钢坯热轧加热炉区生产调度模型与算法

钢坯热轧加热炉区生产调度属于组合优化中的NP-complete问题.本文根据加热炉区生产特点建立了分别以生产能耗最小化和加热质量最优化为主次目标的钢坯加热炉区调度数学模型,将其归结为布尔可满足性问题,构造了采用二进制编码方式的遗传禁忌搜索算法进行求解.基于实际生产数据的模拟优化结果表明,该模型和求解方法充分满足了现场加热炉区生产调度的需求,在满足生产工艺约束的前提下,缩短了生产时间,提高了钢坯入炉温度和加热质量,与传统人工调度方法的结果相比具有更好的节能、高产效果.      

基于目标钢温的加热炉在线动态优化控制

由于鄂城钢铁有限责任公司宽厚板厂步进式加热炉无法很好地适应钢种和实际生产条件的变化,因此造成钢坯出炉温度无法精确满足轧线的要求。针对该问题,本文建立了步进式板坯加热炉数学模型,通过优化计算得到钢坯的理想升温曲线和相应的炉温制度,提出了基于各段目标钢温的在线炉温动态优化控制策略,建立了带有钢温负反馈的在线优化控制系统,实现了对出炉钢温的精准控制,同时达到了一定的节能效果。在实际应用中使开轧温度的命中率提高了12个百分点,吨钢燃料消耗降低了10 m3。     

板坯热轧批量计划数学模型及求解算法

根据热轧工艺特点将板坯热轧批量计划编制问题归结为不确定旅行商数的多旅行商问题,建立了以生产成本最小化和产品质量最优化为主次目标且考虑加热区段能耗的生产调度数学模型,并采用遗传算法和禁忌搜索相结合的混合算法进行求解.基于实际生产数据的计算结果表明:该模型充分满足了现场热轧批量计划编制的需求,在轧制单元数最优的基础上,缩短了传搁时间,提高了热送热装率,优化了产品质量.与人机结合方式相比,本文模型的计算结果体现了更好的高产和节能效果.