中厚板生产计划优化方案探索
某中厚板厂车间设计与生产工艺流程的制定
某中厚板厂车间设计与生产工艺流程的制定一、前言某中厚板厂是一家专业生产中厚板的工厂，拥有先进的设备和技术，具有较强的生产能力。
为了提高生产效率和产品质量，厂方决定对车间设计和生产工艺流程进行制定和优化。
二、车间设计1. 车间布局•根据生产需要和设备尺寸，设计合理的车间布局，保证物料、设备和人员之间的合理距离，提高生产效率。
•设计安全通道和应急出口，确保车间安全。
2. 设备配置•选择适合中厚板生产的设备，包括剪板机、压延机、焊接设备等，确保设备的性能和稳定性。
•安排设备的位置和连接方式，保证生产连续进行。
3. 环境要求•设计合理的通风系统和照明系统，提供良好的工作环境。
•考虑噪音和粉尘控制，保护员工健康。
三、生产工艺流程1. 材料准备•对原材料进行检验和筛选，保证材料质量。
•制定合理的存储和搬运计划，减少材料浪费和损失。
2. 加工工艺•设定合理的加工流程，包括剪切、翻边、压延等步骤，确保产品尺寸和质量稳定。
•制定工艺参数和操作规程，培训员工，提高生产效率。
3. 质量控制•实行严格的质量控制标准，对产品进行抽检和全检，确保产品质量符合要求。
•定期对设备进行维护和保养，保证设备正常运转。
四、总结某中厚板厂车间设计和生产工艺流程的制定，是为了提高生产效率和产品质量，确保工厂的可持续发展。
通过合理的车间设计和生产工艺流程制定，可以实现生产流程的规范化和标准化，提高生产效率和产品质量，满足市场需求。
最后，希望厂方能根据本文档提供的建议和指导，不断优化和改进车间设计和生产工艺流程，使中厚板产品更具竞争力。
中厚板产能提升分析及改进措施
中厚板产能提升分析目标：日轧制量达到5000t/日，月均日产稳定在4500t/日以上；月轧制量13.5万吨/月，月商品量大于12万吨。
一、生产能力1、产品结构2、加热轧制能力3、实际生产水平4、产能提升目标二、问题分析中厚板年修及工程技改技措项目投产后，通过中间冷却和轧线自动化系统优化，单块钢的轧制节奏由原来的19.3块/小时提升至23.8块/小时，达到国内平均水平22~24块/小时。
轧机能力略大于加热炉能力，已具备品种钢大于4500吨/天和日产5000吨能力。
影响日产量的因素：板坯单重、轧制节奏、作业率，主要是轧制节奏，关键是轧制计划的集批生产。
1、板坯单重：受坯型限制及品种钢占比增加，板坯单重减小。
1）普板单重较正常水平10.5t/块减小1吨，主要是中厚板产量大于4#铸机产能，普板改用1#和3#铸机补充250*1490坯型，2月份共轧制2万吨；2）风电钢机型增大，钢板厚度、宽度及单件重增加，受坯型限制，在组板设计时可增加的倍尺数量减少，2月份板坯单重小于8.5吨的品种钢共轧制1万吨。
2、轧制节奏：实际轧制节奏小于加热炉和轧机能力。
1）轧制计划未做到集批生产，三炉品种规格不匹配，块与块的间隙时间增加20~30秒，加热轧制节奏降低10%：炼钢未按炉按状态倒运，中厚板P01库堆放混乱，日计划审核把关不严，板坯质量缺陷及改判率；2）轧制模型及生产操作：轧机负荷分配，轧制操作方式，操作工技能水平，设备状态及运行稳定性。
3、作业率：日历作业率和有效作业率偏低。
1）检修模型：每月定修两大两小，16+8+12+8=48小时，国内平均水平每月2次共24小时，多两次共24小时；设备状态不稳定，检修力量不足，影响检修质量和设备状态，被迫以时间换空间。
2）精轧换辊频次：平均换辊吨位5200吨，每月22次，低于目标值1.5天一换，主要影响因素是品种钢宽板占比高和轧制计划未集批生产。
3）故障热停频次：热停频次2.7次/天，最好水平及国内平均1.5次/天，点检质量、生产操作、设备状态、定修质量等影响生产设备运行稳定性。
八钢中厚板轧制计划编排的优化
闫梦江，孔鹏，朱豪，赵虎(新疆八一钢铁股份有限公司轧钢厂)摘 要：文章介绍了八钢中厚板机组从生产的源头--轧制计划编排入手，充分考虑加热炉与轧制能力匹配、轧制工艺差异、精整各工序三方面平衡，制定相应优化装钢制度、集批生产平稳过渡等措施，最终确定了编制轧制计划需要遵循和考虑的优化原则，并付诸以实践，有效提升中厚板机组生产效率。
关键词：中厚板机组；轧制计划；生产组织优化；生产效率中图分类号：TG335.5 文献标识码：B 文章编号：1672—4224(2020)03—0038—03Optimization Practice of Plate Rolling Plan in Medium Plate Millof Bayi SteelYAN Meng-jiang ,KONG Peng ,ZHU Hao ，ZHAO Hu（Rolling Mill,Xinjiang Bayi Iron & Steel Co.,Ltd.）大多数中厚板厂生产的产品批量小、规格多，在满足不同用户各种差异化需求的同时，通过生产组织如何提高生产效率是大部分中厚板厂急需解决的问题。
八钢中厚板厂（4200mm/3500mm ）设计年产量为100万t ，由于八钢中厚板采用定制化（小批量、多品种规格）生产，如何将定制化生产转化为集批量化生产是工业生产的关键，即通过轧制计划编排优化生产组织过程，提高生产效率。
1 八钢中厚板生产组织面临的主要问题八钢中厚板厂生产工艺流程布置图如图1所示。
联系人：闫梦江，男，36岁，轧钢工程师，乌鲁木齐（830022）新疆八一钢铁股份有限公司轧钢厂中厚板分厂E-mail:八钢中厚板轧制计划编排的优化Abstract:This paper introduces the rolling plan arrangement, which is the source of production for medium and heavy plate mill of Bayi Steel ，which takes into full consideration the matching of heating furnace and rolling capacity, rolling process difference and finishing process, formulates corresponding measures to optimize the charging system and smooth transition of batch production. Finally, it determines the optimization principles to be followed and considered in the preparation of rolling plan and puts them into practice Effectively improve the production efficiency of plate mill.Key words ：medium and heavy plate ；rolling schedule ；production organization optimization; production efficiency轧制计划针对于加热炉、轧机以及精整三大工序的工序能力及设备特点，结合不同钢种、不同规格产品的生产顺序进行计划编排，对三座加热炉满负荷生产过程中计划编排出现的主要问题进行分析。
中亚管线X70中厚板生产实践及工艺优化
裂性能。于是成分设计上采用较低碳、锰含量，超低磷硫含 量，适当Ｎｂ含量．微Ｔｉ处理。适量其他合金元素，不添加 Ｍｏ。在生产工艺上综合了纯净钢冶炼技术和控轧控冷的热 机械处理热轧工艺，实现超低磷硫含鼍和夹杂物形态控制， 并通过细晶强化、位错强化等强化机制获得较好的组织形 态，保证综合性能的良好。
３
Ｘ７０管线钢的控轧控冷
ｕｎｉｆｏｒｍ Ｆ＋Ｐ
ｗａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ．Ａ ｌｏｔ ｏｆ ａｎａｌｙｓｉｓ
ａｎｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｗａｓ
ｃａｒｒｉｅｄ
ｏｕｔ ｔｏ
ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗａｓ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ． ｓｔｅｅｌ Ｘ７０；ｙｉｅｌｄ—ｓｕｃｎｇｔｈ ｒａｔｉｏ；ＤＷＴｒ：ｃｏｎｔｒｏｌ ｒｏｌｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ＝ｗａｔｅｒ－ｃｏｏｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ
参考文献 【Ｉ］Ｐｉｓｔｏｎｅ Ｖ．Ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ
ｐｒｅｖｅｎｔ ｄｕｃｔｉｌｅ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｐｒｏｐａｇａ－ ｔｉｏｎ．ＥＰＲＧ ２５ Ａｎｎｉｖｅｒｓａｒｙ Ｍｅｅｔｉｎｇ Ｂｒｕｓｓｅｌｓ．１９９７：８７－９８
金工业出版社：１９９５ 【４】赵明纯，单以银，杨振国．热加工对管线用低碳钢性能的影响【Ｊ】． 材料研究学报。２００２．１５（６）：６６９
（ＡＳＯ．８２ ３８．０％）均高于Ｘ７０要求。
为细条状，严重影响到非轧制方向的性能；根据磷含量与低 温冲击韧性关系的对比发现，磷含量在１００ｐｐｍ以下时，对 冲击韧性的影响不大：Ｋ６０钢板强度很高，同时要求非常高 的韧性，因此采用非常低的磷、硫含量。磷、硫含量分别不高
于１００ｐｐｍ、２０ｐｐｍ。
Ｋ６０管线钢成分设计采用Ｎｂ、Ｖ系（表１）。 铌的特性：热轧时提高再结晶温度，扩大未再结晶区， 使铁素体晶粒细化，提高材料的强度并且提高材料的冲击 韧性：
八钢中厚板生产组织管理及其优化
２ Ｉ
Ｊ
葫
畅通 物流 ，中厚板 生产 管理 水平 和 产 能得 到 了显著
提高 。
２滚盘式冷 Ｉ
床 ｝ 成品
２ 中厚 板 工 艺 流 程 及 主 要 设 备 参 数
图 １ 八 钢 中厚 板产 线 一 期 工 艺流 程 图 （ 注 ： 据 合 同及 工 艺要 求追 加 超 声 波 探 伤 工 序 ） 备 根
２１ ０ ０年第 ４期
新疆钢铁
总 １６ 期 １
八 钢 中厚板 生产 组 织 管 理 及 其 优 化
张亮 周忠华 李斌
（ 疆 八 一钢 铁 股 份 有 限公 司 ） 新 摘 要 ： 从 ｒ厚 板 坯 料 料 型 、 热 炉 炉 型 、 制 计 划 、 整 物 流 以及 合 同 管 理 方 面 分 析 了八 钢 中 厚 板 生 产 组 Ｉ ｌ 加 轧 精
１ 前 言
八钢 ４ ０ ｍ ３ ０ ｍ 中厚 板 一期 工 程 于 ２ ０ ２ ０ ｍ／５ ０ ｍ ０９
— —
八 钢 巾厚 板产 线一 期工 艺 流程如 １ 所示 。
１０转炉 ２Ｔ
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厚板
ｔ
中板
年 ２月 投 产 ， 期 设 计 年 产 量 为 ６ 一 ５万 ｔ年 所 需 原 ， 料 ７ ．２万 ｔ ２ ２ 连铸 板 坯 ，产 品 品种 比例 构 成 为 普 通 碳 素 结 构板 占 ４ ％ ， 合 金 高 强 度 板 、 程 机 械 用 ０ 低 工 板 、 炉 容器板 、 梁板 合计 占 ６ ％ｏ产 品交货 状态 锅 桥 ０
织管理存在的难点。 结合 中厚板分 厂的工艺装备 ， 提出 了中厚板生产 以优化组板规程 、 生产计划编制优化 、 畅通
中厚板剪切工艺的研究与优化
参考文献 [1]张景进，李阳，杨振东，付俊薇.中厚板生产[M].冶金 工业出版社，2005：123-138. [2]罗祯伟，宋建桥.滚切式双边剪与圆盘剪技术分析[J]. 宽厚板，2004，10(3)：29-32.
