの大きさに応じて、如何なる異常（ここでは、ロールのスケール等の堆積、凝固組織起因の疵、ロールのベアリング異常、ブレークアウト）が発生しているかを検知することができる。その結果、該当した異常に対して適切な処置を施すことができるので、鋳造中の異常として発生し得る前述した異常を早期に発見し、重大な品質及び設備のトラブルを未然に回避することができる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明による異常検知方法では、上記のように、トルク変動や湯面変動といった操業指標と連動した定量的な異常検知判断を行い、当該トルクや湯面変動の大きさに応じて如何なる異常が発生しているかを検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】連続鋳造設備の全体概略図
【図２】鋳型及び浸漬ノズルの構成を示す図
【図３】連続鋳造設備のブロック図
【図４】第１実施形態に係る連続鋳造での品質及び設備の異常検知方法を説明するためのフローチャート
【図５】第１実施形態に係る連続鋳造での品質及び設備の異常検知方法を説明するためのフローチャート
【図６】トルク変動値ａ〜ｄ及び持続時間Ｔｃ，Ｔｄに基づいて定義される領域Ａ〜Ｄの範囲を示したグラフ
【図７】実施例の各鋳造条件（i）〜（iii）について領域Ａ〜Ｄの範囲を示したグラフ
【図８】第２実施形態に係る連続鋳造での品質及び設備の異常検知方法を説明するためのフローチャート
【図９】第２実施形態に係る連続鋳造での品質及び設備の異常検知方法を説明するためのフローチャート
【図１０】トルク変動値ａ〜ｃ及び持続時間Ｔｃに基づいて定義される領域Ａ〜Ｃの範囲を示したグラフ
【図１１】実施例の各鋳造条件（i）〜（iii）について領域Ａ〜Ｃの範囲を示したグラフ
【図１２】第３実施形態に係る連続鋳造での品質及び設備の異常検知方法を説明するためのフローチャート
【図１３】第３実施形態に係る連続鋳造での品質及び設備の異常検知方法を説明するためのフローチャート
【図１４】トルク変動値ａ，ｂ，ｄ及び持続時間Ｔｄに基づいて定義される領域Ａ，Ｂ，Ｄの範囲を示したグラフ
【図１５】実施例の各鋳造条件（i）〜（iii）について領域Ａ，Ｂ，Ｄの範囲を示したグラフ
【図１６】第４実施形態に係る連続鋳造での品質及び設備の異常検知方法を説明するためのフローチャート
【図１７】第４実施形態に係る連続鋳造での品質及び設備の異常検知方法を説明するためのフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１実施形態）
周知の通り、連続鋳造設備の鋳造経路に着目すると、湾曲型連続鋳造設備と垂直曲げ型連続鋳造設備なるものがある。前者は、鋳型から鋳造経路に沿って、円弧経路部と矯正経路部、水平経路部を有するものであり、後者は、上記円弧経路部の上流に垂直経路部を設け、溶鋼中の介在物浮上を図ったものである。また、連続鋳造設備の鋳造する鋳片の断面形状に着目すると、断面形状のアスペクト比が２以上であるスラブと２以下のブルーム、更に、断面形状が正方形であるビレットなるものがある。本願発明の適用対象は、上記の通りに列記したすべての連続鋳造設備であり、以下、本明細書では、一例として、本願発明をブルーム向けの垂直曲げ型連続鋳造設備に適用した例を説明する。
【００１８】
以下、図１及び図２に基づいて、連続鋳造設備１００と、その鋳型１及び浸漬ノズル２を概説する。
【００１９】
連続鋳造設備１００は、注湯される溶鋼を冷却して所定形状のシェルを形成するための鋳型１と、タンディッシュ９に保持される溶鋼を鋳型１へ所定流量で滑らかに注湯するための浸漬ノズル２と、鋳型１の直下から鋳造経路Ｑに沿って複数で並設されるロール対３と、を備える。鋳型１及び浸漬ノズル２の構成は図２に基づいて後で詳細に説明する。本実施形態において前記の鋳造経路Ｑは、略鉛直方向に延びる垂直経路部と、この垂直経路部に接続され、円弧状に延びる円弧経路部と、更にその下流側に設けられ、水平方向に延びる水平経路部と、前記の円弧経路部及び水平経路部とを滑らかに接続するための矯正経路部と、から成る。
【００２０】
前記のロール対３の夫々は、鋳造対象としての鋳片を、両広面でもって挟持する一対のロール３ａ・３ａから構成される。この一対のロール３ａ・３ａのロール面間の最短距離としてのロールギャップ［ｍｍ］は適宜の手段により調節可能に構成される。
【００２１】
また、前記の鋳造経路Ｑの前半には、鋳型１内で形成され、該鋳型１から引き抜かれる凝固シェルに対して所定の流量で冷却水を噴霧する冷却ノズル４が適宜に設けられる。一般に、前記の鋳型１が１次冷却帯と称されるのに対して、この意味で、冷却ノズル４が配される経路部は２次冷却帯と称される。
【００２２】
鋳型１から引き抜かれ、鋳造経路Ｑに沿って搬送されるシェルは、自然放熱や、上記冷却ノズル４などにより更に冷却されて収縮する。従って、上記のロール対３のロールギャップ［ｍｍ］は、一般に、鋳造経路Ｑの下流側へ進むに連れて緩やかに狭くなるように設定される。
【００２３】
以上の構成で、ブルームの連続鋳造を開始するには、鋳型１へ溶鋼を注湯する前に予め図略のダミーバーを前記の鋳造経路Ｑ内に挿入しておき、浸漬ノズル２を介して鋳型１へ溶鋼を注湯し始めると共に上記ダミーバーを下流側へ引き抜く。この鋳型１への溶鋼の注湯量と、ダミーバーの引き抜き速度とは、鋳造速度が所定の鋳造速度に至るまでの間、漸増させる。そして、このダミーバーは、所定のメニスカス距離に到達したときに、適宜の手段により回収する。これで、ブルームが連続的に鋳造されるようになる。
【００２４】
次に、上記の連続鋳造設備１００の一般的な操業条件を簡単に紹介する。以下は、例示である。
・鋳型幅Ｗ［ｍｍ］は、２５０〜６５０とする。
・鋳型厚みＤ［ｍｍ］は、２５０〜６５０とする。
・鋳型高さＨ［ｍｍ］は、９００〜１２００とする。
・鋳造速度Ｖｃ［ｍ／ｍｉｎ］は、０．７〜１．０とする。
・溶鋼過熱度ΔＴ［℃］は、０〜６０とする。
・比水量Ｗｔ［Ｌ／ｋｇ．Ｓｔｅｅｌ］は、０．１５〜１とする。
・鋳型内電磁攪拌強度Ｍ−ＥＭＳ［ｇａｕｓｓ］は、０〜１０００とする。
・溶鋼成分は、当事者間の協定に基づく。代表的な成分は、ＣやＳｉ、Ｍｎである。これに、ＣｒやＭｏなどが適宜に添加される。その他の不可避の不純物を含む。
【００２５】
ここで、各用語を簡単に説明する。
・鋳型幅Ｗ［ｍｍ］及び鋳型厚みＤ［ｍｍ］は、図２に示されるように、鋳型１の上端で特定される。
・鋳造速度Ｖｃ［ｍ／ｍｉｎ］は、鋳片の引抜速度であって、前記複数のロール対３のうち最上流に配されるロール対３のピンチロール３ｂの周速度で特定される。
・溶鋼過熱度ΔＴ［℃］は、鋳型１内へ注湯される溶鋼の温度の指標である。
・比水量Ｗｔ［Ｌ／ｋｇ．Ｓｔｅｅｌ］は、鋼１ｋｇに対して用いられる冷却水の容積を意味する。
・鋳型内電磁攪拌強度Ｍ−ＥＭＳ［ｇａｕｓｓ］は、鋳型１内の溶鋼を攪拌するために作用される磁場の強度の指標である。
【００２６】
＜鋳型１＞
次に、図２を参照しつつ鋳型１の構造を説明する。図２（ａ）に示されるように本実施形態に係る鋳型１は、鋳造される鋳片が断面矩形であってアスペクト比が２以下となる所謂ブルーム向けに構成される。この鋳型１は、一対で対向し、鋳型広面１ａを構成する広面鋳型５と、広面鋳型５の間に配され、一対で対向し、鋳型狭面１ｂを構成する狭面鋳型６と、これら広面鋳型５及び狭面鋳型６を支持する図示しない鋳型フレームと、を主たる構成として備える。
【００２７】
＜浸漬ノズル２＞
また、本実施形態において用いられる浸漬ノズル２は、有底円筒形状であって、一対の対向する溶鋼吐出孔７が内底よりも若干上方に形成される２孔式とされる。上記の浸漬ノズル２は、図２（ｂ）に示されるように、一対の溶鋼吐出孔７が鋳型狭面１ｂに対して夫々対向するように鋳型１内に垂直にセットされる。換言すれば、浸漬ノズル２は、一対の溶鋼吐出孔７から吐出された溶鋼の流れが鋳型狭面１ｂに対して平面視で垂直に向かうように鋳型１内に垂直にセットされる。この状態で、浸漬ノズル２から鋳型１内へ溶鋼を注湯すると、浸漬ノズル２からの溶鋼流は先ず斜め下向きとなり、やがて鋳型狭面１ｂに衝突すると、上下方向に分岐し、もって、溶鋼の上昇流Ｑと下降流Ｒが形成される。このうち上昇流Ｑは、メニスカス近傍の溶鋼に対して熱を供給し、表面が凝固してしまう所謂皮張りを防ぐ役割を担っている。
【００２８】
次に、本実施形態に係る連続鋳造設備１００の更に具体的な構成を説明する。即ち、本実施形態ではピンチロール３ｂに加わるトルクを測定すべく、図１及び図３で略示の通り、ピンチロール３ｂを駆動するモータ１１には、トルク検出器１２が設けられると共に、鋳型１内の湯面レベルを検知すべく、湯面レベル計１３が設けられている。なお、トルク検出器１２によって取得されるトルク値、及び、湯面レベル計１３によって取得される湯面レベル値は、経時的（例えば、１秒単位毎）に制御部２０の記憶部２１に蓄積される。なお、当該トルク値や湯面レベル値は、制御部２０に接続されたプリンターやモニターなどの出力装置１４によって出力されるようになっている。
【００２９】
ここで、本実施形態では、図４及び図５のフローチャートを参照しつつ、連続鋳造での品質及び設備の異常検知方法を説明する。
【００３０】
連続鋳造設備１００では、ピンチロール３ｂにより鋳片を一定速度で引き抜く際に、当該ピンチロール３ｂに加わるトルクを測定し記録している（ステップＳ１）。具体的には、ピンチロール３ｂに加わるトルクがトルク検出器１２によって検出され、当該トルク検出器１２により検出されたトルク値が制御部２０の記憶部２１に逐次記憶される。
【００３１】
次に、鋳造中の定常状態（鋳造において鋳造速度が略変動することなく一定な状態。以下、同じ。）において以下のケース（１）〜（４）が発生した場合におけるトルク変動値ａ，ｂ，ｃ，ｄ［％］と、湯面変動幅Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄ［ｍｍ］と、持続時間Ｔｃ，Ｔｄ［ｓｅｃ］とを、定義する（ステップＳ２）。まず、各用語の意味を定義しておく。
・トルク変動値［％］：所定時間あたりのトルクの変動の大きさを示す指標であって、定常状態での鋳造におけるトルク値の推移において、過去３０秒間のトルク平均値を取り、（その時点での発生トルク値）÷（過去３０秒間のトルク平均値）をトルク変動値［％］とする。
・湯面変動幅［ｍｍ］：湯面レベルの変動幅の大きさを示す指標であって、定常状態での鋳造における鋳型内の湯面レベル計から得られる信号により測定し、トルク変動が発生した時点から、その後３秒以内における湯面レベルの最大変動幅を湯面変動幅［ｍｍ］とする。
・持続時間［ｓｅｃ］：所定のレベル以上でトルクの変動が持続している時間を示す指標であって、トルク変動が発生した時刻を起点として、その起点より過去３０秒間のトルク平均値に戻るまでの時間を持続時間［ｓｅｃ］とする。
【００３２】
