连铸与热轧工序余材集成匹配模型与算法

针对钢铁企业连铸工序余材板坯及热轧工序余材钢卷对热轧生产合同的匹配问题,基于一体化的管理思想建立了余材板坯、钢卷与合同集成匹配的多目标0-1非线性整数规划模型,在模型中引入板坯材质与合同要求钢种特征差异值矩阵及钢卷钢种与合同要求钢种特征差异值矩阵.采用分段整数编码、基于启发式修复策略的改进遗传算法求解.最后,通过对实际生产数据的仿真实验验证了所提模型和算法的有效性,为科学合理地匹配铸轧工序余材板坯、钢卷提供了有效的解决方法.     

炼钢—连铸—热轧一体化生产调度管理的研究

基于一体化管理思想,在已编制的炼钢-连铸生产调度模型及轧制批量计划的基础上,建立了炼钢-连铸-热轧一体化生产调度模型。本文结合我国钢铁企业的具体情况,对炼钢—连铸—热轧一体化管理的生产工艺、技术条件、炼钢—热轧两工程之间协调技术、生产管理系统以及国外的情况进行阐述。     

炼钢连铸热轧一体化批量计划编制模型及实现

为解决钢铁企业生产计划一体化编制时能保证生产物流在各工序间的协调有序和高效运行,通过分析炼钢连铸热轧带钢各阶段的生产目标和工艺约束、物流变化及衔接关系,建立基于多目标优化的一体化批量计划数学模型。按照热轧带钢生产合同的要求,将一体化批量计划编制问题分解为热轧带钢的轧制单元计划、炼钢连铸的组炉和组浇计划。各计划之间既有独立又存在耦合,先编制完成轧制单元计划与组炉计划,然后再将轧制单元计划与组炉计划共同作用于组浇计划,运用基于改进协同进化的遗传算法设计模型求解策略。以某钢铁企业的带钢生产计划编制数据为例进行模型的仿真运行,测试结果表明了模型的可行性,为钢铁企业的一体化批量计划编制提供了一种有效手段。     

炼钢—连铸—热轧生产计划编制的统一模型及智能算法

为使钢铁企业主体工序炼钢—连铸—热轧之间的生产协调有序、提高生产计划水平和加强生产资源配置效益,运用统一建模思想进行轧制单元计划、炉次计划和浇次计划的抽象描述,从注重共性的角度统一各阶段批量计划的目标函数,通过对目标函数的组合来实现各阶段计划的有效衔接.设计基于Multi-agent的协同进化算法进行模型求解,编制炼钢—连铸—热轧一体化计划.以某钢铁企业的生产计划制定实例进行模型测试,仿真计算结果表明模型的有效性.     

一种有利于提高DHCR比例的热轧批量计划编制方法

针对一体化生产过程中连铸出坯顺序与热轧轧制顺序的协调问题,提出了计划顺序协调因子,并在此基础上建立了有利于提高直接热装(DHCR)比例的热轧批量计划优化模型.模型在满足热轧轧制工艺的基础上充分考虑了铸坯连铸出坯计划与热轧轧制计划的协调.采用改进遗传算法——两交换启发交叉算法对模型进行了求解.最后,针对大批量少品种和小批量多品种两组板坯对某钢厂2250 mm和1580 mm轧线进行了仿真,仿真结果表明模型可以大大减少铸坯因顺序不协调而引起的在进入加热炉前的等待时间,进而提高板坯DHCR比例.     

一体化生产管理系统炼钢计划子系统设计

概述了炼钢-连铸钢—连铸—热轧一体化生产管理系统的设计方案，采用软件工程方法开发炼钢计划与实绩管理子系统,简要介绍了子系统功能构成及动态调整设计. 实验室模拟运行效果良好.     

炼钢—连铸—热轧生产计划编制的统一模型及智能算法

为使钢铁企业主体工序炼钢—连铸—热轧之间的生产协调有序、提高生产计划水平和加强生产资源配置效益,运用统一建模思想进行轧制单元计划、炉次计划和浇次计划的抽象描述,从注重共性的角度统一各阶段批量计划的目标函数,通过对目标函数的组合来实现各阶段计划的有效衔接.设计基于Multi-agent的协同进化算法进行模型求解,编制炼钢—连铸—热轧—体化计划.以某钢铁企业的生产计划制定实例进行模型测试,仿真计算结果表明模型的有效性.     

炼钢连铸生产计划调度一体化的仿真优化模型

为解决炼钢-连铸生产计划制定的可执行性与调度过程的时间不确定性影响问题,建立了一种计划调度一体化的仿真优化模型。模型以炼钢生产流程中的物流为对象,将连铸的连浇批量计划完成作为仿真的目标导向,同时考虑了过程的实时信息,并将生产调度原则抽象作为仿真模型的局域演化规则;模型可根据生产目标、过程信息按局域规则进行工位状态更新和物流迁移,从而实现目标导向下的自组织仿真。对于任意设定的时间范围,通过仿真模型的一次连续演化即得到可执行的炼钢连铸炉次计划,即初始调度方案。以某钢厂8h的生产实际数据检验了该仿真优化方法的有效性。     

专用炉模式下加热炉群混装一体化生产

分析了连铸--热轧区段混装一体化生产和加热炉群生产模式,并在此基础上建立了混装一体化生产下加热炉群调度模型.模型在满足加热炉生产工艺的基础上充分考虑了板坯进入加热炉前的等待时间和轧机空闲时间.采用禁忌搜索算法对模型进行了求解.最后,针对大批量少品种和小批量多品种两组板坯对某钢厂1580mm轧线非专用炉模式与专用炉模式分别进行了仿真.仿真结果表明连铸--热轧区段采用专用炉模式生产比传统的非专用炉模式生产能够明显提高加热炉热效率.     

