随着钢铁行业化解过剩产能、践行绿色发展和产业转型升级的提速,作为废钢铁再制造瓶颈环节的炼钢-连铸生产过程对电力成本与阶梯电价的相关性、碳排放量与生产工艺的关联性、生产节奏与柔性工艺的协调性需求不断提高。面向节电降碳的废钢铁炼钢-连铸柔性再熔炼生产调度编制不仅充分提高短流程炼钢设备的生产效率,调控生产节奏,而且能够降低环境排放、减少电力成本,从而提高产品竞争力。考虑对节电降碳的废钢铁炼钢-连铸生产调度优化不仅要满足该生产过程的多重性能指标,而且要兼顾分时电价和不同设备碳排放对生产调度过程的能耗。然而,因生产设备多冲突性、多重性能指标的多耦合特性,导致该调度过程难以通过准确的数学模型描述;同时,将现有的方法应用于大规模、多目标、多约束以及多变量的废钢铁炼钢-连铸生产调度问题存在着计算时间慢的问题,难以保证该优化过程对求解效率的要求。科学搭建符合实际生产的调度数学模型、缩小计算规模、降低计算求解难度、提出更加符合实际生产的调度优化策略,成为生产调度优化的关键。针对上述问题难点,本文以国家自然科学基金面上项目“不确定环境下炼钢-连铸批量计划与生产调度一体化优化方法的研究”(61873174)和国家自然科学基金青年基金项目“基于高效拉氏松弛迭代算法的炼钢连铸主辅设备调度方法的研究”(61503259)为依托,提出改进增广拉氏松弛框架下废钢铁炼钢-连铸生产调度优化方法的研究。主要工作如下:1.基于国内某大型钢铁企业废钢铁炼钢-连铸生产调度问题为研究对象,本文搭建了该生产过程电力成本计量模型、生产设备碳排放计量模型;结合炼钢-连铸生产调度优化过程的多重性能指标,构建了调度优化混合整数规划数学模型。2.本文提出了增广拉氏松弛框架下梯度方向和步长可控的代理次梯度迭代优化策略与加工时间可控的反向动态规划协同优化方案,有效克服了传统增广拉氏松弛算法由于二次惩罚项的引入导致无法分离子问题难题;解决了调度优化过程考虑加工时间不确定的柔性问题;保证了迭代过程梯度方向能够与朝向最优拉格朗日乘子的方向形成更小的夹角并减少了拉格朗日乘子迭代次数,提高了废钢铁炼钢-连铸调度问题的求解效率。将本文所提出的方法应用在基于实际钢厂数据的优化调度仿真实验测试。验证了所建数学模型以及所提求解方法的有效性。研究成果完善了废钢铁再熔炼生产调度方法,推动具有可分离结构特征的模型分解、分析与优化技术,为调度理论的工业应用奠定了基础。