ケース（１）において、ロールにおけるスケールの堆積が発生した場合におけるトルク変動値をａ［％］、当該トルク変動時の湯面変動幅をＺａ［ｍｍ］とする（ステップＳ２Ａ）。具体的には、ケース（１）の事象が発生した期間におけるトルク変動値の最大値をａ［％］とし、当該最大値ａ［％］が発生した時刻からその３秒後までの間における湯面レベルの最大変動幅をＺａ［ｍｍ］とする。
ここで言う“ロール”とは、鋳型下から鋳片を支えている全てのサポートロールを対象とする。
なお、スケールとは、鋳造時において鋳片表面が酸化し、酸化鉄として表層から剥離して発生したものを意味する。そのスケールは、一般的にスタンドのロールに巻き付いたりして堆積することがある。
このケース（１）においては、鋳造中の定常状態において明らかにロールにスケールが堆積しており、そのスケールを除去したらトルクが元に定常状態に戻った場合のみを採用する。
【００３３】
ケース（２）において、鋳片が圧延され、その圧延材において表面欠陥が検出され、当該欠陥を調査すると凝固組織異常が認められた場合、その部位に相当する鋳造位置でのトルク変動値をｂ［％］、トルク変動時の湯面変動幅をＺｂ［ｍｍ］とする（ステップＳ２Ｂ）。具体的には、ケース（２）の事象が発生した期間におけるトルク変動値の最大値をｂ［％］とし、当該最大値ｂ［％］が発生した時刻からその３秒後までの間における湯面レベルの最大変動幅をＺｂ［ｍｍ］とする。
なお、凝固組織異常の検査方法は、後述する。
【００３４】
ケース（３）において、ロールにおけるベアリング異常が発生した場合におけるトルク変動値をｃ［％］、トルク変動時の湯面変動幅をＺｃ［ｍｍ］、及び、そのトルク変動値ｃ［％］の持続時間をＴｃ［ｓｅｃ］とする（ステップＳ２Ｃ）。具体的には、ケース（３）の事象が発生した期間におけるトルク変動値の最大値をｃ［％］とし、当該最大値ｃ［％］が発生した時刻からその３秒後までの間における湯面レベルの最大変動幅をＺｃ［ｍｍ］とし、当該最大値ｃ［％］が発生した時刻を起点として、その起点より過去３０秒間のトルク平均値に戻るまでの時間をＴｃ［ｓｅｃ］とする。
なお、ロールにおけるベアリング異常とは、鋳型下から鋳片を支えている全てのサポートロールを対象として、軸受の割損を発見した場合を意味する。
このケース（３）においては、鋳造中の定常状態において明らかにロールの軸受が割損している状態で鋳造していたことを確認し、その後、当該ロールを取り替える等により回復させるとトルクが元の定常状態に戻った場合のみを採用する。
【００３５】
ケース（４）において、鋳造中においてブレークアウトが発生した場合におけるトルク変動値をｄ［％］、トルク変動時の湯面変動幅をＺｄ［ｍｍ］、及び、そのトルク変動値ｄ［％］の持続時間をＴｄ［ｓｅｃ］とする（ステップＳ２Ｄ）。具体的には、ケース（４）の事象が発生した期間におけるトルク変動値の最大値をｄ［％］とし、当該最大値ｄ［％］が発生した時刻からその３秒後までの間における湯面レベルの最大変動幅をＺｄ［ｍｍ］とし、当該最大値ｄ［％］が発生した時刻を起点として、その起点より過去３０秒間のトルク平均値に戻るまでの時間をＴｄ［ｓｅｃ］とする。
なお、ブレークアウトとは、鋳型内での冷却において表層部の凝固シェルが破れ内部溶鋼が流出する現象を意味する。ブレークアウトが発生し外部へ流出した溶鋼が周囲のロールやスタンドなどを焼損させると鋳造停止などを余儀なくされ、かつ復旧に長時間を要することとなる。
このケース（４）においては、鋳造中の定常状態において明らかにブレークアウトが発生したことを確認し、その後、鋳型やスタンド等を元の状態に戻したときにトルクが元の定常状態に戻った場合のみを採用する。
【００３６】
次に、上記した湯面変動幅Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄの中で最も小さい値をＺｘとする（ステップＳ３）。但し、湯面変動幅最小値Ｚｘは、０より大きいとする。湯面変動幅については、必ずしもＺａ＜Ｚｂ＜Ｚｃ＜Ｚｄとは、なり得ない場合もある。そのため、トルク変動に連動して湯面変動が発生することを捕らえるために湯面変動条件として各条件のうち最小値を採用し、何らかの異常が発生したことの指標とする。
【００３７】
そして、トルク変動値Ｎを横軸に、持続時間Ｔを縦軸にとり、以下のように領域Ａ〜Ｄを設定する（ステップＳ４）。
具体的には、図６に示すように、
トルク変動値Ｎ≧ｄ、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｄで囲まれる範囲を領域を領域Ｄとし、
領域Ｄ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｃ、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｃで囲まれる範囲を領域Ｃとし、
領域Ｄ及び領域Ｃ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｂで囲まれる範囲を領域Ｂとし、
領域Ｄ、領域Ｃ及び領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａで囲まれる範囲を領域Ａとする。
【００３８】
そして、鋳造中において測定されるトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚ，持続時間Ｔの値が上記した領域Ａ〜Ｄのいずれかに属する場合には、その属する領域Ａ〜Ｄに応じて、各対処を施す（ステップＳ５）。以下、詳細に説明する。
【００３９】
まず、鋳造中において測定されたトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚ，持続時間Ｔの値が、それぞれ、トルク変動値Ｎ≧ｄ、且つ、湯面変動幅Ｚ≧Ｚｘ、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｄの条件を満たす場合には（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、当該測定値Ｎ，Ｚ，Ｔが領域Ｄに属していると判断され（ステップＳ６Ａ）、作業者は、ブレークアウトが発生する危険性が高いと判断して直ちに鋳造を停止する（対処方法１；ステップＳ６Ｂ）。
【００４０】
上記ステップＳ６において、鋳造中において測定されたトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚ，持続時間Ｔの値が、領域Ｄに属しない場合（ステップＳ６：Ｎｏ）には、当該測定値Ｎ，Ｚ，Ｔが、それぞれ、トルク変動値Ｎ≧ｃ、且つ、湯面変動幅Ｚ≧Ｚｘ、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｃの条件を満たすか否かを判断して（ステップＳ７）、当該条件を満たす場合には（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、測定値Ｎ，Ｚ，Ｔが領域Ｃに属していると判断される（ステップＳ７Ａ）。そして、作業者は、いずれかのロールのベアリングに異常をきたしていると判定し、当該チャージ（当該判定がなされた時点でタンディッシュ内に注湯されているチャージ）が終了後に鋳造を停止し、ロール設備の点検を行う（対処方法２；ステップＳ７Ｂ）。
【００４１】
上記ステップＳ７において、鋳造中において測定されたトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚ，持続時間Ｔの値が、領域Ｃに属しない場合（ステップＳ７：Ｎｏ）には、当該測定値Ｎ，Ｚが、それぞれ、トルク変動値Ｎ≧ｂ、且つ、湯面変動幅Ｚ≧Ｚｘの条件を満たすか否かを判断して（ステップＳ８）、当該条件を満たす場合には（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、測定値Ｎ，Ｚ，Ｔが領域Ｂに属していると判断される（ステップＳ８Ａ）。そして、作業者は、該当部位を凝固組織起因の疵発生と判定し、製品から除外選別する（対処方法３；ステップＳ８Ｂ）。
【００４２】
上記ステップＳ８において、鋳造中において測定されたトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚの値が、領域Ｂに属しない場合（ステップＳ８：Ｎｏ）には、当該測定値Ｎ，Ｚが、それぞれ、トルク変動値Ｎ≧ａ、且つ、湯面変動幅Ｚ≧Ｚｘの条件を満たすか否かを判断して（ステップＳ９）、当該条件を満たす場合には（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、測定値Ｎ，Ｚが領域Ａに属していると判断される（ステップＳ９Ａ）。そして、作業者は、いずれかのロールにスケール等の堆積があると判定し、ロール設備の点検を行ってスケールを除去する（対処方法４；ステップＳ９Ｂ）。
【００４３】
そして、上記ステップＳ９において、鋳造中において測定されたトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚの値が、領域Ａに属しない場合（ステップＳ９：Ｎｏ）には、鋳造をそのまま継続する（ステップＳ１０）。
【実施例１】
【００４４】
以下、第１実施形態に係る異常検知方法の技術的効果を確認するために行った実施例について説明する。下記の試験では、鋳造中の定常状態において、鋳造条件として、鋳造速度［ｍ／ｍiｎ］、２次冷却水比水量［Ｌ／ｋｇ．Ｓｔｅｅｌ］、鋳造鋼種％［Ｃ］の各条件（i）〜（iii）を記録し、且つ、鋳造結果において発生した不具合状況（スケール堆積発生、表面疵発生、ベアリング異常発生、ブレークアウト発生）の際におけるトルク変動値、その持続時間、及び、湯面変動幅を記憶した。鋳造条件（i）〜（iii）は、表１〜表３に示す通りである。
【００４５】
＜ケース（１）：スケール堆積発生＞
いずれかのロールにおけるスケールの堆積が発生したときのトルク変動値及び湯面変動幅を表１に示す。ここで、表１に示されるトルク変動値をａ［％］、湯面変動幅をＺａ［ｍｍ］と定義した。
【００４６】
【表１】
【００４７】
＜ケース（２）：表面疵発生＞
鋳片が圧延され、その圧延材において表面欠陥が検出され欠陥を調査すると凝固組織異常が認められた場合において、その部位に相当する鋳造位置でのトルク変動値及び湯面変動幅を表２に示す。ここで、表２に示されるトルク変動値をｂ［％］、湯面変動幅をＺｂ［ｍｍ］と定義した。
【００４８】
【表２】
【００４９】
＜ケース（３）：ベアリング異常発生＞
いずれかのロールにおいてベアリング異常が発生した場合におけるトルク変動値、その持続時間、及び、湯面変動幅を表３に示す。ここで、表３に示されるトルク変動値をｃ［％］、その持続時間をＴｃ［ｓｅｃ］、湯面変動幅をＺｃ［ｍｍ］と定義した。
【００５０】
【表３】
【００５１】
＜ケース（４）：ブレークアウト発生＞
ブレークアウトが発生した場合におけるトルク変動値、その持続時間、及び、湯面変動幅を表４に示す。ここで、表４に示されるトルク変動値をｄ［％］、その持続時間をＴｄ［ｓｅｃ］、湯面変動幅をＺｄ［ｍｍ］と定義した。
