基于一体化生产的炼钢-连铸-热轧动态调度仿真系统

根据炼钢-连铸-热轧一体化生产计划与调度的特点,提出了一体化生产下炼钢-连铸-热轧的动态调度问题,并在此基础上分析了炼钢-连铸过程中的生产扰动。基于生产扰动问题,提出了炼钢-连铸-热轧一体化动态调度策略,并依此建立了炼钢-连铸-热轧一体化动态调度仿真系统。最后对实际生产中常见的"追加计划"进行了仿真,系统分别对炼钢-连铸计划、轧制和加热炉计划进行了动态调度。结果表明,该系统能够依据扰动,动态调整生产计划,保证生产稳定顺行。     

2250mm 热轧生产线加热炉配置及其生产组织探讨

从精准设计的角度出发,针对2250mm 热轧生产线,通过连铸、热轧和加热炉小时产能的匹配分析初步确定该生产线应配置三座步进式加热炉.通过连铸、热轧和加热炉的生产节奏分析进一步验证了三座加热炉是较为紧凑的配置.最后研究了有利于直接热送热装的连铸-加热炉-热轧区段的平面布置,初步探讨并给出了4种加热炉的生产组织模式.     

加热炉工序的配置与调度优化研究

针对某不锈钢和碳钢的混合型板带钢厂,分析了板坯连铸-轧钢各个关键工序的出坯节奏和年产能力,得出非专用加热炉最优配置数量为3座;为了实现板坯连铸-轧钢工序的协同、高效运行,研究了加热炉群的调度问题,运用改进的遗传算法对加热炉群调度模型进行求解,得出优化的调度方案。研究结果表明：通过对加热炉工序的配置与加热炉群调度优化进行综合研究,得到单块板坯在加热炉外的平均等待时间可减少20min以上,热送热装率提高8%以上。     

基于蚁群优化算法的步进式加热炉调度

针对钢铁企业生产中的步进式加热炉调度问题,同时考虑到加热炉的生产能耗与热轧机的生产效率,以板坯的实际加热时间、热轧机等待加热板坯的时间以及加热炉内冷热板坯混装次数最小化为目标,建立了冷热板坯混装模式下的步进式加热炉调度问题的数学模型.并针对模型的特点,设计了求解模型的蚁群优化算法.算法中嵌入基于邻域搜索的局部搜索过程,提高蚁群优化算法的收敛速度.使用钢厂实际生产数据的仿真实验验证了所提模型及算法的有效性.     

连铸与热轧工序余材集成匹配模型与算法

针对钢铁企业连铸工序余材板坯及热轧工序余材钢卷对热轧生产合同的匹配问题,基于一体化的管理思想建立了余材板坯、钢卷与合同集成匹配的多目标0-1非线性整数规划模型,在模型中引入板坯材质与合同要求钢种特征差异值矩阵及钢卷钢种与合同要求钢种特征差异值矩阵.采用分段整数编码、基于启发式修复策略的改进遗传算法求解.最后,通过对实际生产数据的仿真实验验证了所提模型和算法的有效性,为科学合理地匹配铸轧工序余材板坯、钢卷提供了有效的解决方法.      

炼钢与热轧调度方案动态协调方法研究

为解决炼钢-连铸与热轧生产调度方案之间协同联动、保障连续生产的问题,提出以炼钢-连铸为动态调度主体、以热轧为辅助协调的动态协调策略,将炼钢与热轧调度的动态协调问题分解为两个子问题,以最大化每一炉次浇铸完工时间的一致性、最小化板坯连轧惩罚值以及最小化板坯轧制时间差异为优化目标,建立炼钢-连铸动态调度模型及热轧动态协调模型。通过炼钢-连铸动态调度算法最小化出坯时间差异,再通过热轧动态协调方法对不同送坯工艺要求的板坯进行轧制方案调整。仿真实验表明本文提出的模型和算法是可行的和有效的。     

加热炉全自动模型在宝钢热轧各产线的运用

根据宝钢热轧各产线生产的实际情况,优化了加热炉烧钢模型,包括计算加热炉内单块板坯需要温度的必要炉温模型、计算加热炉段内设定温度的设定炉温模型、计算板坯剩余在炉时间的生产节奏模型等.同时解决了原有加热炉模型冷坯升温慢、降温幅度过大等问题,特别对于质量敏感的钢种进行了针对性设置.目前,各基地加热炉模型都得到了较高的全自动化率,降低了操作人员的工作强度.     

