CN115345032B - 一种炼钢-连铸中间包计划优化方法、装置及电子设备 - Google Patents

一种炼钢-连铸中间包计划优化方法、装置及电子设备 Download PDF

Info

Publication number
CN115345032B
CN115345032B CN202211264592.9A CN202211264592A CN115345032B CN 115345032 B CN115345032 B CN 115345032B CN 202211264592 A CN202211264592 A CN 202211264592A CN 115345032 B CN115345032 B CN 115345032B
Authority
CN
China
Prior art keywords
tundish
small
packet
constraint
width
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202211264592.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115345032A (zh
Inventor
李志伟
范铁军
陈红雨
王悦晓
吴洪义
施灿涛
徐永恒
杨星
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Metallurgical Industry Planning And Research Institute
Ningbo Iron and Steel Co Ltd
Original Assignee
China Metallurgical Industry Planning And Research Institute
Ningbo Iron and Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Metallurgical Industry Planning And Research Institute, Ningbo Iron and Steel Co Ltd filed Critical China Metallurgical Industry Planning And Research Institute
Priority to CN202211264592.9A priority Critical patent/CN115345032B/zh
Publication of CN115345032A publication Critical patent/CN115345032A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115345032B publication Critical patent/CN115345032B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/04—Manufacturing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2111/00—Details relating to CAD techniques
    • G06F2111/04—Constraint-based CAD

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

本发明提供了一种炼钢‑连铸中间包计划优化方法、装置及电子设备，方法包括：获取炼钢‑连铸生产计划中的中间包集合，所述中间包集合包括多个小中包；以中间包利用率最大为目标函数对所述中间包集合中的所述小中包进行优化处理，生成最终中间包集合，其中，所述优化处理的约束条件包括在线调宽约束、混浇规则和多流异宽约束，所述在线调宽约束用于约束连铸机同一流生产的相邻钢坯的宽度差，所述混浇规则用于约束相邻炉次的钢种成分差异，所述多流异宽约束用于约束连铸机各流生产的钢坯宽度。本发明同时考虑在线调宽、混浇规则和多流异宽对中间包进行优化处理，有效提高了中间包利用率，降低了生产成本。

Description

一种炼钢-连铸中间包计划优化方法、装置及电子设备
技术领域
本发明涉及工业生产过程优化技术领域，具体而言，涉及一种炼钢-连铸中间包计划优化方法、装置及电子设备。
背景技术
在钢铁行业的炼钢-连铸生产计划中，炼钢计划是对生产订单进行组炉形成炉次计划，连铸计划是对炉次进行组浇的浇铸计划。其中，组浇的过程实际上是以中间包为单位形成中间包计划，包括对输入的炉次计划和生产指标进行处理，在满足生产约束的前提下，优化中间包计划，在给定的炉次计划中挑选炉次以达到生产指标给定的生产目标或范围，其中，优化中间包计划就是确定最少的中间包数量，以提高中间包利用率，降低生产成本。
目前，常利用计算机等设备对输入的炉次计划和生产指标进行处理，制定满足顾客订单要求和工艺约束的中间包计划。当面对多品种、多规格和小批量等生产订单时，上述现有技术针对不同宽度或不同品种的目标钢坯，需要更换结晶器，重新进行组浇，组浇过程中生成的中间包集合中存在大量小中包，即被分配的炉次数量未达到中间包寿命的中间包，中间包利用率低，造成钢铁资源的浪费，增加了生产成本。
发明内容
本发明解决的问题是如何提高中间包利用率，以降低钢铁生产成本。
为解决上述问题，本发明提供一种炼钢-连铸中间包计划优化方法、装置及电子设备。
第一方面，本发明提供了一种炼钢-连铸中间包计划优化方法，包括：
获取炼钢-连铸生产计划中的中间包集合，所述中间包集合包括多个小中包；
以中间包利用率最大为目标函数对所述中间包集合中的所述小中包进行优化处理，生成最终中间包集合，其中，所述优化处理的约束条件包括在线调宽约束、混浇规则和多流异宽约束，所述在线调宽约束用于约束连铸机同一流生产的相邻钢坯的宽度差，所述混浇规则用于约束相邻炉次的钢种成分差异，所述多流异宽约束用于约束连铸机各流生产的钢坯宽度。
可选地，以中间包利用率最大为目标函数对所述中间包集合中的所述小中包进行优化处理，生成最终中间包集合，包括：
以所述中间包利用率最大为所述目标函数、以所述在线调宽为约束条件对所述中间包集合中的所述小中包进行优化处理，生成第二小中包集合；
以所述中间包利用率最大为所述目标函数、以所述混浇规则为约束条件对所述第二小中包集合进行优化处理，生成第三小中包集合；
以所述中间包利用率最大为所述目标函数、以所述多流异宽约束为约束条件对所述第三小中包集合进行优化处理，生成所述最终中间包集合。
可选地，所述以所述中间包利用率最大为所述目标函数、以所述在线调宽为约束条件对所述中间包集合中的所述小中包进行优化处理，生成第二小中包集合，包括：
从第一小中包集合中依次选取所述小中包，每次选取两个未选取过所述小中包，判断两个所述小中包是否满足所述在线调宽约束，其中，所述第一小中包集合包括所述中间包集合中的所有所述小中包，所述在线调宽约束包括：两个所述小中包的炉次数量之和不超过所述中间包寿命，两个所述小中包钢种一致，两个所述小中包内炉次宽度差不超过设备允许的极限值；
若满足，则将两个所述小中包进行组合处理，更新所述第一小中包集合，直至所述第一小中包集合中任意两个所述小中包均不满足所述在线调宽约束，将更新后的所述第一小中包集合保存为所述第二小中包集合。
可选地，所述混浇规则包括第一子混浇规则和第二子混浇规则，所述以所述中间包利用率最大为所述目标函数、以所述混浇规则为约束条件对所述第二小中包集合进行优化处理，生成第三小中包集合，包括：
步骤S221，从所述第二小中包集合中选取两个未选取过所述小中包，判断两个所述小中包是否满足所述第一子混浇规则；若满足所述第一子混浇规则，则转至步骤S223；若不满足所述第一子混浇规则，则转至步骤S222；
步骤S222，判断两个所述小中包是否满足所述第二子混浇规则；若满足所述第二子混浇规则，则转至步骤S223；若不满足所述第二子混浇规则，则返回步骤S221；