【００５２】
【表４】
【００５３】
そして、上記のように定義した湯面変動幅Ｚａ〜Ｚｄ［ｍｍ］の中で最も小さい値をＺｘ［ｍｍ］と定義した。その結果を表５に示す。
【００５４】
【表５】
【００５５】
トルク変動値Ｎを横軸に、持続時間Ｔを縦軸にとり、各条件（i）〜（iii）毎に以下のように領域Ａ〜Ｄを設定した。具体的には、
条件（i）では、
領域Ｄを、トルク変動値Ｎ≧ｄ（２５．０）、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｄ（８．０）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ｃを、領域Ｄ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｃ（１８．０）、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｃ（５．０）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ｂを、領域Ｄ及び領域Ｃ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｂ（１２．０）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ａを、領域Ｄ、領域Ｃ及び領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａ（６．４）で囲まれる範囲の領域とした。
上記のように定義した領域Ａ〜Ｄを示したグラフを図７（ａ）に示す。
【００５６】
また、条件（ii）では、
領域Ｄを、トルク変動値Ｎ≧ｄ（２８．０）、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｄ（１０．５）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ｃを、領域Ｄ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｃ（２０．０）、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｃ（６．５）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ｂを、領域Ｄ及び領域Ｃ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｂ（１３．５）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ａを、領域Ｄ、領域Ｃ及び領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａ（７．２）で囲まれる範囲の領域とした。
上記のように定義した領域Ａ〜Ｄを示したグラフを図７（ｂ）に示す。
【００５７】
また、条件（iii）では、
領域Ｄを、トルク変動値Ｎ≧ｄ（２４．０）、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｄ（１１．２）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ｃを、領域Ｄ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｃ（２２．０）、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｃ（７．２）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ｂを、領域Ｄ及び領域Ｃ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｂ（１２．８）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ａを、領域Ｄ、領域Ｃ及び領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａ（５．０）で囲まれる範囲の領域とした。
上記のように定義した領域Ａ〜Ｄを示したグラフを図７（ｃ）に示す。
【００５８】
鋳造中において測定されるトルク変動値Ｎ、その持続時間Ｔ、湯面変動幅Ｚが、上記のように設定した領域に属する場合には、各領域に応じて以下の対処を施した。以下、具体的に説明する。
【００５９】
実施条件（i）において、湯面変動幅が１５［ｍｍ］、トルク変動値が２６［％］で、持続時間が８［ｓｅｃ］以上となったため、急遽鋳造を停止した。当該鋳片を確認すると湯漏れの跡が発生していた。これにより、ブレークアウトを防止することができた。なお、湯面変動幅が１５［ｍｍ］、トルク変動値が２６［％］で、持続時間が８［ｓｅｃ］以上となったまま、そのまま鋳造を継続したところ、ブレークアウトが発生し、設備故障の長期鋳造停止となった。なお、“湯漏れ”とは、軽度のブレークアウトであって、溶鋼が凝固シェルから若干滲み出したような形跡を意味する。
【００６０】
実施条件（ii）において、湯面変動幅が１１［ｍｍ］、トルク変動値が２１［％］で、持続時間が８［ｓｅｃ］以上となったため、当該チャージを修了した後にロール設備の点検を行ったところ、引き抜きロールのベアリングの一部が破損していた。これにより、損傷が一部であったため、該当するロールの取替えのみで復旧には長時間がかからずに済んだ。なお、湯面変動幅が８［ｍｍ］、トルク変動値が２０［％］で、持続時間が６．５［ｓｅｃ］以上となったまま、そのまま鋳造を継続したところ、その後、２５チャージ鋳造して鋳造停止した後にロール設備の点検を行ったところ、複数のロールベアリングが破損しており、設備復旧に長時間を要した。
【００６１】
実施条件（ii）において、湯面変動幅が４［ｍｍ］、トルク変動値が１５［％］となったため、該当部位の表面を調査したところ、凝固組織に起因した疵が発生していたので、当該部位を製品から除外選別した。なお、湯面変動幅が４［ｍｍ］、トルク変動値が１４［％］となったが、該当部位をそのまま鋳造を継続したところ、凝固組織異常起因の表面疵による不具合が発生した。
【００６２】
実施条件（iii）において、湯面変動幅が５［ｍｍ］、トルク変動値が６［％］となったため、ロール設備の点検を行ったところ、ロールにスケールが堆積しており、スケールを除去するとトルク変動値が下がった。なお、湯面変動幅が３．５［ｍｍ］、トルク変動値が８［％］となったが、そのまま鋳造を継続したところ、ロールと鋳片との間にスケールが押し込まれて鋳片表面が凹み、表面疵による不具合が発生した。
【００６３】
＜実施条件＞
ここで、上記した実施例の実施条件を紹介しておく。
鋳型寸法［mm］：幅４３０×厚み３００
鋳型高さ：９００ｍｍ，１２００ｍｍ
型式：垂直曲げ型連鋳機
鋳造速度［ｍ／ｍｉｎ］：条件（i）〜（iii）に記載（表１〜表３参照）
２次冷却水比水量［Ｌ／ｋｇ．Ｓｔｅｅｌ］：条件（i）〜（iii）に記載（表１〜表３参照）
鋳造鋼種％［Ｃ］：条件（i）〜（iii）に記載（表１〜表３参照）
表面疵検査方法：ビレット（断面１５５ｍｍ×１５５ｍｍ）に圧延した段階において表面を観察し、線状の割れ疵の有無を調査した。
割れ疵があった場合には、割れ部分の断面観察を行い、当該割れ部分のサルファプリントにて、Ｃ，Ｓ濃度の偏析が認められた場合には、凝固組織異常と判断した。サルファプリント方法については、ＪＩＳ規格（規格番号：ＪＩＳ Ｇ ０５６０ 標題：鋼のサルファプリント試験方法）に準じて行った。
鋳型内に置いて初期の凝固シェル厚みが不均一になると応力集中を生じ、これに起因した微小な割れが発生する。割れ近傍および先端部には、成分の偏析がみられるため、今回は割れ近傍におけるＣ，Ｓ濃度の偏析度を確認し、偏析が認められた場合には不均一凝固による割れであると判断した。上記内容は、糸山誓司著、「鉄鋼便覧（第２巻）12.5.1+鋳片の表面品質(追補)」、第４版（ＣＤ−ＲＯＭ版）、（社）日本鉄鋼協会、２００２年７月、Ｐ６５」に記載されており、公知のものである。
圧延方法：連続鋳造にて得られた鋼塊を６００℃〜８００℃の温度で加熱炉へ挿入して１２００℃〜１３００℃まで加熱後、分塊圧延し、１５５ｍｍ角の鋼片とした。それ以外の制御については、当業者常法通りに熱間圧延して鋼片とした。
＜第１実施形態の効果＞
【００６４】
本実施形態では、上記のように、鋳造条件（i）〜（iii）毎に領域Ａ〜Ｄを設定し、その領域に該当した処置を施すことによって、鋳造中の異常として発生し得る以下の項目を早期に発見し、重大な品質及び設備のトラブルを未然に回避することができる。
１）鋳造時におけるブレークアウト
２）ロールベアリング破損
３）凝固起因の表面疵
４）スケールがロールに堆積して押し込まれることにより発生する凹み疵の発生
以下、各項目の効果を詳細に説明する。
【００６５】
ブレークアウトが発生すると、鋳型より下の連鋳機設備が湯漏れした溶鋼によって損傷し、使用できなくなるだけでなく、設備の復旧に長時間がかかることになる。従って、ブレークアウトを防止することによって、連鋳機設備の保全や休止時間の削減に寄与することができる。
【００６６】
また、ロールのベアリング破損が発生すると、基本的には該当するロールの取替を行い設備復旧させることとなるが、ある一つのロールのベアリング破損を早期に発見できないと、残りのサポートロールに負荷がかかり、複数のロールで連鎖的にベアリングの破損を発生させてしまう危険性がある。複数のロールにベアリング破損が発生すると、設備復旧に長時間をかかることになる。従って、ロールのベアリング破損を早期発見することによって、連鋳機設備の保全や休止時間の削減に寄与することができる。
【００６７】
また、凝固起因の表面疵やスケール堆積によって発生する凹み疵が流出すると、圧延工程でさらに割れ疵が拡大して不良品を発生させてしまうか、最悪の場合、更に後工程の製品製造段階で発見された際には下品として扱われ、その部品製造にかかったコストが無駄になってしまう。従って、当該異常を防止することによって、後工程での不良発見を防止し、製品の製造コスト低減に寄与することができる。
【００６８】
また、本実施形態では、トルク変動値Ｎや湯面変動幅Ｚといった連続鋳造の操業指標と連動した定量的な異常検知判断を行うことができるので、正確な異常検知を実現することができる。具体的には、ピンチロールの電流値や湯面変動幅の大きさだけでは予見することができないスケール堆積発生、凝固起因の表面疵、ベアリング異常、ブレークアウトを、湯面変動幅とトルク変動値との２つの指標を用いることにより、上記した異常の予見が可能となるので、当該異常を防ぐことが可能となる。ここで、トルク変動値だけで異常検知を行う場合、電気的な誤検知により異常が発生していないにも関わらず、異常だと検知してしまうおそれがあるが、本実施形態のこの方法では、物理的な湯面変動も監視しているので、異常検知の確実性が向上する。