步进式加热炉生产过程仿真系统设计与实现

步进式加热炉动态生产过程仿真是验证加热炉模型、调整模型精度的有效方法,特别是对于板坯温度跟踪计算,炉温设定方面效果尤为突出.本文介绍加热炉生产过程仿真系统的功能、组成以及没计原理.通过搭建包含板坯装入、移动和抽出等完整功能的仿真环境,为模型研发人员提供一个加热炉模型调试、新模型开发的基础平台.在此仿真平台下,对两种不同出炉目标温度的板坯进行动态仿真,可以发现加热炉模型对不同目标温度的板坯在炉气温度没定上有着明显的区别,从而验证仿真平台是调试模型的有效手段.     

冶铸轧混装一体化调度管理系统研究及应用

以冶铸轧混装一体化生产线为研究对象,在全面分析其生产特点及工艺要求的基础上,应用约束优化原理,建立了基于板坯温度模型的冶铸轧混装一体化调度管理数学模型,包括基于温度模型的混装一体化批量计划模型、作业调度模型和动态调度模型。通过对上述模型的求解得到了冶铸轧混装一体化生产模式下的批量生产计划和作业调度计划。同时利用所建立的调度管理模型,开发了基于板坯温度模型的冶铸轧一体化调度管理系统并成功应用于国内某钢铁企业1700热轧板卷生产线。系统投入使用后运行稳定可靠,增加了经济效益。     

加热炉不同钢种板坯混装加热制度优化模型的研究与应用

优化大型加热炉混装板坯加热制度的关键在于应用模型计算与实际生产相结合的方法,直接根据钢种、初始温度、目标温度及均热时间确定钢坯入炉顺序、加热炉各段温度控制值、加热时间和钢坯加热过程温度变化情况.在保证加热炉钢坯加热温度的同时,采用合理的钢坯在炉加热时间,有利于降低加热炉燃料消耗和减少钢坯氧化烧损.模型在迁钢公司2 16...     

以优化轧制节奏为输入变量的加热炉热负荷控制模式

针对目前国内外加热炉数学模型控制方面存在的问题，在Ｑ－Ｐ供热数学模型控制的基础上，将加热炉控制与轧钢生产线联系起来，提出了从全轧线上统筹考虑的加热炉热负荷数学模型控制模式。     

A Furnace Control System for Tracing Reference Reheating Curves

A control system for tracing the reference reheating curves of individual steel slabs in continuous furnaces is presented. The system enables the predefined, controllable reheating of slabs in a furnace. The slab temperatures are obtained by the simulation of a mathematical model of the slab‐reheating process. The interior of the continuous furnace is divided into six control zones. The individual zone temperatures are adjusted by the control system in such a way that the temperatures of the slabs in the zone are as close as possible to the desired slab temperatures. To take into account delays in the production line and to synchronize the furnace with the rolling mill's capacities, a time shift of the reference reheating curves and a prolonged drop‐out interval are introduced.     

基于生产目标的热轧过程集成优化控制策略

 在热轧过程中,加热炉和粗轧机基本上是各自独立控制的,粗轧机作为加热炉的后续设备不能及时地把轧制信息反馈给加热炉,因而导致加热炉不能按照粗轧机的生产要求去完成钢坯的加热过程。在此过程中存在着生产能耗过大、钢坯加热质量不高、生产过程难以优化等问题。针对这些问题,提出了基于生产目标的热轧过程集成优化控制策略,将加热炉和粗轧机组成一个有机的闭环系统,使加热炉的生产能够满足粗轧机轧制生产的需要,通过对热轧过程的建模和优化,达到节能降耗、保障轧制生产安全、优化生产过程的目的。     

