基于改进遗传算法的热轧批量计划优化模型

针对钢铁企业的热轧批量计划编制问题,考虑了热轧生产工艺规程、同宽板坯连轧长度限制等约束,建立基于不确定旅行商数的多旅行商问题(MTSP)的热轧批量计划数学模型,把轧制单元计划数最小化和紧邻轧制板坯间轧制宽度、厚度、硬度差异而造成的总惩罚值最小化作为优化目标。结合模型的实际情况,采用基于两交换启发式的改进遗传算法对问题进行求解。最后,利用某钢厂的实际生产数据进行计算试验,同时对结合传统遗传算法和改进遗传算法的优化情况进行对比和结果分析,模型的正确性和算法的有效性得到了验证。     

宽厚板轧制辊期计划自动编制系统原理与应用研究

在宽厚板生产过程中,一个关键问题就是轧制计划编制的是否合理,否则会直接影响生产效率和产品质量。针对此问题,结合现代钢铁企业生产管理的特点和轧制工艺要求,建立了基于多目标优化算法的热轧批量计划模型,以合同兑现优先、热装效率优先、最大产能为优化目标,提出了排产策略,以生产数据为基础进行的仿真实验证实算法科学有效,在南钢率先实施,具有推广意义。     

钢铁生产批量计划软件系统

本文实现了一个以钢铁生产为背景的批量计划的软件系统。系统通过采用单旅行商、多旅行商问题，装箱问题，遗传算法等数学模型和算法，对钢铁生产中炼钢－连铸调度计划、热轧板带轧制计划和热轧钢管轧制与切割计划的安排在微机上作了实现。     

CSP生产线轧制批量计划的优化

研究了某厂CSP生产线轧制计划编制的优化问题。分析了CSP生产线轧制计划编制的约束和目标。从全局最优观点采用并行处理策略,建立适合CSP生产线约束规程的生产作业计划模型,将生产批量计划归结为确定车辆数的车辆路径问题,建立了CSP轧制批量计划的数学模型。提出了宽度、厚度和时间三个惩罚因子,采用并行策略,应用最近插入法和禁忌搜索法求解。计算结果数据表明算法是有效的。     

热轧生产计划预检查预确认工作的分析和应用

热轧生产计划关系到轧制的稳定、合同兑现、产能提升和消耗降低，从热轧生产计划编制与现场生产组织、生产工艺、板坯热装、磨床能力、产品质量等方面的结合关系，对生产计划预检查预确认工作在生产管理中应用情况进行了分析。     

考虑铸轧协调的炼钢-连铸-热轧一体化生产计划

炼钢-连铸-热轧生产计划编制是一个多目标、多约束的复杂组合优化问题。从有利于多工序生产组织的角度,提出了一种可分工序独立编制工序计划,并且按铸轧衔接关系进行系统协调的一体化生产计划编制方法。即首先以铸坯作为热轧与炼钢-连铸不同工序生产阶段统一的生产计划对象,并将炼钢、连铸与热轧的生产目标和约束进行归类抽象,使得炼钢炉次计划、连铸浇次计划和热轧单元计划的制定模型具有内在的逻辑相关性;以缩小铸轧时间差作为铸轧界面衔接关系的协调控制目标,来优化连铸与热轧之间的生产衔接,进而获得一体化生产计划。采用某钢厂的生产订单数据和生产计划目标、约束条件,通过模型仿真计算与生产实绩数据的对比检验了该一体化生产计划编制方法的有效性。     

热轧卷板柔性订单轧制计划优化方法

制定具有柔性的热轧批量计划是钢铁企业实现敏捷制造的关键环节。针对轧制计划的编制问题,结合企业生产管理特点和热轧工艺要求,在考虑订单重量柔性的基础上,建立了基于多目标的热轧批量计划模型,并采用改进的遗传禁忌智能算法对模型进行了求解,最后通过实例仿真证明了模型与算法的有效性和可行性。     

炼钢-连铸-热轧集成批量计划因素分析

炼钢－连铸－热轧的集成生产批量计划是集成生产计划（调度）的关键问题之一,在对炼钢－连铸－热轧的集成生产工艺和生产管理与伎冷装工艺及生产管理的对比分析基础上,对炼网－连铸－热轧的集成生产批量计划的问题特征进行了分析,为建立炼钢－连铸－热轧的集成生产批量计划的数学模型提供基础。     

热轧限产情况下酸洗板的生产组织模式浅析

在热轧限产期间,酸洗板的生产组织模式发生变化,供料能力与热轧计划编制以及酸洗板钢种规格分布紧密相关.针对热轧酸洗板计划进行优化与拓展,同时对酸洗板订货合同的薄料比进行推荐,在热轧限产情况下确保了酸洗板机组的稳定生产.     

