基于规则的热轧钢管调度

对钢管调度的现场经验及一些模糊的规则进行了总结并使之清晰化,形成7条关于钢管组批和排序的规则,在此基础上,提出了一种新的启发式方法用于解决复杂的钢管调度问题。该方法与以往文献中给出方法的不同之处在于：前者组批和排序同时完成,而后者需要先组批然后对轧批排序。最后给出一个案例。     

经济与管理连铸区最优组批模型研究及应用

结合抚钢生产实际，提出了炼钢一热轧生产计划中连铸区组批模型，使连铸机在可用时间内，连续浇铸炉数有所增加，减少了更换中间包（Ｔｕｎｄｉｓｈ）及其他组件的次数，缩短了产品生产周期，使连铸区与热轧区在时间上衔接紧凑，降低了生产成本，提高了钢坯装炉温度，节省了加热炉能源消耗。通过实际数据测试证明该方法实用有效。     

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。     

炼钢-连铸浇次组合与排序问题的遗传算法求解

炼钢-连铸生产的浇次组合与排序是带有工艺约束的并行机流水车间调度问题。作者研究了钢铁生产作业计划的求解策略，在满足机器约束的条件下，以浇铸生产成本为目标，建立了浇次排序问题的数学模型，并用自适应遗传算法加以求解。计算结果表明，混合钢铁流程炼钢-连铸浇次组合与排序计划算法是有效的，该算法已运用于生产实际，具有推广价值。     

热轧和控轧16Mn钢板组织和力学性能数学模型及其应用

测定了工业生产的７６批热轧和控轧１６Ｍｎ钢板力学性能，铁素体晶粒平均直径和珠光体百分数；通过多元线性逐步回归分析得到多元线性回归方程，用以解决１６Ｍｎ钢板热轧和控轧生产中的一些实际问题。     

基于粗轧镰刀弯的精轧跑偏预控模型及应用

带钢热轧跑偏问题是影响带钢生产与板形质量的重要因素。轧制生产过程中,由于粗轧中间坯头部弯曲导致的精轧堆钢事故频发,不仅严重危害生产稳定性,还造成资源的严重浪费和企业的经济损失。为了解决上述问题,针对粗轧非对称板形影响因素,结合实测粗轧中间坯以及工艺过程数据,建立中间坯头部预控模型,并利用加权最小二乘法与模型自学习对模型增益系数进行优化,最终建立了基于粗轧镰刀弯的精轧跑偏预控模型。将模型计算值应用于现场生产后,有效降低了精轧带钢头部跑偏,具有较好的参考价值和指导意义。     

炼钢-连铸生产智能调度的二层规划方法(上)

炼钢-连铸生产计划分为生产批量计划和生产时间计划两类。传统的方法是将原本密切相关的两类计划单独编制,导致编制炼钢-连铸生产计划时,在优化目标的设置和优化变量的选取等方面出现缺乏全局性考量的问题。作者分析了炼钢-连铸生产调度的层次性特点,将求取两类计划的问题描述为一种具有二层递阶结构的决策优化问题,在同一模型中针对两类计划展开研究,建立了基于二层规划的智能调度模型。其中,上层规划解决浇次组合、排序和分配问题;下层规划解决在浇次计划已知的前提下寻求优化的生产时间计划问题。应用遗传算法分别求解二层规划中的上、下层子问题。仿真算例表明了该智能调度二层规划方法的有效性。     

冷轧和热轧板材成品库存一体化匹配模型与方法研究

针对现代钢铁企业在面向订单(MTO)与面向库存(MTS)混合生产组织方式下库存匹配效率较低的问题,按照一体化计划的管理思想,建立了实现库存匹配重量最大化、匹配成本最小化的冷轧、热轧成品库存一体化匹配模型,该模型为多目标0-1规划模型。结合该问题的特点,利用约束规划的变量排序、值排序以及节点互换构建了启发式算法求解该模型...     

模具扁钢板材边裂的分析和解决方法

模具扁钢Cr12Mo1V1热轧板材属大生产品种，车间很少生产，2004年2月生产过一批，量很少，板材人库量3．901t，成材率很低。2005年随着产品结构调整，生产量有所上升，10月份进行了第二批生产。轧坯在三辊劳特轧机开坯的荒轧温度为1140℃，轧制中发现有部分炉批板坯出现不同程度的边裂现象，这些边裂在成品交检包装时绝大多数不影响板材长度，但有少量由于边裂严重，长度不够而判废，从而影响了成材率。10月份生产15批，人库19．972t，坯一材成材率不高，为78．93％，尤其其中6炉边裂较突出，由于边裂判废0．948t，使成材率下降到77．06％。     

中厚板轧制任务排序模型的研究与应用

针对国内大部分中厚板轧制任务顺序依赖人工经验设定的现状,依据来自中厚板轧制工艺和设备限制的两个主要排序原则,建立了以成品表面质量为最佳的轧制任务排序数学模型。对整个换辊周期内的所有待轧坯料进行一次性排序,从而获得全局最优排序结果。该模型以单个任务为节点建立网络图,将排序问题转化为最短路径问题,并利用动态规划法对其进行求解。现场在线应用结果表明,利用该排序模型得出的成品宽度曲线严格符合＂棺材形＂,在一定程度上改善了成品的表面质量和板形,并减轻了轧辊磨损程度,因此具有良好的应用前景。     