【００６９】
また、本実施形態では、過去の操業実績に基づいて異常の種類とトルク変動値とを対応付けして、異常発生の要因によってトルク変動の大きさが異なることを利用しているので、鋳造時にトルク変動が生じた場合に、如何なる異常が発生したのか予測し得る。
【００７０】
また、本実施形態では、ベアリング異常やブレークアウトだけでなく、ロールのスケール等の堆積や凝固組織起因の疵といった、従来では異常検知の対象となっていない異常も検知することが可能となる。
【００７１】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る連続鋳造での品質及び設備の異常検知方法を、図８及び図９のフローチャートを参照して説明する。この第２実施形態に係る異常検知方法では、上記第１実施形態では予見可能であったブレークアウト発生の異常については検知せず、スケール堆積発生、表面疵発生、及び、ベアリング異常発生の３つの異常を予見可能である。なお、この第２実施形態では、上記した第１実施形態と同様の手順については、適宜省略する。
【００７２】
連続鋳造設備１００では、ピンチロールにより鋳片を一定速度で引き抜く際に、当該ピンチロールに加わるトルクを測定し記録している（ステップＳ２１）。
【００７３】
次に、鋳造中の定常状態において以下のケース（１）〜（３）が発生した場合におけるトルク変動値ａ，ｂ，ｃ［％］と、湯面変動幅Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｃ［ｍｍ］と、持続時間Ｔｃ［ｓｅｃ］とを、定義する（ステップＳ２２）。
【００７４】
ケース（１）において、ロールにおけるスケールの堆積が発生した場合におけるトルク変動値をａ［％］、当該トルク変動時の湯面変動幅をＺａ［ｍｍ］とする（ステップＳ２２Ａ）。
ケース（２）において、鋳片が圧延され、その圧延材において表面欠陥が検出され、当該欠陥を調査すると凝固組織異常が認められた場合、その部位に相当する鋳造位置でのトルク変動値をｂ［％］、トルク変動時の湯面変動幅をＺｂ［ｍｍ］とする（ステップＳ２２Ｂ）。
ケース（３）において、ロールにおけるベアリング異常が発生した場合におけるトルク変動値をｃ［％］、トルク変動時の湯面変動幅をＺｃ［ｍｍ］、及び、そのトルク変動値ｃ［％］の持続時間をＴｃ［ｓｅｃ］とする（ステップＳ２２Ｃ）。
【００７５】
次に、上記した湯面変動幅Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｃの中で最も小さい値をＺｘとする（ステップＳ２３）。但し、湯面変動幅最小値Ｚｘは、０より大きいとする。
【００７６】
そして、トルク変動値Ｎを横軸に、持続時間Ｔを縦軸にとり、以下のように領域Ａ〜Ｃを設定する（ステップＳ２４）。
具体的には、図１０に示すように、
トルク変動値Ｎ≧ｃ、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｃで囲まれる範囲を領域Ｃとし、
領域Ｃ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｂで囲まれる範囲を領域Ｂとし、
領域Ｃ及び領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａで囲まれる範囲を領域Ａとする。
【００７７】
そして、鋳造中において測定されるトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚ，持続時間Ｔの値が上記した領域Ａ〜Ｃのいずれかに属する場合には、その属する領域Ａ〜Ｃに応じて、各対処を施す（ステップＳ２５）。以下、詳細に説明する。
【００７８】
まず、鋳造中において測定されたトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚ，持続時間Ｔの値が、それぞれ、トルク変動値Ｎ≧ｃ、且つ、湯面変動幅Ｚ≧Ｚｘ、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｃの条件を満たす場合には（ステップＳ２６：Ｙｅｓ）、当該測定値Ｎ，Ｚ，Ｔが領域Ｃに属していると判断され（ステップＳ２６Ａ）、作業者は、いずれかのロールのベアリングに異常をきたしていると判定し、当該チャージが終了後に鋳造を停止し、ロール設備の点検を行う（対処方法２；ステップＳ２６Ｂ）。
【００７９】
上記ステップＳ２６において、鋳造中において測定されたトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚ，持続時間Ｔの値が、領域Ｃに属しない場合（ステップＳ２６：Ｎｏ）には、当該測定値Ｎ，Ｚが、それぞれ、トルク変動値Ｎ≧ｂ、且つ、湯面変動幅Ｚ≧Ｚｘの条件を満たすか否かを判断して（ステップＳ２７）、当該条件を満たす場合には（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）、測定値Ｎ，Ｚ，Ｔが領域Ｂに属していると判断される（ステップＳ２７Ａ）。そして、作業者は、該当部位を凝固組織起因の疵発生と判定し、製品から除外選別する（対処方法３；ステップＳ２７Ｂ）。
【００８０】
上記ステップＳ２７において、鋳造中において測定されたトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚの値が、領域Ｂに属しない場合（ステップＳ２７：Ｎｏ）には、当該測定値Ｎ，Ｚが、それぞれ、トルク変動値Ｎ≧ａ、且つ、湯面変動幅Ｚ≧Ｚｘの条件を満たすか否かを判断して（ステップＳ２８）、当該条件を満たす場合には（ステップＳ２８：Ｙｅｓ）、測定値Ｎ，Ｚが領域Ａに属していると判断される（ステップＳ２８Ａ）。そして、作業者は、いずれかのロールにスケール等の堆積があると判定し、ロール設備の点検を行ってスケールを除去する（対処方法４；ステップＳ２８Ｂ）。
【００８１】
そして、上記ステップＳ２８において、鋳造中において測定されたトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚの値が、領域Ａに属しない場合（ステップＳ２８：Ｎｏ）には、鋳造をそのまま継続する（ステップＳ２９）。
【実施例２】
【００８２】
以下、第２実施形態に係る異常検知方法の技術的効果を確認するために行った実施例について説明する。下記の試験では、鋳造中の定常状態において、鋳造条件として、鋳造速度［ｍ／ｍiｎ］、２次冷却水比水量［Ｌ／ｋｇ．Ｓｔｅｅｌ］、鋳造鋼種％［Ｃ］の各条件（i）〜（iii）を記録し、且つ、鋳造結果において発生した不具合状況（スケール堆積発生、表面疵発生、ベアリング異常発生）の際におけるトルク変動値、その持続時間、及び、湯面変動幅を記憶した。鋳造条件、並びに、当該不具合状況の際において定義したトルク変動値ａ，ｂ，ｃ［％］、その持続時間Ｔｃ［ｓｅｃ］、及び、湯面変動幅Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｃ［ｍｍ］は、第１実施形態の実施例と同様であるのでその説明を省略する（表１〜表３参照）。
【００８３】
そして、定義した湯面変動幅Ｚａ〜Ｚｃ［ｍｍ］の中で最も小さい値をＺｘ［ｍｍ］と定義した。その結果を表６に示す。
【００８４】
【表６】
【００８５】
トルク変動値Ｎを横軸に、持続時間Ｔを縦軸にとり、各条件（i）〜（iii）毎に以下のように領域Ａ〜Ｃを設定した。具体的には、
条件（i）では、
領域Ｃを、トルク変動値Ｎ≧ｃ（１８．０）、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｃ（５．０）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ｂを、領域Ｃ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｂ（１２．０）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ａを、領域Ｃ及び領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａ（６．４）で囲まれる範囲の領域とした。
上記のように定義した領域Ａ〜Ｃを示したグラフを図１１（ａ）に示す。
【００８６】
また、条件（ii）では、
領域Ｃを、トルク変動値Ｎ≧ｃ（２０．０）、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｃ（６．５）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ｂを、領域Ｃ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｂ（１３．５）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ａを、領域Ｃ及び領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａ（７．２）で囲まれる範囲の領域とした。
上記のように定義した領域Ａ〜Ｃを示したグラフを図１１（ｂ）に示す。
【００８７】
また、条件（iii）では、
領域Ｃを、トルク変動値Ｎ≧ｃ（２２．０）、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｃ（７．２）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ｂを、領域Ｃ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｂ（１２．８）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ａを、領域Ｃ及び領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａ（５．０）で囲まれる範囲の領域とした。
上記のように定義した領域Ａ〜Ｃを示したグラフを図１１（ｃ）に示す。
【００８８】
鋳造中において測定されるトルク変動値Ｎ、その持続時間Ｔ、湯面変動幅Ｚが、上記のように設定した領域に属する場合には、各領域に応じて以下の対処を施した。以下、具体的に説明する。
【００８９】
実施条件（ii）において、湯面変動幅が１１［ｍｍ］、トルク変動値が２１［％］で、持続時間が８［ｓｅｃ］以上となったため、当該チャージを修了した後にロール設備の点検を行ったところ、引き抜きロールのベアリングの一部が破損していた。これにより、損傷が一部であったため、該当するロールの取替えのみで復旧には長時間がかからずに済んだ。なお、湯面変動幅が８［ｍｍ］、トルク変動値が２０［％］で、持続時間が６．５［ｓｅｃ］以上となったまま、そのまま鋳造を継続したところ、その後、２５チャージ鋳造して鋳造停止した後にロール設備の点検を行ったところ、複数のロールベアリングが破損しており、設備復旧に長時間を要した。
