·1302· 北京科技大学学报 第33卷 往热轧时，首先在加热炉中加热达到轧制所需的温 下线而不能顺利执行.对于生产扰动影响，通过科 度，之后通过轧机进行轧制，成为带钢或其他规格的 学的管理可以尽可能减少，甚至避免 轧材.由于轧辊的磨损，轧制一定的板坯量后轧辊 1.3.2批量计划 被调换，两次换辊的间隔称为一个“轧制单元” DHCR计划既是热轧计划更是炼钢计划.热轧 一个完整的轧制单元包括烫辊材和主体材两部 计划规程主要考虑规格，而炼钢连铸规程主要考 分，其中烫辊材主要用于加热轧辊，所需板坯数量比 虑成分.DHCR计划要求在编制炼钢μ连铸计划时 较少，且产品质量要求较低.主体材是轧制单元的 就充分考虑板坯宽度、厚度等轧制工艺规程的要求， 主要部分，也是轧辊的主要生产阶段，因此本文以主 在此基础上还要协调好连铸出坯顺序和轧制顺序， 体材为研究对象. 只有板坯轧制顺序与连铸出坯顺序吻合较好才能够 在编制热轧批量计划时，不但要考虑产品质量、 有效提高DHCR计划比例， 轧辊更换和轧辊磨损，还要考虑铸坯的热送热装率， 1.3.3生产调度 特别是DHCR比例，尽量使连铸机出坯顺序与热轧 在炼钢一连铸一热轧一体化调度中，优化加热炉 轧制顺序协调，从而提高DHCR生产比例，以降低 群调度可以在一定程度上提高板坯热送热装率和 能耗、缩短生产周期、降低氧化铁皮损耗、改进产品 DHCR比例，但实际生产中加热炉个数往往有限，且 质量及提高金属收得率 每个加热炉内部板坯必须按先进先出排列，再加上 因此，热轧批量计划优化目标是最小化轧制单 板坯在加热炉内停留时间过长会导致氧化铁皮损耗 元数和最小化板坯宽度、厚度、硬度跳跃引起的费用 和能源浪费，因此生产调度必须与批量计划优化组 以及最小化连铸机出坯后因计划顺序不协调而引起 织相结合才能有效地提高板坯热送热装率和DHCR 的板坯在进入加热炉前的等待时间 计划比例. 1.2DHCR生产的基本条件 本文主要研究在一体化生产计划中，如何使热 DHCR生产通过输送辊道将连铸出坯后的高温 轧批量计划顺序在满足轧制工艺规程的前提下尽可 铸坯直接送入加热炉，装炉温度都在700℃以上，能 能与连铸出坯顺序保持一致，从而提高DHCR 够兼顾热轧工序产能提升和节能降耗的双重需求， 比例. 是目前连铸与热轧间的最佳衔接方式.DHCR生产 2计划顺序协调因子 的基本条件是： (1)具备上下游工序生产能力和生产节奏匹配 连铸机出坯顺序与热轧轧制顺序不同造成了部 条件； 分板坯在进入加热炉之前必须下线等待，导致 (2)具备设备和平面布置条件（铸坯输送、连 DHCR比例降低.因此对连铸出坯顺序和热轧轧制 铸和热轧间距离合理等)： 顺序进行协调，减小铸坯因顺序不协调而引起的在 (3)具备无缺陷铸坯生产技术（铸坯无清理率 进入加热炉之前下线等待时间，可以在一定程度上 ≥98%)； 提高DHCR比例.本文将铸坯因顺序不协调而引起 (4)生产适宜的钢种（某些钢种不适宜高温热 的在进入加热炉之前下线等待时间作为“计划顺序 装轧制)： 协调因子”，以表征连铸出坯顺序与热轧轧制顺序 (5)具备炼钢一连铸一热轧一体化生产管理 的协调程度 技术 2.1DHCR和HCR计划 本文假设以上DHCR生产的基本条件己经 对于DHCR和HCR计划，设连铸坯的出坯节奏 满足 为α（即相隔α时间，有一块铸坯到达），热轧轧制节 1.3DHCR生产影响因素分析 奏为B(即相隔B时间，一块铸坯开始轧制)，因生产 目前，影响DHCR生产的主要影响因素包括以 流程具备上下工序生产能力和生产节奏匹配，所以 下几个方面. a≈B,若铸坯出坯顺序CC和轧制顺序Roll己经 1.3.1生产扰动 确定，设9：为板坯i之前轧制的板坯集合，w表示0： DHCR生产方式中，铸坯不下线，中间没有板坯 中连铸出坯顺序最晚的板坯，CC(i)表示板坯i的 库或保温坑来缓冲，因此在一体化生产中一旦遇到 连铸出坯顺序，Rol(i)表示板坯i的轧制顺序. 时间波动类、治炼工艺类以及产品问题类和设备故 则铸坯在进入加热护前由于计划顺序不协调而引 障类等扰动都有可能引起DHCR计划非正常原因 起的等待时间T:为北 京 科 技 大 学 学 报 第 33 卷 往热轧时，首先在加热炉中加热达到轧制所需的温 度，之后通过轧机进行轧制，成为带钢或其他规格的 轧材． 