基于改进差分进化算法的加热炉调度方法

提出一种以燃料消耗量最小为优化目标的加热炉生产调度新方法。首先基于热力学第一定律分析了流入及流出加热炉的各项能量,并对燃料消耗量的计算式进行了理论推导。进而根据加热炉区实际生产调度特点归纳各约束条件,以多台加热炉总燃料消耗量最小为优化目标,构建调度优化数学模型。采用自适应差分进化算法搭配禁忌搜索算法进行综合求解,并通过9组实际钢坯生产案例模拟验证了该算法的可行性和有效性。同时,为了探究加热炉燃料消耗量的影响因素,提出了分别衡量加热炉区缓冲等待、炉内加热两部分时间同理想生产时间匹配程度的评价参数μ₁和μ₂,并分析了燃料消耗量对二者的敏感性,结果表明:当连铸坯到达加热炉节奏与热轧工序出坯节奏之比由0.5增至2时,燃料消耗量对两评价参数的敏感性逐渐减弱。      

单机架粗轧机配置下的2250mm热连轧线轧制节奏提升

轧制节奏与产线宽度、轧机布置、机架数量等因素有关,为了提高单机架粗轧机配置下的2 250 mm热连轧线轧制节奏,对轧制节奏的提升方法进行了研究。通过对加热炉-粗轧辊道分区改造,开发了2座加热炉同时出钢功能,实现了4座加热炉连续出钢时粗轧轧制节奏的一致性;调整了粗轧抛钢折返点,优化了粗轧负荷分配策略,减少了粗轧轧制时间;优化了中间辊道速度和精轧同步速度点,改进了精轧咬钢-抛钢的条件并实现多块钢轧制,同时提高了精轧穿带速度和加速度。通过工业应用,产线月平均轧制节奏由125 s减小到105 s,轧制节奏提升了16%,大幅提高了单机架粗轧机配置下的2 250 mm热连轧线的产能和效益,与已有报道的产线相比,轧制节奏有了明显提升。     

两种类型薄板坯连铸连轧生产线配置研究

薄板坯连铸连轧工艺有两个发展趋向:超薄带钢生产线和多品种生产线。针对这两种不同类型生产线的要求,提出了相应的总体配置方案,包括生产线产能和产品的品种及规格确定;铸坯合理厚度、薄板坯连铸机流数、机型、结晶器类型的选择;加热方式的选择及辊底式加热炉炉长的计算;粗轧机组和精轧机组的配置及铁素体轧制和半无头轧制技术的应用等。     

加热炉自动燃烧系统的研究与应用

自动燃烧是未来轧钢加热炉发展趋势.1 580 mm生产线4号加热炉于2017年投产,为提高加热炉自动控制水平,实现全自动燃烧,开发了脉冲式燃烧程序和板坯温度自动控制模型.通过脉冲燃烧,实现了炉膛温度的快速响应以及良好的板坯长度温度均匀性;通过温度控制模型功能优化,对每一类钢种都制定了最优升温曲线,实现了板坯温度的自动控...     

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A 2D temperature model was proposed for heating rules and real-time calculation during heating process on billet reheating furnace, which included furnace temperature calculation along furnace length, billet surface fluxes calculation and conduction calculation inside billet. First, furnace temperature was accomplished according to thermocouple. Then fluxes on the above and below surfaces were calculated by total heat exchange factor method, as well as lateral fluxes. ADI and TDMA algorithms were adopted to calculate billet internal temperature distribution. Validation was carried out by thermocouple experiments and a model system was established in a hot rolling plant to provide appropriate heating rules and real-time temperature prediction. It shows precision and responsibility during reheating furnace production.     

定时方式控制在1580热轧机组上的应用

定时方式控制是轧制节奏控制（ＭＰＣ）模型的控制方式之一。其主要原理是以大侧压机作为轧线的制约条件，通过加热炉节奏和轧线节奏确定加热炉的最佳抽出节奏。通过该模型的应用，可以实现轧线和加热炉的协调，提高生产率。