一種以罩式退火過程鋼卷粘結(jié)防治為目標(biāo)的裝爐優(yōu)化方法
【專利摘要】一種以罩式退火過程鋼卷粘結(jié)防治為目標(biāo)的裝爐優(yōu)化方法，其主要是收集罩式退火爐設(shè)備和帶鋼卷尺寸及退火過程的工藝參數(shù)；定義優(yōu)化過程的計算過程變量；根據(jù)退火鋼卷寬度對鋼卷從大到小進行排序；計算初始退火裝爐數(shù)；按排序?qū)⑼嘶痄摼硪来我酝嘶馉t編號順序裝入退火爐；計算出各爐的裝爐堆垛高度；計算該鋼卷的重量和退火爐裝爐粘結(jié)系數(shù)；輸出最終裝爐總數(shù)、各個裝爐中所含鋼卷號，同時輸出粘結(jié)系數(shù)優(yōu)化對照曲線，完成最終優(yōu)化過程。本發(fā)明避免了現(xiàn)有技術(shù)優(yōu)化的隨機性和效率低的缺點，大大減小了程序的計算量，簡化運算過程，使帶鋼退火后獲得更均勻的性能，最大程度避免帶鋼尤其是薄帶鋼粘結(jié)現(xiàn)象的發(fā)生，提高整個退火過程的效率。
【專利說明】一種以罩式退火過程鋼卷粘結(jié)防治為目標(biāo)的裝爐優(yōu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冷軋【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及薄帶鋼在罩式退火過程中的裝爐方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼鐵行業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，長期以來一直在國民經(jīng)濟的發(fā)展中占主導(dǎo)地位。在鋼鐵產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，冷軋生產(chǎn)線一直是鋼鐵企業(yè)的主要生產(chǎn)線，是企業(yè)經(jīng)濟效益的主要來源。目前大多數(shù)企業(yè)采用罩式爐群退火方式進行生產(chǎn)，罩式爐退火作為冶金企業(yè)生產(chǎn)高質(zhì)量冷軋薄板產(chǎn)品的一道關(guān)鍵工序，是大部分冷軋薄板廠生產(chǎn)的主要瓶頸。規(guī)劃鋼卷裝入爐中的組合方式以及在爐中的擺放次序稱為裝爐組合，是罩式爐退火的開始環(huán)節(jié)。優(yōu)化裝爐組合可以充分發(fā)揮爐群的退火效率，提高退火車間的整體產(chǎn)量和效益。由文獻[1-4]可以知道，鋼卷裝爐組合實質(zhì)是一個大規(guī)模的組合優(yōu)化問題，鋼卷裝爐組合過程存在諸多約束條件，現(xiàn)場根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗人工完成裝爐的方法效率較低。現(xiàn)有技術(shù)一般對裝爐組合問題進行兩階段多目標(biāo)優(yōu)化，抽象建模，并采用遺傳算法求解，取得了優(yōu)于人工組合的結(jié)果。但遺傳以及類似遺傳算法的優(yōu)化算法有自身的弊端，程序煩冗，效率慢，并且很難得到最優(yōu)解。傳統(tǒng)優(yōu)化一般以最小裝爐數(shù)、最短退火時間為優(yōu)化目標(biāo)，導(dǎo)致優(yōu)化的結(jié)果有時不能滿足退火工藝的需要，退火后帶鋼性能參差不齊，部分堆垛發(fā)生嚴(yán)重粘結(jié)現(xiàn)象，不得已降低退火溫度。
[0003](參考文獻:[I]劉穎，劉全利，王偉.罩式退火爐裝爐組合的優(yōu)化模型及其算法[J].信息與控制，2009，38 (2):211-217.[2]王志剛，劉全利，王偉.改進的裝爐組合問題建模與優(yōu)化算法[J].控制工程，2010，17 (002):197-201.[3]張曉平，王偉，劉全利，等.鋼卷裝爐組合模型及算法仿真研究[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報，2009 (13) =3894-3897.[4]任冬.全氫罩式退火爐的模型研究[D].東北大學(xué)，2008.)

