目前，我國已建和在建的寬帶鋼熱連軋生產(chǎn)線(xiàn)總數達到80條，設計產(chǎn)能超過(guò)2.5億噸。由于生產(chǎn)條件復雜，變化及耦合因素多，寬帶鋼熱連軋是技術(shù)密集度很高的生產(chǎn)工序。其中，“煉鑄軋一體化”計劃集成與調度技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)和板形綜合控制技術(shù)已發(fā)展為熱軋寬帶鋼生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵共性技術(shù)，對于節能降耗、產(chǎn)品質(zhì)量控制、企業(yè)經(jīng)濟效益提高等具有決定作用，應當給予更多的關(guān)注。

　　一體化新工藝優(yōu)勢凸顯
　　
　　在整個(gè)帶鋼生產(chǎn)流程中，煉鋼、連鑄、熱軋工序銜接尤其緊密，三者之間的物流、信息流匹配不僅是正常生產(chǎn)的保證，對降低能耗和生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量也至關(guān)重要。針對寬帶鋼生產(chǎn)過(guò)程中，煉鋼、連鑄、熱軋三大工序的一體化生產(chǎn)新工藝和節能減排的實(shí)際需求，從生產(chǎn)管理機構重組、業(yè)務(wù)流程再造、工藝集成方案優(yōu)化和集成計劃與調度系統研發(fā)等方面進(jìn)行系統研究，顯得尤為重要。

　　在多年的理論研究和工業(yè)實(shí)踐中，業(yè)內提出了寬帶鋼生產(chǎn)“煉鑄軋一體化”新工藝整體解決方案，并且研制了生產(chǎn)計劃集成與動(dòng)態(tài)調度系統完整的運行平臺和系列技術(shù)，主要包括以下幾個(gè)方面：

　　生產(chǎn)計劃集成與調度系統整體框架和解決方案?？蚣芤杂唵巫粉櫈楹诵睦砟?，采用分層式結構設計，既適用于現有生產(chǎn)線(xiàn)的工藝流程重組，又適用于新建生產(chǎn)線(xiàn)的系統建設。整體解決方案包括了煉、鑄、軋三大工序的抽象建模、數學(xué)描述、功能模塊的定義以及模塊間的業(yè)務(wù)流程等。各功能模塊可以根據不同企業(yè)的具體要求進(jìn)行適當的裁剪、適配、重組，以滿(mǎn)足企業(yè)個(gè)性化設計的要求。通過(guò)消息集成中心和其他通信接口，可實(shí)現與企業(yè)ERP系統以及煉、鑄、軋生產(chǎn)控制系統間無(wú)縫對接，既保持了系統的獨立性，又使整個(gè)企業(yè)信息化系統融為一體。

　　適合不同生產(chǎn)工藝的煉、鑄、軋集成計劃與調度模型以及相應的優(yōu)化算法。這些算法主要包括基于約束規劃的熱軋CCR批量計劃算法，基于遺傳算法的HCR批量計劃優(yōu)化算法，基于改進(jìn)遺傳算法的HCR板坯入庫決策優(yōu)化算法，基于改進(jìn)蟻群算法的DHCR批量計劃優(yōu)化算法、混裝計劃優(yōu)化算法，基于約束規劃的煉鋼-連鑄調度算法以及一體化作業(yè)調度仿真算法等，解決了三大工序物流匹配、銜接問(wèn)題，為一體化計劃的實(shí)施提供依據，大大簡(jiǎn)化了決策的過(guò)程，日計劃編排時(shí)間可由人工編制時(shí)的幾個(gè)小時(shí)縮短為30分鐘。

　　基于規則推理的動(dòng)態(tài)調度與策略化動(dòng)態(tài)調整的三大工序調控方案和實(shí)施技術(shù)?；谝巹t推理的動(dòng)態(tài)調度技術(shù)主要是通過(guò)銜接區物流管制與動(dòng)態(tài)調控，實(shí)現鑄軋間物流的動(dòng)態(tài)銜接與匹配，自動(dòng)消除多鑄機、多流供料時(shí)生產(chǎn)節奏上的差異，保證了DHCR生產(chǎn)工藝的實(shí)施。策略化動(dòng)態(tài)調整技術(shù)解決了因設備故障和工藝異常所造成的生產(chǎn)計劃中斷，須動(dòng)態(tài)調整作業(yè)計劃的問(wèn)題。該技術(shù)通過(guò)決策支持系統與仿真系統較好地解決了生產(chǎn)實(shí)踐中的難題。

　　一體化計劃集成與調度技術(shù)用于武鋼二熱軋生產(chǎn)線(xiàn)，實(shí)現平均熱裝率大于75%，平均板坯入爐溫度大于650℃，最高日熱裝率為85.23%；用于日鋼1580熱連軋，熱裝率大于90%，平均板坯入爐溫度大于750℃。
　　板形控制技術(shù)提質(zhì)降耗
　　
　　板形是寬帶鋼一項非常重要的質(zhì)量指標。若板形控制技術(shù)配置完備、先進(jìn)，則可以增加生產(chǎn)線(xiàn)主動(dòng)控制帶鋼板形的能力，以適應各種軋制條件下的板形控制要求。寬帶鋼熱軋機的板形綜合控制技術(shù)的配置主要包括以下內容：

　　粗軋機和精軋機的全部機架采用變接觸支持輥技術(shù)，自動(dòng)消除輥間“有害接觸區”，將低橫向剛度輥縫轉化為高橫向剛度輥縫，增加軋機對板形干擾因素的抵抗能力，改善軋機的板形調控性能，降低軋輥消耗。