步骤S223，将两个所述小中包进行组合处理，更新所述第二小中包集合；
步骤S224，重复步骤S221至步骤S223，直至所述第二小中包集合中任意两个所述小中包均不满足所述混浇规则，将更新后的所述第二小中包集合保存为所述第三小中包集合。
可选地，所述第一子混浇规则包括：混浇工艺规程和两个所述小中包内炉次宽度相等，所述第二子混浇规则包括：所述混浇工艺规程和所述在线调宽约束。
可选地，所述以所述中间包利用率最大为所述目标函数、以所述多流异宽约束为约束条件对所述第三小中包集合进行优化处理，生成所述最终中间包集合，包括：
步骤S231，获取炼钢-连铸生产计划中采用的铸机流数，根据所述铸机流数确定铸机同时生产不同规格钢坯的流数比例组合，所述流数比例组合包括多个流数比例；
步骤S232，对每个所述小中包内的炉次进行划分，获得多个中包段，并根据炉次顺序对所述中包段进行排序，其中，所述中包段包括同一所述小中包内钢种和宽度均一致的炉次；
步骤S233，从所述第三小中包集合中选取一个未选取过的所述小中包为当前小中包；
步骤S234，从所述流数比例组合中选取一个未选取过的所述流数比例，作为多流异宽的不同铸机流之间出坯差异的比例；
步骤S235，从所述第三小中包集合中依次选取除所述当前小中包以外的所述小中包为目标小中包，判断所述当前小中包和所述目标小中包是否满足所述多流异宽约束；若满足，则保存所述当前小中包和所述目标小中包组成的小中包组合；若否，则返回执行步骤S234；
步骤S236，在所有所述小中包组合中确定中间包利用率最大的小中包组合，对所述中间包利用率最大的小中包组合中的两个小中包进行组合处理，更新所述第三小中包集合；重复所述步骤S233至所述步骤S236，直至更新后的所述第三小中包集合中任意两个所述小中包均不满足所述多流异宽约束，将更新后的所述第三小中包集合保存为所述最终中间包集合。
可选地，所述多流异宽约束包括：两个所述小中包中相同序号的中包段钢种一致，相同序号的中包段炉次宽度差值大于设备允许的调宽极限值，相同序号的中包段所包含的炉次数量比例与选取的流数比例相同，两个所述小中包包含的炉次数量之和小于或等于所述中间包寿命。
可选地，所述获取炼钢-连铸生产计划中的中间包集合，包括：
获取炉次集合，所述炉次集合包括多个炉次；
对所有所述炉次进行分类，生成多个炉次批量子集，所述炉次批量子集包括同钢种和同钢坯宽度的所有所述炉次；
根据预设的中间包寿命对各个所述炉次批量子集分配中间包，获得中间包集合，其中，所述中间包寿命表示单个所述中间包的最大炉次数量。
第二方面，本发明提供了一种炼钢-连铸中间包计划优化装置，包括：
获取模块，用于获取炼钢-连铸生产计划中的中间包集合，所述中间包集合包括多个小中包；
优化模块，用于以中间包利用率最大为目标函数对所述中间包集合中的所述小中包进行优化处理，生成最终中间包集合，其中，所述优化处理的约束条件包括在线调宽约束、混浇规则和多流异宽约束，所述在线调宽约束用于约束连铸机同一流生产的相邻钢坯的宽度差，所述混浇规则用于约束相邻炉次的钢种成分差异，所述多流异宽约束用于约束连铸机各流生产的钢坯宽度。
第三方面，本发明提供了一种电子设备，包括存储器和处理器；所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现如第一方面任一项所述的炼钢-连铸中间包计划优化方法。
本发明的炼钢-连铸中间包计划优化方法、装置及电子设备的有益效果是：获取炼钢-连铸生产计划中的中间包集合，所述中间包集合包括多个小中包，小中包表示包括的炉次数量为达到中间包寿命。以中间包利用率最大为目标函数，同时以在线调宽约束、混浇规则和多流异宽约束为约束条件，对中间包集合中的所有小中包进行优化处理，生成最终中间包集合。其中，在线调宽约束用于约束连铸机同一流生产的相邻钢坯的宽度差，混浇规则用于约束相邻炉次的钢种成分差异，多流异宽约束用于约束连铸机各流生产的钢坯宽度，可对满足上述约束条件的小中包进行合并处理，能够在优化后的中间包符合生产指标的前提下，减少中间包的使用数量，提高中间包利用率，进而降低钢铁生产成本。
附图说明
图1为本发明实施例一种炼钢-连铸中间包计划优化方法的流程示意图；
图2为本发明实施例在线调宽约束下进行中间包优化的过程示意图；
图3为本发明实施例多流异宽约束下进行中间包优化的过程示意图；
图4为本发明实施例在线调宽约束和多流异宽约束下进行中间包优化的过程示意图；
图5为本发明实施例一种炼钢-连铸中间包计划优化方法的结构示意图；
图6为本发明实施例一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
在钢铁行业的炼钢-连铸生产计划中，在制定中间包计划时，其输入是炉次计划和生产指标，炉次计划给定了炉次的数量及每个炉次的属性，这些属性包括出钢记号，炉次所生产钢坯的最大宽度、最小宽度，炉次是否为精炼炉，可用于下游工序使用的钢坯重量、所需要中间包的类型。生产指标中给定了下一个生产周期所生产的总炉次数目标及上下限，总精炼炉次数目标及上下限，热轧工序所需要的烫辊材目标重量及上下限，热轧工序下游各机组所需要加工钢坯的目标重量及上下限。
本发明实施例提供的炼钢-连铸中间包计划优化方法，在对中间包集合进行优化之前，先获取炼钢-连铸生产计划中的中间包集合，包括：
获取炉次集合，所述炉次集合包括多个炉次。
具体地，获取炉次计划，炉次计划包括炉次数量和各个炉次的属性，其中，炉次计划给定了炉次的数量及每个炉次的属性，炉次属性包括钢种信息、炉次所生产钢坯的最大宽度和最小宽度、炉次是否为精炼炉、可用于下游工序使用的钢坯重量、炉次所需要中间包的类型和中间包寿命，所有炉次组成炉次集合，为中间包计划优化处理提供了数据。
对所有所述炉次进行分类，生成多个炉次批量子集，所述炉次批量子集包括同钢种和同钢坯宽度的所有所述炉次。
具体地，炉次属性包括钢种信息和钢坯宽度等数据，对炉次集合
Figure 926174DEST_PATH_IMAGE001
中的所有炉次进行汇总分类，生成多个炉次批量子集/>
Figure 577736DEST_PATH_IMAGE002
，其中，
Figure 91893DEST_PATH_IMAGE003
，每个炉次批量子集内所有炉次的钢种和钢坯宽度相同，炉次批量子集集合/>
Figure 221524DEST_PATH_IMAGE004
表示某钢种、某钢坯宽度下的炉次批量子集，可将各个炉次批量子集按照集合内的炉次数量进行递增排序。
根据预设的中间包寿命对各个所述炉次批量子集分配中间包，获得中间包集合，其中，所述中间包寿命表示单个所述中间包的最大炉次数量。
具体地，炉次计划包括中间包寿命，对于任意炉次批量子集，根据中间包寿命将该炉次批量子集中的各个炉次分配至中间包，被分配的炉次数量达到中间包寿命的中间包为满中包，被分配的炉次数量未达到中间包寿命的中间包为小中包，例如若一个炉次批量子集中包括的炉次数量为13，中间包寿命为8，则进行中间包分配会得到两个中间包，包括炉次数量为8的满中包和炉次数量为5的小中包。将所有满中包和小中包进行汇总，得到中间包集合。
本实施例中，获取炉次集合，根据钢种和钢坯宽度将炉次集合中的炉次进行分类，生成多个炉次批量子集。根据中间包寿命进行中间包分配，生成中间包集合，将炉次批量子集转化为满中包和小中包组成的中间包集合，可以有效针对分配炉次数量未达到中间包寿命的小中包进行优化处理，避免优化整体中间包集合导致部分无效优化，提高了工作效率。
如图1所示，本发明实施例提供的一种炼钢-连铸中间包计划优化方法，包括：
步骤S100，获取炼钢-连铸生产计划中的中间包集合，所述中间包集合包括多个小中包。
具体地，获取炼钢-连铸生产计划中的中间包集合，中间包集合包括满中包和小中包，其中，满中包中的炉次数量为单包最大炉次数量，小中包中的炉次数量小于单包最大炉次数量，满中包的数量越多，则中间包的整体数量越少，中间包利用率越高，反之，小中包的数量越多，则中间包的整体数量越多，中间包利用率月底。
