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D0I:10.13374/i.issnl00113.2009.07.025 第31卷第7期 北京科技大学学报 Vol.31 No.7 2009年7月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jul.2009 专用炉混装模式下作业计划优化方法 吕志民张武军徐金梧 北京科技大学高效轧制国家工程研究中心，北京100083 摘要针对钢铁企业热装作业中专用炉混装作业计划编制难题，建立了一体化作业计划优化模型，并提出基于优化与简单 仿真相结合的多步骤优化方法进行模型求解。在给定工艺参数情况下，提出的算法可快速给出优化的、一体化专用炉混装作 业计划及冷装、热装板坯的详细作业时刻.模型给出的优化结果满足工业实际需求，作业计划具有较强的可行性及可操作性 关键词钢铁企业；专用炉混装：热装：作业计划：优化方法 分类号TG334.9;N945.12 Optimization method for operation planning of special furnace hot charge mode LV Zhi-min,ZHA NG Wujun,XU Jin-wu National Engineering Center for Advanced Rolling.University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083.China ABSTRACT An integrated operation planning optimization model for special furnace charge mode,which is a puzzle of integrated planning in iron and steel enterprises,was introduced.The model was solved by a multistep optimization method based on combining optimization and simple simulation.With given process parameters for simulation.an optimized and integrated operation planning and the operating time for hot and cold slabs can be presented rapidly by the optimization method.The result optimized by the model meets the actual demand,and the operation planning is feasible and operable. KEY WORDS iron and steel enterprise:special furnace charg mode:hot charge rolling:operation planning:optimization method 连铸坯热送热装工艺具有明显的节能降耗和经 高热装水平，降低能耗，该生产模式也常用于不锈钢 济、社会效益，采用热装工艺时需要进行热送热装 和硅钢的轧制生产.采用专用炉混装生产时，冷、热 一体化管理，而热送热装一体化管理技术是钢铁企 专用加热炉生产能力不同，如何根据生产技术规程 业运用高科技来提高企业经济效益、生产效率的有安排生产，是企业生产组织中的难题之一，采用专 效途径四，直接热装时，由于板坯不经中间储存和 用炉混装工艺的ASP生产线，在实际操作中根据设 紧凑的时间节奏，此时要求连铸机和轧机的生产步 备实际运行情况提出了小交叉生产工艺，在保证生 调一致、同步生产.如何编制满足炼俦轧三大工序 产顺畅的情况下，有效地提高产线产量[3].文献[4- 约束条件的热装计划成为一项极富挑战性的任 5]基于物流和加热炉热能学相结合的方法，采用标 务回.热送热装工艺按装炉类型一般分为DHCR 准坯对专用炉混装模式下加热炉能力进行了仿真研 (direct hot charge rolling,直接热装)、HCR(hot 究，给出了出炉规则. charge rolling,热装)、CCR(cold charge rolling,冷装) 有效解决一体化热装生产计划编制问题是热装 三种类型， 工艺实施的前提，该问题也是研究的热点之一，目前 在正常生产情况下，由于受市场订货批量、铸机 主要集中于HCR计划优化L.)、DHCR计划优 供料能力和设备检修等因素影响，铸轧间采用专用 化山]等方面，关于如何编制合理的专用炉混装轧制 炉混装方式（也称之为冷热分装方式）有助于企业提 调度的研究还很少，本文将重点研究如何根据上、下 收稿日期：2008-10-10 基金项目：国家科技支撑计划资助项目(Na2006BAE03A09) 作者简介：吕志民(l971一)，男，研究员，博士，E mail:lvzhimin@nerear~ustb-edu-en专用炉混装模式下作业计划优化方法 吕志民 张武军 徐金梧 北京科技大学高效轧制国家工程研究中心北京100083 摘 要 针对钢铁企业热装作业中专用炉混装作业计划编制难题建立了一体化作业计划优化模型并提出基于优化与简单 仿真相结合的多步骤优化方法进行模型求解．在给定工艺参数情况下提出的算法可快速给出优化的、一体化专用炉混装作 业计划及冷装、热装板坯的详细作业时刻．模型给出的优化结果满足工业实际需求作业计划具有较强的可行性及可操作性． 关键词 钢铁企业；专用炉混装；热装；作业计划；优化方法 分类号 TG334∙9；N945∙12 Optimization method for operation planning of special furnace hot charge mode LV Zh-i minZHA NG W u-junXU Jin-w u National Engineering Center for Advanced RollingUniversity of Science and Technology BeijingBeijing100083China ABSTRACT An integrated operation planning optimization model for special furnace charge modewhich is a puzzle of integrated planning in iron and steel enterpriseswas introduced．T he model was solved by a multistep optimization method based on combining optimization and simple simulation．With given process parameters for simulationan optimized and integrated operation planning and the operating time for hot and cold slabs can be presented rapidly by the optimization method．T he result optimized by the model meets the actual demandand the operation planning is feasible and operable． KEY WORDS iron and steel enterprise；special furnace charg mode；hot charge rolling；operation planning；optimization method 收稿日期：2008-10-10 基金项目：国家科技支撑计划资助项目（No．2006BAE03A09） 作者简介：吕志民（1971—）男研究员博士E-mail：lvzhimin＠nercar．ustb．edu．cn 连铸坯热送热装工艺具有明显的节能降耗和经 济、社会效益．采用热装工艺时需要进行热送热装 一体化管理而热送热装一体化管理技术是钢铁企 业运用高科技来提高企业经济效益、生产效率的有 效途径［1］．直接热装时由于板坯不经中间储存和 紧凑的时间节奏此时要求连铸机和轧机的生产步 调一致、同步生产．如何编制满足炼铸轧三大工序 约束条件的热装计划成为一项极富挑战性的任 务［2］．热送热装工艺按装炉类型一般分为 DHCR （direct hot charge rolling直 接 热 装）、HCR （hot charge rolling热装）、CCR（cold charge rolling冷装） 三种类型． 在正常生产情况下由于受市场订货批量、铸机 供料能力和设备检修等因素影响铸轧间采用专用 炉混装方式（也称之为冷热分装方式）有助于企业提 高热装水平降低能耗该生产模式也常用于不锈钢 和硅钢的轧制生产．采用专用炉混装生产时冷、热 专用加热炉生产能力不同如何根据生产技术规程 安排生产是企业生产组织中的难题之一．采用专 用炉混装工艺的 ASP 生产线在实际操作中根据设 备实际运行情况提出了小交叉生产工艺在保证生 产顺畅的情况下有效地提高产线产量［3］．文献［4— 5］基于物流和加热炉热能学相结合的方法采用标 准坯对专用炉混装模式下加热炉能力进行了仿真研 究给出了出炉规则． 有效解决一体化热装生产计划编制问题是热装 工艺实施的前提该问题也是研究的热点之一目前 主要集中于 HCR 计划优化［16—7］、DHCR 计划优 化［1］等方面．关于如何编制合理的专用炉混装轧制 调度的研究还很少本文将重点研究如何根据上、下 第31卷 第7期 2009年 7月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．31No．7 Jul．2009 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2009．07．025