热轧板坯库出库计划编制模型与算法研究

为了解决板坯库出库计划的编制问题,提出了将板坯库出库计划分解为板坯出库优化决策和板坯最优倒垛决策组合优化问题,分别建立了板坯出库优化决策模型和板坯最优倒垛决策模型,利用两个模型分层协作完成出库计划的编制。为求解模型,构造了一种离散粒子群优化算法,采用适合模型的粒子取值方式和粒子速度变化方式。实际排产的结果表明,所建立的模型和算法切实可行。     

连铸板坯倒角结晶器的应用实践

通过对连铸板坯角部横裂纹形成机制分析,提出采用倒角结晶器解决连铸板坯角部横裂纹缺陷问题。倒角结晶器已成功应用于首秦连铸板坯生产,生产钢种的连铸板坯角部横裂纹缺陷明显降低,提高了钢材的成材率。     

超声测距系统在自动板坯夹钳上的应用

自动板坯夹钳是1种较为灵巧的起重工具,与桥式起重机配合完成大型板坯的搬运。自动板坯夹钳在操作过程中需要根据板坯进入钳口的深度,再进行板坯的抓取动作。在一定条件下,深度的测量可使用超声波系统来完成,比较机械测距系统具有低成本、安装方便、可靠性高的特点。本文研究了超声波测距系统在板坯夹钳应用中所遇到的一些特殊问题。     

轧钢加热炉入炉端的一种新型板坯对齐装置

为解决轧钢生产线上的加热炉板坯入炉前对不齐的问题,设计制造了一种新型的板坯对齐装置,该装置具有结构紧凑、可靠性高、成本低等优点,能确保板坯在入炉前对齐,在使用中取得了满意的效果。     

中厚板考虑母板和板坯规格不确定性的下料问题建模及求解

针对中厚板面向订单的生产是先设计母板及板坯后实施的生产组织模式,研究综合考虑母板、板坯允许的多种断面与长度规格及其转换关系的母板板坯集成优化设计问题,将其归结为一种同时对母板、板坯断面及长度规格不确定性进行决策的下料问题。以最小化无订单余材和热轧切边等加工过程材料损失为目标,将板坯的断面与长度设计柔性转化为模型的约束条件,建立非线性混合整数规划模型;设计结合禁忌搜索与列生成技术的混合优化求解算法:禁忌搜索编码采用一对多的映射方式降低搜索空间维数,以进行板坯断面的优化选择;解码时对母板、板坯长度和下料方法进行设计,子问题为考虑长度柔性和材料加工损耗的母板设计问题,通过设计改进的列生成方法求解;针对问题特征设计了适用的邻域结构、禁忌对象等算法要素。基于某钢铁企业生产数据进行案例计算,结果表明了所提模型及求解方法的可行性和有效性。     

多对多板坯倒垛问题的一种邻域搜索算法

为解决热轧生产计划中出现的板坯倒垛问题,建立了基于轧制位置与库内板坯多对多对应关系的问题模型,提出了一种新的邻域搜索算法。该算法考虑到轧制计划中的板坯规格组在库内垛位中连续堆放的特点,引入了Sequence邻域概念,使算法能够更好地利用问题的特征,并通过两阶段的寻优替换对问题进行求解。实验结果表明了所提模型和算法的可行性和有效性。     

板坯切斜问题浅析

为了解决成形的铸坯在后部切割工序中板坯切斜的问题,通过对火焰切割机割枪切割铸坯的原理以及参与切割铸坯的相关设备进行分析,总结出板坯切斜的原因,并提出相应整改措施,解决板坯切斜这一问题。     

电磁加热炉液压翻转装置翻转控制策略研究

针对翻转缸动作过快损坏板坯表面质量及翻转动作过慢使止推臂不能有效支撑板坯等问题,提出了基于模糊神经网络算法的预设定协调控制策略,建立了板坯翻转预设定运动轨迹模型,并对该控制系统进行仿真分析。结果表明,基于模糊神经网络算法的预设定协调控制策略使板坯翻转机构运行平稳、振动小、动态跟随性能好、定位准确,满足高牌号取向硅钢生产工艺要求。     

最小化板坯盈余问题的约束满足求解算法

针对热轧薄板生产中板坯设计环节的最小化板坯盈余问题,建立了问题的约束满足优化模型;通过0-1背包问题的多项式归结,证明了问题的NP难复杂性。针对问题的特殊性质,给出了变量选择策略和值选择策略,在此基础上,提出了基于约束满足的求解算法;通过数据实验进一步验证了算法的可行性和有效性。     

