炼钢--连铸--热轧一体化生产调度方法

摘要

炼钢、连铸、热轧工序是钢铁生产过程中的主要工序，之间呈现顺序加工关系。由于炼钢-连铸和热轧工序间的生产节奏不一致，导致大量连铸坯在板坯库中滞留，温度大幅下降，需要通过热轧工序中的加热炉再次加热才能轧制，造成了大量的能源浪费。因此，本文对炼钢、连铸、热轧三个工序的生产过程进行一体化调度，旨在使三个主要工序连接更加紧密，减少板坯在板坯库中的存储时间，充分利用板坯潜热，实现生产的连续性，达到节约能源的目的。 本文以国家自然科学基金重点项目“炼钢-连铸流程生产调度与过程控制协调优化模块化方法及应用(61333006)”为背景，针对炼钢-连铸-热轧一体化生产调度问题展开了研究，主要内容如下: (1)查阅了大量文献，掌握了炼钢-连铸-热轧生产过程及工序间的连接模式，了解了炼钢-连铸-热轧一体化生产调度问题的研究现状、特点和目前存在的问题。 (2)提出了炼钢-连铸-热轧一体化静态调度方法。该方法将炼钢-连铸-热轧生产过程分为炼钢-连铸阶段和热轧阶段，建立了以最小化工期和板坯在板坯库中驻留时间为目标的数学规划模型，并通过CPLEX求解该模型。经大量实验分析，证明该方法符合实际情况，能够较快求出最优调度方案。 (3)针对生产过程中存在的板坯入库时质量不合格的状况，提出了连铸-热轧区间的动态调度方法。先为待轧制的缺陷板坯选择规格相近的替换板坯，然后通过启发式算法，快速修复在该轧制位之后入炉的板坯的调度方案，并将该结果与重调度方案和原始调度方案进行了对比。实验结果表明该方法能够较快地修复干扰，得到与初始调度方案目标相近的动态调度方案。

目录

声明

摘要

第1章绪论

1．1引言

1．2炼钢-连铸-热轧工艺过程

1．3炼钢-连铸-热轧一体化生产模式

1．4一体化调度研究意义

1．5主要研究内容及章节结构

第2章炼钢-连铸-热轧一体化生产调度问题研究现状

2．1．1相关概念

2．1．2研究方法

2．2炼钢-连铸-热轧一体化静态调度问题分析

2．2．1研究现状

2．2．2存在问题

2．3炼钢-连铸-热轧一体化动态调度问题分析

2．3．1研究现状

2．3．2动态调度问题特点

2．3．3动态调度问题分类

2．3．4扰动分类

2．4本章小结

第3章炼钢-连铸-热轧一体化静态调度

3．1问题描述

3．2炼钢-连铸阶段生产调度问题求解方法

3．2．1炼钢-连铸阶段设备分配问题求解方法

3．2．2炼钢-连铸阶段时间约束模型

3．3连铸-热轧阶段生产调度问题求解方法

3．3．1加热炉调度问题分析

3．3．2连铸-热轧阶段设备分配问题

3．3．3连铸-热轧阶段时间约束模型

3．4实验与分析

3．4．1实验设计与结果

3．4．2实验分析

3．5本章小结

第4章连铸-热轧区间动态调度问题

4．1重调度方法介绍

4．2问题描述

4．3板坯选择启发式算法

4．4连铸-热轧区间的重调度方法

4．5快速修复的启发式算法

4．6实验与分析

4．6．1实验设计与结果

4．6．2实验分析

4．7本章小结

第5章总结与展望

5．1本文总结

5．2未来展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间参加的科研项目