步骤S200，以中间包利用率最大为目标函数对所述中间包集合中的所述小中包进行优化处理，生成最终中间包集合，其中，所述优化处理的约束条件包括在线调宽约束、混浇规则和多流异宽约束，所述在线调宽约束用于约束连铸机同一流生产的相邻钢坯的宽度差，所述混浇规则用于约束相邻炉次的钢种成分差异，所述多流异宽约束用于约束连铸机各流生产的钢坯宽度。
具体地，以中间包利用率最大为目标函数，以在线调宽约束、混浇规则和多流异宽约束为约束条件，对中间包集合中的小中包进行优化处理，合并符合要求的小中包，以降低小中包的数量，提高中间包利用率。
本实施例中，获取炼钢-连铸生产计划中的中间包集合，所述中间包集合包括多个小中包，小中包表示包括的炉次数量为达到中间包寿命。以中间包利用率最大为目标函数，同时以在线调宽约束、混浇规则和多流异宽约束为约束条件，对中间包集合中的所有小中包进行优化处理，生成最终中间包集合。其中，在线调宽约束用于约束连铸机同一流生产的相邻钢坯的宽度差，混浇规则用于约束相邻炉次的钢种成分差异，多流异宽约束用于约束连铸机各流生产的钢坯宽度，可对满足上述约束条件的小中包进行合并处理，能够在优化后的中间包符合生产指标的前提下，减少中间包的使用数量，提高中间包利用率，并且同一浇次能够生产出多种规格的生产坯料，提高了生产效率，降低了钢铁生产成本。
可选地，以中间包利用率最大为目标函数对所述中间包集合中的所述小中包进行优化处理，生成最终中间包集合，包括：
步骤S210，以所述中间包利用率最大为所述目标函数、以所述在线调宽为约束条件对所述中间包集合中的所述小中包进行优化处理，生成第二小中包集合。
步骤S220，以所述中间包利用率最大为所述目标函数、以所述混浇规则为约束条件对所述第二小中包集合进行优化处理，生成第三小中包集合。
具体地，可判断第二小中包集合中各个中间包的炉次数量是否达到中间包寿命，若所有中间包的炉次数量均达到中间包寿命，或只有一个中间包的炉次数量未达到中间包寿命，则第二小中包集合就是最终中间包集合；若存在至少两个中间包的炉次数量未达到中间包寿命，则对第二小中包集合进行优化处理。
步骤S230，以所述中间包利用率最大为所述目标函数、以所述多流异宽约束为约束条件对所述第三小中包集合进行优化处理，生成所述最终中间包集合。
具体地，可判断第三小中包集合中各个中间包的炉次数量是否达到中间包寿命，若所有中间包的炉次数量均达到中间包寿命，或只有一个中间包的炉次数量未达到中间包寿命，则第三小中包集合就是最终中间包集合；若存在至少两个中间包的炉次数量未达到中间包寿命，则对第三小中包集合进行优化处理。
本可选的实施例中，在满足工艺约束的基础上，以中间包利用率最大为目标函数，首先以在线调宽为约束条件对中间包集合中的小中包进行优化处理，而后对生成的第二小中包集合的炉次数量进行判断，根据判断结果进行以混浇规则为约束条件的优化处理，而后对生成的第三小中包集合的炉次数量进行判断，根据判断结果进行以多流异宽约束为约束条件的优化处理，最终输出最终中间包集合。同时考虑在线调宽、混浇规则和多流异宽对小中包集合进行优化处理，从三个角度考虑小中包优化条件，有效将符合条件的小中包筛选出来并进行合并，减少了中间包的使用数量，提高了中间包的利用率。
可选地，所述以所述中间包利用率最大为所述目标函数、以所述在线调宽为约束条件对所述中间包集合中的所述小中包进行优化处理，生成第二小中包集合，包括：
步骤S211，从第一小中包集合中依次选取所述小中包，每次选取两个未选取过所述小中包，判断两个所述小中包是否满足所述在线调宽约束，其中，所述第一小中包集合包括所述中间包集合中的所有所述小中包，所述在线调宽约束包括：两个所述小中包的炉次数量之和不超过所述中间包寿命，两个所述小中包钢种一致，两个所述小中包内炉次宽度差不超过设备允许的极限值。
步骤S212，若满足，则将两个所述小中包进行组合处理，更新所述第一小中包集合，直至所述第一小中包集合中任意两个所述小中包均不满足所述在线调宽约束，将更新后的所述第一小中包集合保存为所述第二小中包集合。
具体地，可对第一小中包集合中的小中包按照炉次数量进行递增排序，假设排序后的第一小中包集合为
Figure 770317DEST_PATH_IMAGE005
，其中，/>
Figure 327200DEST_PATH_IMAGE006
表示第/>
Figure 328654DEST_PATH_IMAGE007
个小中包，首先以小中包/>
Figure 261975DEST_PATH_IMAGE008
为当前小中包，小中包/>
Figure 914542DEST_PATH_IMAGE009
为目标小中包，判断小中包/>
Figure 642326DEST_PATH_IMAGE008
和小中包/>
Figure 131077DEST_PATH_IMAGE009
是否满足在线调宽约束，其中，在线调宽约束具体包括：（1）两个小中包炉数之和不超过中间包寿命；（2）两个小中包钢种一致；（3）两个小中包内炉次宽度差不超过设备允许的极限值；若满足，则将小中包/>
Figure 602509DEST_PATH_IMAGE008
和小中包/>
Figure 860315DEST_PATH_IMAGE009
进行组合，生成新的中间包，存入第一小中包集合/>
Figure 24580DEST_PATH_IMAGE010
；若不满足，则选择小中包/>
Figure 627DEST_PATH_IMAGE011
为目标小中包，判断小中包/>
Figure 10171DEST_PATH_IMAGE008
和小中包/>
Figure 637330DEST_PATH_IMAGE012
是否满足在线调宽约束，以此类推，直至将小中包/>
Figure 706917DEST_PATH_IMAGE008
与其它小中包合并或确定小中包/>
Figure 170260DEST_PATH_IMAGE008
与其它任一小中包都无法合并，则以小中包/>
Figure 983495DEST_PATH_IMAGE009
为当前小中包，以此类推，直至处理完第一小中包集合中的所有小中包，任意两个小中包都不满足在线调宽约束，将更新后的第一小中包集合/>
Figure 215893DEST_PATH_IMAGE010
保存为第二小中包集合/>
Figure 721961DEST_PATH_IMAGE013
。
本可选的实施例中，选取中间包集合中的小中包并生成小中包集合，在满足工艺约束的基础上，以在线调宽约束为约束条件，针对小中包集合进行了优化处理，避免了对中间包集合进行无效优化处理导致的时间上的浪费，有效减少了工作量，增加了小中包优化处理的工作效率，将可组合进行生产的小中包进行组合，减少了小中包存在的数量，增加了小中包的利用率。
示例性地，如图2所示以两机两流铸机为例，在线调宽约束下进行中间包计划优化，就是在浇铸过程中符合在线调宽约束的情况下通过改变结晶器宽度获得目标宽度的钢坯，可以单一流中的钢坯宽度进行调整，实现同一浇次获得不同宽度断面的产品，避免在线更换结晶器、重新开浇带来的浇铸材料和钢液损失，降低成本，并且能提高生产效率。
可选地，所述混浇规则包括第一子混浇规则和第二子混浇规则，所述以所述中间包利用率最大为所述目标函数、以所述混浇规则为约束条件对所述第二小中包集合进行优化处理，生成第三小中包集合，包括：
步骤S221，从所述第二小中包集合中选取两个未选取过所述小中包，判断两个所述小中包是否满足所述第一子混浇规则；若满足所述第一子混浇规则，则转至步骤S223；若不满足所述第一子混浇规则，则转至步骤S222。
步骤S222，判断两个所述小中包是否满足所述第二子混浇规则；若满足所述第二子混浇规则，则转至步骤S223；若不满足所述第二子混浇规则，则返回步骤S221。
步骤S223，将两个所述小中包进行组合处理，更新所述第二小中包集合。
步骤S224，重复步骤S221至步骤S223，直至所述第二小中包集合中任意两个所述小中包均不满足所述混浇规则，将更新后的所述第二小中包集合保存为所述第三小中包集合。
具体地，将第二小中包集合
