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连铸最优切割模型

2.山东协和学院基础部，山东济南250109

摘要：本文主要研究连铸切割的在线优化问题。为了减少钢坯在生产过程中

的切割损失，通过分析切割机的工作原理，根据不同的尾坯长度、不同时刻的结

晶异常情况，建立优化模型，使用MATLAB求解，制定出钢坯的最优切割方案

关键词：连铸切割MATLAB切割损失优化模型

1.

引言：

连铸是将钢水变成钢坯的生产过程，在连铸停浇时，会产生尾坯。尾坯的切

割是连铸切割的重要组成部分。在浇钢过程中，由于结晶异常会产生报废钢坯。

如何制定一个最优切割方案，使得在切割损失最小的情况下，切割出的钢坯尽量

满足用户的要求，是钢铁厂生产工艺中的一个重要问题。在满足基本要求和正常

要求的情况下，按照用户的目标值和目标范围，将用户范围分为11个目标值，

将每段尾坯按照11个目标值分别进行切割，通过尾坯长度与目标值的比值，得

到每段尾坯对应的目标值的个数，将目标值与每段尾坯对应的目标值个数进行相

乘得出切割长度，建立切割损失与尾坯长度之间的数学模型，计算出每个尾坯在

不同目标值下的切割损失，通过比较每个尾坯在不同目标值下的切割损失，得出

最小值，即为每个尾坯的最优切割方案。

1.模型的建立

首先将用户目标范围9.0～10.0米进行等距划分，分为11个目标值：9.0、

9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、9.6、9.7、9.8、9.9、10.0。根据尾坯长度与每次

切割长度之间的关系，建立数学模型。切割损失尾坯长度切割长度

（1）

1.1不同尾坯长度的切割方案

根据公式（1）和目标值进行计算求得各个尾坯的切割方案，如下表所示。

表1尾坯为109米的切割方案表2尾坯为93.4米的切割方案

切割损

切割长度切割损失切割方案

失

9.01219103.4

9.11009.1102.4

92

9.3116.79.2101.4

9.4115.69.3100.4

9.5114.59.498.8

9.6113.49.697

9.7112.39.796.1

9.8111.29.895.2

9.9110.19.994.3

101001093.4

9

9.52069.5