D01:10.133741.ism1001053x.2009.09.014 第31卷第9期 北京科技大学学报 Vol.31 No.9 2009年9月 Journal of University of Science and Technology Beijing Sp.2009 炼钢一连铸区段生产调度与计算机仿真 于港 田乃媛徐安军 北京科技大学治金与生态工程学院，北京100083 摘要炼钢一连铸区段的生产调度包括炉次计划、浇次计划的生成和时间、设备的分配，以及针对各种扰动的动态调整.根 据钢种和规格的限制.提出了最优炉次计划模型，并采用禁忌搜索算法进行求解：根据炉次计划和连铸机连浇限制，生成浇次 计划：根据炉机匹配和等待时间最小原则，生成静态调度甘特图，并对仿真过程中出现的出钢延迟提出了动态调度的策略和 算法.仿真结果表明，基于模型的动态调度策略能够有效地解决出钢延迟问题. 关键词生产调度：禁忌搜索：甘特图：仿真 分类号TF089:F4062 Computer-aided simulation of steelmaking-continuous casting production scheduling YU Gang,TIAN Nai-yuan,XU An-ju School of Metallurgical and Ecological Engineering.University of Science and Techmology Beijing Beijing 100083.China ABSTRACT Steelmaking-continuous casting production scheduling includes the draw ing of a furnace charge plan and a cast plan,the allocation of time and equipments,and the dy namic adjustment to kinds of disturbances.An optimal furnace charge plan model was established based on the constraints of grade and specification and an algorithm with taboo search was used to solve the model.The cast plan was presented according to the furnace charge plan and the limitation of continuous casting.The principles of matching be- tw een converters and casters and minimizing the waiting time were used to draw the Gantt chart of static scheduling.A dy namic scheduling strategy and its algorithm were proposed for tapping tardiness in the simulation process.Simulation result shows that the strategy based on the model effectively solves the problem of tapping tardiness. KEY WORDS production scheduling:taboo search;Gantt chart;simulation 随着钢铁工业的发展和市场竞争的激烈，资源炉分为转炉和电炉，二次治金装置包括LF,CAS、 和能源问题越来越受到人们的关注.目前虽然中国 RH和VOD等.炼钢一连铸区段设备多，生产组织 很多钢铁企业拥有先进的生产设备，但由于科学合 紧凑、复杂，如何对炼钢一连铸区段进行有效的生产 理的整体生产调度水平不高，不但先进设备的潜能 调度关系到整个钢铁厂的生产运行顺畅与否. 并没有完全释放出来而且企业的发展也受到资源 生产调度包括静态调度和动态调度.静态调度 和能源短缺的限制).生产调度的不合理，会导致 是设备正常、资源充足情况下的生产组织情况，它是 生产过程的不顺畅和等待时间的增加，从而增加能 企业生产流畅、良性运作的基础？.动态调度是建 耗.因此，如何提高钢铁企业的生产调度水平对企 立在静态调度基础之上，针对实际生产情况出现的 业生产组织的顺畅和节能减排有着实际的意义. 对静态调度的偏差和扰动而进行的修正.某钢厂炼 炼钢一连铸区段在钢铁企业中有着重要的地 钢一连铸区段的配置为三座300t的转炉，LF、RH 位，它接收铁水通过炼钢炉将铁水转化为钢水，再 和CAS各一台和三台板坯连铸机.以此钢厂为例， 经二次冶金装置处理后由连铸机浇注成铸坯.炼钢 研究炼钢一连铸区段的生产调度. 收稿日期：200810-17 基金项目：“十一五国家科技支撑计划资助项目(No.2006BAE03A07) 作者简介：于港(1983一），男，博士研究生，E-maik yugarg0419@126.com:田乃媛(1940一)，女，教授，博士生导师炼钢 —连铸区段生产调度与计算机仿真 于 港 田乃媛 徐安军 北京科技大学冶金与生态工程学院, 北京 100083 摘 要 炼钢—连铸区段的生产调度包括炉次计划、浇次计划的生成和时间、设备的分配, 以及针对各种扰动的动态调整.根 据钢种和规格的限制, 提出了最优炉次计划模型, 并采用禁忌搜索算法进行求解;根据炉次计划和连铸机连浇限制, 生成浇次 计划;根据炉机匹配和等待时间最小原则, 生成静态调度甘特图, 并对仿真过程中出现的出钢延迟提出了动态调度的策略和 算法.仿真结果表明, 基于模型的动态调度策略能够有效地解决出钢延迟问题. 关键词 生产调度;禁忌搜索;甘特图;仿真 分类号 TF089 ;F406.2 Computer-aided simulation of steelmaking-continuous casting production scheduling YU Gang, TIAN Nai-yuan , XU An-jun S chool of Metallurgical and Ecological Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, C hina ABSTRACT Steelmaking-continuous casting productio n scheduling includes the draw ing of a furnace charge plan and a cast plan, the allocation of time and equipments, and the dy namic adjustment to kinds of disturbances .An optimal furnace charge plan model w as established based on the constraints o f g rade and specification and an algo rithm with taboo search was used to solve the model.The cast plan was presented according to the fur nace charge plan and the limitatio n of continuous casting.The principles of matching be￾tw een co nverters and casters and minimizing the waiting time w ere used to draw the Gantt chart of static scheduling.A dy namic scheduling strategy and its algorithm were proposed for tapping tardiness in the simulation process .Simulation result shows that the strateg y based on the model effectively solves the problem of tapping tardiness. KEY WORDS production scheduling;taboo search ;Gantt chart ;simula tio n 收稿日期:2008-10-17 基金项目:“十一五”国家科技支撑计划资助项目( No .2006BAE03A07) 作者简介:于 港( 1983—) , 男, 博士研究生, E-mail:yugang0419@126.com ;田乃媛( 1940—) , 女, 教授, 博士生导师 随着钢铁工业的发展和市场竞争的激烈, 资源 和能源问题越来越受到人们的关注.目前虽然中国 很多钢铁企业拥有先进的生产设备, 但由于科学合 理的整体生产调度水平不高, 不但先进设备的潜能 并没有完全释放出来, 而且企业的发展也受到资源 和能源短缺的限制[ 1] .生产调度的不合理, 会导致 生产过程的不顺畅和等待时间的增加, 从而增加能 耗.因此, 如何提高钢铁企业的生产调度水平对企 业生产组织的顺畅和节能减排有着实际的意义. 炼钢—连铸区段在钢铁企业中有着重要的地 位, 它接收铁水, 通过炼钢炉将铁水转化为钢水, 再 经二次冶金装置处理后由连铸机浇注成铸坯 .炼钢 炉分为转炉和电炉, 二次冶金装置包括 LF 、CAS 、 RH 和 VOD 等.炼钢 —连铸区段设备多, 生产组织 紧凑、复杂, 如何对炼钢 —连铸区段进行有效的生产 调度关系到整个钢铁厂的生产运行顺畅与否. 生产调度包括静态调度和动态调度 .静态调度 是设备正常 、资源充足情况下的生产组织情况, 它是 企业生产流畅、良性运作的基础[ 2] .动态调度是建 立在静态调度基础之上, 针对实际生产情况出现的 对静态调度的偏差和扰动而进行的修正.某钢厂炼 钢—连铸区段的配置为三座 300 t 的转炉, LF 、RH 和 CAS 各一台和三台板坯连铸机 .以此钢厂为例, 研究炼钢—连铸区段的生产调度 . 第 31 卷 第 9 期 2009 年 9 月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol .31 No.9 Sep.2009 DOI :10.13374/j .issn1001 -053x.2009.09.014