（上接第196页）
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1 号抽采泵利用高抽巷抽采空区瓦斯 变废为宝降低矿井的成本。
1）针对圆盘剪区域产生非矩形的原因 ， 笔者提出圆盘剪 两侧圆盘剪由两台电机转换为使用一台电机经同步轴同步后转 速可以达到一致。剪刃更换时必须四片同时更换 ， 防止剪刃磨 损不均匀造成线速度不一致。碎边剪也是同样的道理采取一台 电机经同步轴同步后达到同样转速 ， 碎边剪更换时也是要更换 全套碎边剪剪刃 ； 2）而定尺剪区域产生的非矩形则在定尺前可以增加一台 靠尺 ， 靠尺一方面可以显示钢板长度 ， 另一方面可以使用对板
0 引言
目前各地的中厚板轧机都已经基本实现了轧制自动化 ， 各 种指标也已经基本固定 ， 但现在大部分中厚板厂精整工艺却仍 然没有实现机械自动化 ， 人的因素对精整工艺的影响很大 ， 影 响精整最终质量的两个重要岗位分别是双边剪、定尺剪。
1 各岗位担负的质量职责
1.1 双边剪以圆盘式双边剪和滚切式双边剪为主 1）双边剪主要是用来剪切中厚板纵向边部 ， 主要分为圆 盘式双边剪和滚切式双边剪。 圆盘式双边剪因为是两对圆盘刀片在旋转中进行剪切钢 板， 圆盘剪剪下的板边则由经过板边溜槽到达碎边剪进行碎断。 圆盘剪结构简单 ， 能够剪切运动中的钢板 ， 适合较长的钢板剪 切。上下两片剪刃间必须保留一定的轴向间隙和径向间隙 ， 这 样才能够保证断面质量不存在贴肉和毛刺的现象。薄钢板的剪 刃间隙都较小 ， 厚钢板的剪刃间隙也都较大 ， 轴向间隙越大则 剪切时越容易出现塌边缺陷。 2）双边剪的技术 （1）宽度公差全部要求正公差 ， 为了节约成本 ， 防止金属 流失采取微正差剪切工作 ； （2） 镰刀弯应不大于实际长度的 0.2%。钢板的镰刀弯及 切斜应受限制 ， 应保证钢板订货尺寸的最小矩形。 2.2 定尺剪以铡刀剪和滚切剪为主 1）铡刀剪的构造 （1）铡刀剪是上剪刃为一端大一端小的构造 ， 剪切钢板时 上剪床垂直下落 ， 大的一端先接触到钢板进行剪切 ， 小的一端 则等前面的剪切完毕后最后进行剪切 ； （2）铡刀剪结构简单 ， 使用寿命长 ， 但精度较低、剪刃回 程时间长、剪切效率低等原因逐渐被淘汰。 2）滚切式定尺剪的构造 上剪刃是圆弧形状 ， 剪切过程如右图 ， 因为该剪刃是圆弧 形状 ， 在剪切过程中是滚切的 ， 所以每一点的上下剪刃间隙重 合量是相等的 ， 现在大部分中厚板生产厂也都使用此剪切机进 行生产。 3）定尺剪产生的缺陷 （1） 钢板在进行分断时尾部会受到上剪床的压力向下弯 曲， 直到剪断才停止如图 1， 因此会呈现一个拱形不平度的缺 陷即下扣的缺陷如图 2 ； （2）反之 ， 钢板的尾部则会受到下剪床给它的一个向上的 反作用力 ， 也就造成了钢板头部上翘的缺陷。 图1 图2
提高中厚板成材率的方法探讨
分析 和研 究 ， 是非 常必要 的 。 ２ 影 响 中厚板 成 材率 的主 要原 因
量 ， 原 料 的 选 择 更 有 利 于 提 高 中厚 板 成 材 率 。 使 配 坯 时要 严 格 根 据 成 品 规 格 合 理 选 择 坯 料 ， 于 对
后 缺 陷 。对 检查 的 各种 缺 陷 进行 认 真 清理 。切
中厚 板 生 产 过 程 中 金 属 损 失 有 两 种 类 型 ： 一
是物理损耗 ， 括切头 、 尾 、 边 ， 程废品 、 包 切 切 过 取
Hale Waihona Puke 料 、 尺 和 火 焰 切 割 等 Ｔ 序 的 质 量 会 直 接 影 响 产 配 品质量 和成 材率 。
成 材率 是 １原 料能 够 轧 制 ｝合 格 钢 材重 量 的 ｔ ｝ ｛ 百 分 数 ， 反 映 了 钢 材 生 产 过 程 中的 金 属 收 得 情 它
况 。影 响 中 厚板 成 材 率 的主 要 原 因是 生 产 过程 中
不能满足配坯要求的规格 ， 必须进行评 审 。选择
坯料 时 应 以单 重 最 大 、 产量 最 高 、 材 率最 佳 为 首 成
选。
的 各 种 金 属 损 失 ， 属 损 失 是 中厚 板 厂 生 产 中最 金 重 要 的 消 耗 ， 常 金 属 损 失 占产 品成 本 的一 半 以 通 上 ， 低 金属 损 失 对节 约 金属 ， 高 中厚 板 成 材率 降 提
有重 要 意义 。
（） 高钢坯处理 质量 ： 原料准备开始 ， ３提 从 加 强 质 量 管 理 ， 高 钢 坯 处 理 质 量 。减 少 结 疤 等 轧 提
— —
中厚板精整剪切质量控制方法与改进措施的探讨
中厚板精整剪切是钢板加工的一个重要工艺，它是将原材料切割成特定尺寸的重要工序之一。
在这个工艺过程中，如果剪切质量不佳，会影响整个生产流程的效率和产品质量，因此对于如何控制中厚板精整剪切的质量至关重要。
以下是一些控制中厚板精整剪切质量的方法和改进措施。
1.加强设备维护：保持设备的良好状态对于控制中厚板精整剪切质量非常重要。
因此，我们需要加强设备维护工作，定期检查设备的各项指标是否正常，及时更换损坏的部件，确保设备能够正常运行。
2.增强操作员技能：操作员的技能对中厚板精整剪切质量的控制也非常重要。
我们需要加强操作员的培训，让他们了解和掌握中厚板精整剪切的基本知识和技能，增强他们的操作技能和质量意识。
3.优化剪切参数：剪切参数的优化也是控制中厚板精整剪切质量的一个关键环
节。
我们需要通过不断的实践和研究，找到合适的剪切参数，以达到更好的剪切效果和质量。
4.引进先进技术：在中厚板精整剪切质量控制中，引进先进的剪切技术和设备
也是一个重要的方法。
通过引进先进技术和设备，我们能够更好地控制中厚板精整剪切的质量，并提高生产效率和产品质量。
5.建立质量监控体系：建立完善的质量监控体系，对中厚板精整剪切的质量进
行监控和管理，及时发现和纠正问题，对于提高生产效率和产品质量也有很大帮助。
综上所述，通过加强设备维护，增强操作员技能，优化剪切参数，引进先进技术和设备，以及建立完善的质量监控体系等措施，可以有效地控制中厚板精整剪切的质量，提高生产效率和产品质量，同时还能提高企业的竞争力和市场占有率。
中厚板热轧生产调度优化方法
第36卷第2期自动化学报Vol.36,No.10 2010年2月ACTA AUTOMATICA SINICA February,2010中厚板热轧生产调度优化方法於春月1王成恩1曲蓉霞1摘要中厚板热轧生产调度,是一个有优先约束、等待时间和缓冲容量有限的单机调度问题.用AON(Activity-on-node)网络对问题进行描述,提出并证明了面向单机调度问题的AON网络平衡定理,根据平衡定理,建立了以轧机利用率最大为优化目标的非线性约束优化数学模型,并利用优化软件LINGO进行求解.计算实例表明,所提出的数学优化方法,与现有的启发式方法相比,能够获得更好的优化目标,所得到的生产调度方案,生产节奏稳定,更有利于组织生产.关键词中厚板热轧,AON(Activity-on-node)网络,非线性约束优化,单机调度DOI10.3724/SP.J.1004.2010.00282Optimization Method for Plate Hot Rolling Production SchedulingYU Chun-Yue1WANG Cheng-En1QU Rong-Xia1Abstract Scheduling steel plate hot rolling is a typical single-machine scheduling problem subject to multiple constraints including precedence constraints and limited waiting time andfinite buffer capacity.To describe the steel plate hot rolling scheduling problem with an AON(Activity-on-node)network,an equilibrium principle is formulated for single-machine scheduling problems on the AON networks.Subsequently,a nonlinear constrained optimization model is built for steel plate hot rolling scheduling problems,which maximizes utilization of the rolling mill and is solved by software LINGO. Numerical computations indicate that the hot rolling scheduling method is more effective than the heuristic methods available in reaching optimal production schedules that may significantly improve production stability and efficiency. Key words Plate hot rolling,AON(Activity-on-node)network,nonlinear constrained optimization,single-machine scheduling中厚板生产都广泛采用控制轧制工艺[1−2],每块板坯的轧制过程,包括第一阶段轧制、待温和第二阶段轧制.