一种以罩式退火过程钢卷粘结防治为目标的装炉优化方法

摘要

一种以罩式退火过程钢卷粘结防治为目标的装炉优化方法，其主要是收集罩式退火炉设备和带钢卷尺寸及退火过程的工艺参数；定义优化过程的计算过程变量；根据退火钢卷宽度对钢卷从大到小进行排序；计算初始退火装炉数；按排序将退火钢卷依次以退火炉编号顺序装入退火炉；计算出各炉的装炉堆垛高度；计算该钢卷的重量和退火炉装炉粘结系数；输出最终装炉总数、各个装炉中所含钢卷号，同时输出粘结系数优化对照曲线，完成最终优化过程。本发明避免了现有技术优化的随机性和效率低的缺点，大大减小了程序的计算量，简化运算过程，使带钢退火后获得更均匀的性能，最大程度避免带钢尤其是薄带钢粘结现象的发生，提高整个退火过程的效率。

主权项

1.一种以罩式退火过程钢卷粘结防治为目标的装炉优化方法，其特征在于：它包括以下由计算机执行的步骤：（a）收集罩式退火炉设备尺寸参数以及带钢卷尺寸参数，主要包括退火炉允许堆垛最大高度H_Lu，退火炉允许堆垛最大外径D_Lu，待退火钢卷的数量N、编号GJ_bh、内径GJ_nj、外径GJ_wj、带钢宽GJ_gd；（b）收集退火过程的工艺参数，主要包括炉高计算系数ξ，泊松比ν，带钢密度ρ，退火钢卷粘结系数影响系数η₁,η₂,η₃，钢卷由于卷紧而附加的应力σ₀，钢卷由于升温引起的附加应力σ_t，σ^*为带钢发生粘结情况的临界压力；（c）定义优化过程的计算过程变量，主要包括初始退火炉数M，钢卷堆垛组合MLU_i，装炉高Luh_i，最大装炉高Luh_max，最小装炉高Luh_min，二者差值ΔLuh、ΔLuh′，过程参数i，各退火炉装炉的粘结系数ZJ_i，最大值ZJ_max，最小值ZJ_min，差值ΔZJ、ΔZJ′，钢卷重量G_gi，底层钢卷重量（d）根据退火钢卷宽度对钢卷从大到小进行排序GJ_bh；（e）计算初始退火装炉数（一般取ξ=0.9），装炉数取整数；（f）按排序将退火钢卷依次以退火炉编号顺序装入退火炉，将退火钢卷按排序后的次序进行堆垛组合M_i；（g）计算出各炉的装炉堆垛高度Luh_i；（h）查找最大装炉高度Luh_max和最小装炉高度Luh_min，计算二者差值ΔLuh；（i）将最大和最小装炉高度的两炉钢卷应用穷举法进行重排，并计算出最小差值ΔLuh′；（j）判断ΔLuh′<ΔLuh，如果成立，跳转至步骤（h），否则转至步骤（k）；（k）查找最大炉高Luh_max，判断Luh_max<H_Lu是否成立，如果成立，转至步骤（l），否则M=M+1，跳转至步骤（e）；（l）输出钢卷退火使用的退火炉数目M和各个堆垛组合；（m）查找各个退火炉中底层钢卷，得到该钢卷的宽度GJ_gdi，计算该钢卷的重量并计算各钢卷重量退火炉装炉粘结系数${\mathrm{ZJ}}_i={\eta }_1{\eta }_2{\eta }_3(\mathrm{\rho gG}{J}_{\mathrm{gdi}}\nu \frac{\underset{i=1}{\overset{\mathrm{ng}}{\Sigma }}{G}_{\mathrm{gi}}}{G_g^{*}·{\sigma }^{*}}+\frac{{\sigma }_0}{{\sigma }^{*}});$（n）查找系数最大和最小的两个退火炉ZJ_max，ZJ_min，计算二者差值ΔZJ；（o）对两堆垛应用穷举法进行重排，重排后判断，判断Luh_max<H_Lu是否成立，如果成立，则跳转至步骤（p），否则跳转至步骤（q）；（p）计算出最小差值ΔZJ′，判断ΔZJ′<ΔZJ是否成立，如果成立，则跳转至步骤（n），否则转至步骤（q）；（q）输出钢卷堆垛组合方式，即输出最终装炉总数，各个装炉中所含钢卷号，同时输出粘结系数优化对照曲线，完成最终优化过程。