[发明专利]连铸机浇次计划排程及开浇时间动态决策方法及系统

权利要求书

1.一种连铸机浇次计划排程及开浇时间动态决策方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取计划期初连铸机状态、每台连铸机上的浇次计划数据，读取计划期初在线金属数据，读取计划期内预计进铁量数据，读取计划期初每台连铸机正在生产的浇次计划；

建立以生产效率、生产连续性以及生产效益之一或任意组合为目标的多目标函数；

建立生产工艺、生产设备、在线金属量平衡以及生产组织约束条件；

构建浇次计划排程及开浇时间动态决策的多目标模型；

求解该模型，得到对应的浇次计划排程及开浇时间决策结果；

根据该决策结果对钢厂生产进行调控，并根据生产组织情况进行适应性调整。

2.根据权利要求1所述的连铸机浇次计划排程及开浇时间动态决策方法，其特征在于，以生产效率为目标的目标函数包括以最小化浇次计划开浇时间与开浇炉次到达时间的差值，和/或最小化所有炉次的最大浇铸总时间为目标建立的目标函数。

3.根据权利要求1所述的连铸机浇次计划排程及开浇时间动态决策方法，其特征在于，以生产连续性为目标的目标函数包括以最大化连连浇次数，最大化连连浇生产的浇次计划浇铸量，最小化相邻两个浇次计划的间隔时间，最小化生产线上的在线金属量，最小化温度偏差之一或任意组合为目标建立的目标函数。

4.根据权利要求1所述的连铸机浇次计划排程及开浇时间动态决策方法，其特征在于，以生产效益为目标的目标函数包括以最小化非计划断浇惩罚值、异钢种连浇惩罚值、在线调宽惩罚值，最小化优质铁水未有效利用量之一或任意组合为目标建立的目标函数。

5.根据权利要求1-4任一项所述的连铸机浇次计划排程及开浇时间动态决策方法，其特征在于，

以最小化浇次计划开浇时间与开浇炉次到达时间的差值为目标的生产效率目标函数

以最小化所有炉次的最大浇铸总时间为目标的生产效率目标函数

以最大化连连浇次数为目标的生产连续性目标函数

以最大化连连浇生产的浇次计划浇铸量为目标的生产连续性目标函数

以最小化相邻两个浇次计划的间隔时间为目标的生产连续性目标函数

以最小化生产线上的在线金属量为目标的生产连续性目标函数

以最小化温度偏差为目标的生产连续性目标函数

以最小化非计划断浇惩罚值、异钢种连浇惩罚值、在线调宽惩罚值为目标的生产效益目标函数

以最小化优质铁水未有效利用量为目标的生产效益目标函数

其中，i为连铸机序号，i∈{1,2,…,I}，I为连铸机总数；

j为每台连铸机上的浇次计划序号，j∈{1,2,…,J}，J为每台连铸机的浇次总数；

k为每个浇次计划包含的炉次计划序号，k∈{1,2,…,K}，K为每个浇次计划包含的炉次总数；

t_s,t_e为计划期的开始时刻和结束时刻；

t_A为全流程平均物流时间；

η为浇铸时的金属损耗系数；

为连铸机i上正在执行的浇次计划的浇铸量；

q_i,j,k为连铸机i上分配的浇次计划j的炉次计划k的浇铸量；

t_i,j为连铸机i上分配的浇次计划j的浇铸周期，t_i,j＝q_i,j/ρ/m_i,j/s_i,j；

q_i,j为连铸机i上分配的浇次计划j的浇铸量；

m_i,j为连铸机i上分配的浇次计划j的断面；

s_i,j为连铸机i上分配的浇次计划j的拉速；

ρ为钢液密度；

Q_iron为计划期预计进铁量；

为计划期初在线铁水量；

为保证连浇生产的在线基准金属量；

为计划期初遗留铁水量；

为计划期连铸机上i浇次计划j中炉次计划k的预计浇铸温度；

为计划期内连铸机i上浇次计划j中炉次计划k的预计进铁温度；

为异钢种同中间包连浇造成的衔接坯惩罚值，其中dg表示不同钢种；

ψ_i为连铸机i的停浇惩罚值；

为在线调宽造成的异型坯惩罚值，其中dw表示不同宽度；

为浇次计划j中炉次计划k从KR到连铸工序的物流时间，与钢种、生产路径相关；

Q_steel为生产线随机波动需求金属量；

Q_ss为计划期内加入的废钢量；

δ^p,π^p,δ^p'为遗留任务的优质品种钢比例、进铁及期初库存金属的优质铁水比例；

v_i,j,k为二进制变量，当连铸机i上待开浇次j的炉次为优质品种钢时为1，否则为0；

D_i,j为连铸机i上待开浇次j的开浇时刻；

x_i,j为二进制变量，当连铸机i上浇次计划j被选作开浇浇次时为1，否则为0；

y_i,j为二进制变量，当连铸机i上待开浇次计划j与上一浇次计划断浇时为1，否则为0；

各连铸机的浇钢量

浇钢量对应的金属损耗量

在线基准金属量