中厚板热轧调度问题,就是根据板坯的轧制时间和待温时间的匹配关系,以及辊道长度限制,合理确定板坯的开始轧制时间或间隔时间,在避免板坯等待时间过长、终轧温度过高(过低)和板坯相碰撞的前提下,充分利用轧机的空闲时间,提高轧机利用率,是全自动轧钢过程控制的重要功能[3].目前,研究热轧生产计划优化的文献较多[4−6],而关于中厚板热轧调度问题的研究很少,Heedman[7]在镍钒钢轧制工艺设计方面,提出了缩短轧制时间、提高轧机利用率的方案.姚小兰[8]给出了最多3块板坯控制轧制的轧机利用率计算公式,但没有对多板坯(3块以上)热轧调度问题进行深入的研究.矫志杰等[9]设计并利用轧机时位图(Time-location-matrix,T-L-M)对单规格中厚板热轧调度问题进行了分析,提出了一种启发式调度方法,与文献[8]一样,研究的都收稿日期2008-10-14录用日期2009-05-31Manuscript received October14,2008;accepted May31,2009解放军总装备部武器装备预研重点基金项目(9140A18010207LN 0101)资助Supported by the Ministry of General Equipment of PLA Weapon Equipment Pre-research Foundation (9140A18010207LN0101)1.东北大学流程工业综合自动化教育部重点实验室沈阳1100041.Key Laboratory of Process Industry Automation,Ministry of Education,Northeastern University,Shenyang110004是单规格中厚板轧制的特殊情况,所提出的方法不适用于多规格中厚板轧制的一般情况.针对钢铁行业中的生产调度问题,国内外的研究都从不同的角度抽象问题,用不同的模型和算法进行求解[10−12],本文利用AON网络进行问题描述,提出并利用网络平衡定理,建立了非线性约束优化数学模型,利用优化软件LINGO进行求解,最后给出了计算实例.1问题描述中厚板热轧线布局如图1所示,板坯在加热炉内加热到一定温度后出炉,由辊道运输到除鳞机进行除鳞(去氧化皮),再运输到四辊单机架可逆轧机进行轧制,然后以一定的速度通过层流水冷设备进行冷却,进入精整线.中厚板轧制与带钢热连轧不同,需要在四辊单机架可逆轧机上进行多道次(8∼16道次)的往复轧制,这个多道次轧制过程包括前后两个轧制阶段和一个待温阶段,即:板坯除鳞后,先在轧机上反复轧制4∼6道次(第一轧制阶段),达到某一中间尺寸(中间厚度、宽度),然后在轧机前或轧机后辊道上进行摆动降温(待温阶段),经过一段时间(待温时间),温度降到某一温度(终轧温度)时,再轧制其余道次(第二轧制阶段).为了提高轧机利用率,充分利用板坯待温时轧机的空闲时间,必须进行合理调度,实现多块板坯同时在线进行轧制.2期於春月等:中厚板热轧生产调度优化方法283图1中厚板热轧线Fig.1Plate hot rolling line图1中,同时在线轧制的共有两块板坯B和C,板坯C在轧机前辊道上摆动待温时,板坯B正在进行第二阶段轧制.可以同时在线轧制的板坯数量,受到时间与空间(辊道长度)的双重限制,与每块板坯的轧制时间、待温时间、终轧长度(第二阶段轧制之后的钢板长度)和轧机前后辊道长度有关.如果板坯的待温时间较长,轧制时间较短,并且轧机前后辊道长度很长,就可以实现多块板坯同时在线轧制,轧机利用率就可能提高.假设一个轧制单元计划[4]内有n块板坯,第i 块板坯的两个轧制阶段分别称为作业J i1和J i2,所需要的轧制时间分别是p i1和p i2,待温时间为w i,约束条件有:1)由轧制单元计划确定的轧制顺序,决定了作业J i1是J j1的前序作业(j=i+1);2)由控制轧制工艺,决定了作业J i1是J i2的前序作业,而且还要求二者之间有等待时间约束,待温时间为w i;3)由热轧线布局决定了作业J i2是J j2的前序作业(j=i+1);4)辊道长度有限,同时在线工件(板坯或钢板)的长度之和不能超过可利用待温辊道长度,即缓冲容量有限.AON网络是一种非常直观的建模方法,起源于50年代末发展起来的网络计划[13].网络计划借助于网络表示各项活动及所需时间,以及活动之间的相互关系,是生产运作管理中经常采用的建模方法[14].如果活动对应网络的弧,活动持续时间对应弧的权值,则称为AOA(Activity-on-arc)网络;如果活动对应网络的节点,弧的权值表示活动间的时距,则称为AON(Activity-on-node)网络.AON网络构图简单,能直观地反映活动之间的优先关系,比AOA 网络更适合用于建立上述单机调度的网络模型,如图2所示.图2中节点表示轧制作业(J i1,J i2,i= 1,···,n),节点旁的数字表示作业加工所需时间(p i1,p i2≥0);有向弧表示作业之间的优先约束,箭头作业必须在箭尾作业加工结束后才可以开始;有向弧上的常量(w i,w i≥0)表示箭尾作业必须在箭头作业完工后,等待w i时间后立即开始加工;有向弧上的非负变量x ij和z ij,说明两个作业之间没有等待时间约束,二者都是生产调度问题的决策变量,表示两个作业的实际间隔时间(本文中所提及的作业间隔时间,均表示箭头作业结束距离箭尾作业开始的间隔时间);任意两个作业J i2与J j1(i<j, i=1,···,n−1;j=i+1,···,n)之间没有等待时间约束,也没有优先约束,两个作业的间隔时间和加工先后顺序,都是生产调度问题的决策变量.这里用0/1变量a ij表示二者之间的加工先后顺序,用非负变量y ij表示间隔时间.各变量定义如下:a ij=1:安排作业J i2在J j1之前加工,箭头指向作业J j1;a ij=0:安排作业J i2在J j1之后加工,箭头指向作业J i2;x ij:作业J i1和J j1的间隔时间,x ij≥0, i=1,···,n−1;j=i+1,···,n;y ij:作业J i2与J j1的间隔时间,y ij≥0, i=1,···,n−1;j=i+1,···,n;z ij:作业J i2和J j2的间隔时间,z ij≥0, i=1,···,n−1;j=i+1,···,n.图2AON网络Fig.2AON network调度问题的优化目标就是可行调度的加工路线最短,即在AON图上找到一条连接从作业J11到作业J n2的最短路.以文献[9]中某一具体热轧调度问题(n=6,p i1=67.3s, p i2=46.4s,w i=112s)为例,利用文献[9]提出的“一待一轧”启发规则,确定的最短加工路线(J11,J21,J12,J22,J31,J41,J32,J42,J51,J61, J52,J62)长为879s,AON网络图及最短路线表示为图3.284自动化学报36卷图3最短加工路线Fig.3The shortest processing path本文研究的调度问题中,p i 1、p i 2、w i 是常数,当确定了变量x ij 以后,就可以计算出变量a ij 、z ij 和y ij ,作业加工路线也随之产生.如果变量a ij 、z ij 和y ij 的值都在定义域内,则向量X =(x 12,x 23,···,x n −1,n ),表示了一个可行调度方案,否则,调度X 不可行.2网络的平衡关于单机调度的AON 网络,本文提出了一个调度可行的必要条件,称之为平衡定理.2.1平衡定理定理1.一个单机调度方案可行的必要条件是,在AON 网络上,任意一个子图中,始节点和终节点相同、但方向不同的两条路的长度相等.图4是一个单层三角形子图D (J 11,J 21,J 12),有两条路(J 11,J 12)和(J 11,J 21,J 12),平衡关系可表示为:w 1=x 12+p 21+y 12.图5是一个单层四边形子图D (J 11,J 21,J 22,J 12),有两条路(J 11,J 21,J 22)和(J 11,J 12,J 22),平衡关系可表示为:x 12+p 21+w 2=w 1+p 12+z 12.图6是一个复合形子图D (J 11,J 31,J 22,J 12),由一个三角形和一个四边形子图组成,它有两条路(J 11,J 21,J 31)和(J 11,J 12,J 22,J 31),平衡关系可表示为:x 12+p 21+x 23=w 1+p 12+z 12+p 22+y 23.