★山★東★飛★沃★鋼★鐵★有★限★公★司★
針對(duì)無(wú)縫鋼管熱軋生產(chǎn)過(guò)程中給定軋制計(jì)劃下的軋輥孔型匹配問(wèn)題,以zui小化軋輥車削量為優(yōu)化目標(biāo),建立了能夠綜合表述不考慮軋輥重用的靜態(tài)軋輥孔型匹配和考慮軋輥重用的動(dòng)態(tài)軋輥孔型匹配兩種情形的0-1整數(shù)規(guī)劃模型。對(duì)靜態(tài)軋輥孔型匹配問(wèn)題,提出zui少車削量匹配準(zhǔn)則,并證明了該準(zhǔn)則的*性;對(duì)動(dòng)態(tài)軋輥孔型匹配問(wèn)題,證明了在zui少車削量匹配準(zhǔn)則下,動(dòng)態(tài)軋輥孔型匹配的結(jié)果不劣于靜態(tài)軋輥孔型匹配。zui后基于問(wèn)題性質(zhì)的分析,針對(duì)問(wèn)題模型,設(shè)計(jì)了基于動(dòng)態(tài)候選軋輥集合和zui少車削量準(zhǔn)則的啟發(fā)式算法。通過(guò)基于實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)的算例和仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了模型和算法的有效性。
5mm*1mm—1020mm*200mm合金鋼管、外徑22mm-127mm冷軋無(wú)縫鋼管、外徑127mm-600mm，壁厚16mm-100mm，外徑精度±0.5%,壁厚精度±5%熱軋中厚壁無(wú)縫鋼管、16Mn外徑400—1600mm、壁厚20—60mm的大口徑厚壁卷管，可定尺到16米及各種規(guī)格的無(wú)縫方管、異型無(wú)縫鋼管等.常備鋼管種類有20#無(wú)縫鋼管,45#無(wú)縫鋼管,冷拔無(wú)縫鋼管,大口徑厚壁無(wú)縫鋼管,山東無(wú)縫鋼管廠,大口徑無(wú)縫鋼管,厚壁無(wú)縫鋼管,熱軋無(wú)縫鋼管,結(jié)構(gòu)用無(wú)縫鋼管、流體用無(wú)縫鋼管、液壓無(wú)縫鋼管、電力用無(wú)縫鋼管、石油輸送用無(wú)縫鋼管、化肥設(shè)備用無(wú)縫鋼管、煤礦用無(wú)縫鋼管、不銹鋼無(wú)縫鋼管、化工用無(wú)縫鋼管、紡織機(jī)械用 無(wú)縫鋼管品種有：：合金管(機(jī)械加工用），壓力容器管(氣瓶管,低中壓鍋爐管，高壓鍋爐管，高壓化肥管，石油裂化管)，汽車半軸套管,液壓支柱管，石油管(石油鉆桿,石油射孔槍管,石油油管，套管，接箍料管，管線管），地質(zhì)管（地質(zhì)鉆桿管,巖芯管,鉆頭用管,鉆鋌管,接手用管,繩索鉆桿管，鉆塔用管），精密鋼管等。1.結(jié)構(gòu)用無(wú)縫管（GB/T8162-2008）是用于一般結(jié)構(gòu)和機(jī)械結(jié)構(gòu)的無(wú)縫管。
無(wú)縫鋼管被廣泛應(yīng)用于汽車、航空、石油、化工、建筑、鍋爐和等各個(gè)部門,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有很重要的地位,故被人們稱為工業(yè)的血管。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,無(wú)縫鋼管的使用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大,對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。大多數(shù)鋼廠對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的檢測(cè)僅停留在成品管上,但無(wú)縫鋼管的產(chǎn)品質(zhì)量主要靠zui后檢查來(lái)保證是靠不住的,這不僅因?yàn)槿魏螜z查技術(shù)和手段都有可能出錯(cuò),而且各生產(chǎn)工序都有可能出現(xiàn)缺陷或次品。如果前一工序出現(xiàn)的缺陷或次品不能及時(shí)被檢查和糾正,在后面工序繼續(xù)加工時(shí),部分缺陷很有可能被一直保留到zui終成品,從而嚴(yán)重影響zui終的產(chǎn)品質(zhì)量。