由于轧辊的磨损，轧制一定的板坯量后轧辊 被调换，两次换辊的间隔称为一个“轧制单元”． 一个完整的轧制单元包括烫辊材和主体材两部 分，其中烫辊材主要用于加热轧辊，所需板坯数量比 较少，且产品质量要求较低． 主体材是轧制单元的 主要部分，也是轧辊的主要生产阶段，因此本文以主 体材为研究对象． 在编制热轧批量计划时，不但要考虑产品质量、 轧辊更换和轧辊磨损，还要考虑铸坯的热送热装率， 特别是 DHCR 比例，尽量使连铸机出坯顺序与热轧 轧制顺序协调，从而提高 DHCR 生产比例，以降低 能耗、缩短生产周期、降低氧化铁皮损耗、改进产品 质量及提高金属收得率． 因此，热轧批量计划优化目标是最小化轧制单 元数和最小化板坯宽度、厚度、硬度跳跃引起的费用 以及最小化连铸机出坯后因计划顺序不协调而引起 的板坯在进入加热炉前的等待时间． 1. 2 DHCR 生产的基本条件 DHCR 生产通过输送辊道将连铸出坯后的高温 铸坯直接送入加热炉，装炉温度都在 700 ℃ 以上，能 够兼顾热轧工序产能提升和节能降耗的双重需求， 是目前连铸与热轧间的最佳衔接方式． DHCR 生产 的基本条件是: ( 1) 具备上下游工序生产能力和生产节奏匹配 条件; ( 2) 具备设备和平面布置条件( 铸坯输送、连 铸和热轧间距离合理等) ; ( 3) 具备无缺陷铸坯生产技术( 铸坯无清理率 ≥98% ) ; ( 4) 生产适宜的钢种( 某些钢种不适宜高温热 装轧制) ; ( 5) 具备炼钢--连 铸--热轧一体化生产管理 技术． 本文 假 设 以 上 DHCR 生产的基本条件已经 满足． 1. 3 DHCR 生产影响因素分析 目前，影响 DHCR 生产的主要影响因素包括以 下几个方面． 1. 3. 1 生产扰动 DHCR 生产方式中，铸坯不下线，中间没有板坯 库或保温坑来缓冲，因此在一体化生产中一旦遇到 时间波动类、冶炼工艺类以及产品问题类和设备故 障类等扰动都有可能引起 DHCR 计划非正常原因 下线而不能顺利执行． 对于生产扰动影响，通过科 学的管理可以尽可能减少，甚至避免． 1. 3. 2 批量计划 DHCR 计划既是热轧计划更是炼钢计划． 热轧 计划规程主要考虑规格，而炼钢μ连铸规程主要考 虑成分． DHCR 计划要求在编制炼钢μ连铸计划时 就充分考虑板坯宽度、厚度等轧制工艺规程的要求， 在此基础上还要协调好连铸出坯顺序和轧制顺序， 只有板坯轧制顺序与连铸出坯顺序吻合较好才能够 有效提高 DHCR 计划比例． 1. 3. 3 生产调度 在炼钢--连铸--热轧一体化调度中，优化加热炉 群调度可以在一定程度上提高板坯热送热装率和 DHCR 比例，但实际生产中加热炉个数往往有限，且 每个加热炉内部板坯必须按先进先出排列，再加上 板坯在加热炉内停留时间过长会导致氧化铁皮损耗 和能源浪费，因此生产调度必须与批量计划优化组 织相结合才能有效地提高板坯热送热装率和 DHCR 计划比例． 本文主要研究在一体化生产计划中，如何使热 轧批量计划顺序在满足轧制工艺规程的前提下尽可 能与连 铸 出 坯 顺 序 保 持 一 致，从 而 提 高 DHCR 比例． 2 计划顺序协调因子 连铸机出坯顺序与热轧轧制顺序不同造成了部 分板坯在进入加热炉之前必须下线等待，导 致 DHCR比例降低． 因此对连铸出坯顺序和热轧轧制 顺序进行协调，减小铸坯因顺序不协调而引起的在 进入加热炉之前下线等待时间，可以在一定程度上 提高 DHCR 比例． 本文将铸坯因顺序不协调而引起 的在进入加热炉之前下线等待时间作为“计划顺序 协调因子”，以表征连铸出坯顺序与热轧轧制顺序 的协调程度． 2. 1 DHCR 和 HCR 计划 对于 DHCR 和 HCR 计划，设连铸坯的出坯节奏 为 α( 即相隔 α 时间，有一块铸坯到达) ，热轧轧制节 奏为 β( 即相隔 β 时间，一块铸坯开始轧制) ，因生产 流程具备上下工序生产能力和生产节奏匹配，所以 α≈β，若铸坯出坯顺序CCseq和轧制顺序Rollseq已经 确定，设 θi 为板坯 i 之前轧制的板坯集合，ω 表示 θi 中连铸出坯顺序最晚的板坯，CCseq ( i) 表示板坯 i 的 连铸出坯顺序，Rollseq ( i) 表示板坯 i 的轧制顺序． 则铸坯 i 在进入加热炉前由于计划顺序不协调而引 起的等待时间 Ti 为 ·1302·