所谓平衡定理,就是约束“一台设备在同一时刻最多只能加工一个作业”映射在AON 网络上,所体现的一个等式关系.对于一个调度,如果在AON 网络上,某一个子图不平衡,就表示在某一时刻,两个或多个作业的加工时间出现重叠,即存在任务冲突现象,此调度不可行.满足平衡定理,是调度方案可行的必要条件.图4单层三角形子图Fig.4One-layer trianglesubgraph图5四边形子图Fig.5Quadrilateralsubgraph图6复合形子图Fig.6Complex-type subgraph2.2平衡定理的证明证明.首先证明单层三角形子图(图4)的平衡.图中有两条路,(J 11,J 12)和(J 11,J 21,J 12),图7反映的是作业J 11、J 12、J 21的加工顺序关系.可以发现,如果要实现作业J 11、J 21、J 12在同一台设备上依次加工而在时间上不发生冲突,待温时间w 1不能小于p 21,间隔时间x 12和y 12,要保证J 12及时开工,即必须有式(1)成立:x 12+p 21+y 12=w 1(1)图7二层三角形子图的加工顺序Fig.7Processing order in double-layer triangle subgraph然后,证明带有四个作业J 11,J 12,J 21,J 31的二层三角形子图(图8)的平衡.图中有两个最小的三角形子图:D (J 11,J 12,J 21)和D (J 12,J 21,J 31),以及由这两个小子图构成的大三角形子图:D (J 11,J 12,J 31).参照前面的分析(图7),在子图D (J 12,J 21,J 31)中,作业J 12、J 21、J 31的加工顺序及间隔时间,只有满足式(2),才能保证无任务冲突.y 12+p 12+y 13=x 23(2)2期於春月等:中厚板热轧生产调度优化方法285图8二层三角形子图Fig.8Double-layer triangle subgraph由式(1)和式(2)整理得到式(3).x 12+p 21+x 23=w 1+p 12+y 13(3)等式(3)成立,说明大三角形子图D (J 11,J 12,J 31)中的两条路:(J 11,J 21,J 31)和(J 11,J 12,J 31)长度相等,证明了二层三角形子图也满足平衡定理.下面,利用数学归纳法证明,涉及i +1个工件的i 层三角形子图(图9)的平衡.图9i 层三角形子图Fig.9i -layer triangle subgraph假设i −1层子图D (J 11,J 12,J i 1)已满足平衡关系,即式(4)成立.x 12+p 21+···+x i −1,i +p i 1+y 1i =w 1(4)子图D (J 11,J 12,J i +1,1)与子图D (J 11,J 12,J i 1)相比,多一个单层三角形子图D (J 12,J i 1,J i +1,1),由于子图D (J 12,J i 1,J i +1,1)满足平衡关系,即有:y 1i +p 12+y 1,i +1=x i,i +1(5)由式(4)和式(5)整理得到式(6),即证明了i层三角形子图D (J 11,J 12,J i +1,1)的平衡.x 12+p 21+···+x i −1,i +p i 1+x i,i +1=w 1+p 12+y 1,i +1(6)以此类推,可以证明,如果一个n 块板坯控制轧制方案可行,它的n −1层三角形子图D (J 11,J 12,J n 1)应满足平衡定理.采用同样的方法,也可证明四边形子图的平衡.由于复合形子图是由三角形子图和四边形子图组成的,所以可以证明复合形子图的平衡,进而平衡定理得证. 2.3平衡关系表达式通过对AON 网络平衡定理的证明,可以总结出以下平衡关系表达式.在AON 网络上,对于任意两个工件i 和j (i <j )的三角形子图,如果J i 2在J j 1之前加工(a ij =1),则式(7)成立.y ij =j −1 k =ix k,k +1+j −1 k =i +1p k 1−p i 2−w i (7)如果J i 2在J j 1之后加工(a ij =0),则式(8)成立.y ij =w i −j −1 k =ix k,k +1−j k =i +1p k 1(8)对式(7)和式(8)整理得式(9):j −1 k =ix kk +1+j −1 k =i +1p k 1+(1−a ij )(p j 1+y ij )−a ij (p i 2+y ij )=w i(9)在AON 网络上,两个工件i 和j (i <j )的四边形子图平衡关系表示为式(10).j −1 k =ix k,k +1+j k =i +1p k 1+w j =w i +j k =i +1p k 2+j −1 k =iz k,k +1(10)特殊地,相邻两个工件i 和i +1的四边形子图,平衡定理表示为式(11).x i,i +1+p i +1,1+w i +1=w i +p i 2+z i,i +1(11)3数学模型根据以上分析,建立以下中厚板热轧生产调度优化数学模型.maxni =1(p i 1+p i 2)p 11+n −1 i =1x i,i +1+p n 1+w n +p n 2(12)s .t .j −1 k =ix k,k +1+j −1 k =i +1p k 1+(1−a ij )(p j 1+y ij )−a ij (p i 2+y ij )=w i(13)x i,i +1≥w i +p i 2−p i +1,1−w i +1(14)x ii +1≤w i +p i 2(15)no ik =il k ≤L r(16)286自动化学报36卷a ij=0,1(17)x ij,y ij≥0(18)其中,i=1,···,n−1;j=i+1,···,n;L r表示可利用待温辊道总长度;l k表示板坯k的终轧长度;no i表示在板坯i的待温时间内,最大的同时在线轧制板坯序号,no i=max{i|J i1∈P i2}; P i2={J i1|ST i2≥F T i1}表示在作业J i2开轧之前,已经完工的前序作业子集;ST表示轧制开始时间, F T表示轧制结束时间;目标函数(12)表示轧机利用率最大;约束式(13)即式(9),表示要满足等待时间约束;约束式(14)是由式(11)推导出来的,表示要求间隔时间z i,i+1非负;约束式(15)表示每块板坯第一阶段轧制最晚开始时间,是其紧前板坯第二阶段轧制结束时间;约束式(16)表示同时在线轧制的工件长度之和不能超过辊道长度;约束式(17)表示a ij为0、1变量;约束式(18)表示间隔时间x ij 与y ij非负.由于约束条件式(13)是一个多元二次等式约束,所以优化问题式(12)∼(18),属于非线性约束优化问题.非线性约束优化问题在经济、化学工程和技术科学等领域中有许多实际应用价值,但其求解难度很大,算法设计复杂,往往需要借助优秀的优化软件进行建模与求解.LINDO和LINGO是美国LINDO系统公司开发的一套专门用于求解最优化问题的软件包,在教学、科研和工业、商业、服务等领域得到了广泛应用.本文就是利用LINGO软件包,对优化问题式(12)∼(18)进行求解.4算例表1给出了9个不同规模的中厚板热轧调度问题,分别包括多种不同规格的板坯若干块,已知所有板坯的净轧制时间(不计待温时间),按轧制单元计划[4]事先确定好的顺序出炉.首先按文献[9]提出的启发式规则,先依次确定每一种规格的最优轧制模式,然后累计得到总完工时间,称为方案1;采用本文方法进行求解,称为方案2.对比结果说明,方案2的轧机利用率都有所提高,这是因为本文提出的优化方法是精确的数学方法,能找到最优解,而启发式规则主要是用来解决同规格中厚板的热轧调度问题,难以胜任复杂的多规格中厚板热轧调度问题.从求解效率上看,本文方法的求解效率相对较低,这是因为求解时需要进行优化计算,但在实际应用中,运算所耗时间还是可以接受的:如果在生产之前进行静态调度,对于一个规模为100∼150块板坯的班次(8小时)生产计划,本文方法所需运算时间不足3分种;如果在生产过程中,对轧线上板坯及加热炉内即将出炉板坯(最多不超过10块),进行实时生产调度,本文的方法所需运算时间最多在2秒左右,实际应用比较有效.实例1中有6种不同轧制规格的板坯22块,按成品厚度递增的顺序轧制,具体生产数据见表2,两种方法的详细调度结果见表3,二者的甘特图对比见图10.从表3和图10中可以看出,方案1中,开轧间隔时间为0的板坯较多,看似缩短了大量的轧机空闲时间,但没有实现目标最优,而且间隔时间分布不均匀,有时两块板坯的开轧间隔时间很大,生产节奏时紧时松,不利于进行组织生产.方案2中,相邻板坯的开轧间隔时间波动不大,分布比较均匀,之所以能实现总完工时间最小化,原因是安排适当的间隔时间,增加了充分利用板坯待温时轧机空闲时间的机会,缩短了总完工时间,由此带来的另一个效果,就是生产节奏得到均匀化,利于组织生产,同时设备的生产负荷平衡,也有利于延长设备使用寿命.