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004]針對目前進行裝爐組合優(yōu)化時碰到的優(yōu)化結(jié)果不滿意，或優(yōu)化速度太慢、優(yōu)化程序煩冗并且不能預(yù)防粘結(jié)等問題，本發(fā)明提供一種以罩式退火過程鋼卷粘結(jié)防治為目標(biāo)的裝爐優(yōu)化方法。本發(fā)明主要是根據(jù)退火爐內(nèi)罩高度進行優(yōu)化，得出最小裝爐數(shù)，然后再根據(jù)整體粘結(jié)系數(shù)最小的目標(biāo)進行優(yōu)化，獲得最佳優(yōu)化效果。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]一種以罩式退火過程鋼卷粘結(jié)防治為目標(biāo)的裝爐優(yōu)化方法，包括以下由計算機執(zhí)行的步驟:
[0007](a)收集罩式退火爐設(shè)備尺寸參數(shù)以及帶鋼卷尺寸參數(shù)，主要包括退火爐允許堆垛最大高度Hui,退火爐允許堆垛最大外徑Dui,待退火鋼卷的數(shù)量N、編號GJbh、內(nèi)徑GJnj、外徑GJwj、帶鋼寬GJgd;
[0008](b)收集退火過程的工藝參數(shù)，主要包括爐高計算系數(shù)ξ，泊松比V，帶鋼密度P，退火鋼卷粘結(jié)系數(shù)影響系數(shù)H1, n2, H3，鋼卷由于卷緊而附加的應(yīng)力Qci，鋼卷由于升溫引起的附加應(yīng)力ot，為帶鋼發(fā)生粘結(jié)情況的臨界壓力；
[0009](。)定義優(yōu)化過程的計算過程變量，主要包括初始退火爐數(shù)Μ，鋼卷堆垛組合MLUi,裝爐高Luhi,最大裝爐高Luhmax，最小裝爐高Luhmin，二者差值Λ Luh、ALuhi，過程參數(shù)i，各退火爐裝爐的粘結(jié)系數(shù)ZJi,最大值ZJmax，最小值ZJmin，差值Λ ZJ、AZJ'，鋼卷重量Ggi，
底層鋼卷重量
[0010](d)根據(jù)退火鋼卷寬度對鋼卷從大到小進行排序GJbh ；
[0011](e)計算初始退火裝爐數(shù)
【權(quán)利要求】
1.一種以罩式退火過程鋼卷粘結(jié)防治為目標(biāo)的裝爐優(yōu)化方法，其特征在于:它包括以下由計算機執(zhí)行的步驟: (a)收集罩式退火爐設(shè)備尺寸參數(shù)以及帶鋼卷尺寸參數(shù)，主要包括退火爐允許堆垛最大高度Hui,退火爐允許堆垛最大外徑Dui,待退火鋼卷的數(shù)量N、編號GJbh、內(nèi)徑GJnp外徑GJwj、帶鋼寬 GJgd ； (b)收集退火過程的工藝參數(shù)，主要包括爐高計算系數(shù)ξ，泊松比V，帶鋼密度P，退火鋼卷粘結(jié)系數(shù)影響系數(shù)H1, n2, H3，鋼卷由于卷緊而附加的應(yīng)力Otl，鋼卷由于升溫引起的附加應(yīng)力ot，ο*為帶鋼發(fā)生粘結(jié)情況的臨界壓力； (c)定義優(yōu)化過程的計算過程變量，主要包括初始退火爐數(shù)M，鋼卷堆垛組合MLUi,裝爐高Luhi,最大裝爐高Luhmax，最小裝爐高Luhmin，二者差值Λ Luh、ALuhi，過程參數(shù)i，各退火爐裝爐的粘結(jié)系數(shù)ZJi,最大值ZJmax，最小值ZJmin，差值Λ ZJ、ΛΖJ'，鋼卷重量Ggi，底層鋼卷重量； Cd)根據(jù)退火鋼卷寬度對鋼卷從大到小進行排序GJbh ；

Ce)計算初始退火裝爐數(shù),,
【文檔編號】C21D11/00GK103866113SQ201410054624
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年2月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月18日
【發(fā)明者】白振華, 朱厚鴻, 崔亞亞, 興百憲, 高明磊 申請人:燕山大學(xué)