Optimization technology of scheduling for hot-rolling mill

To establish the rolling plan of cold-rolling flattening set is very complicated,it is restrained by several constraints of rolling schedule.Operator’s subjective and other human factors also affect the rationality of plan arrangement seriously.Its result causes many abuses such as overusing transition strip,high-frequent roller switching,no-fully utilization of rollers,low arrangement rate of the plan.Therefore,we have initially developed a practical optimization model of rolling plan and schedule,which could be established and optimized by computer automatically,and a dynamic alignment module which have friendly UI according to the experience of operators.They have greatly enhanced the system usability.This system takes full advantage of relationship between the roller roughness and the rolling weight,reasonably arranges rolling based on different roughness demand,effectively enhances the use factor of roller and the smooth quality of steel string coil. A practical and effective scheduling optimization algorithm and rolling scheduling optimization applications system was developed based on the study of mixed hot rolling scheduling optimization model of carbon steel,stainless steel,stainless steel and carbon steel cross-rolling.The online application indicates that the model and algorithm is designed reasonable,practical and effective.This model system can significantly improve the scheduling efficiency and quality and it’s also very positive in reducing heating energy consumption,enhancing the volume of units rolling plan,and optimizing the production of hot-rolled unit organization and planning and scheduling.     

排程优化技术在厚板加热与轧制协调生产中的应用

针对5m厚板轧机加热与轧制协调生产中存在的加热炉抽钢与轧制节奏不相匹配的问题,通过对厚板产品结构、工艺流程及排程优化技术在钢铁企业中应用现状的分析,提出了排程优化技术在厚板加热与轧制协调生产中的应用要件、建模方法、求解算法等实施方案,能最大程度地缓解两工序间存在的产能差异问题,有利于轧机产能的提升,对解决钢铁企业中普遍存在的加热与轧制工序间生产能力匹配问题有所帮助。     

冷轧多机组合同优化排产模型及算法(上)

为解决钢铁冷轧多机组的排产问题,建立了一个实现合同生产计划和作业调度的整体优化模型。模型以最小化各机组合同延期惩罚和生产类型切换虚拟成本为优化目标。首先,针对上下游机组的物流平衡及保证交货期问题,根据合同钢卷在生产流程各机组间的传递构造基于时间窗的推理算法,确定钢卷的合理加工范围。在传递时间窗下各机组生产调度可以不必考虑机组的前驱约束。然后,根据合同交货期、产品种类以及工艺约束等将合同钢卷在各机组划分为不同的粗计划类型。同一类型粗计划合同钢卷的批次作业调度可以归结为多约束无返回多旅行商问题,通过一种启发式分组蚁群算法优化求解。最后,将机组的粗计划合同调度抽象为带时间窗旅行商问题,采用一种改进的自适应蚁群算法求解。通过现场实际数据试运行,结果表明所建模型与算法是有效可行的,为冷轧企业多机组的合同计划和调度提供了合理指导。     

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.      

钢铁企业轧制计划与能源调度协同优化

钢铁企业物质流网络与能量流网络的协同优化是实现钢铁行业高层次系统节能的关键。钢铁企业在不同工况下煤气的富余量以及蒸汽和电力需求量不同,轧制工序(含加热炉)作为电力和煤气消耗大户,轧制计划的改变会影响能量流网络中能源介质的分配和调度。提出了钢铁流程物质流与能量流协同优化方法,在分时电价的条件下,利用启发式规则调度方法对一天内的轧制单元进行合理的排程,然后用线性规划方法以系统运行能源成本最小为目标函数,建立钢铁企业煤气 蒸汽 电力系统不同工况下的耦合优化调度模型。通过LINGO求解出模型的最优解,得到了轧制单元的最优排程以及不同工况下煤气、蒸汽、电力的最优实时生产调度方案,用于指导实际生产。利用S钢厂实际数据进行实例分析,得出的调度方案可实现煤气 蒸汽 电力系统的最优化分配,系统运行的能源成本降低8.54%,验证了模型的有效性。     

Scheduling problem for hot-rolling seamless steel tube production

Taking the seamless tube plant of Baoshan Iron & Steel Complex in China as the background,we analyze the characters of hot rolling seamless steel tube:multi varieties,low volume,complicated production process,flexible production routes.Then integrated scheduling problem for hot rolling seamless steel tube production is studied,which covers two key points;order-grouping problem and solution method for flowshop/jobshop scheduling problem.On the basis of these two problems,integrated scheduling decision system is developed.The design idea,function flow sheet,data processing method,and functional module of visualized human-computer interactive scheduling system implemented in seamless steel tube plant of Shanghai Baoshan Iron & Steel Complex are described into detail.Compared with manual system,the performance of system shows the applicability and superiority in several criteria.     

钢卷热处理调度的数学模型与算法研究

主要讨论某钢铁公司冷轧厂热处理车间的罩式炉生产调度问题,将其归结为组合优化中的不允许等待的混合流水车间排序问题进行研究,建立数学模型,设计贪婪算法,并用数值实验验证了模型的合理性和算法的有效性。     

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。     

100t电炉生产20G工艺实践

电炉厂采用100tUHP电炉短流程生产20G管坯钢。通过实施精料方针、规范脱氧工艺、优化吹氩处理工艺、选择最佳二冷区配水模型、采取钢水低过热度浇注、控制拉速、控制轧制温度等，产品能够满足市场需求。