　　在精軋機組的上游機架（如F1～F4）采用高效變凸度工作輥技術(shù)，通過(guò)竄輥使其板形調節能力與帶鋼寬度成線(xiàn)性關(guān)系，在大幅度增加軋機整體板形控制能力的同時(shí)，增強對窄規格的板形調控能力。

　　在下游機架采用常規工作輥，通過(guò)軋輥往復周期的竄動(dòng)，均勻化軋輥的磨損，以適應自由規程軋制的要求。為兼顧整個(gè)軋制單位內的板形控制，設計了特殊的變行程的常規工作輥竄輥策略。針對特殊的品種，如硅鋼，也可在末機架或末兩個(gè)機架采用非對稱(chēng)工作輥技術(shù)，實(shí)現板形控制和磨損控制的雙重功能，對帶鋼邊部板形進(jìn)行有效控制。

　　考慮熱帶鋼軋機板形控制特性的上下游輥形配置策略，采用能適應靈活輥形配置的、功能齊全的板形控制模型，包括過(guò)程控制級的板形設定模型、板形自學(xué)習模型和基礎自動(dòng)化級的平坦度反饋控制模型、凸度反饋控制模型、彎輥力前饋控制模型、板形板厚解耦模型及軋后冷卻平坦度補償策略，實(shí)現高精度的板形自動(dòng)控制。
　　先進(jìn)的板形控制功能有力地保障了產(chǎn)品的板形質(zhì)量，使得帶鋼的板形控制精度達到很高的水平，并且生產(chǎn)線(xiàn)對自由規程軋制的適應能力很強，同寬軋制量可達70千米，逆寬跳躍可達300毫米。自由規程軋制的實(shí)現，不僅可降低軋輥消耗，減少輔助生產(chǎn)時(shí)間，對于提高熱裝率并由此降低能耗也有好處。
　　
　　自動(dòng)控制技術(shù)提升產(chǎn)品精度
　　
　　自動(dòng)控制技術(shù)對熱軋寬帶鋼的產(chǎn)品性能、生產(chǎn)效率、成材率等有重要的影響，決定著(zhù)熱連軋生產(chǎn)線(xiàn)的先進(jìn)程度。國內經(jīng)過(guò)多年的消化、吸收和創(chuàng )新，開(kāi)發(fā)成功全套熱連軋工藝模型和控制模塊，并成功應用于武鋼1700mm、重鋼1780mm等多條熱連軋生產(chǎn)線(xiàn)，取得了好的控制效果。自動(dòng)控制系統的開(kāi)發(fā)和應用也為今后的技術(shù)升級和進(jìn)步奠定了扎實(shí)的基礎。

　　自動(dòng)控制系統硬件配置。為了滿(mǎn)足熱連軋快速、精確控制的要求，控制系統的配置須充分考慮熱連軋生產(chǎn)工藝特點(diǎn)以及自動(dòng)控制系統硬件、軟件的發(fā)展趨勢，以保證整個(gè)系統的先進(jìn)性、可靠性、開(kāi)放性和便于維護。

　　先進(jìn)控制功能。這主要包括規程計算、AGC子系統、精軋溫度控制、卷取溫度控制等功能。

　　規程計算。規程計算對帶鋼頭部的厚度控制精度有決定性的影響。根據生產(chǎn)工藝特點(diǎn)，軋件從出爐到卷取完成這段時(shí)間內要進(jìn)行多次規程設定計算，包括預計算、再計算、后計算、模型自適應。

　　AGC子系統。該系統開(kāi)發(fā)了各種AGC控制算法及組合使用策略，包括厚度計AGC、監控AGC、前饋AGC等。另外為了提高厚度控制精度，使穿帶、拋鋼過(guò)程穩定，采用多種補償方案，如兩側油缸的同步控制、伺服閥流量補償、咬鋼沖擊補償、軋輥偏心補償等。AGC的關(guān)鍵參數采用專(zhuān)家系統、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )等先進(jìn)算法進(jìn)行整定和優(yōu)化。

　　精軋溫度控制。終軋溫度控制包括頭部終軋溫度控制和全長(cháng)終軋溫度控制兩部分。軋件頭部終軋溫度控制的目的是將軋件頭部離開(kāi)精軋機組時(shí)的溫度控制在所要求的范圍內，并為全長(cháng)終軋溫度控制提供良好的初始條件。在精軋預設定計算時(shí)，該系統根據預測的精軋入口處帶鋼全長(cháng)溫度變化，計算出合適的溫度加速度，通過(guò)加速度控制帶材全長(cháng)溫度的波動(dòng)趨勢。

　　卷取溫度控制。相對于傳統的統計回歸模型，該系統采用基于有限差分算法的溫度預報模型，可以比較細致地考慮換熱邊界條件、厚度方向熱傳導、帶鋼熱物性參數與帶鋼的溫降之間相互影響的關(guān)系。

　　自動(dòng)控制技術(shù)可助力縮短熱試的時(shí)間、盡早達產(chǎn)、提高產(chǎn)品精度，而且齊全的控制功能、高精度的質(zhì)量控制模型及預置的模型工藝參數，也有利于生產(chǎn)線(xiàn)品種規格的自動(dòng)擴展，包括高牌號的無(wú)取向硅鋼、高級別的管線(xiàn)鋼、先進(jìn)高強度鋼板等品種均能實(shí)現穩定生產(chǎn)，在薄規格不銹鋼生產(chǎn)方面也實(shí)現了重大突破。