Figure 407020DEST_PATH_IMAGE014
的中间包按包含的炉次数量进行递增排序，可先选择第二小中包集合/>
Figure 289526DEST_PATH_IMAGE015
中的小中包/>
Figure 376430DEST_PATH_IMAGE016
为当前小中包，小中包
Figure 302667DEST_PATH_IMAGE017
为目标小中包，判断小中包/>
Figure 475022DEST_PATH_IMAGE016
和小中包/>
Figure 630060DEST_PATH_IMAGE017
是否满足第一子混浇规则，其中，第一子混浇规则具体包括：（1）混浇工艺规程；（2）两个所述小中包内炉次宽度相等。若满足第一子混浇规则，则将小中包/>
Figure 837050DEST_PATH_IMAGE016
和小中包/>
Figure 684921DEST_PATH_IMAGE018
进行组合处理，生成新的中间包更新至更新第二小中包集合/>
Figure 344572DEST_PATH_IMAGE019
；若不满足第一子混浇规则，则判断小中包/>
Figure 303301DEST_PATH_IMAGE016
和小中包/>
Figure 99219DEST_PATH_IMAGE017
是否满足第二子混浇规则，其中，第二子混浇规则具体包括：（1）混浇工艺规程；（2）在线调宽约束，若满足第二子混浇规则，则将小中包/>
Figure 367258DEST_PATH_IMAGE016
和小中包/>
Figure 514205DEST_PATH_IMAGE017
进行组合处理，生成新的中间包更新至更新第二小中包集合/>
Figure 276625DEST_PATH_IMAGE014
；若不满足第二子混浇规则，则选择中间包/>
Figure 192628DEST_PATH_IMAGE020
为目标小中包，判断小中包/>
Figure 382301DEST_PATH_IMAGE016
和中间包/>
Figure 16545DEST_PATH_IMAGE021
是否满足第一子混浇规则，以此类推，直至处理完第二小中包集合/>
Figure 317076DEST_PATH_IMAGE014
中的所有中间包，即更新后的第二小中包集合/>
Figure 353165DEST_PATH_IMAGE014
中任意两个中间包均不满足混浇规则，将更新后的第二小中包集合/>
Figure 448160DEST_PATH_IMAGE014
保存为第三小中包集合/>
Figure 818968DEST_PATH_IMAGE022
。
在本实施例中，针对以在线调宽约束为约束条件优化处理后的第二小中包集合
Figure 923190DEST_PATH_IMAGE014
，进一步以第一子混浇规则和第二子混浇规则为约束条件对第二小中包集合/>
Figure 548206DEST_PATH_IMAGE014
进行优化处理，并生成第三小中包集合/>
Figure 79682DEST_PATH_IMAGE022
，有效防止以在线调宽约束为约束条件优化处理后的第二小中包集合/>
Figure 422938DEST_PATH_IMAGE014
中，存在部分可组合的小中包，浪费生产资源、降低中间包利用率，同时考虑在线调宽和混浇规则对小中包进行优化处理，进一步提高了小中包的利用率，避免因混浇规则导致的中间包利用率低的问题，进而降低了生产成本。
可选地，所述以所述中间包利用率最大为所述目标函数、以所述多流异宽约束为约束条件对所述第三小中包集合进行优化处理，生成所述最终中间包集合，包括：
步骤S231，获取炼钢-连铸生产计划中采用的铸机流数，根据所述铸机流数确定铸机同时生产不同规格钢坯的流数比例组合，所述流数比例组合包括多个流数比例。
具体地，炉次计划包括铸机流数
Figure 330852DEST_PATH_IMAGE023
，根据铸机流数/>
Figure 75954DEST_PATH_IMAGE023
确定连铸机同时生产不同规格钢坯的所述铸机流数比例组合/>
Figure 778330DEST_PATH_IMAGE024
，/>
Figure 874462DEST_PATH_IMAGE025
表示第/>
Figure 140113DEST_PATH_IMAGE026
种流数铸机流数比例。例如：假设铸机流数/>
Figure 5301DEST_PATH_IMAGE023
为10，钢坯规格有3种，则其中一种铸机流数比例可为4，3，3，即一种钢坯规格对应的铸机流数为4，另外两种钢坯规格对应的铸机流数分别为3。
步骤S232，对每个所述小中包内的炉次进行划分，获得多个中包段，并根据炉次顺序对所述中包段进行排序，其中，所述中包段包括同一所述小中包内钢种和宽度均一致的炉次。
具体地，将第三小中包集合
Figure 878579DEST_PATH_IMAGE027
按小中包内包含的炉次数量进行递增排序，并将各小中包按照前后炉次钢种、钢坯宽度的不同，划分为若干中包段，各中包段内的炉次钢种和钢坯宽度一致，可按照炉次顺序确定中包段的顺序，并按顺序对各中包段进行编号。
步骤S233，从所述第三小中包集合中选取一个未选取过的所述小中包为当前小中包。
具体地，可先选择第三小中包集合
Figure 196428DEST_PATH_IMAGE028
中的小中包
Figure 180564DEST_PATH_IMAGE029
为当前小中包。
步骤S234，从所述流数比例组合中选取一个未选取过的所述流数比例，作为多流异宽的不同铸机流之间出坯差异的比例。
步骤S235，从所述第三小中包集合中依次选取除所述当前小中包以外的所述小中包为目标小中包，判断所述当前小中包和所述目标小中包是否满足所述多流异宽约束；若满足，则保存所述当前小中包和所述目标小中包组成的小中包组合；若否，则返回执行步骤S234。
具体地，假设先选择中间包
Figure 900259DEST_PATH_IMAGE030
为目标小中包，获取小中包/>
Figure 944438DEST_PATH_IMAGE031
和小中包/>
Figure 749583DEST_PATH_IMAGE032
中的各中包段信息，判断小中包/>
Figure 786678DEST_PATH_IMAGE031
和小中包/>
Figure 360879DEST_PATH_IMAGE030
是否满足多流异宽约束，其中，所述多流异宽约束包括：（1）两个所述小中包中相同序号的中包段钢种一致；（2）相同序号的中包段炉次宽度差值大于设备允许的调宽极限值；（3）相同序号的中包段所包含的炉次数量比例与选取的流数比例相同；（4）两个所述小中包包含的炉次数量之和小于或等于所述中间包寿命。若满足，则将小中包/>
Figure 575960DEST_PATH_IMAGE031
和小中包/>
Figure 602821DEST_PATH_IMAGE030
组合为新中间包，更新至第三小中包；若不满足，则依次选择流数比例组合/>
Figure 194340DEST_PATH_IMAGE024
中的各个流数比例为多流异宽的不同铸机流之间出坯差异的比例进行判断。然后依次选择中间包/>
Figure 623047DEST_PATH_IMAGE033
至/>
Figure 9029DEST_PATH_IMAGE034
为目标小中包，依次判断小中包/>
Figure 54345DEST_PATH_IMAGE035
和各个目标小中包是否满足多流异宽约束。/>
步骤S236，在所有所述小中包组合中确定中间包利用率最大的小中包组合，对所述中间包利用率最大的小中包组合中的两个小中包进行组合处理，更新所述第三小中包集合；重复所述步骤S233至所述步骤S236，直至更新后的所述第三小中包集合中任意两个所述小中包均不满足所述多流异宽约束，将更新后的所述第三小中包集合保存为所述最终中间包集合。
具体地，比较当前小中包
Figure 183975DEST_PATH_IMAGE031