表1两种方法对比Table1Comparison of the two methods实例规格数总块数净轧方案1方案2方案1方案2利用率方案1方案2时间(s)完工时间(s)完工时间(s)利用率(%)利用率(%)提高(%)耗时(s)耗时(s) 162227303514320677.6985.157.460.40.6 293024023149310776.2777.31 1.040.6 1.3 3134833914483409174.8482.017.17 1.2 2.6 4175141896018564469.6174.22 4.61 2.27.1 5206753838258752665.1871.53 6.35 5.320.9 622818471126781148766.8273.74 6.928.141.4 72410510045152221368165.9973.427.4312.363.6 82712914654208281847570.3579.328.9718.4102.1 93215016708231012019372.3282.7410.4228.3143.22期於春月等:中厚板热轧生产调度优化方法287表2实例1的生产数据Table2Production data of thefirst example规格终轧厚度(mm)终轧长度(mm)块数p i1(s)w i(s)p i2(s)单坯加工周期(s) I121450029816870336II161650045626670392III201250045615484294IV221250037018256308V241050057019642308VI30950044218256280表3实例1的调度结果Table3Schedule for thefirst example板坯方案1方案2号i ST i1F T i1ST i2F T i2x i,i+1ST i1F T i1ST i2F T i2x i,i+1 109826633600982663360 298196364434238981963644340 343449075682614196252518588182 45045608268961443449075682698 55746308969661458864491098014 664470096610363366587149801050126 710361092124613302884089610501134238 81120117613301414238113411901344142828 91414147016241708281218127414281512238 10149815541708179223815121568172218060 111792186220442100015681638182018760 12186219322114217001638170818901946238 13193220022184224023819462016219822540 1422402310250625480201620862282232442 15231023802576261802128219823942436126 162380245026462688238232423942590263242 1726882758295429960243625062702274414 182758282830243066238252025902786282856 19306631083290334614264626882870292656 20312231643346340214274427862968302442 21317832203402345814282828703052310856 223234327634583514/2926296831503206/图10实例1的调度甘特图Fig.10Scheduling Gantt chart of thefirst example288自动化学报36卷5结论现有的中厚板热轧生产调度启发式规则,简单实用,适合解决单一规格中厚板热轧生产调度问题,但灵活性差,难以实现多规格中厚板热轧生产调度最优化.本文用AON网络对问题进行描述,提出并利用AON网络的平衡定理,建立了生产调度优化的数学模型,并利用优化软件LINGO进行求解.计算结果表明本文提出的优化方法,与现有的启发式规则相比,可以实现多规格中厚板热轧生产调度优化,获得更高的轧机利用率,所得到的生产调度方案,生产节奏稳定,更有利于组织生产和延长设备使用寿命.本文提出的AON网络平衡定理,对从事网络计划优化、项目管理、单机排序等问题的研究,也有一定的借鉴作用.References1Porter D.Thermomechanical processing on hot strip and plate mills.Ironmaking and Steelmaking,2001,28(2): 164−1692Hu Xian-Lei,Zhao Zhong,Wang Jun,Wang Zhao-Dong, Liu Xiang-Hua,Wang Guo-Dong.Optimization of holding temperature and holding thickness for controlled rolling on plate mill.Journal of Iron and Steel Research,International, 2006,13(3):21−253Jiao Zhi-Jie,He Chun-Yu,Chen Bo,Wang Guo-Dong.Pro-cess control system for plate mill in Shougang.Journal of Northeastern University(Natural Science),2004,25(5): 412−415(矫志杰,何纯玉,陈波,王国栋.首钢中厚板轧机过程控制系统.东北大学学报(自然科学版),2004,25(5):412−415)4Tang L X,Liu J Y,Rong A Y,Yang Z H.A multiple trav-eling salesman problem model for hot rolling scheduling in Shanghai Baoshan Iron and Steel Complex.European Jour-nal of Operational Research,2000,124(2):267−2825Cowing P.Aflexible decision support system for steel hot rolling mill puters and Industrial Engineer-ing,2003,45(2):307−3216Stauffer L,Liebling T M.Rolling horizon scheduling in a rolling-mill.Annals of Operations Research,1997,69(1): 323−3497Heedman P J.Shorter process times in the controlled rolling of plate.Journal of Mechanical Working Technology,1978, 2(2):117−1288Yao Xiao-Lan,Liang Qi-Hong,Zhang Di-Sheng.Optimiza-tion of rhythms in controlled rolling.Transactions of Beijing Institute of Technology,2004,24(4):327−330(姚小兰,梁启宏,张迪生.控制轧制节奏的优化.北京理工大学学报,2004,24(4):327−330)9Jiao Zhi-Jie,Hu Xian-Lei,Zhao Zhong,Qiu Hong-Lei,Liu Xiang-Hua,Wang l pacing control on plate mill at Shougang.Journal of Iron and Steel Research,2005, 17(1):72−76(矫志杰,胡贤磊,赵忠,邱红雷,刘相华,王国栋.首钢中厚板轧机轧制节奏的控制.钢铁研究学报,2005,17(1):72−76)10Liu Quan-Li,Wang Wei,Zhu Rui-Jun,Li Ning,Jin Ji-Ling.Optimal scheduling method and its application for a bell-type batch annealing.Acta Automatica Sinica,2004,30(6): 974−980(刘全利,王伟,朱瑞军,李宁,金吉凌.罩式退火炉生产优化调度方法及其应用.