步进梁加热炉板坯跑偏的原因分析

对步进梁加热炉炉内板坯的跑偏问题进行了分析,主要从步进梁的运动精度、水梁的支承面精度以及板坯的板型精度三个方面进行了探讨,并提出了可行的解决对策,保证加热炉的稳定运行。     

基于SolidWorks的板坯夹钳仿真分析

采用SolidWorks软件为板坯夹钳进行三维建模,并使用Motion功能仿真板坯夹钳夹取动作,准确计算了夹钳与板坯间作用力,对板坯夹钳设计的理论计算进行了验证。     

中厚板轧制板坯弯曲的有限元模拟分析

建立了中厚板轧制的二维有限元模型,分析了压下率、轧辊转速比、板坯初始温度、板坯厚度方向的温度差以及电机的加速制度等对板坯弯曲的影响。这些分析结果对控制板坯弯曲提供了一定的理论依据。     

高强度板坯连铸辊材料的试制

针对板坯连铸辊使用中出现的问题，研制了一种贝氏体钢，其强韧性配合良好，成本低，制造周期短，有良好的焊接性和通用性，能替代KRC14钢制造板坯连铸辊。     

不等宽板坯重力式机械夹钳吊具动力学仿真研究及开发

对于连铸过程产生的不等宽板坯,建立了重力式机械夹钳吊具多刚体动力学模型,仿真分析结果表明,等宽板坯可正常起吊,不等宽板坯则无法起吊。现场夹钳吊具虽可吊运不等宽板坯,但吊具整体出现明显的扭曲变形,分析发现,其主要部件存在装配间隙,受载后产生弹性变形,这也是造成仿真与实践不符的主要原因。提出了钳齿调节装置的设计方案和钳齿调整范围,进一步对不等宽板坯进行了起吊过程的仿真,确定了夹钳与板坯间的作用力,设计开发了装置实物,现场实现了不等宽板坯的安全、平稳起吊。     

二冷喷嘴布置对板坯质量的影响

通过板坯连铸工程实例,分析研究了浸入式水口形状对结晶器内钢水流场、温度场分布,以及铸坯内部和表面温度的影响,二冷区喷嘴布置对板坯冷却效果和板坯质量的影响。对二冷区喷嘴布置进行了改进,有效改善了板坯冷却效果,提高了铸坯质量。     

新型定向结构刨花板板坯横截锯的研发设计

提供了一种板坯横截锯设备,它包括板坯输送装置、移动横截锯以及液压装置,所述移动横截锯的下方设置三个转辊,三个转辊位于板坯的下方,板坯输送装置的皮带依次绕过三个转辊,移动横截锯的转辊与皮带张紧固定,从而使移动横截锯在皮带的带动下同步前进。采用上述结构后,锯片切割板坯时就能够完全切断板坯,从而保证板坯结构的完整性,节约材料,而且结构紧凑、控制成本方便、易于维护。     

用耦合方法计算超薄快速铸轧轧制压力分布

针对快速超薄铸轧的材料、几何和摩擦等多重非线性，将铸轧辊与板坯之间的力学行为视为热弹塑性接触问题，应用无网格一有限元耦合方法建立计算模型，较好地解决了板坯变形剧烈而使得有限元网格发生畸变的问题，对轧制过程中轧制压力分布进行了分析，并得到了其分布规律。     

热轧硅钢原料板坯剪切脆断的原因探析

对热轧硅钢板坯剪切脆裂现象产生的原因进行了分析探讨 ,为杜绝此类问题发生提供了依据     

基于多目标种群协同算法的板坯入库优化

针对钢铁企业板坯入库决策问题,基于出库次序A型约束、分散性约束和垛位限高约束等构建了以板坯综合匹配度、垛位利用度和库存均衡度为目标函数的多目标入库决策优化模型。提出一种多目标种群协同粒子群优化算法,并设计了局部搜索策略以提高外部归档集中Pareto解的多样性,同时利用Pareto最优解改进粒子速度更新方式,达到多种群协同优化的目的。仿真实验证明,该算法可以更好地解决多目标板坯入库优化问题。     

SP定宽机侧压冲击力的有限元模拟及试验研究

采用有限元法,对上海宝钢集团公司1580车间SP定宽机进行了侧压冲击力的有限元模拟,给出板坯侧压过程冲击载荷的变化规律,计算了板坯的应力变化与金属三维流动状态,并分析了板坯缺陷形成的原因。通过对 SP定宽机侧压过程的动态测试,分析了侧压过程中模块加速度的变化,给出冲击力的试验结果,并对有限元模拟结果进行验证。由模块的动态特性实测曲线发现了设备存在的问题。研究结果为SP定宽机的设计与维护提供了重要依据。