[發(fā)明專利]一種煉鋼連鑄工業(yè)過程優(yōu)化控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810017812.5
• 申請(qǐng)日: 2018-01-09
• 公開（公告）號(hào): CN108588323B
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉士新;陳大力;張琦;王浩;顧朦朦;鄭陽陽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號(hào): C21C5/00
• 分類號(hào): C21C5/00;B22D11/18
• 代理公司: 沈陽優(yōu)普達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

本發(fā)明涉及一種煉鋼連鑄工業(yè)過程優(yōu)化控制方法，首先采用啟發(fā)式算法求解初始爐次、澆次計(jì)劃，再以初始計(jì)劃為解空間的起點(diǎn)，以同寬選擇、鋼種接序作為鄰域結(jié)構(gòu)，在每個(gè)鄰域結(jié)構(gòu)內(nèi)進(jìn)行長(zhǎng)板間短板的交換和插入、短板內(nèi)板坯的交換、長(zhǎng)板尾部板坯刪除或優(yōu)充生產(chǎn)操作，采用變鄰域搜索的方法求出局部最優(yōu)的爐次、澆次計(jì)劃，更換鄰域結(jié)構(gòu)，拓展搜索范圍，求出下一個(gè)局部最優(yōu)的爐次、澆次計(jì)劃，當(dāng)所有的鄰域結(jié)構(gòu)都找到了局部最優(yōu)的爐次、澆次計(jì)劃之后，將其中KPI指標(biāo)值最高的一個(gè)作為最終的爐次、澆次計(jì)劃。本發(fā)明可提高煉鋼連鑄計(jì)劃優(yōu)化水平，以保證鋼鐵企業(yè)獲得最大利潤(rùn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煉鋼連鑄技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種煉鋼連鑄工業(yè)過程優(yōu)化控制方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)代鋼鐵企業(yè)通常采用煉鋼—連鑄—熱軋一體化生產(chǎn)模式，煉鋼—連鑄環(huán)節(jié)作為該流程的前序環(huán)節(jié)，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程有著至關(guān)重要的作用。但是，鋼鐵企業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)模式與客戶小批量的訂制要求形成了矛盾。為了解決該矛盾，需要提高煉鋼—連鑄計(jì)劃優(yōu)化水平，以保證鋼鐵企業(yè)獲得最大利潤(rùn)。

煉鋼—連鑄計(jì)劃是由于最終合同或經(jīng)轉(zhuǎn)換的生產(chǎn)合同,需求是多品種小批量的，而組織生產(chǎn)為節(jié)省調(diào)整時(shí)間和節(jié)余準(zhǔn)備費(fèi)用是按照固定批量(爐次計(jì)劃)和一定量經(jīng)濟(jì)批量(澆次計(jì)劃)進(jìn)行的，這就需要將不同的合同需求，根據(jù)工藝的限制進(jìn)行最佳的組合，這類問題屬于生產(chǎn)批量計(jì)劃的問題，煉鋼—連鑄計(jì)劃分為兩種，一種是爐次計(jì)劃，另一種是澆次計(jì)劃。

爐次計(jì)劃屬于煉鋼—連鑄階段的生產(chǎn)批量計(jì)劃，在煉鋼—連鑄生產(chǎn)階段，由于中間合同(熱軋板坯)或最終合同(如熱軋帶鋼)的需求在鋼級(jí)、規(guī)格、物理特性、交貨期等諸多因素之間存在一定差別，根據(jù)煉鋼工藝的要求和組成同一爐次的合同的特征限制，需要將合同進(jìn)行組合，形成不同的爐次計(jì)劃，使得每一爐次內(nèi)在保證最低冶煉爐容的要求下，合同之間最少的交貨期差異，最大的成材率和最低的生產(chǎn)成本以及最少的無委材。

在進(jìn)行煉鋼—連鑄計(jì)劃的安排時(shí)，除了必須滿足上面提到的組爐約束和組澆約束，還需要盡量滿足以下的軟性約束：同一個(gè)合同的板坯盡量安排在同一個(gè)爐次中生產(chǎn)；無委托板坯越少、實(shí)際生產(chǎn)的DHCR板坯重量越多、燙輥材重量越接近燙輥材標(biāo)量、安排到最優(yōu)設(shè)備板坯的總量越多、優(yōu)充板坯重量越少越好。目前還沒有一種較好的煉鋼連鑄工業(yè)過程優(yōu)化方法，以保證鋼鐵企業(yè)獲得最大利潤(rùn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種煉鋼連鑄工業(yè)過程優(yōu)化控制方法，采用變鄰域搜索的方法對(duì)爐次、澆次計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化，可提高煉鋼連鑄計(jì)劃優(yōu)化水平，以保證鋼鐵企業(yè)獲得最大利潤(rùn)。

本發(fā)明提供一種煉鋼連鑄工業(yè)過程優(yōu)化控制方法，包括以下步驟：

步驟1：根據(jù)厚度和鋼種對(duì)DHCR(直接熱坯裝爐軋制)和非DHCR板坯進(jìn)行分類，將分類后的板坯按照相同的生產(chǎn)寬度上下限連接起來，形成初級(jí)短板集合；

步驟2：進(jìn)行同寬選擇操作，即將具有同厚度、同鋼種及相鄰寬度規(guī)格的初級(jí)短板經(jīng)過同寬處理連接成短板；

步驟3：進(jìn)行鋼種接序操作，即將短板按照相同厚度進(jìn)行分組，然后將同厚度的短板按照鋼種、生產(chǎn)寬度、鋼種相容規(guī)則進(jìn)行連接形成長(zhǎng)板，一個(gè)長(zhǎng)板為一個(gè)澆次，全部短板組成長(zhǎng)板后形成初始澆次計(jì)劃；

步驟4：將長(zhǎng)板切割成小長(zhǎng)板，一個(gè)小長(zhǎng)板對(duì)應(yīng)一個(gè)爐次，將板坯按照組爐條件放入到對(duì)應(yīng)的爐次中，形成初始爐次計(jì)劃；

步驟5：以初始計(jì)劃為解空間的起點(diǎn)，以同寬選擇、鋼種接序作為鄰域結(jié)構(gòu)，在每個(gè)鄰域結(jié)構(gòu)內(nèi)進(jìn)行長(zhǎng)板間短板的交換和插入、短板內(nèi)板坯的交換、長(zhǎng)板尾部板坯刪除或優(yōu)充生產(chǎn)操作，采用變鄰域搜索的方法求出局部最優(yōu)的爐次、澆次計(jì)劃，更換鄰域結(jié)構(gòu)，拓展搜索范圍，求出下一個(gè)局部最優(yōu)的爐次、澆次計(jì)劃，當(dāng)所有鄰域結(jié)構(gòu)搜索完成之后，比較所有鄰域結(jié)構(gòu)的局部最優(yōu)爐次、澆次計(jì)劃，其中KPI指標(biāo)值最高的一個(gè)作為最終的爐次、澆次計(jì)劃。