自动化学报,2004,30(6):974−980)11Zhao Yu-Fang,Tang Li-Xin.Scheduling with agreeable re-lease times and due dates on a single continuous batch processing machine.Acta Automatica Sinica,2008,34(8): 957−963(赵玉芳,唐立新.释放时间和工期同序的单机连续型批调度问题.自动化学报,2008,34(8):957−963)12Kumar A S S,Tiwari M K.Modeling the slab stack shuffing problem in developing steel rolling schedules and its solution using improved,parallel genetic algorithms.International Journal of Production Economics,2004,91(2):135−147 13Dawson C W,Dawson R L.Generalised activity-on-the-node networks for managing uncertainty in projects.In-ternational Journal of Project Management,1995,13(6): 353−36214Marek M,Grzegorz W,Jan W.Simulated annealing and tabu search for multi-mode resource-constrained project scheduling with positive discounted cashflows and differ-ent payment models.European Journal of Operational Re-search,2005,164(3):639−668於春月东北大学流程工业综合自动化教育部重点实验室博士研究生.主要研究方向为生产调度与组合优化.本文通信作者.E-mail:ycy neu@(YU Chun-Yue Ph.D.candidate atNortheastern University.Her researchinterest covers production schedulingand combinational optimization.Cor-responding author of this paper.)王成恩东北大学教授.主要研究方向为计算机集成制造系统、多学科设计优化系统集成技术.E-mail:wangc@(W ANG Cheng-En Professor atNortheastern University.His re-search interest covers computer inte-grated making system(CIMS),multi-disciplinary design optimization system integrated technol-ogy.)曲蓉霞东北大学副教授.主要研究方向为制造执行系统.E-mail:qurongxia@(QU Rong-Xia Associate professorat Northeastern University.Her mainresearch interest is manufacturing ex-ecutive system.)。
提高中厚板成材率的方法探讨
６ ０ ％以上 ， 并获得较高的产率和回收率 ， 分别达到 ８ ２ ． ０ １ ％、 ９ ５ ％， 因此 ， 笔者认为用焙烧一 磁选工艺对莫托萨 拉铁矿选矿是可行的。
品， 那就需要 ３ 张钢板 ； 但是 ， 如果企业可以进行两种产 品的混合切割 ， 那 么就只需要切割５ 张钢板来生产 Ａ产
剩下的坯料就可以用来切割 Ｂ 产品， 这样 Ｂ 产品只需 业对资源的有效利用率， 但目 前我国 众多中小钢铁企业 品， 在中 厚板成材率方面仍处于劣势。 要额外再拿 ２ 张钢板切割就足够了， 同样是生产一样多
（ ３ ） 还原焙烧一 磁选工艺流程简单 ， 莫托沙拉赤铁矿
铁矿要达到这样的结果， 对原矿必须细磨， 因为该矿石为 显微磷片状结构， 结晶粒度仅为０ ． ０ １ ～ ０ ． ０ ３ ｍ ｍ ， 非常细。
试验过程 中还发现磁团聚现象很严重 ， 两段磁选间需加 脱磁装置。
焙烧后可磨性好， 磨矿成本低， 回收率较高， 为有效利用 资源和控制建厂投资提供了前提条件， 可做为今后莫托
行磁选机试验 ， 由于实验室磁选机最大场强为 １ ４ ０ ０ Ｏ ｅ ，
无法提高到１ ６ ０ ０ Ｏ ｅ ， 只能按此场强进行试验， 试验结果 见表 ８ ， 铁精矿多元素分析见表９ 。
表 ９ 铁精矿 多元素分析 单位
磁选机试验结果表明， 经过两段磁选， 铁精矿品位
二、 中厚板成材率的影响因素
１ ． 烧损 因素
的产品， 前者分开切割使用了８ 张钢板， 而后者混合切割
只需要７ 张钢板 ， 可见 ， 品种多样化和是否有效组合也会
中厚板生产计划与精整设备匹配的研究与实践魏鹏隆安帅
中厚板生产计划与精整设备匹配的研究与实践魏鹏隆安帅发布时间：2021-09-06T14:09:06.302Z 来源：《时代建筑》2021年10期5月下作者：魏鹏隆安帅[导读] 目前，厚板厂规模小，品种多，规格多，修理四次。
随着现代设备的应用，产品质量有了很大提高。
在合同交付时间方面仍然存在问题，不能满足客户的需要。
文章分析了中厚钢板生产线生产中平面设备存在的问题，提出改进建议，评价改进效果。
新疆八一钢铁有限公司轧钢厂中厚板分厂魏鹏隆安帅摘要：目前，厚板厂规模小，品种多，规格多，修理四次。
随着现代设备的应用，产品质量有了很大提高。
在合同交付时间方面仍然存在问题，不能满足客户的需要。
文章分析了中厚钢板生产线生产中平面设备存在的问题，提出改进建议，评价改进效果。
关键词：中厚板生产；优化分析；匹配；规格研究；前言根据中厚板品种、规格和少量订货的生产特点，结合某中厚钢板公司生产计划的制约因素，提出了钢坯装配、加热、轧制型材、冷却能力等生产计划优化措施在实施这些措施之后，实现了均衡稳定的计划生产，提高了设备的运行速度和每小时产量，保证了合同的执行率，并最大限度地提高了效率。
一、各岗位担负的质量职责1.双边剪以圆盘式双边剪和滚切式双边剪为主双向剪切机主要应用于硅片纵向边缘的剪切，主要分为圆盘双向剪切机和卷式双向剪切机。
双面圆盘切削，当两对圆盘刀片旋转时，切割钢板，圆盘切削刃穿过钢板边缘滑槽到达断边。
圆盘剪结构简单，可切割移动钢板，适用于长钢板的剪切。
上下刃口之间必须保持一定的轴向间隙和径向间隙，以保证横截面质量、肉粘度和毛刺。
薄钢板切边间距小，厚钢板切边间距大。
轴向间隙越大，越容易倒塌。
双向剪切技术。
所有宽度公差都需要正公差。
为节约和防止金属损耗，采用微带剪切。
镰刀的坡度不得超过实际长度的0.2%。
应限制钢板的镰刀弯度和切割斜率，并保证钢板有序尺寸的最小矩形。
2.定尺剪以铡刀剪和滚切剪为主燃气机剪刀的结构。
合成气机的切削是一种一端大而另一端小的结构。
浅谈中厚板生产计划的优化对生产的影响
３ 生产计划的优化
３１ 生产计划与辊型的合理配ｔ ． 济钢中厚板厂目 前基本上使用平辊轧制， 一般 的排列原则为先宽后窄、 先薄后厚。初期受轧辊弹 跳的影响， 横向同板差表现为 中间厚度 比两侧薄
Ｌ Ｓｕ － ， Ｎ Ｒ －ｕ． Ｃ ｕ ． Ｕ ｅ Ｉ ｍ １ Ｓ Ｇ ｇｉ ＬＵ ｎ Ｎ Ｗ ｉ ｌ ６ Ｏ ｕ Ｉ ｈ Ｉ （ｉ ｎ ｎ Ｓｅｌ ｕ ， ａ ２００ ， ｉ ） Ｊ ａ Ｉ ａｄ ｅＧｒ ｐ ７ ｎ １１ Ｃ ｎ ｎ ｒ ｎ ｔ ｏ ｏ ｉ ｎ ５ ｈａ Ａ ｓ ｃ， ｏｄｒ ｆ ｈｓ ｂｉ ｉｔ ｐ ｙ ａｉｔ ｏ ｅｕｐ ｅｔ ｃｍ ｉｎ ｅｕ ｍ ｎ ｌ ｅ ｏ ｐｏ ｕｔ ｎ ｅ ｔｅ ｂｔ ｔ Ｉ ｒｅ ｔ ａ ｅｔ ｎ ｎｏ ｔ ｂｉ ｆ ｉｍ ｎ， ｂ ｉｇ ｉ ｅｔ ｌ ｒｄ ｃｏ ｌ ａ ｈ ａ ｒ ｎ ｏ ｔ ｒ ｒ ｇ ｌ ｈ ａ ｅ ｌｙ ｑ ｏ ｎ ｑｐ ｅ ｖ ｎ ｉ ｉ ｔ ｎ ｍ ｄ ｍ ｈａｙ ｔ ｐ ｎ ｏ Ｊ ａｇ ｔｅ ｉｉ ｔ ｎ ｐｏｕｔｎ ｎ ｗ ｌａ ｔｅ ｃｏ ｉｏ ｍｅｉｍ ａｙ ｔ ｐｏ ｅｉ －ｅｖ ｐａｅ ｔ ｉ ｎ ， ｏｔ ｚ ｉ ｏ ｒｄ ｃｏ ｐ ａ ｅ ｓ ｅｅｔ ｔ ｄｕ ｈ ｖ ｐ ｅ － ｕ ｌ ｌ ｆ ａ ｇ ｈ ｐ ｍ ａ ｏ ｆ ｉ ｌ ｓ ｌ ｈ ｆ ａ ｆ ｆ ｎ ｅ ｌ ｒ ａ ｄｃｉ ａｅ ｌ ｅ ｆ ｍ ｍ ａｐｃ ｉ ｌｄｄ ｌ ｓ ｈａｉ ａｉｔ ｏ ｆｒａｅ ｃｏｉ ａｉｔ ｏ ｃｏｎ ｂｄ ｐｏｕ－ ｕｔ ｎ ａａ ｚｄ ｓ ｅ ｅｔ ｎ ｕｅ ｒｌｐｓ， ｔ ｇ ｌｙ ｕｎｃ， ｌｇ ｌｙ ｏｌ ｇ ， ｄ ｃ ｏ ｒ ｎｙ ｒ ｏ ｓ ｓ ｏ ｃ ｏ ａ ｅ ｎ ｂｉ ｆ ｏ ｎ ｂ ｉ ｆ ｉ ｅ ｒ ｔ ｎ ｄ ｃ ａｄ ｔ ｎｐｒｎ ａｄ ｔ ｒｉ ｏ ｓ ｂ ｅ Ａ ｄ ｏｔ ｉ ｔ ｎ ｎｉｅ ｂｌ ｍ ｔ ｉ ｉ ｌ ｅ ｓ－ ｉ ｐｏｕｔ ｎ ｈ ｔ ｓｏｔ ｇ ｈ ｃａｇ ｇ ｌ ， ｎ ｔｅ ｉ ｚ ｉ ｐｉ ｐ ｏ ｉｅ ａｅａ ｎ ｕ ｄ ｏ ｒ ｓ ｏ ｒ ａ ｉ ｎ ｏ ｈ ｎ ｆ ｔ ａ ｃ ｈ ｐ ｍ ａｏ ｒ ｃ ｌ ｆ ｔ ｒ ｌ ｄ ｅ ｌ ｃ
