长材型特殊钢厂炼钢—连铸过程生产计划优化与协同调度

发布时间：2020-08-01 07:28

【摘要】：生产过程的精细化控制与科学的生产组织是保证生产流程协调、高效运行的关键。相对于普碳钢生产,特殊钢的生产过程工序较为复杂,长期普遍存在生产消耗大、故障事故多、运行成本高的状况；而相对于板带材生产,棒线材生产过程更具多批量、多钢种、多规格等特点。这些特点使长材型特殊钢炼钢—连铸过程生产计划与调度的研究过程更为复杂。本文运用冶金流程工程的相关理论,从特殊钢炼钢—连铸过程的物质流参数解析与运行优化入手,充分考虑生产组织与过程控制的融合,在把握冶金过程物质流、设备运行规律的基础上,运用智能算法优化生产计划,展开生产调度与工艺控制相互协同的研究。本文以普碳钢与弹簧钢混合品种的长材型特殊钢厂——方大特钢为研究对象,首先对整个炼钢—连铸生产流程进行深入解析,对过程运行时间、温度制度、生产模式进行优化,炼钢—连铸全流程运行时间可缩减14.27min。综合考虑合理的产品结构以及不同产品在各工序/设备的生产节奏等因素,确定优化的炉机匹配模式,形成产品结构与炉机匹配的优化技术,对炼钢厂系统调控策略进一步深化和完善,为长材型特殊钢厂炼钢—连铸过程生产模式评价与优化的解决方案。同时,从工艺过程控制入手,在生产计划优化的基础上,构建符合生产实际需求的、以炉机匹配度、连浇炉数以及过程等待时间和柔性工序周期波动为主要评价指标的多目标优化调度数学模型,在炼钢厂“炉机对应”运行原则基础上,利用柔性工序缓冲策略求解生产模式优化后的炼钢—连铸调度问题。分析转炉炼钢过程模型、LF精炼过程模型以及连铸坯凝固冷却过程模型与调度模型的“协同”作用,构建了基于生产工艺模型的协同调度方案。最后,将物质流参数解析与运行优化、生产计划与调度优化以及工艺控制优化进行综合集成,并与MES相结合,构建集物质流参数解析、运行控制、工艺模型于一体的炼钢—连铸过程辅助控制与协同调度系统,将调度规则、智能算法与冶金流程运行优化方法相融合,形成长材型特殊钢厂协同调度技术。
【学位授予单位】：北京科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TF764

【参考文献】