【００９０】
実施条件（ii）において、湯面変動幅が４［ｍｍ］、トルク変動値が１５［％］となったため、該当部位の表面を調査したところ、凝固組織に起因した疵が発生していたので、当該部位を製品から除外選別した。なお、湯面変動幅が４［ｍｍ］、トルク変動値が１４［％］となったが、該当部位をそのまま鋳造を継続したところ、凝固組織異常起因の表面疵による不具合が発生した。
【００９１】
実施条件（iii）において、湯面変動幅が５［ｍｍ］、トルク変動値が６［％］となったため、ロール設備の点検を行ったところ、ロールにスケールが堆積しており、スケールを除去するとトルク変動値が下がった。なお、湯面変動幅が３．５［ｍｍ］、トルク変動値が８［％］となったが、そのまま鋳造を継続したところ、ロールと鋳片との間にスケールが押し込まれて鋳片表面が凹み、表面疵による不具合が発生した。
【００９２】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態に係る連続鋳造での品質及び設備の異常検知方法を、図１２及び図１３のフローチャートを参照して説明する。この第３実施形態に係る異常検知方法では、上記第１実施形態では予見可能であったロールにおけるベアリングの異常については検知せず、スケール堆積発生、表面疵発生、及び、ブレークアウト発生の３つの異常を予見可能である。なお、この第３実施形態では、上記した第１実施形態と同様の手順については、適宜省略する。
【００９３】
連続鋳造設備１００では、ピンチロールにより鋳片を一定速度で引き抜く際に、当該ピンチロールに加わるトルクを測定し記録している（ステップＳ３１）。
【００９４】
次に、鋳造中の定常状態において以下のケース（１），（２）及び（４）が発生した場合におけるトルク変動値ａ，ｂ，ｄ［％］と、湯面変動幅Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｄ［ｍｍ］と、持続時間Ｔｄ［ｓｅｃ］とを、定義する（ステップＳ３２）。
【００９５】
ケース（１）において、ロールにおけるスケールの堆積が発生した場合におけるトルク変動値をａ［％］、当該トルク変動時の湯面変動幅をＺａ［ｍｍ］とする（ステップＳ３２Ａ）。
ケース（２）において、鋳片が圧延され、その圧延材において表面欠陥が検出され、当該欠陥を調査すると凝固組織異常が認められた場合、その部位に相当する鋳造位置でのトルク変動値をｂ［％］、トルク変動時の湯面変動幅をＺｂ［ｍｍ］とする（ステップＳ３２Ｂ）。
ケース（４）において、鋳造中においてブレークアウトが発生した場合におけるトルク変動値をｄ［％］、トルク変動時の湯面変動幅をＺｄ［ｍｍ］、及び、そのトルク変動値ｄ［％］の持続時間をＴｄ［ｓｅｃ］とする（ステップＳ３２Ｄ）。
【００９６】
次に、上記した湯面変動幅Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｄの中で最も小さい値をＺｘとする（ステップＳ３３）。但し、湯面変動幅最小値Ｚｘは、０より大きいとする。
【００９７】
そして、トルク変動値Ｎを横軸に、持続時間Ｔを縦軸にとり、以下のように領域Ａ，Ｂ及びＤを設定する（ステップＳ３４）。
具体的には、図１４に示すように、
トルク変動値Ｎ≧ｄ、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｄで囲まれる範囲を領域Ｄとし、
領域Ｄ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｂで囲まれる範囲を領域Ｂとし、
領域Ｄ及び領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａで囲まれる範囲を領域Ａとする。
【００９８】
そして、鋳造中において測定されるトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚ，持続時間Ｔの値が上記した領域Ａ，Ｂ及びＤのいずれかに属する場合には、その属する領域Ａ，Ｂ及びＤに応じて、各対処を施す（ステップＳ３５）。以下、詳細に説明する。
【００９９】
まず、鋳造中において測定されたトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚ，持続時間Ｔの値が、それぞれ、トルク変動値Ｎ≧ｄ、且つ、湯面変動幅Ｚ≧Ｚｘ、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｄの条件を満たす場合には（ステップＳ３６：Ｙｅｓ）、当該測定値Ｎ，Ｚ，Ｔが領域Ｄに属していると判断され（ステップＳ３６Ａ）、ブレークアウトが発生する危険性が高いと判断して直ちに鋳造を停止する（対処方法１；ステップＳ３６Ｂ）。
【０１００】
上記ステップＳ３６において、鋳造中において測定されたトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚ，持続時間Ｔの値が、領域Ｄに属しない場合（ステップＳ３６：Ｎｏ）には、当該測定値Ｎ，Ｚが、それぞれ、トルク変動値Ｎ≧ｂ、且つ、湯面変動幅Ｚ≧Ｚｘの条件を満たすか否かを判断して（ステップＳ３７）、当該条件を満たす場合には（ステップＳ３７：Ｙｅｓ）、測定値Ｎ，Ｚ，Ｔが領域Ｂに属していると判断される（ステップＳ３７Ａ）。そして、作業者は、該当部位を凝固組織起因の疵発生と判定し、製品から除外選別する（対処方法３；ステップＳ３７Ｂ）。
【０１０１】
上記ステップＳ３７において、鋳造中において測定されたトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚの値が、領域Ｂに属しない場合（ステップＳ３７：Ｎｏ）には、当該測定値Ｎ，Ｚが、それぞれ、トルク変動値Ｎ≧ａ、且つ、湯面変動幅Ｚ≧Ｚｘの条件を満たすか否かを判断して（ステップＳ３８）、当該条件を満たす場合には（ステップＳ３８：Ｙｅｓ）、測定値Ｎ，Ｚが領域Ａに属していると判断される（ステップＳ３８Ａ）。そして、作業者は、いずれかのロールにスケール等の堆積があると判定し、ロール設備の点検を行ってスケールを除去する（対処方法４；ステップＳ３８Ｂ）。
【０１０２】
そして、上記ステップＳ３８において、鋳造中において測定されたトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚの値が、領域Ａに属しない場合（ステップＳ３８：Ｎｏ）には、鋳造をそのまま継続する（ステップＳ３９）。
【実施例３】
【０１０３】
以下、第３実施形態に係る異常検知方法の技術的効果を確認するために行った実施例について説明する。下記の試験では、鋳造中の定常状態において、鋳造条件として、鋳造速度［ｍ／ｍiｎ］、２次冷却水比水量［Ｌ／ｋｇ．Ｓｔｅｅｌ］、鋳造鋼種％［Ｃ］の各条件（i）〜（iii）を記録し、且つ、鋳造結果において発生した不具合状況（スケール堆積発生、表面疵発生、ブレークアウト発生）の際におけるトルク変動値、その持続時間、及び、湯面変動幅を記憶した。鋳造条件、並びに、当該不具合状況の際において定義したトルク変動値ａ，ｂ，ｄ［％］、その持続時間Ｔｄ［ｓｅｃ］、及び、湯面変動幅Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｄ［ｍｍ］は、第１実施形態の実施例と同様であるのでその説明を省略する（表１〜表３参照）。
【０１０４】
そして、定義した湯面変動幅Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｄ［ｍｍ］の中で最も小さい値をＺｘ［ｍｍ］と定義した。その結果を表７に示す。
【０１０５】
【表７】
【０１０６】
トルク変動値Ｎを横軸に、持続時間Ｔを縦軸にとり、各条件（i）〜（iii）毎に以下のように領域Ａ，Ｂ及びＤを設定した。具体的には、
条件（i）では、
領域Ｄを、トルク変動値Ｎ≧ｄ（２５．０）、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｄ（８．０）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ｂを、領域Ｄ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｂ（１２．０）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ａを、領域Ｄ及び領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａ（６．４）で囲まれる範囲の領域とした。
上記のように定義した領域Ａ，Ｂ及びＤを示したグラフを図１５（ａ）に示す。
【０１０７】
また、条件（ii）では、
領域Ｄを、トルク変動値Ｎ≧ｄ（２８．０）、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｄ（１０．５）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ｂを、領域Ｄ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｂ（１３．５）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ａを、領域Ｄ及び領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａ（７．２）で囲まれる範囲の領域とした。
上記のように定義した領域Ａ，Ｂ及びＤを示したグラフを図１５（ｂ）に示す。
【０１０８】
また、条件（iii）では、
領域Ｄを、トルク変動値Ｎ≧ｄ（２４．０）、且つ、持続時間Ｔ≧Ｔｄ（１１．２）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ｂを、領域Ｄ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｂ（１２．８）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ａを、領域Ｄ及び領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａ（５．０）で囲まれる範囲の領域とした。
上記のように定義した領域Ａ，Ｂ及びＤを示したグラフを図１５（ｄ）に示す。
【０１０９】
鋳造中において測定されるトルク変動値Ｎ、その持続時間Ｔ、湯面変動幅Ｚが、上記のように設定した領域に属する場合には、各領域に応じて以下の対処を施した。以下、具体的に説明する。
【０１１０】
実施条件（i）において、湯面変動幅が１５［ｍｍ］、トルク変動値が２６［％］で、持続時間が８［ｓｅｃ］以上となったため、急遽鋳造を停止した。当該鋳片を確認すると湯漏れの跡が発生していた。これにより、ブレークアウトを防止することができた。なお、湯面変動幅が１５［ｍｍ］、トルク変動値が２６［％］で、持続時間が８［ｓｅｃ］以上となったまま、そのまま鋳造を継続したところ、ブレークアウトが発生し、設備故障の長期鋳造停止となった。
