[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

说明书

本发明提出了一种连铸机浇次计划排程及开浇时间动态决策方法及系统。该方法为：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；建立以生产效率、生产连续性以及生产效益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。该方法能够适应不同计划期的开浇决策要求，能够根据实际在线金属量变化进行开浇时间适应性调整，为炼钢厂连铸机的有序开浇提供技术手段。

技术领域

本发明涉及炼钢领域，具体涉及一种连铸机浇次计划排程及开浇时间动态决策方法及系统。

背景技术

连铸机生产是钢铁企业，尤其是长流程钢厂的关键制造环节，钢铁企业的生产组织通常都是以连铸为核心，它涉及全流程的生产效率和效益。随着连铸机装备水平的提升，连铸机的拉速及钢种规格的适应性也在拓展，浇次计划排程会涉及到异钢种连浇、铸坯规格在线调宽等多浇次计划的衔接匹配关系，而开浇时间决策需要根据钢厂的金属量蓄积情况进行有效决策，以确定分配到连铸机的待开浇次的浇铸顺序以及开浇时间。

浇次计划排程、确定连连浇计划、待开浇次及开浇时间是编制炼钢-连铸生产作业计划的前提。在炼钢厂生产中，炼钢-连铸生产作业计划通常是由调度员根据经验人工确定开浇时间后再进行作业计划安排，即具体安排生产浇次计划中各炉次的加工设备与时间。

近年来，关于转炉钢厂炼钢-连铸生产的研究主要集中在生产批量计划、生产作业计划或调度排程方面。生产批量计划的研究内容主要通过组炉组浇获得炉次计划和浇次计划，一般未考虑浇次计划的开浇时间决策问题；而生产作业计划或调度排程的研究则一般假设浇次计划与连铸机的匹配关系及各浇次计划的开浇时间已知。事实上，浇次计划排程及开浇时间动态决策受到钢厂生产线上铁水/钢水的金属资源蓄积量及其动态平衡关系的影响。

目前，浇次计划排程及开浇时间决策结果作为炼钢-连铸生产调度排程的前提，完全依赖调度员的个人经验很难决策优化，凭借对当前时刻的在线金属量和个人经验简单推算确定连铸机上的浇次计划排程及开浇时间，难以提前考虑后续生产计划期内的在线金属资源变化，更无法根据生产环境变化进行及时调整，以抵消生产不确定性影响，不能通过优化的浇次计划排程来实现“有序、稳定、高效”的生产目标。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种连铸机浇次计划排程及开浇时间动态决策方法及系统。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种连铸机浇次计划排程及开浇时间动态决策方法，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，并根据钢厂生产组织情况进行适应性调整。

该方法可提高连铸生产的稳定性，能够适应不同计划期的开浇决策要求，能够根据实际在线金属量变化进行开浇时间适应性调整，为炼钢厂连铸机的有序开浇提供技术手段。

该连铸机浇次计划排程及开浇时间动态决策方法的优选方案，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。