热轧镀锡原板的生产及工艺优化

镀锡原板是梅钢1420冷轧投产后的重点产品,其对前工序热轧镀锡原板各项产品质量的要求均高于普通冷成型用钢。对梅钢1422热轧镀锡原板生产过程中存在的温度、表面、板形等质量问题进行了分析,并结合产线的自身特点和生产实际,从生产计划编排、板坯质量检验、热轧工艺改进等方面采取了有效措施,提高了热轧镀锡原板的产品质量,实现了稳定生产。     

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.      

粗轧过程中轧制力和宽展的预测与分析

 板带轧制数学模型是实现自动控制的基础,高精度的数学模型是提升产品质量和市场竞争力的重要保障。在热连轧粗轧过程控制中,轧制力和宽展是关键参数,其模型精度不仅会影响粗轧轧制规程的设定,而且会影响最终热连轧带钢产品凸度。以矩形板坯热连轧粗轧过程为研究对象,针对轧制变形区建立了三维运动许可加权速度场,在此基础上充分考虑自然宽展效应,基于刚塑性材料的第一变分原理,采用可变上限积分法对塑性变形、剪切功率和摩擦功率进行积分获得变形区总功率泛函。利用Matlab优化工具箱对总功率泛函进行最小化,得到了轧制力、宽度分布的理论解。最后利用理论模型计算数据回归得到了板坯宽展及速度场中的加权系数模型。将基于所提出模型的轧制力和宽展预测值与现场实测值及部分有关学者所建立模型的预测值进行了对比,结果验证了所建立模型的准确性。研究得到的宽展模型和速度场加权系数表达式可以方便、灵活、快速地应用到粗轧现场中,为更高质量热连轧带钢产品的生产奠定了坚实基础。     

工艺润滑在高强钢轧制中的应用

介绍了2 250 mm热轧厂辊缝润滑设备构造、供油系统、供水系统、润滑原理、轧制工艺要求等,重点讨论优化工艺润滑在热连轧带钢生产中的应用,针对高强钢生产制定了相应的措施,为辊缝润滑系统在热连轧带钢生产中的稳定应用提供了理论依据。     

连铸-热轧集成生产库存优化模型

从实际问题从发,研究连铸和热轧两阶段集成生产的库存与生产计划优化问题。根据顾客对板坯和钢卷的订货情况,考虑连铸机和热轧机的生产能力约束及板坯库和热轧卷库的库容约束,针对板坯的外卖量和作为热轧机原料量之间的协调及板坯与热轧卷之间的匹配情况,同时考虑板坯库和热轧卷库的库存成本以及对板坯和钢卷的订货需求可以延迟满足,但需支付惩罚费用等特点,以利润最大为目标函数,建立了相应的线性规划模型。通过大量的数值测试,验证了模型的有效性。     

基于变邻域搜索的热轧圆钢批量调度多目标优化方法

针对热轧圆钢的批量调度问题,考虑实际生产中工艺规程和交货期对轧制单元连续加工的影响,建立了以最小化设备调整时间、拖期生产惩罚和钢种跳跃惩罚为优化目标的数学模型,并设计了一种嵌入EDD规则的变邻域搜索算法.算法首先结合模型的约束特征,采用约束满足技术生成初始解;根据实际生产需求,将最小化设备调整时间作为主要目标,设计变邻域搜索算法实现目标优化,其中,运用混合算子构造邻域结构和局部搜索,并引入模拟退火接受准则来控制迭代过程中产生的新解;同时,为了最小化拖期惩罚和钢种跳跃惩罚,在求解过程中嵌入了EDD规则以及钢种排序规则.实验结果表明,模型和算法是可行且有效的.      

1780mm热连轧板形控制系统的研究和优化

板形控制系统是热连轧控制系统的核心部分.通过对安钢1780 mm热连轧生产线的板形控制系统进行研究,对生产中存在的问题进行了分析,提出了进一步提高板形控制精度的措施.通过对控制模型及其控制参数的优化,减小了热轧带钢内应力,改善了板形,提高了产品综合质量.     

Optimization of Temperature and Force Adaptation Algorithm in Hot Strip Mill

Abstract： In the hot strip rolling control system, the temperature distribution and deformation resistance are the main parameters affecting prediction of rolling force. In order to improve the model prediction precision, an optimiza- tion algorithm based on objective function was put forward, in which the penalty function index was adopted. During the adaptation process, the temperature distribution and deformation resistance were taken as the optimized parame ters, and the Nelder-Mead simplex algorithm was used to search the optimal solution of the objective function. Fur thermore, the temperature adaptation and force adaptation were solved simultaneously. Application results show that the method can improve the accuracy of the rolling force model obviously, and it can meet the demand of the indus trial production and has a good application prospect.     

热轧带钢卷取机的卷取控制方法及其发展

卷取机是热轧主轧生产线上的极为重要设备,其工作状态直接影响着轧机生产能力的发挥,对成品带钢的表观质量有直接影响,是下一道工序顺利进行的必要条件。介绍了热轧卷取机的分类、卷取控制方法,分析了张力控制技术的发展现状。     

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。