对应的各小中包组合中的中间包利用率，根据比较结果将中间包利用率最大的小中包组合中的两个小中包进行组合处理，生成新的中间包更新至第三小中包集合。然后依次选择中间包/>
Figure 716457DEST_PATH_IMAGE036
为当前小中包，重复上述步骤，对满足多流异宽约束的每两个中间包进行组合处理，并将更新后的第三小中包集合保存为最终中间包集合/>
Figure 273340DEST_PATH_IMAGE037
。
本可选实施例中，针对以在线调宽约束和混浇规则为约束条件优化处理后的第三小中包集合
Figure 274794DEST_PATH_IMAGE027
，进一步以多流调宽约束为约束条件对第三小中包集合/>
Figure 208115DEST_PATH_IMAGE027
进行优化处理，同时考虑在线调宽、混浇规则和在线调宽对小中包进行优化处理，避免因优化处理手段单一造成的生产资源的浪费，最大限度提高了小中包的利用率，降低了生产成本，有助于企业提高市场竞争力和生存能力。
示例性地，如图3所示，在多流异宽约束下进行中间包计划优化，是将连铸机按不同宽度进行组批设计与生产，能够使得不同流之间的宽度形成差异，可以增大生产批量，实现小订单批量化、规模化生产，降低生产成本。
如图4所示，在同时满足在线调宽约束和多流异宽约束的情况下，进行中间包计划优化，不仅能在同一浇次生产出不同断面、多种规格地生产坯料，满足更多的订单需求，而且可以增大生产批量，实现小订单批量化、规模化生产，降低生产成本。
可选地，目标函数可采用如下公式表示，包括：
Figure 345835DEST_PATH_IMAGE038
， （1）
其中，
Figure 339199DEST_PATH_IMAGE039
表示待处理中间包集合中的中间包数量，/>
Figure 827949DEST_PATH_IMAGE040
表示待处理中间包集合，/>
Figure 548650DEST_PATH_IMAGE041
表示待处理中间包集合/>
Figure 806456DEST_PATH_IMAGE040
中的任一中间包，/>
Figure 970721DEST_PATH_IMAGE042
表示炉次集合，/>
Figure 681188DEST_PATH_IMAGE043
表示炉次集合/>
Figure 956311DEST_PATH_IMAGE044
中的第/>
Figure 334203DEST_PATH_IMAGE045
个炉次，/>
Figure 669369DEST_PATH_IMAGE046
表示中间包寿命，/>
Figure 132712DEST_PATH_IMAGE047
是决策变量，表示炉次/>
Figure 945947DEST_PATH_IMAGE043
是否在中包
Figure 427613DEST_PATH_IMAGE041
内，当/>
Figure 668101DEST_PATH_IMAGE048
代表炉次/>
Figure 618740DEST_PATH_IMAGE049
不在中包/>
Figure 235666DEST_PATH_IMAGE041
内；当/>
Figure 322571DEST_PATH_IMAGE050
代表炉次/>
Figure 999539DEST_PATH_IMAGE043
在中包/>
Figure 171895DEST_PATH_IMAGE041
内。
具体地，优化处理的约束条件可采用如下公式表示，包括：
Figure 326933DEST_PATH_IMAGE051
， （2）
Figure 783191DEST_PATH_IMAGE052
， （3）
Figure 365482DEST_PATH_IMAGE053
， （4）
Figure 25133DEST_PATH_IMAGE054
， （5）/>
Figure 249441DEST_PATH_IMAGE055
， （6）
Figure 45359DEST_PATH_IMAGE056
， （7）
Figure 329710DEST_PATH_IMAGE057
， （8）
Figure 476657DEST_PATH_IMAGE058
， （9）
其中，
Figure 973498DEST_PATH_IMAGE059
表示炉次集合，/>
Figure 889501DEST_PATH_IMAGE060
，/>
Figure 328442DEST_PATH_IMAGE061
表示炉次集合/>
Figure 962685DEST_PATH_IMAGE062
中的任一炉次。
Figure 263216DEST_PATH_IMAGE063
表示炉次/>
Figure 33726DEST_PATH_IMAGE061
内所包含的订单集合，/>
Figure 394301DEST_PATH_IMAGE064
，/>
Figure 515840DEST_PATH_IMAGE065
表示订单集合/>
Figure 354483DEST_PATH_IMAGE063
中的任一订单。
Figure 245079DEST_PATH_IMAGE040
表示待处理中间包集合，/>
Figure 42134DEST_PATH_IMAGE041
表示待处理中间包集合/>
Figure 634658DEST_PATH_IMAGE040
中的任一中间包。
Figure 542571DEST_PATH_IMAGE066
表示铸机流号集合，/>
Figure 287673DEST_PATH_IMAGE067
，/>
Figure 990050DEST_PATH_IMAGE068
表示任一铸机流。
Figure 820603DEST_PATH_IMAGE069
表示中间包寿命。
Figure 1048DEST_PATH_IMAGE070
表示铸机允许的调宽极限值。
Figure 866236DEST_PATH_IMAGE071
表示异型坯/>
Figure 5093DEST_PATH_IMAGE072
是否可用于轧制订单/>
Figure 322942DEST_PATH_IMAGE065
，当/>
Figure 290767DEST_PATH_IMAGE073
代表异型坯/>
Figure 10462DEST_PATH_IMAGE072
不可用于轧制订单/>
Figure 320220DEST_PATH_IMAGE065
，当/>
Figure 125365DEST_PATH_IMAGE074
代表异型坯/>
Figure 913193DEST_PATH_IMAGE072
可用于轧制订单/>
Figure 487393DEST_PATH_IMAGE065
。
Figure 702474DEST_PATH_IMAGE075
表示相邻炉次钢种的可衔接性，例如/>
Figure 729336DEST_PATH_IMAGE076
表示炉次/>
Figure 570122DEST_PATH_IMAGE077
与炉次/>
Figure 998829DEST_PATH_IMAGE078
钢种的可衔接性，当/>
Figure 384811DEST_PATH_IMAGE079
代表炉次/>
Figure 164548DEST_PATH_IMAGE080
与炉次/>
Figure 294178DEST_PATH_IMAGE078
钢种一致，当/>
Figure 577392DEST_PATH_IMAGE081
代表炉次
Figure 399855DEST_PATH_IMAGE077
与炉次/>
Figure 666888DEST_PATH_IMAGE078
钢种不一致且满足混浇工艺规程；当/>
Figure 334630DEST_PATH_IMAGE082
代表炉次/>
Figure 987197DEST_PATH_IMAGE077
与炉次/>
Figure 980560DEST_PATH_IMAGE078
钢种不一致且不满足混浇工艺规程。
Figure 203731DEST_PATH_IMAGE083
