[发明专利]一种炼钢—连铸炉次批量计划自动编制方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于钢铁生产工艺及自动化技术领域，涉及到运筹学建模和智能优化算法，特别涉及到一种炼钢-连铸炉次批量计划自动编制方法及系统。

背景技术

钢铁生产从铁矿石原料投入到钢材产品的产出，需要经过一系列的处理阶段。按照生产流程的工艺特点，可以将其生产划分为以下几个区域：铁区、钢区、热轧区、冷轧区。其中，钢区涉及的生产工序主要为炼钢、精炼、连铸、模铸等，其产出的半成品-板坯(或钢锭)是各种最终钢材产品的原材料。因此，钢区涉及的工序往往成为钢铁生产流程中的关键工序。在钢区，连铸代替模铸是钢铁生产工艺史上一次重大的飞跃，同模铸生产相比，连铸生产可以降低能耗、提高生产效率以及改进产品质量。当前，连铸比(连铸产量与连铸模铸总产量的比率)已经成为衡量一个钢铁企业生产水平的重要标准。因此，国内外许多钢铁企业都致力于发展连铸工艺，提高连铸比。例如：日本、德国、和美国的连铸比都已超过80％，有的已接近100％。我国连铸比也在快速增长，1970年至1980年，连铸比从2.1％发展到6.2％，至1990年，发展到22.4％，到2001年，发展到92.0％。2003年，我国连铸比达到95.3％左右。连铸新工艺出现以后，由于其高温连续运行的特点，在生产管理上往往把炼钢、精炼、连铸看成一个整体单元来考虑，简称炼钢-连铸。炼钢-连铸的主要生产过程是接受鱼雷车从铁区高炉端送来的铁水，与废钢一起投入转炉(或电弧炉)中，经吹氧并除去杂质，转化成钢水；然后倒入钢包由台车和吊机送到精炼炉进行精炼，达到客户需求的钢级质量；接着再由台车和吊机运送到连铸机的回转台上，钢水倒入中间包经结晶器和二冷区固化、冷却、拉流、切割成各种规格的板坯。

当前，炼钢-连铸的生产工艺在各大型钢铁企业中得到了长足的发展。但是在改进生产工艺的同时，而与之配套的炼钢-连铸的生产管理的优化控制研究与开发却不能同步发展。因而迫切需要对炼钢-连铸的生产管理的优化控制方法进行研究，以便有效地发挥炼钢-连铸的作用。炉次批量计划属于炼钢-连铸生产阶段的生产批量计划，也叫合炉炼钢，是解决钢铁企业产品“批量小、规格多、品种多、产量大”问题的有效方案。炉次批量计划的制定需要按照客户需求产品的具体参数包括钢级成分、轧制宽度、宽展侧压量、炼钢工序申请欠量、交货期及类别、出口标志、集批标志，考虑炼钢-连铸生产工艺特点及约束包括转炉生产的批量特性、连铸机的调宽规则、炉流平衡、炉流浇宽比，进一步考虑炼钢-连铸生产工序间的衔接顺畅和炼钢-连铸后续工序的物流平衡，对客户需求的产品进行合理的规格设计和有效组合，形成以炉次为单位的批量组合，用以指导和控制炼钢-连铸生产，进而使炼钢-连铸的产能得到充分的发挥。