【０１１１】
実施条件（ii）において、湯面変動幅が４［ｍｍ］、トルク変動値が１５［％］となったため、該当部位の表面を調査したところ、凝固組織に起因した疵が発生していたので、当該部位を製品から除外選別した。なお、湯面変動幅が４［ｍｍ］、トルク変動値が１４［％］となったが、該当部位をそのまま鋳造を継続したところ、凝固組織異常起因の表面疵による不具合が発生した。
【０１１２】
実施条件（iii）において、湯面変動幅が５［ｍｍ］、トルク変動値が６［％］となったため、ロール設備の点検を行ったところ、ロールにスケールが堆積しており、スケールを除去するとトルク変動値が下がった。なお、湯面変動幅が３．５［ｍｍ］、トルク変動値が８［％］となったが、そのまま鋳造を継続したところ、ロールと鋳片との間にスケールが押し込まれて鋳片表面が凹み、表面疵による不具合が発生した。
【０１１３】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態に係る連続鋳造での品質及び設備の異常検知方法を、図１６及び図１７のフローチャートを参照して説明する。この第４実施形態に係る異常検知方法では、上記第１実施形態では予見可能であったベアリング異常の発生及びブレークアウト発生の異常については検知せず、スケール堆積発生、及び、表面疵発生２つの異常を予見可能である。なお、この第４実施形態では、上記した第１実施形態と同様の手順については、適宜省略する。
【０１１４】
連続鋳造設備１００では、ピンチロールにより鋳片を一定速度で引き抜く際に、当該ピンチロールに加わるトルクを測定し記録している（ステップＳ４１）。
【０１１５】
次に、鋳造中の定常状態において以下のケース（１）及び（２）が発生した場合におけるトルク変動値ａ，ｂ［％］と、湯面変動幅Ｚａ，Ｚｂ［ｍｍ］とを、定義する（ステップＳ４２）。
【０１１６】
ケース（１）において、ロールにおけるスケールの堆積が発生した場合におけるトルク変動値をａ［％］、当該トルク変動時の湯面変動幅をＺａ［ｍｍ］とする（ステップＳ４２Ａ）。
ケース（２）において、鋳片が圧延され、その圧延材において表面欠陥が検出され、当該欠陥を調査すると凝固組織異常が認められた場合、その部位に相当する鋳造位置でのトルク変動値をｂ［％］、トルク変動時の湯面変動幅をＺｂ［ｍｍ］とする（ステップＳ４２Ｂ）。
【０１１７】
次に、上記した湯面変動幅Ｚａ，Ｚｂの中で小さい方の値をＺｘとする（ステップＳ４３）。但し、湯面変動幅最小値Ｚｘは、０より大きいとする。
【０１１８】
そして、トルク変動値Ｎの大きさに応じて、以下のように領域Ａ及びＢを設定する（ステップＳ４４）。
具体的には、
トルク変動値Ｎ≧ｂで囲まれる範囲を領域Ｂとし、
領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａで囲まれる範囲を領域Ａとする。
【０１１９】
そして、鋳造中において測定されるトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚの値が上記した領域Ａ及びＢのいずれかに属する場合には、その属する領域Ａ及びＢに応じて、各対処を施す（ステップＳ４５）。以下、詳細に説明する。
【０１２０】
まず、鋳造中において測定されたトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚの値が、それぞれ、トルク変動値Ｎ≧ｃ、且つ、湯面変動幅Ｚ≧Ｚｘの条件を満たす場合には（ステップＳ４６：Ｙｅｓ）、当該測定値Ｎ，Ｚが領域Ｂに属していると判断され（ステップＳ４６Ａ）、作業者は、該当部位を凝固組織起因の疵発生と判定し、製品から除外選別する（対処方法３；ステップＳ４６Ｂ）。
【０１２１】
上記ステップＳ４６において、鋳造中において測定されたトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚの値が、領域Ｂに属しない場合（ステップＳ４６：Ｎｏ）には、当該測定値Ｎ，Ｚが、それぞれ、トルク変動値Ｎ≧ａ、且つ、湯面変動幅Ｚ≧Ｚｘの条件を満たすか否かを判断して（ステップＳ４７）、当該条件を満たす場合には（ステップＳ４７：Ｙｅｓ）、測定値Ｎ，Ｚが領域Ａに属していると判断される（ステップＳ４７Ａ）。そして、作業者は、いずれかのロールにスケール等の堆積があると判定し、ロール設備の点検を行ってスケールを除去する（対処方法４；ステップＳ４７Ｂ）。
【０１２２】
そして、上記ステップＳ４７において、鋳造中において測定されたトルク変動値Ｎ，湯面変動幅Ｚの値が、領域Ａに属しない場合（ステップＳ４７：Ｎｏ）には、鋳造をそのまま継続する（ステップＳ４８）。
【実施例４】
【０１２３】
以下、第４実施形態に係る異常検知方法の技術的効果を確認するために行った実施例について説明する。下記の試験では、鋳造中の定常状態において、鋳造条件として、鋳造速度［ｍ／ｍiｎ］、２次冷却水比水量［Ｌ／ｋｇ．Ｓｔｅｅｌ］、鋳造鋼種％［Ｃ］の各条件（i）〜（iii）を記録し、且つ、鋳造結果において発生した不具合状況（スケール堆積発生、表面疵発生）の際におけるトルク変動値、その持続時間、及び、湯面変動幅を記憶した。鋳造条件、並びに、当該不具合状況の際において定義したトルク変動値ａ，ｂ［％］、及び、湯面変動幅Ｚａ，Ｚｂ［ｍｍ］は、第１実施形態の実施例と同様であるのでその説明を省略する（表１〜表３参照）。
【０１２４】
そして、定義した湯面変動幅Ｚａ及びＺｂ［ｍｍ］の中で小さい方の値をＺｘ［ｍｍ］と定義した。その結果を表８に示す。
【０１２５】
【表８】
【０１２６】
トルク変動値Ｎの大きさに応じて、各条件（i）〜（iii）毎に以下のように領域Ａ及びＢを設定した。具体的には、
条件（i）では、
領域Ｂを、トルク変動値Ｎ≧ｂ（１２．０）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ａを、領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａ（６．４）で囲まれる範囲の領域とした。
【０１２７】
また、条件（ii）では、
領域Ｂを、トルク変動値Ｎ≧ｂ（１３．５）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ａを、領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａ（７．２）で囲まれる範囲の領域とした。
【０１２８】
また、条件（iii）では、
領域Ｂを、トルク変動値Ｎ≧ｂ（１２．８）で囲まれる範囲の領域とし、
領域Ａを、領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａ（５．０）で囲まれる範囲の領域とした。
【０１２９】
鋳造中において測定されるトルク変動値Ｎ、湯面変動幅Ｚが、上記のように設定した領域に属する場合には、各領域に応じて以下の対処を施した。以下、具体的に説明する。
【０１３０】
実施条件（ii）において、湯面変動幅が４［ｍｍ］、トルク変動値が１５［％］となったため、該当部位の表面を調査したところ、凝固組織に起因した疵が発生していたので、当該部位を製品から除外選別した。なお、湯面変動幅が４［ｍｍ］、トルク変動値が１４［％］となったが、該当部位をそのまま鋳造を継続したところ、凝固組織異常起因の表面疵による不具合が発生した。
【０１３１】
実施条件（iii）において、湯面変動幅が５［ｍｍ］、トルク変動値が６［％］となったため、ロール設備の点検を行ったところ、ロールにスケールが堆積しており、スケールを除去するとトルク変動値が下がった。なお、湯面変動幅が３．５［ｍｍ］、トルク変動値が８［％］となったが、そのまま鋳造を継続したところ、ロールと鋳片との間にスケールが押し込まれて鋳片表面が凹み、表面疵による不具合が発生した。
【０１３２】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態および実施例に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態および実施例の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【０１３３】
例えば、上記実施形態では、ピンチロールの駆動源としてモータを用いたが、本発明はこれに限らず、油圧によりピンチロールを制御してもよい。なお、ピンチロールの駆動源は、速度制御可能であることが望ましい。
【０１３４】
また、上記実施形態では、最上流に配されるピンチロールのトルクを検出する構成としたが、本発明では、トルクを取得するピンチロールの位置は最上流に限定されない。また、複数のピンチロールからトルクを取得してもよい。
【０１３５】
また、上記実施形態では、領域Ａ〜Ｄを設定する際にトルク変動値Ｎを横軸に、持続時間Ｔを縦軸にとったが、本発明はこれに限らず、領域Ａ〜Ｄを相互に区分できればよいので、トルク変動値Ｎを縦軸に、持続時間Ｔを横軸にとってもよい。
【０１３６】
また、上記実施形態では、ブルーム向けの連続鋳造設備について説明したが、本発明はこれに限らず、スラブ及びビレット向けの連続鋳造設備にも適用可能であるが、トルク変動が湯面変動に敏感に反応するブルーム及びビレット向けの連続鋳造設備に本発明は特に有効となる。
【０１３７】
なお、定義した領域Ａ〜Ｄの該当しない範囲で新たにその事象が発生した場合には、そのフローを逐一見直し更新することで、過去に発生した同程度のロールスケール堆積・凝固組織起因の疵発生・ロールベアリング異常・ブレークアウト発生を検知することが可能となり、次回以降はその発生を防止することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１３８】
本発明を利用すれば、トルク変動や湯面変動といった操業指標と連動した定量的な異常検知判断を行い、当該トルクや湯面変動の大きさに応じて如何なる異常が発生しているかを検知することができる。
【符号の説明】
【０１３９】
１ 鋳型
２ 浸漬ノズル
３ ロール対
３ａ ロール
３ｂ ピンチロール
４ 冷却ノズル
５ 広面鋳型
６ 狭面鋳型
７ 溶鋼吐出孔
９ タンディッシュ
１１ モータ
１２ トルク検出器
１３ 湯面レベル計
１４ 出力装置
２０ 制御部
２１ 記憶部
１００ 連続鋳造設備
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピンチロールにより鋳片を所定の速度で引き抜く際の当該ピンチロールにおけるトルク、及び、鋳型内の湯面レベルを測定し記憶することが可能な連続鋳造設備において、
