在炼钢连铸生产流程中,钢包周转可分为满包转运和空包转运两个阶段。目前对炼钢连铸生产作业计划的研究普遍只考虑满包转运阶段。但在生产过程中,空包转运阶段会直接影响到满包转运。很多炼钢厂经常发生转炉出钢时等包的情况,这直接影响了生产效率。针对此问题,将空包转运纳入计划制定过程,通过建立包含空包转运的生产流程模型制定作业计划,保证空包按时到达出钢位。炼钢连铸生产流程异常复杂,对生产流程进行详细的分析与建模是建立作业计划优化模型的关键。针对生产流程的网络特征及动态特性,采用动态网络图方法对生产流程分析、建模。在此基础上,以等待时间最小和投入钢包数最少为目标,铸机连浇、按时开浇、红包及时利用、无设备冲突等条件为约束,全部炉次加工路径组合为决策变量建立作业计划优化的数学模型。采用以“先到先加工、后到等待”为原则的逆流程仿真方法与遗传算法混合求解优化模型;将仿真模型嵌入遗传算法进化过程中,以各炉次加工路径序列为染色体,以目标函数为适应度对加工路径进行优化;多次仿真优化后得到较优的生产作业计划(包括满包转运和空包转运)。基于EM-plant仿真平台建立动态网络图仿真模型,并用其内置的Simtalk仿真语言和遗传算法模块结合实现遗传算法优化。研究工作表明:①生产流程动态网络图方法适合对炼钢连铸生产流程分析与建模;②逆流程仿真与遗传算法结合求解优化模型的方法,大大简化了优化模型及其求解算法,可以在较短的时间内制定出无设备冲突、保证连浇、保证开浇时间、等待时间可以接受的作业计划;③将空包转运纳入作业计划编制过程制定作业计划,可以优化空包转运过程,保证空包按时到达出钢位。以攀钢炼钢厂为应用实例,在其生产流程分析的基础上,建立了包含空包转运的生产流程模型。以某天19个浇次121炉次为输入,制定并优化了含空包转运的作业计划。作业计划结果显示:①平均每炉次在每个工序前的等待时间不到1min;②满包转运部分与生产实绩相比,转运时间普遍减少10min以上,且时间波动较小;③空包转运时间很稳定,与厂内经验值比较也减少3min以上;④总计投入钢包21个,在经验范围19-24个内;⑤全部空包均可按时到达出钢位。因此,研究工作取得明显进展,涉及钢包周转的炼钢连铸生产作业计划优化方法为复杂炼钢生产的相关研究提供了一种新的思路,为优化炼钢生产流程、提高生产作业计划可执行性、提升炼钢生产调度水平提供了一种新的手段。