中厚板剪切优化及提高成材率分析
中厚板剪切优化及提高成材率分析江阴兴澄特种钢铁有限公司余道军摘要：江阴兴澄特种钢铁公司4300中厚板投产半年以来，各方面运行情况比较稳定，但是综合成材率很低，现场跟踪采集数据，总结出原因是剪切的切边及切头尾较大，本文主要介绍剪切的优化方法及对提高成材率分析。
2011年5月份兴澄特钢4300中厚板（简称4300）综合成材率在84%左右，比设计成材率要低。
国内同行综合成材率普遍可以达到90%以上，相比其它钢厂还有很大的差距，因此提高成材率还有很大的潜力。
排除轧制调试废品，探伤或性能不合判废和精整因素等造成成材率损失的因素，其中计划成材率是关键部分，而钢板的切头切尾是主要因素，占成材率损失的50%左右，因此必须减少切头和切尾量。
通过现场跟踪和采集数据，发现4300目前存在的问题有切头尾量和切边量明显偏大，多数情况下是钢板切头尾量大，而部分钢板切边量不足，主要原因有坯料设计不合理，轧制板型不良和板局部表面缺陷，基于现有的数据进行以下分析：图1—4300不同规格钢板切头尾量汇总图2—4300不同长度钢板切头尾量汇总如图1和图2，4300目前切头尾量较大的主要是集中在30以下的规格，轧制压缩比大，长度过长，板舌头或者鱼尾较大。
厚80~100板切头尾量相对较大，主要是因为头尾双鼓折叠较深，剪切量较大。
如图3所示，钢板的切头尾量随着轧制的压缩比增加而明显增加，因此，在组坯时不仅要精确设计好计划板的长度，减小剪切余量，还要考虑压缩比，即相同规格的板尽量选用薄的坯料轧制，如表1所示，轧制厚50钢板选用300的坯料比370的坯料平均切头尾量要少555-327.5=227.5，减小了2/5的切边量，提高了成材率。
图3—4300钢板切头尾量与轧制压缩比关系表1—4300不同坯料轧制相同规格切头尾量比较4300钢板目前边部的缺陷主要有塌边，折叠，微裂纹，单鼓或者双鼓，边部凹陷或者凸出等。
如图4，造成薄板切边量增加的原因主要有板型镰刀弯，板边部形状凸出或者凹陷。
基于工艺优化的中厚板材生产理论研究
基于工艺优化的中厚板材生产理论研究摘要：中厚板生产合同组批优化问题是一个典型的组合优化问题，对中厚板生产企业的计划排程、生产效率及市场反应速度等有重要影响。
本文以废料最小和坯料长度最大为优化目标，考虑了公差、压缩比、展宽比和最大板坯长度等约束条件，使用启发式算法解决该优化问题，并已运用于生产实际中。
关键词：中厚板组批启发式算法中厚板的生产是一种典型的小批量、多品种按照合同制造的生产方式。
按照长度、宽度、厚度、钢种、定尺方式、公差等工艺参数分为不同的规格，各种规格有不同的工艺方法和生产路线，并对各项技术指标有严格的要求。
中厚板厂每个月一般要处理上千份合同，生产数百种不同规格的产品，同时生产过程又十分复杂，要经过连铸、切割、加热、粗轧、精轧、控冷、矫直、切头、切边、定尺等十几道工序。
这就不仅要求生产过程具有较大的柔性，能在不同的规格之间进行高效的转换，更重要的是如何通过扩大各个规格的批量，来减少转换时间，提高生产效率。
中厚板的生产批量由两个因素决定：一是合同的工艺参数要求，只有相同规格的产品才能在同一批进行生产；二是轧制后的母板。
母板有效长度一般较长，必须进行分割以达到用户要求的交货长度。
而生产母板的轧制过程往往是整个生产过程的瓶颈，并且每次的生产转换成本很高，为提高它的生产效率，同一批生产的合同必须有相同的母板长度。
因此，中厚板生产的一个关键问题，就是如何使尽可能多的规格相同但交货长度不同的合同组合在一个生产批次中，按相同母板长度进行生产。
这一过程通常称为合同组批。
1、模型的提出作如下约定———坯料长度；———坯料宽度；———坯料厚度；———合同钢板长度；———合同钢板宽度；———合同钢板厚度；———母板长度；———单块定尺板所需的连铸坯长度；———倍尺数———展宽比；———压缩比；———母板切头长度；———母板切尾长度；———烧损率；———单边切边量；d———母板纵向宽度差；如果，则表示小于或等于的最大整数。
2023年中厚板项目建设实施方案
中厚板项目建设实施方案目录前言 (4)一、运营管理 (4)(一)、公司经营宗旨 (4)(二)、公司的目标、主要职责 (5)(三)、各部门职责及权限 (6)(四)、财务会计制度 (9)二、发展规划分析 (11)(一)、公司发展规划 (11)(二)、保障措施 (12)三、法人治理 (13)(一)、股东权利及义务 (13)(二)、董事 (15)(三)、高级管理人员 (16)(四)、监事 (19)四、行业、市场分析 (20)(一)、完善体制机制，加快XXX市场化步伐 (20)(二)、推动规模化发展，支撑构建新型系统 (22)(三)、强化技术攻关，构建XXX创新体系 (23)五、中厚板项目监理与质量保证 (24)(一)、监理体系构建 (24)(二)、质量保证体系实施 (26)(三)、监理与质量控制流程 (27)六、产品规划方案 (31)(一)、建设规模及主要建设内容 (31)(二)、产品规划方案及生产纲领 (32)七、中厚板项目环境影响评估 (34)(一)、中厚板项目环境影响评估 (34)(二)、环境保护措施与治理方案 (35)八、企业合规与伦理 (36)(一)、合规政策与程序 (36)(二)、伦理规范与培训 (37)(三)、合规风险评估 (38)(四)、合规监督与执行 (40)九、创新驱动 (41)(一)、企业技术研发分析 (41)(二)、中厚板项目技术工艺分析 (42)(三)、质量管理 (43)(四)、创新发展总结 (44)十、知识产权管理与保护 (44)(一)、知识产权管理体系建设 (44)(二)、知识产权保护措施 (45)十一、中厚板项目安全与环保管理 (47)(一)、安全管理体系建设 (47)(二)、安全风险评估与防范 (50)(三)、环境保护与可持续发展 (51)(四)、安全文化建设与培训 (52)(五)、监督与检查机制 (53)(六)、事故应对与处置 (55)(七)、社会责任与公众参与 (57)(八)、安全与环保绩效评估 (59)十二、成果转化与推广应用 (61)(一)、成果转化策略制定 (61)(二)、成果推广应用方案 (62)前言有效的项目运营是实现项目目标与提升组织价值的基石。
我国新建中厚板轧机工艺方案的探讨
我国新建中厚板轧机工艺方案的探讨一、国内新建中厚板轧机工艺特点经过长期生产实践与现代化科学技术的发展，中厚板轧机生产工艺方案有两种，一种是传统的常规中厚板生产线，采用单张钢板轧制方式，轧机布置型式有：落后的三辊劳特式轧机、单机架四辊轧机、双机架二辊粗轧＋四辊精轧机、双机架四辊粗轧＋四辊精轧机组；另外一种布置型式为卷轧中厚板生产线（炉卷轧机），是从上世纪80年代逐步发展起来的，即可单张钢板轧制，又可采用卷轧方式生产中厚板。
现将两种工艺方案的优缺点简介如下：1.常规中厚板生产线（1）常规中厚板生产线的优点适合生产高档次中厚板。
由于坯料长度较短，一般在1300～4500mm之间，因此可以采用横轧方式生产中厚板，能够生产海洋平台用Z向钢等具有双向性能要求的钢材品种。
坯料较厚（150～250mm），适合轧制厚度较厚、压缩比较大、强度要求较高的专用钢板品种，如厚规格的锅炉板、压力容器板、造船板、桥梁板、结构板等品种。
相比节省一次性投资。
常规中厚板生产线设备国产化进程较快，大部分设备可以国内制造，同时备品备件可实现国产化，运行成本相对较低。
生产品种灵活，适合生产小坯量、多品种产品。
（2）常规中厚板生产线的缺点成材率相对较低，老企业落后的生产线成材率为88％左右，现代化的生产线成材率可达到92～94％。
在常规中厚板生产线上单张轧制钢板，由于设备间距、轧件头尾温差的限制，不可能生产大单重的钢板，这对钢板的成材率及生产效率造成不利影响。
不适合生产薄而宽规格的中厚板产品。
中厚板轧机可以生产很宽的钢板，但由于受轧制温度的限制，厚 4mm 左右的宽幅中板是中厚板轧机的极限产品，生产难度较大，生产量很小，现国内常规中厚板轧机可以大批量生产的厚度范围一般在 6mm 以上。
2.卷轧中厚板生产线（炉卷轧机）（1）卷轧中厚板生产线的优点用卷轧的方式生产钢板，通过增大坯料长度（最大18000mm ），可大幅度提高单重，实现多倍尺轧制，减少单张钢板轧制的切头尾损失，提高综合成材率和生产效率，降低生产成本。
中厚板日产5000吨策划方案
中厚板日产5000吨策划方案中厚板分厂2020年11月8日依据2021年八钢公司产量目标任务分解情况，需要中厚板2021年年产商品量120万吨，完成产量目标提升生产效率是核心，关键是要提高台时产量，使轧机产能达到日产5000吨，但现有的工序能力与这一目标存在一定差异，需要对制约轧制能力的坯料单重、瓶颈工序、生产组织模式、设备维护水平、生产过程管控等方面进行系统优化。