鋳造中の定常状態において、以下のケース（１）及び（２）が発生した場合における前記ピンチロールのトルク変動値ａ［％］、ｂ［％］、及び、前記鋳型内の湯面変動幅Ｚａ［ｍｍ］、Ｚｂ［ｍｍ］を定義すると共に、定義された前記トルク変動値ａ［％］、ｂ［％］、及び、前記湯面変動幅Ｚａ［ｍｍ］、Ｚｂ［ｍｍ］に基づいて、領域Ａ、領域Ｂ、湯面変動幅最小値Ｚｘを定義しておき、
鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎが前記領域Ａに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、複数のロールの内のいずれかにスケール等の堆積があると判定して、ロール設備の点検を行ってスケールを除去し、
鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎが前記領域Ｂに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、該当部位を凝固組織起因の疵発生と判定して、製品から除外選別することを特徴とする、連続鋳造での品質及び設備の異常を検知する異常検知方法。
ただし、
ケース（１）：複数のロールの内のいずれかのロールにおけるスケールの堆積が発生した場合におけるトルク変動値をａ［％］、当該トルク変動時での湯面変動幅をＺａ［ｍｍ］とする。
ケース（２）：鋳片が圧延され、その圧延材において表面欠陥が検出されて、当該欠陥を調査すると凝固組織異常が認められた場合における当該部位に相当する鋳造位置でのトルク変動値をｂ［％］、当該トルク変動時の湯面変動幅をＺｂ［ｍｍ］とする。
領域Ｂ：トルク変動値Ｎ≧ｂの条件を満たす範囲とする。
領域Ａ：前記領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａの条件を満たす範囲とする。
湯面変動幅最小値Ｚｘ：湯面変動幅Ｚａ［ｍｍ］及びＺｂ［ｍｍ］の内の小さい方の値とする。ただし、Ｚｘ＞０を満たす。
【請求項２】
鋳造中の定常状態において、以下のケース（３）が発生した場合におけるトルク変動値ｃ［％］、湯面変動幅Ｚｃ［ｍｍ］、及び、持続時間Ｔｃ［ｓｅｃ］をさらに定義すると共に、定義された前記トルク変動値ａ［％］、ｂ［％］、ｃ［％］、前記湯面変動幅Ｚａ［ｍｍ］、Ｚｂ［ｍｍ］、Ｚｃ［ｍｍ］、及び、前記持続時間Ｔｃ［ｓｅｃ］に基づいて、領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃ、湯面変動幅最小値Ｚｘを定義しておき、
鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎが前記領域Ａに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、複数のロールの内のいずれかにスケール等の堆積があると判定して、ロール設備の点検を行ってスケールを除去し、
鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎが前記領域Ｂに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、該当部位を凝固組織起因の疵発生と判定して、製品から除外選別し、
鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎ及び持続時間Ｔが前記領域Ｃに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、複数のロールの内のいずれかのベアリングに異常をきたしていると判定し、ロール設備の点検を行うことを特徴とする、請求項１に記載の連続鋳造での品質及び設備の異常を検知する異常検知方法。
ただし、
ケース（３）：複数のロールの内のいずれかにおけるベアリング異常が発生した場合におけるトルク変動値をｃ［％］、当該トルク変動時での湯面変動幅をＺｃ［ｍｍ］、トルク変動値ｃ［％］の持続時間をＴｃ［ｓｅｃ］とする。
領域Ｃ：トルク変動値Ｎ≧ｃ、及び、持続時間Ｔ≧Ｔｃの両条件を満たす範囲とする。
領域Ｂ：領域Ｃ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｂの条件を満たす範囲とする。
領域Ａ：領域Ｃ及び領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａの条件を満たす範囲とする。
湯面変動幅最小値Ｚｘ：湯面変動幅Ｚａ［ｍｍ］、Ｚｂ［ｍｍ］及びＺｃ［ｍｍ］の内の最も小さい値とする。ただし、Ｚｘ＞０を満たす。
【請求項３】
鋳造中の定常状態において、以下のケース（４）が発生した場合におけるトルク変動値ｄ［％］、湯面変動幅Ｚｄ［ｍｍ］、及び、持続時間Ｔｄ［ｓｅｃ］をさらに定義すると共に、定義された前記トルク変動値ａ［％］、ｂ［％］、ｄ［％］、前記湯面変動幅Ｚａ［ｍｍ］、Ｚｂ［ｍｍ］、Ｚｄ［ｍｍ］、及び、前記持続時間Ｔｄ［ｓｅｃ］に基づいて、領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｄ、湯面変動幅最小値Ｚｘを定義しておき、
鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎが前記領域Ａに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、複数のロールの内のいずれかにスケール等の堆積があると判定して、ロール設備の点検を行ってスケールを除去し、
鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎが前記領域Ｂに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、該当部位を凝固組織起因の疵発生と判定して、製品から除外選別し、
鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎ及び持続時間Ｔが前記領域Ｄに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、ブレークアウトが発生する危険性が高いと判定し、直ちに鋳造を停止することを特徴とする、請求項１に記載の連続鋳造での品質及び設備の異常を検知する異常検知方法。
ただし、
ケース（４）：ブレークアウトが発生した場合におけるトルク変動値をｄ［％］、当該トルク変動時での湯面変動幅をＺｄ［ｍｍ］、トルク変動値ｄ［％］の持続時間をＴｄ［ｓｅｃ］とする。
領域Ｄ：トルク変動値Ｎ≧ｄ、及び、持続時間Ｔ≧Ｔｄの両条件を満たす範囲とする。
領域Ｂ：領域Ｄ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｂの条件を満たす範囲とする。
領域Ａ：領域Ｄ及び領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａの条件を満たす範囲とする。
湯面変動幅最小値Ｚｘ：湯面変動幅Ｚａ［ｍｍ］、Ｚｂ［ｍｍ］及びＺｄ［ｍｍ］の内の最も小さい値とする。ただし、Ｚｘ＞０を満たす。
【請求項４】
鋳造中の定常状態において、以下のケース（３）及び（４）が発生した場合におけるトルク変動値ｃ［％］、ｄ［％］、湯面変動幅Ｚｃ［ｍｍ］、Ｚｄ［ｍｍ］、及び、持続時間Ｔｃ［ｓｅｃ］、Ｔｄ［ｓｅｃ］をさらに定義すると共に、定義された前記トルク変動値ａ［％］、ｂ［％］、ｃ［％］、ｄ［％］、前記湯面変動幅Ｚａ［ｍｍ］、Ｚｂ［ｍｍ］、Ｚｃ［ｍｍ］、Ｚｄ［ｍｍ］、及び、前記持続時間Ｔｃ［ｓｅｃ］、Ｔｄ［ｓｅｃ］に基づいて、領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃ、領域Ｄ、湯面変動幅最小値Ｚｘを定義しておき、
鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎが前記領域Ａに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、複数のロールの内のいずれかにスケール等の堆積があると判定して、ロール設備の点検を行ってスケールを除去し、
鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎが前記領域Ｂに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、該当部位を凝固組織起因の疵発生と判定して、製品から除外選別し、
鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎ及び持続時間Ｔが前記領域Ｃに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、複数のロールの内のいずれかのベアリングに異常をきたしていると判定し、ロール設備の点検を行い、
鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎ及び持続時間Ｔが前記領域Ｄに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、ブレークアウトが発生する危険性が高いと判定し、直ちに鋳造を停止することを特徴とする、請求項１に記載の連続鋳造での品質及び設備の異常を検知する異常検知方法。
ただし、
ケース（３）：複数のロールの内のいずれかにおけるベアリング異常が発生した場合におけるトルク変動値をｃ［％］、当該トルク変動時での湯面変動幅をＺｃ［ｍｍ］、トルク変動値ｃ［％］の持続時間をＴｃ［ｓｅｃ］とする。
ケース（４）：ブレークアウトが発生した場合におけるトルク変動値をｄ［％］、当該トルク変動時での湯面変動幅をＺｄ［ｍｍ］、トルク変動値ｄ［％］の持続時間をＴｄ［ｓｅｃ］とする。
領域Ｄ：トルク変動値Ｎ≧ｄ、及び、持続時間Ｔ≧Ｔｄの両条件を満たす範囲とする。
領域Ｃ：領域Ｄ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｃ、及び、持続時間Ｔ≧Ｔｃの両条件を満たす範囲とする。
領域Ｂ：領域Ｄ及び領域Ｃ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｂの条件を満たす範囲とする。
領域Ａ：領域Ｄ、領域Ｃ及び領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａの条件を満たす範囲とする。
湯面変動幅最小値Ｚｘ：湯面変動幅Ｚａ［ｍｍ］、Ｚｂ［ｍｍ］、Ｚｃ［ｍｍ］及びＺｄ［ｍｍ］の内の最も小さい値とする。ただし、Ｚｘ＞０を満たす。
【請求項１】
ピンチロールにより鋳片を所定の速度で引き抜く際の当該ピンチロールにおけるトルク、及び、鋳型内の湯面レベルを測定し記憶することが可能な連続鋳造設備において、
鋳造中の定常状態において、以下のケース（１）及び（２）が発生した場合における前記ピンチロールのトルク変動値ａ［％］、ｂ［％］、及び、前記鋳型内の湯面変動幅Ｚａ［ｍｍ］、Ｚｂ［ｍｍ］を定義すると共に、定義された前記トルク変動値ａ［％］、ｂ［％］、及び、前記湯面変動幅Ｚａ［ｍｍ］、Ｚｂ［ｍｍ］に基づいて、領域Ａ、領域Ｂ、湯面変動幅最小値Ｚｘを定義しておき、
鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎが前記領域Ａに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、複数のロールの内のいずれかにスケール等の堆積があると判定して、ロール設備の点検を行ってスケールを除去し、
鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎが前記領域Ｂに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、該当部位を凝固組織起因の疵発生と判定して、製品から除外選別することを特徴とする、連続鋳造での品質及び設備の異常を検知する異常検知方法。
ただし、
ケース（１）：複数のロールの内のいずれかのロールにおけるスケールの堆積が発生した場合におけるトルク変動値をａ［％］、当該トルク変動時での湯面変動幅をＺａ［ｍｍ］とする。
ケース（２）：鋳片が圧延され、その圧延材において表面欠陥が検出されて、当該欠陥を調査すると凝固組織異常が認められた場合における当該部位に相当する鋳造位置でのトルク変動値をｂ［％］、当該トルク変動時の湯面変動幅をＺｂ［ｍｍ］とする。
領域Ｂ：トルク変動値Ｎ≧ｂの条件を満たす範囲とする。
領域Ａ：前記領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａの条件を満たす範囲とする。
湯面変動幅最小値Ｚｘ：湯面変動幅Ｚａ［ｍｍ］及びＺｂ［ｍｍ］の内の小さい方の値とする。ただし、Ｚｘ＞０を満たす。
【請求項２】
鋳造中の定常状態において、以下のケース（３）が発生した場合におけるトルク変動値ｃ［％］、湯面変動幅Ｚｃ［ｍｍ］、及び、持続時間Ｔｃ［ｓｅｃ］をさらに定義すると共に、定義された前記トルク変動値ａ［％］、ｂ［％］、ｃ［％］、前記湯面変動幅Ｚａ［ｍｍ］、Ｚｂ［ｍｍ］、Ｚｃ［ｍｍ］、及び、前記持続時間Ｔｃ［ｓｅｃ］に基づいて、領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃ、湯面変動幅最小値Ｚｘを定義しておき、
鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎが前記領域Ａに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、複数のロールの内のいずれかにスケール等の堆積があると判定して、ロール設備の点検を行ってスケールを除去し、
鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎが前記領域Ｂに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、該当部位を凝固組織起因の疵発生と判定して、製品から除外選別し、
鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎ及び持続時間Ｔが前記領域Ｃに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、複数のロールの内のいずれかのベアリングに異常をきたしていると判定し、ロール設備の点検を行うことを特徴とする、請求項１に記載の連続鋳造での品質及び設備の異常を検知する異常検知方法。
ただし、
ケース（３）：複数のロールの内のいずれかにおけるベアリング異常が発生した場合におけるトルク変動値をｃ［％］、当該トルク変動時での湯面変動幅をＺｃ［ｍｍ］、トルク変動値ｃ［％］の持続時間をＴｃ［ｓｅｃ］とする。
領域Ｃ：トルク変動値Ｎ≧ｃ、及び、持続時間Ｔ≧Ｔｃの両条件を満たす範囲とする。
領域Ｂ：領域Ｃ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｂの条件を満たす範囲とする。
領域Ａ：領域Ｃ及び領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａの条件を満たす範囲とする。
湯面変動幅最小値Ｚｘ：湯面変動幅Ｚａ［ｍｍ］、Ｚｂ［ｍｍ］及びＺｃ［ｍｍ］の内の最も小さい値とする。ただし、Ｚｘ＞０を満たす。
【請求項３】
鋳造中の定常状態において、以下のケース（４）が発生した場合におけるトルク変動値ｄ［％］、湯面変動幅Ｚｄ［ｍｍ］、及び、持続時間Ｔｄ［ｓｅｃ］をさらに定義すると共に、定義された前記トルク変動値ａ［％］、ｂ［％］、ｄ［％］、前記湯面変動幅Ｚａ［ｍｍ］、Ｚｂ［ｍｍ］、Ｚｄ［ｍｍ］、及び、前記持続時間Ｔｄ［ｓｅｃ］に基づいて、領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｄ、湯面変動幅最小値Ｚｘを定義しておき、
鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎが前記領域Ａに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、複数のロールの内のいずれかにスケール等の堆積があると判定して、ロール設備の点検を行ってスケールを除去し、
鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎが前記領域Ｂに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、該当部位を凝固組織起因の疵発生と判定して、製品から除外選別し、
鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎ及び持続時間Ｔが前記領域Ｄに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、ブレークアウトが発生する危険性が高いと判定し、直ちに鋳造を停止することを特徴とする、請求項１に記載の連続鋳造での品質及び設備の異常を検知する異常検知方法。
ただし、
ケース（４）：ブレークアウトが発生した場合におけるトルク変動値をｄ［％］、当該トルク変動時での湯面変動幅をＺｄ［ｍｍ］、トルク変動値ｄ［％］の持続時間をＴｄ［ｓｅｃ］とする。
領域Ｄ：トルク変動値Ｎ≧ｄ、及び、持続時間Ｔ≧Ｔｄの両条件を満たす範囲とする。
領域Ｂ：領域Ｄ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｂの条件を満たす範囲とする。
領域Ａ：領域Ｄ及び領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａの条件を満たす範囲とする。
湯面変動幅最小値Ｚｘ：湯面変動幅Ｚａ［ｍｍ］、Ｚｂ［ｍｍ］及びＺｄ［ｍｍ］の内の最も小さい値とする。ただし、Ｚｘ＞０を満たす。
【請求項４】
鋳造中の定常状態において、以下のケース（３）及び（４）が発生した場合におけるトルク変動値ｃ［％］、ｄ［％］、湯面変動幅Ｚｃ［ｍｍ］、Ｚｄ［ｍｍ］、及び、持続時間Ｔｃ［ｓｅｃ］、Ｔｄ［ｓｅｃ］をさらに定義すると共に、定義された前記トルク変動値ａ［％］、ｂ［％］、ｃ［％］、ｄ［％］、前記湯面変動幅Ｚａ［ｍｍ］、Ｚｂ［ｍｍ］、Ｚｃ［ｍｍ］、Ｚｄ［ｍｍ］、及び、前記持続時間Ｔｃ［ｓｅｃ］、Ｔｄ［ｓｅｃ］に基づいて、領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃ、領域Ｄ、湯面変動幅最小値Ｚｘを定義しておき、
鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎが前記領域Ａに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、複数のロールの内のいずれかにスケール等の堆積があると判定して、ロール設備の点検を行ってスケールを除去し、
鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎが前記領域Ｂに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、該当部位を凝固組織起因の疵発生と判定して、製品から除外選別し、
鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎ及び持続時間Ｔが前記領域Ｃに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、複数のロールの内のいずれかのベアリングに異常をきたしていると判定し、ロール設備の点検を行い、
鋳造中に測定されるトルク変動値Ｎ及び持続時間Ｔが前記領域Ｄに属し、且つ、鋳造中に測定される湯面変動幅Ｚ［ｍｍ］が湯面変動幅最小値Ｚｘ以上の場合、ブレークアウトが発生する危険性が高いと判定し、直ちに鋳造を停止することを特徴とする、請求項１に記載の連続鋳造での品質及び設備の異常を検知する異常検知方法。
ただし、
ケース（３）：複数のロールの内のいずれかにおけるベアリング異常が発生した場合におけるトルク変動値をｃ［％］、当該トルク変動時での湯面変動幅をＺｃ［ｍｍ］、トルク変動値ｃ［％］の持続時間をＴｃ［ｓｅｃ］とする。
ケース（４）：ブレークアウトが発生した場合におけるトルク変動値をｄ［％］、当該トルク変動時での湯面変動幅をＺｄ［ｍｍ］、トルク変動値ｄ［％］の持続時間をＴｄ［ｓｅｃ］とする。
領域Ｄ：トルク変動値Ｎ≧ｄ、及び、持続時間Ｔ≧Ｔｄの両条件を満たす範囲とする。
領域Ｃ：領域Ｄ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｃ、及び、持続時間Ｔ≧Ｔｃの両条件を満たす範囲とする。
領域Ｂ：領域Ｄ及び領域Ｃ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ｂの条件を満たす範囲とする。
領域Ａ：領域Ｄ、領域Ｃ及び領域Ｂ以外の領域であって、トルク変動値Ｎ≧ａの条件を満たす範囲とする。
湯面変動幅最小値Ｚｘ：湯面変動幅Ｚａ［ｍｍ］、Ｚｂ［ｍｍ］、Ｚｃ［ｍｍ］及びＺｄ［ｍｍ］の内の最も小さい値とする。ただし、Ｚｘ＞０を満たす。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１１−６２７３４（Ｐ２０１１−６２７３４Ａ）
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１６３４０（Ｐ２００９−２１６３４０）
【出願日】平成２１年９月１８日（２００９．９．１８）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１８日（２００９．９．１８）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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