因此,無(wú)縫鋼管產(chǎn)品質(zhì)量的控制必須從原料開(kāi)始,各工序環(huán)節(jié)都要加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量的檢測(cè)和控制,以保證后一工序生產(chǎn)出質(zhì)量合格的產(chǎn)品。本文以寶鋼鋼鐵公司鋼管分公司無(wú)縫鋼管連軋生產(chǎn)線為研究背景,對(duì)無(wú)縫鋼管生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行質(zhì)量預(yù)報(bào)和控制,本文主要工作如下：針對(duì)管坯加熱存在大滯后,使得管坯加熱的質(zhì)量難以預(yù)報(bào)和控制這一問(wèn)題,提出了基于TLPCR(Time Lagged Principal Component Regression)軟測(cè)量方法,實(shí)現(xiàn)了管坯加熱質(zhì)量的準(zhǔn)確預(yù)報(bào),并采用溫度補(bǔ)償控制使得管坯終點(diǎn)溫度保持在生產(chǎn)要求范圍內(nèi)。對(duì)于無(wú)縫鋼管生產(chǎn)的*道工序,該方法較好地解決了管坯加熱質(zhì)量的控制問(wèn)題,為后面的穿孔生產(chǎn)提供了可靠的原料保證。針對(duì)穿孔生產(chǎn)具有多時(shí)段間歇過(guò)程特性,并且生產(chǎn)數(shù)據(jù)具有非高斯分布的特殊性,提出適用于非高斯分布數(shù)據(jù)的步進(jìn)子時(shí)段MICR(Multiway Independent Component Regression)方法,建立了精確的毛管質(zhì)量預(yù)報(bào)模型。利用毛管質(zhì)量預(yù)報(bào)模型的預(yù)報(bào)結(jié)果,應(yīng)用迭代學(xué)習(xí)控制算法很好地實(shí)現(xiàn)了穿孔過(guò)程的橫縱向壁厚偏差控制,提高了毛管生產(chǎn)的質(zhì)量?；谏a(chǎn)數(shù)據(jù)的仿真結(jié)果和在寶鋼鋼管分公司SWW斜軋穿孔機(jī)試驗(yàn)效果表明了方法的有效性。針對(duì)連軋生產(chǎn)過(guò)程具有典型的多時(shí)段、動(dòng)態(tài)多變量等間歇生產(chǎn)過(guò)程以及數(shù)據(jù)具有梯形分布等特性,提出步進(jìn)均值子時(shí)段MPLS(Multiway Partial Least Square)方法,建立了精確的荒管質(zhì)量預(yù)報(bào)模型。然后借助于荒管質(zhì)量預(yù)報(bào)模型的預(yù)報(bào)結(jié)果,將迭代學(xué)習(xí)控制技術(shù)應(yīng)用于連軋過(guò)程的壁厚偏差控制系統(tǒng)中,提高了荒管生產(chǎn)的質(zhì)量?，F(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)仿真和在寶鋼鋼管分公司連軋生產(chǎn)試驗(yàn)效果表明了方法的有效性?；墓艿臏p徑生產(chǎn)涉及產(chǎn)品規(guī)格較多,且同一規(guī)格產(chǎn)品由于機(jī)架的調(diào)整也會(huì)引起模型的微小變化,同時(shí)減徑生產(chǎn)具有典型的多時(shí)段、動(dòng)態(tài)多變量等間歇生產(chǎn)過(guò)程特性。針對(duì)上述問(wèn)題,本文提出能解決模型漸變的多模型均值子時(shí)段RMPLS(Recursive Multiway Partial Least Square)方法,建立了減徑管質(zhì)量預(yù)報(bào)模型。利用減徑管質(zhì)量預(yù)報(bào)模型的預(yù)報(bào)結(jié)果,將迭代學(xué)習(xí)控制技術(shù)應(yīng)用于減徑生產(chǎn)過(guò)程的壁厚偏差控制系統(tǒng)中,提高了減徑管生產(chǎn)的質(zhì)量。現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)仿真和在寶鋼鋼管分公司減徑生產(chǎn)試驗(yàn)效果表明了方法的有效性。針對(duì)穿孔機(jī)導(dǎo)盤轉(zhuǎn)速難以在線測(cè)量與控制問(wèn)題,建立了導(dǎo)盤轉(zhuǎn)速模型,提出了基于速度觀測(cè)器的間接測(cè)量方法