表1-1 2021年各月生产计划（轧制量）1日产5000吨能力分析1.1工序能力核算1.1.1生产条件表1-1 各工序生产条件1.1.2工序能力现状2020年平均板坯尺寸250*1800*2853，单重10.08吨，品种钢比例75%，三倍尺，各工序生产能力见表1-2。
加热炉具备品种钢冷坯20块/小时，日产能4500吨，30%热装产能5000吨生产能力，轧机仅具备4394t/天生产能力，分段效率能力仅具备3700t/天，剪切线生产能力仅具备成品产量3500t/天。
为了满足轧机日产5000t，前后工序应达到5000-5200t/天的产能水平，二切、轧机、分段、精整能力不足。
1.2日产5000t应具备的条件1.2.1二切及上料能力轧机日产5000t，二切线按95%作业率，板坯库输出上料产量需要达到219t/h，目前板坯倍尺二切最大切割产量为4400吨，为了满足轧机日产5000t，前后工序应达到5000-5200t/天的产能水平，二切产量不足以支撑日产5000t需求，故：（1）制定板坯二切攻关，通过提升切割速度、辊道输送速度、板坯切割尺寸定位时间、板坯切割定尺优化等4各方面进行攻关，最终攻关目标5000t/天；（2）板坯原料缺口600吨至800吨板坯输出上料产量需要由定尺计划进行补充上料，定尺坯计划一方面需要二切线利用轧线停机换辊检修时间（每周12小时）进行集中切割，另一方面人工切割进行补充，每日至少需要切割500吨；1.2.2轧机能力轧机日产5000t，按91%作业率，台时产量需要达到228t/h,这取决于小时块数和单重，单重经过2019年提升后，基本可提升空间有限，那么关键在于小时块数的提升上，即需要具备23块/h条件。
中厚板减量化轧制初探
中厚板减量化轧制初探【摘要】通过成分减量化设计，配合采用相应的轧制工艺，成功实现由Q345C升级到Q345E、由Q345D升级到Q420E，产品性能指标优良，满足国标的性能要求，减量化成效显著，具有较强的推广价值。
【关键词】减量化 Q345 Q420 微合金化保护浇注1.前言由于金融危机的影响，2009年全球钢铁需求进一步缩减，钢铁业供大于求的形势已成定局，钢铁产品价格大幅度下调，利润空间进一步被压缩，在此形势下，减量化生产模式走入了我们的视野。
所谓减量化，即采用较低的成本配合采取各项配套的工艺措施生产高附加值产品。
天津钢铁集团有限公司（以下简称天钢）瞄准当前形势，自2009年以来，利用现有3500mm双机架中厚板轧机、ACC层流冷却等在线配套的工艺装备，同时配合采用CR、TMCP轧制工艺的技术优势，进行了Q345系列升级更高级别低合金高强钢板的生产工艺初探。
通过生产开发实践，天钢完成了≤40mm规格产品的减量化轧制的成分设计与工艺开发，可实现由Q345C 升级到Q345E、Q345D升级到Q420E。
现已实现了减量化技术应用的规模化，生产出的产品性能均匀稳定，深受用户好评，为天钢拓展了利润空间，具有较强的推广价值。
2.研究内容2.1 产品质量要求成分上，常规的Q345C、Q345D、Q345E及Q420E的成分设计要求见表1。
根据GB/T 1591-1994标准，低合金高强钢板的力学性能应符合表2的规定。
2.2工艺设计方案本次试验力求通过Q345C和Q345D的成分升级轧制更高级别的产品，初步设计的升级思路为Q345C→Q345E、Q345D→Q420E。
2.2.1 工艺路线：转炉—LF炉—连铸—板坯检验—加热—高压水除鳞—粗轧—精轧—ACC冷却—热矫—精整—检验入库2.2.2 成分设计：化学成分的设计原则为低碳高锰，配合添加适量的Al和Nb两种微合金化元素，冶炼成分按表1中Q345C和Q345D的成分内控要求执行。
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中厚板生产计划优化方案探索
发表时间：2017-11-29T11:53:19.760Z 来源：《基层建设》2017年第24期作者：王如江李圣贤赵裕健吕品[导读] 摘要：近年来，我国的经济发展迅猛，为了保证经济结构的合理性，政府加大了对制造业的扶持力度。
中厚板作建筑工程常用的板件，其订单具有多品种、多规格、小批量的特点。
为了保证中厚板生产的科学性和合理性，对其生产计划方案进行优化是非常重要的。
基于此，文章结合邯钢中板厂中厚板生产计划的制约因素，从板件的加热、冷却等方面提出了相应的优化措施，以期能提高中厚板的生产水
平。
河北钢铁集团邯钢有限责任公司河北邯郸 056001
摘要：近年来，我国的经济发展迅猛，为了保证经济结构的合理性，政府加大了对制造业的扶持力度。
中厚板作建筑工程常用的板件，其订单具有多品种、多规格、小批量的特点。
为了保证中厚板生产的科学性和合理性，对其生产计划方案进行优化是非常重要的。
基于此，文章结合邯钢中板厂中厚板生产计划的制约因素，从板件的加热、冷却等方面提出了相应的优化措施，以期能提高中厚板的生产水平。
关键词：中厚板；生产计划；优化方案
引言
建筑行业的发展离不开高性能材料的支持，中厚板作为建筑施工中的小批量材料，其生产品种包括普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金结构钢、造船用钢、工程机械用钢、桥梁钢、压力容器钢、管线钢、抗层状撕裂钢及高层建筑用钢等中厚板材。
但由于合同总量少、规格品种多，在中厚板生产过程中，企业需要优化轧制生产计划，保证合同能够及时兑现，提升企业的经济效益。
因此，企业在中厚板生产过程中，应对其生产计划进行优化，保证中厚板生产能够满足企业的经营需求。
1邯钢中板厂简介
多年来邯钢中板厂一直倡导以质量求生存的理念，产品质量优良性能稳定，2006年宽厚板线高强度船板D32、D36一次性通过中国、英国、法国、德国、美国、挪威、日本、韩国、意大利九国船级社的认证；2007年3月顺利通过欧标认证，获得钢板出口欧洲的许可证。
2006-2013年船体用结构钢、低合金高强度钢Q460C、锅炉压力容器用钢Q345R等多个产品获冶金产品金杯奖。
邯钢中板厂中板线为1991年6月投产，现有两座加热炉，分别为步进梁式和推钢蓄热式加热炉，轧机型式为3000mm四辊可逆式轧机，最大轧制力为4000吨，轧制成品钢板尺寸为6～40×1000～2600×6000～14000mm。
2012年9月进行HAGC厚度自动控制系统改造及主传动系统改造，新增HAGC控制系统和二级控制模型，建立轧机和生产三级、加热炉二级自动化系统的通讯，改造轧机区水平传动控制、实现轧机区垂直和水平自动化轧钢的目标,设计年产能力70万吨。
2中厚板生产工艺
在对中厚板生产计划方案进行优化前，我们需要对中厚板的生产工艺流程进行一个详细的了解，具体如图所示：
3中厚板生产计划方案的优化措施
3.1生产线优化
3.1.1中板线
中板线为1991年6月投产，现有两座加热炉，分别为步进梁式和推钢蓄热式加热炉，轧机型式为3000mm四辊可逆式轧机，最大轧制力为4000吨，轧制成品钢板尺寸为6～40×1000～2600×6000～14000mm。
2012年9月进行HAGC厚度自动控制系统改造及主传动系统改造，新增HAGC控制系统和二级控制模型，建立轧机和生产三级、加热炉二级自动化系统的通讯，改造轧机区水平传动控制、实现轧机区垂直和水平自动化轧钢的目标,设计年产能力70万吨。
3.1.2宽板线
宽厚板线为2006年6月份投产，采用3500mm四辊可逆式单机架中厚板轧机，最大轧制力为7000吨，配备有先进的AGC系统，轧制成品钢板尺寸为8～80×1500～3300×6000～16000mm。
2014年进行升级改造，3500mm轧机全部采用西马克控制技术，实现了自动弯辊功能；新增γ射线三点测厚仪；增加机后侧待温辊道；新增轧制过程控制模型，具有PSC（规程计算）、PFC（板形和平直度控制）、ASC （自动平面形状控制）、MTS（物料跟踪）等先进功能模块，实现轧钢过程包括批量轧制策略的全自动控制。
钢板控制冷却包括超快冷段（DQ）和层流冷却段（ACC），通过预矫直机+DQ+ACC+热矫直机组合，可以真正实现热机械轧制工艺（TMCP），开发出高强高韧细晶钢板如Q550-960、超低碳贝氏体钢如X60-80、E/F级船板、海洋平台用钢等产品,设计年产能力100万吨。
3.1.3热处理工艺
热处理生产线为2007年9月投产，主体设备为一座83.6米无氧化辐射管热处理炉、一座79.9米辊底式明火炉，产线配有抛丸机、加速冷却装置、强力矫直机等设备，可用于压力容器钢、Z向钢等钢板的正火及回火，设计年产能力15万吨。
3.2辊型情况
首先，轧钢生产以轧机为中心，轧辊辊型直接影响生产计划的执行，特别是对厚度≤10mm产品的轧制影响更大。
生产计划中的总原则是：应先轧薄规格，后轧厚规格；先轧宽规格，后轧窄规格；先轧变形抗力小钢种，后轧变形抗力大钢种；先轧表面质量要求不高的钢种，后轧表面质量要求高的钢种；先轧较成熟的品种，后轧难轧的品种。
情况。
所以轧制计划的编排原则是先宽后窄、先厚后薄再厚，按龟壳布局安排。