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钢坯热轧加热炉区生产调度模型与算法

钢坯加热炉是钢坯热轧前的加热设备,是现代冶金企业铸—轧工序的缓冲环节和耗能大户。在满足生产工艺要求的前提下,优化加热炉区的生产调度,减少加热工序能耗,对降低生产成本尤为重要。近年来,有关加热炉的研究大多侧重于加热炉数学模型和优化控制,对钢坯在加热炉区的生产调度的关注相对较少。加热炉区生产调度是在轧制计划(即钢坯离开加热炉区的次序)和连铸出坯计划(即钢坯到达加热炉区的时间)已经确定的前提下,决定钢坯在加热炉区中的加工路径。

钢坯热轧加热炉区生产调度属于组合优化中的NP-complete问题。北京科技大学的学者根据加热炉区生产特点建立了分别以生产能耗最小化和加热质量最优化为主次目标的钢坯加热炉区调度数学模型,将其归结为布尔可满足性问题,构造了采用二进制编码方式的遗传禁忌搜索算法进行求解。基于实际生产数据的模拟优化结果表明,该模型和求解方法充分满足了现场加热炉区生产调度的需求,在满足生产工艺约束的前提下,缩短了生产时间,提高了钢坯入炉温度和加热质量,与传统人工调度方法的结果相比具有更好的节能、高产效果。

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