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炼钢-连铸-热轧工序是钢铁生产过程中的三大核心工序,同时也是能源消耗较大的三个工序。炼钢-连铸工序将铁水废钢等炼钢原材料加工成板坯,热轧工序将板坯轧制成热轧卷。炼钢-连铸工序和热轧工序通过板坯库相连。当板坯浇铸结束时,其处于高温状态,若不能尽快进行热轧加工,则会在板坯库中存放并逐渐冷却,当需要进行热轧加工时,则需要将板坯重新加热到1250℃,以进行热轧。一块重量为25吨的板坯,将其从环境温度加热到1250℃,需要消耗1000m3天然气。由此可见,在板坯的冷却和再次加热过程中,存在着大量的热量损耗。本文以板坯在板坯库中的库存时间、炼钢过程和热轧过程的makespan最小为优化目标,研究炼钢-连铸-热轧一体化调度问题,从而实现节能的目的。主要工作如下：1)提出了一种基于启发式和数学规划相结合的一体化调度方法。该方法将炼钢-连铸问题(Melting shop scheduling optimization,简称为MSO)分解为设备分配问题(MSO1)和时间调节问题(MS02)。针对于MSO1,本文提出了一种基于设备负载均衡的启发式算法,同时实现了一种基于炉次时间推理的启发式算法；针对于MS02和连铸-热轧问题(Slab yard and hot rolling scheduling optimization,简称SHSO),本文建立了两种数学模型进行求解,一种是整体求解数学模型,另一种是分别求解MS02和SHSO的数学模型。2)基于以上模型和算法开发了炼钢-连铸-热轧一体化调度系统。为了满足功能需求,本文所开发的系统包含了基础数据管理,调度配置功能,调度功能,调度方案可视化显示功能,统计功能,以及用户权限管理功能。在数学模型求解方面,本文采用开源库lp_solve进行求解。为了满足非功能需求,本文作者以面向服务架构(Service Oriented Architecure,简称SOA)和领域驱动设计(Domain-driven Design,简称DDD)思想为指导,采用.NET 4最新技术,开发出性能可靠,面向服务的软件架构。3)对模型、算法和系统进行了验证研究,结果表明模型和算法正确、有效。本文进行了一系列实验,发现该套解决方案可以达到求解时间短,可适应大规模问题的效果。针对于工业现场较为关心的轧制节奏的稳定性问题,本文通过调节上述数学模型中的参数进行实验,发现可以很好的降低轧制间隔时间的方差,提高轧制节奏稳定性。验证研究实验证明一体化调度系统对解决实际生产调度问题具有重要的参考价值。