表示相邻炉次在铸机流上宽度的可衔接性，例如/>
Figure 940743DEST_PATH_IMAGE084
表示炉次/>
Figure 198549DEST_PATH_IMAGE077
与炉次/>
Figure 97235DEST_PATH_IMAGE085
在铸机流/>
Figure 73281DEST_PATH_IMAGE086
上宽度的可衔接性，当/>
Figure 348405DEST_PATH_IMAGE087
代表炉次/>
Figure 709985DEST_PATH_IMAGE077
与炉次/>
Figure 45151DEST_PATH_IMAGE078
在铸机流/>
Figure 242914DEST_PATH_IMAGE086
上宽度一致，当/>
Figure 587308DEST_PATH_IMAGE088
代表炉次/>
Figure 819706DEST_PATH_IMAGE077
与炉次/>
Figure 60195DEST_PATH_IMAGE078
在铸机流/>
Figure 10833DEST_PATH_IMAGE086
上宽度差满足
Figure 627759DEST_PATH_IMAGE089
要求，当/>
Figure 714664DEST_PATH_IMAGE090
代表炉次/>
Figure 375322DEST_PATH_IMAGE077
与炉次/>
Figure 547677DEST_PATH_IMAGE078
在铸机流/>
Figure 968294DEST_PATH_IMAGE086
上宽度差不满足/>
Figure 909705DEST_PATH_IMAGE089
要求。
Figure 757575DEST_PATH_IMAGE091
表示单中包内最大可调宽次数。
Figure 417227DEST_PATH_IMAGE092
表示异型坯集合，/>
Figure 375956DEST_PATH_IMAGE093
，其中，/>
Figure 437452DEST_PATH_IMAGE094
表示异型坯集合/>
Figure 705492DEST_PATH_IMAGE095
中的任一异型坯，/>
Figure 852439DEST_PATH_IMAGE096
表示异型坯/>
Figure 614859DEST_PATH_IMAGE094
的重量。
决策变量包括：
Figure 530862DEST_PATH_IMAGE097
，表示炉次/>
Figure 720535DEST_PATH_IMAGE061
是否在中包/>
Figure 354779DEST_PATH_IMAGE041
内，当/>
Figure 655310DEST_PATH_IMAGE098
代表炉次/>
Figure 425820DEST_PATH_IMAGE061
不在中包/>
Figure 786394DEST_PATH_IMAGE041
内，当/>
Figure 891622DEST_PATH_IMAGE099
代表炉次/>
Figure 995845DEST_PATH_IMAGE061
在中包/>
Figure 886440DEST_PATH_IMAGE041
内。/>
Figure 417916DEST_PATH_IMAGE100
，表示与炉次/>
Figure 761172DEST_PATH_IMAGE061
同在一个中包/>
Figure 403506DEST_PATH_IMAGE041
内的紧前一个炉次，其中，/>
Figure 148608DEST_PATH_IMAGE099
且
Figure 850985DEST_PATH_IMAGE101
：根据/>
Figure 930806DEST_PATH_IMAGE102
，按照质量计算公式，可折算出由于炉次/>
Figure 376830DEST_PATH_IMAGE061
和其紧前炉次
Figure 507597DEST_PATH_IMAGE100
调宽在单流/>
Figure 380875DEST_PATH_IMAGE086
所产生的异型坯/>
Figure 433145DEST_PATH_IMAGE072
及其重量/>
Figure 682861DEST_PATH_IMAGE096
。并以此类推，获得解中异型坯集合
Figure 402555DEST_PATH_IMAGE103
。
Figure 446735DEST_PATH_IMAGE104
，表示炉次/>
Figure 986300DEST_PATH_IMAGE061
在铸机第/>
Figure 23395DEST_PATH_IMAGE086
流的宽度。
Figure 597596DEST_PATH_IMAGE105
，表示炉次/>
Figure 812677DEST_PATH_IMAGE061
多流异宽标志，当/>
Figure 105118DEST_PATH_IMAGE106
代表炉次/>
Figure 431057DEST_PATH_IMAGE061
未使用多流异宽工艺，当/>
Figure 125344DEST_PATH_IMAGE107
代表炉次/>
Figure 776905DEST_PATH_IMAGE061
使用多流异宽工艺。
具体地，式(1)表示模型目标函数为最大化各中包利用率。
式(2)表示中包内包含的炉次数量不能超出中包使用寿命。
式(3)表示中包前后相邻炉次若钢种不一致，则需满足混浇工艺规程。
式(4)表示中包内调宽次数不能超出工艺约束的次数。
式(5)表示调宽导致的材质为
Figure 291063DEST_PATH_IMAGE108
异型坯/>
Figure 420693DEST_PATH_IMAGE094
总量不能超出材质相同且可与用于轧制的订单量。
式(6)表示中包
Figure 218753DEST_PATH_IMAGE041
内炉次在连铸机流/>
Figure 775637DEST_PATH_IMAGE109
调宽量不能超过设备允许的极限值。
式(7)表示一个炉次只能属于一个中包。
式(8)表示炉次
Figure 245932DEST_PATH_IMAGE061
若不是多流异宽炉次，则各流之间的差值应为0。
式(9)表示炉次
Figure 179253DEST_PATH_IMAGE061
若是多流异宽炉次，则总能找到两个异宽流，且其之间的差值应大于设备允许的调宽极限值。
优选地，同一个中间包的相邻炉次之间钢种等级差异尽可能小，同一个中间包的相邻炉次之间宽度差异尽可能小。
示例性地，通过试验，将本发明的炼钢-连铸中间包计划优化方法与人工优化方法和单一优化方法相比较，得到如表1所示的优化结果对比表。
表1 优化结果对比表
Figure DEST_PATH_IMAGE111
如表1所示，3组试验中，采用本发明的中间包计划优化方法相较于人工优化方法和单一优化方法，均显著提高了中间包平均利用率，因此本发明的中间包计划优化方法能够显著降低生产成本。
如图5所示，本发明另一实施例提供的一种炼钢-连铸中间包计划优化装置，包括：
获取模块，用于获取炼钢-连铸生产计划中的中间包集合，所述中间包集合包括多个小中包；
优化模块，用于以中间包利用率最大为目标函数对所述中间包集合中的所述小中包进行优化处理，生成最终中间包集合，其中，所述优化处理的约束条件包括在线调宽约束、混浇规则和多流异宽约束，所述在线调宽约束用于约束连铸机同一流生产的相邻钢坯的宽度差，所述混浇规则用于约束相邻炉次的钢种成分差异，所述多流异宽约束用于约束连铸机各流生产的钢坯宽度。
本实施例的炼钢-连铸中间包计划优化装置用于实现如上所述的炼钢-连铸中间包计划优化方法，两者有益效果相对应，在此不再赘述。
如图6所示，本发明另一实施例提供的一种电子设备，包括存储器和处理器；所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现如上述所述的炼钢-连铸中间包计划优化方法。