炼钢-连铸区段生产调度与计算机仿真

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.     

板坯在立轧、平轧道次中的变形研究

作者以纯铅模拟轧制试验为基础,分析了板坯在立轧、平轧时的变形情况,建立了板坯在立轧、平轧时试样宽展的新模型。试验表明,该模型精度较高,可为热轧窄带钢实施计算机宽度的设定及宽度的自动控制提供技术依据。     

"中国式"电炉炼钢流程碳排放特点及其源解析

电炉炼钢流程，因其注入过多铁水在中国并未发挥减碳作用，本文称其为“中国式”电炉炼钢流程.对此，本文在建立研究边界的基础上，结合排放因子法，构建了“中国式”电炉炼钢流程的碳排放桑基图，探寻碳排放的路径.结果显示:采用“中国式”电炉炼钢，吨钢CO₂排放量为3.070t.其中，电炉炼钢工序CO₂排放量最大，为1.400t.特别地，代替废钢加入铁水导致CO₂排放1.419t.分析发现:中国钢铁企业处于成长期，废钢指数小，废钢资源不足;废钢回收利用系统不完善;工业用电价格高.这些因素造成电炉炼钢流程采用了过多的铁水进行冶炼.     

低硅冷轧电机钢用热带的研制

结合承德钢厂电机硅钢开发项目,针对其无精炼设备,不采用电磁搅拌技术的现状,对比电机钢传统生产工艺,确定以中小型电机转子用硅钢为目标,通过合理的冶炼、连铸、热轧工艺设计,严格控制各工序工艺参数,在承钢普碳钢生产工艺流程的基础上进行工业试验,以开发研制低硅冷轧电机钢用热带.结果表明:成品电机钢的各项性能均达到国标50w1300标准,铸坯表面、内部没有明显缺陷,热轧、冷轧钢带表面良好,特别适合小电机转子的制造.     

深冲用板带生产新进展及趋势

分析讨论了目前国内外在深冲用薄板生产中的成分控制、热轧、卷曲工艺、铁素体区轧制、TRIP钢生产、冷轧与退火工艺以及钢板表面质量控制方面的新进展和趋势．     

低温取向硅钢中第二相粒子的析出行为及热轧组织

研究了不同工艺生产的低温取向硅钢热轧板中第二相粒子的析出行为及其组织。结果表明,热轧板中的析出物除了弥散分布的纳米级球形或椭球形的Mn S、Cu2S外,还观察到与其形貌相似的Si O2、Al N和Si3N4及其复合在一起的复杂化合物。试样中微米级析出物主要为Si O2、Mn S、Cu2S和Al N的复合物,纳米级析出物主要为Al N、Si3N4、Mn S、Cu2S的复合物。热轧板中0.01~0.2μm的析出物数量最多,约占总数的99%。与常规热轧板相比,CSP试样中夹杂物面积密度较小,在大于1μm范围内其平均尺寸较大,会使得后期退火过程中二次再结晶不完整,影响产品磁性能。热轧板在垂直于轧向横截面上组织分布具有很大的差别,其中CSP试样组织相对比较均匀,不利于后续处理工艺中发展完善的二次再结晶织构从而获得良好的磁性能。     

钢铁冶金过程的可视化与仿真

Steel production involves the transfer and transformation of material and energy at different levels, structures, and scales, and this process incurs substantial information in the material and energy dimensions. Given the black-box feature of iron and steel production processes, process visualization plays an important role and inevitably benefits parameter correction, technical support decision-making, personnel training, and other aspects of the steel metallurgy industry. The technological characteristics of the entire process in the steel industry were analyzed in this study, a visualization technology route based on virtual reality (VR) was built, and the important components of visual simulation system for steel industry and the important technical points needed to realize the system were proposed. On the foundation, a visual simulation model for the process scheduling of the iron and steel enterprise raw materials’ field, slab, and hot rolling processes was built, and a visualization simulation platform of the iron and steel metallurgy plant-wide process, including ironmaking, steelmaking, hot rolling, and cold rolling, was developed. Lastly, the effectiveness of platform was illustrated by practical application.     

Visualization and simulation of steel metallurgy processes

Steel production involves the transfer and transformation of material and energy at different levels, structures, and scales, and this process incurs substantial information in the material and energy dimensions. Given the black-box feature of iron and steel production processes, process visualization plays an important role and inevitably benefits parameter correction, technical support decision-making, personnel training, and other aspects of the steel metallurgy industry. The technological characteristics of the entire process in the steel industry were analyzed in this study, a visualization technology route based on virtual reality(VR) was built, and the important components of visual simulation system for steel industry and the important technical points needed to realize the system were proposed. On the foundation, a visual simulation model for the process scheduling of the iron and steel enterprise raw materials' field, slab, and hot rolling processes was built, and a visualization simulation platform of the iron and steel metallurgy plant-wide process, including ironmaking, steelmaking, hot rolling, and cold rolling, was developed. Lastly, the effectiveness of platform was illustrated by practical application.     

炼钢─连铸─热轧直接热装一体化计划

从计划角度重点分析了钢铁生产中炼钢、连铸、热轧三者之间联接的较高模式－直接热装轧制计划系统的实现方式，并给出了较为具体的方案。