本发明再一实施例提供的一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如上述所述的炼钢-连铸批量中间包计划优化方法。
一般来说，用于实现本发明方法的计算机指令的可以采用一个或多个计算机可读的存储介质的任意组合来承载。非临时性计算机可读存储介质可以包括任何计算机可读介质，除了临时性地传播中的信号本身。
计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言，特别是可以使用适于神经网络计算的Python语言和基于TensorFlow、PyTorch等平台框架。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种炼钢-连铸中间包计划优化方法，其特征在于，包括：
获取炼钢-连铸生产计划中的中间包集合，所述中间包集合包括多个小中包；
以中间包利用率最大为目标函数对所述中间包集合中的所述小中包进行优化处理，生成最终中间包集合，其中，所述优化处理的约束条件包括在线调宽约束、混浇规则和多流异宽约束，所述在线调宽约束用于约束连铸机同一流生产的相邻钢坯的宽度差，所述混浇规则用于约束相邻炉次的钢种成分差异，所述多流异宽约束用于约束连铸机各流生产的钢坯宽度；
以中间包利用率最大为目标函数对所述中间包集合中的所述小中包进行优化处理，生成最终中间包集合，包括：以所述中间包利用率最大为所述目标函数、以所述在线调宽为约束条件对所述中间包集合中的所述小中包进行优化处理，生成第二小中包集合；以所述中间包利用率最大为所述目标函数、以所述混浇规则为约束条件对所述第二小中包集合进行优化处理，生成第三小中包集合；以所述中间包利用率最大为所述目标函数、以所述多流异宽约束为约束条件对所述第三小中包集合进行优化处理，生成所述最终中间包集合；
所述以所述中间包利用率最大为所述目标函数、以所述在线调宽为约束条件对所述中间包集合中的所述小中包进行优化处理，生成第二小中包集合，包括：从第一小中包集合中依次选取所述小中包，每次选取两个未选取过所述小中包，判断两个所述小中包是否满足所述在线调宽约束，其中，所述第一小中包集合包括所述中间包集合中的所有所述小中包，所述在线调宽约束包括：两个所述小中包的炉次数量之和不超过所述中间包寿命，两个所述小中包钢种一致，两个所述小中包内炉次宽度差不超过设备允许的极限值；若满足，则将两个所述小中包进行组合处理，更新所述第一小中包集合，直至所述第一小中包集合中任意两个所述小中包均不满足所述在线调宽约束，将更新后的所述第一小中包集合保存为所述第二小中包集合。
2.根据权利要求1所述的炼钢-连铸中间包计划优化方法，其特征在于，所述混浇规则包括第一子混浇规则和第二子混浇规则，所述以所述中间包利用率最大为所述目标函数、以所述混浇规则为约束条件对所述第二小中包集合进行优化处理，生成第三小中包集合，包括：
步骤S221，从所述第二小中包集合中选取两个未选取过所述小中包，判断两个所述小中包是否满足所述第一子混浇规则；若满足所述第一子混浇规则，则转至步骤S223；若不满足所述第一子混浇规则，则转至步骤S222；
步骤S222，判断两个所述小中包是否满足所述第二子混浇规则；若满足所述第二子混浇规则，则转至步骤S223；若不满足所述第二子混浇规则，则返回步骤S221；
步骤S223，将两个所述小中包进行组合处理，更新所述第二小中包集合；
步骤S224，重复步骤S221至步骤S223，直至所述第二小中包集合中任意两个所述小中包均不满足所述混浇规则，将更新后的所述第二小中包集合保存为所述第三小中包集合。
3.根据权利要求2所述的炼钢-连铸中间包计划优化方法，其特征在于，所述第一子混浇规则包括：混浇工艺规程和两个所述小中包内炉次宽度相等，所述第二子混浇规则包括：所述混浇工艺规程和所述在线调宽约束。
4.根据权利要求2或3所述的炼钢-连铸中间包计划优化方法，其特征在于，所述以所述中间包利用率最大为所述目标函数、以所述多流异宽约束为约束条件对所述第三小中包集合进行优化处理，生成所述最终中间包集合，包括：
步骤S231，获取炼钢-连铸生产计划中采用的铸机流数，根据所述铸机流数确定铸机同时生产不同规格钢坯的流数比例组合，所述流数比例组合包括多个流数比例；
步骤S232，对每个所述小中包内的炉次进行划分，获得多个中包段，并根据炉次顺序对所述中包段进行排序，其中，所述中包段包括同一所述小中包内钢种和宽度均一致的炉次；
步骤S233，从所述第三小中包集合中选取一个未选取过的所述小中包为当前小中包；
步骤S234，从所述流数比例组合中选取一个未选取过的所述流数比例，作为多流异宽的不同铸机流之间出坯差异的比例；
步骤S235，从所述第三小中包集合中依次选取除所述当前小中包以外的所述小中包为目标小中包，判断所述当前小中包和所述目标小中包是否满足所述多流异宽约束；若满足，则保存所述当前小中包和所述目标小中包组成的小中包组合；若否，则返回执行步骤S234；
步骤S236，在所有所述小中包组合中确定中间包利用率最大的小中包组合，对所述中间包利用率最大的小中包组合中的两个小中包进行组合处理，更新所述第三小中包集合；重复所述步骤S221至所述步骤S223，直至更新后的所述第三小中包集合中任意两个所述小中包均不满足所述多流异宽约束，将更新后的所述第三小中包集合保存为所述最终中间包集合。
5.根据权利要求4所述的炼钢-连铸中间包计划优化方法，其特征在于，所述多流异宽约束包括：两个所述小中包中相同序号的中包段钢种一致，相同序号的中包段炉次宽度差值大于设备允许的调宽极限值，相同序号的中包段所包含的炉次数量比例与选取的流数比例相同，两个所述小中包包含的炉次数量之和小于或等于所述中间包寿命。
6.根据权利要求1至3任一项所述的炼钢-连铸中间包计划优化方法，其特征在于，所述获取炼钢-连铸生产计划中的中间包集合，包括：
获取炉次集合，所述炉次集合包括多个炉次；
对所有所述炉次进行分类，生成多个炉次批量子集，所述炉次批量子集包括同钢种和同钢坯宽度的所有所述炉次；
根据预设的中间包寿命对各个所述炉次批量子集分配中间包，获得中间包集合，其中，所述中间包寿命表示单个所述中间包的最大炉次数量。
7.一种炼钢-连铸中间包计划优化装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取炼钢-连铸生产计划中的中间包集合，所述中间包集合包括多个小中包；
优化模块，用于以中间包利用率最大为目标函数对所述中间包集合中的所述小中包进行优化处理，生成最终中间包集合，其中，所述优化处理的约束条件包括在线调宽约束、混浇规则和多流异宽约束，所述在线调宽约束用于约束连铸机同一流生产的相邻钢坯的宽度差，所述混浇规则用于约束相邻炉次的钢种成分差异，所述多流异宽约束用于约束连铸机各流生产的钢坯宽度；
以中间包利用率最大为目标函数对所述中间包集合中的所述小中包进行优化处理，生成最终中间包集合，包括：以所述中间包利用率最大为所述目标函数、以所述在线调宽为约束条件对所述中间包集合中的所述小中包进行优化处理，生成第二小中包集合；以所述中间包利用率最大为所述目标函数、以所述混浇规则为约束条件对所述第二小中包集合进行优化处理，生成第三小中包集合；以所述中间包利用率最大为所述目标函数、以所述多流异宽约束为约束条件对所述第三小中包集合进行优化处理，生成所述最终中间包集合；
所述以所述中间包利用率最大为所述目标函数、以所述在线调宽为约束条件对所述中间包集合中的所述小中包进行优化处理，生成第二小中包集合，包括：从第一小中包集合中依次选取所述小中包，每次选取两个未选取过所述小中包，判断两个所述小中包是否满足所述在线调宽约束，其中，所述第一小中包集合包括所述中间包集合中的所有所述小中包，所述在线调宽约束包括：两个所述小中包的炉次数量之和不超过所述中间包寿命，两个所述小中包钢种一致，两个所述小中包内炉次宽度差不超过设备允许的极限值；若满足，则将两个所述小中包进行组合处理，更新所述第一小中包集合，直至所述第一小中包集合中任意两个所述小中包均不满足所述在线调宽约束，将更新后的所述第一小中包集合保存为所述第二小中包集合。
8.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器；
所述存储器，用于存储计算机程序；
所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现如权利要求1至6任一项所述的炼钢-连铸中间包计划优化方法。
CN202211264592.9A 2022-10-17 2022-10-17 一种炼钢-连铸中间包计划优化方法、装置及电子设备 Active CN115345032B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211264592.9A CN115345032B (zh) 2022-10-17 2022-10-17 一种炼钢-连铸中间包计划优化方法、装置及电子设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211264592.9A CN115345032B (zh) 2022-10-17 2022-10-17 一种炼钢-连铸中间包计划优化方法、装置及电子设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115345032A CN115345032A (zh) 2022-11-15
CN115345032B true CN115345032B (zh) 2023-03-24

Family

ID=83957696

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211264592.9A Active CN115345032B (zh) 2022-10-17 2022-10-17 一种炼钢-连铸中间包计划优化方法、装置及电子设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115345032B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108376315A (zh) * 2018-02-11 2018-08-07 重庆大学 一种基于图模型的不确定炼钢-连铸柔性优化调度方法及系统
CN109213094A (zh) * 2018-07-25 2019-01-15 昆明理工大学 一种基于多工厂间炼钢-连铸生产钢坯过程的优化调度方法
CN110059940A (zh) * 2019-03-29 2019-07-26 中南大学 一种炼钢-连铸界面衔接节能方法及系统

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109358581B (zh) * 2018-10-19 2020-04-28 东北大学 两流异宽的炼钢-连铸过程批量计划优化方法
CN114378272B (zh) * 2022-01-18 2023-07-28 江苏联峰能源装备有限公司 一种连铸机优化切割方法
CN114386719B (zh) * 2022-03-22 2022-08-05 宁波钢铁有限公司 一种炉次批量计划优化方法、装置及存储介质
CN114862225A (zh) * 2022-05-19 2022-08-05 冶金工业规划研究院 一种确定连铸浇次计划的方法及系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108376315A (zh) * 2018-02-11 2018-08-07 重庆大学 一种基于图模型的不确定炼钢-连铸柔性优化调度方法及系统
CN109213094A (zh) * 2018-07-25 2019-01-15 昆明理工大学 一种基于多工厂间炼钢-连铸生产钢坯过程的优化调度方法
CN110059940A (zh) * 2019-03-29 2019-07-26 中南大学 一种炼钢-连铸界面衔接节能方法及系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
炼钢―连铸―热轧生产计划编制的统一模型及智能算法;郑忠等;《北京科技大学学报》;20130515(第05期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN115345032A (zh) 2022-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017088674A1 (zh) 一种面向全流程生产的炼钢组批与排产方法
CN106779220B (zh) 一种炼钢-连铸-热轧集成调度方法与系统
CN105550751A (zh) 利用优先级策略混合遗传算法的炼钢连铸生产调度方法
Cui et al. An improved Lagrangian relaxation approach to scheduling steelmaking-continuous casting process
CN106611221B (zh) 一种用于解决连铸机故障的炼钢-连铸重调度方法
CN111626532A (zh) 一种基于大数据规则自学习的炼钢生产计划智能排程方法
CN106379378B (zh) 一种离线和在线结合调整驾驶曲线的方法和系统
JP2015090532A (ja) キャスト計画立案装置、方法及びプログラム
JP5786724B2 (ja) 製鋼プロセスの操業スケジュール作成方法、製鋼プロセスの操業スケジュール作成システム、製鋼プロセスの操業方法、及び鋼材の製造方法
CN110991916A (zh) 一种铸坯质量判定系统和方法
CN114386719B (zh) 一种炉次批量计划优化方法、装置及存储介质
CN110874511A (zh) 一种智能炉料配比计算方法
Fazel Zarandi et al. A hybrid fuzzy PSO algorithm for solving steelmaking-continuous casting scheduling problem
CN115345032B (zh) 一种炼钢-连铸中间包计划优化方法、装置及电子设备
CN109358581B (zh) 两流异宽的炼钢-连铸过程批量计划优化方法
CN107832983A (zh) 基于动态规划与遗传算法的铸造熔炼批计划与调度方法
CN111062571B (zh) 一种面向铝行业的锭型选择与合同组批的集成优化方法
ES2882000T3 (es) Procedimiento para controlar una planta de fundición continua
CN112926828B (zh) 一种面向中厚板产线的炼钢生产数据解析与优化排程方法
JP6904157B2 (ja) 操業スケジュール作成方法、装置及びプログラム
CN101377789B (zh) 炼钢生产工艺中的板坯组炉方法及装置
JP2007257050A (ja) ロット計画立案方法，ロット計画立案装置，及びコンピュータプログラム
KR102495616B1 (ko) 후판 슬라브 생산 설계 장치 및 후판 슬라브 생산 설계 장치가 동작되도록 프로그래밍 된 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 저장매체
JP2006159274A (ja) キャスト編成装置及びキャスト編成方法
Liu et al. Optimization of a molten iron scheduling problem with uncertain processing time using variable neighborhood search algorithm

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant