不銹鋼管是一種重要工業(yè)產(chǎn)品，其生產(chǎn)大多遵循多品種、小批量、面向訂單的生產(chǎn)方式。無(wú)縫鋼管產(chǎn)品通常按照外徑、壁厚、鋼種、交貨狀態(tài)等參數(shù)分為不同的規(guī)格，各種規(guī)格有不同的生產(chǎn)工藝和加工路線，各項(xiàng)參數(shù)既有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制，又受軋制模型和機(jī)器設(shè)備的工藝限制。同時(shí)無(wú)縫鋼管生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜，一套完整的生產(chǎn)要經(jīng)過(guò)管坯連鑄、加熱、穿孔、連軋、張減定徑、排鋸、矯直、探傷以及熱處理等十余道工序，橫跨多個(gè)作業(yè)區(qū)。其中由加熱、穿孔、連軋、張減定徑組成的熱軋工藝是整個(gè)無(wú)縫鋼管生產(chǎn)中關(guān)鍵的工藝，熱軋鋼管的訂單排程主要是針對(duì)此進(jìn)行的。訂單排程不僅對(duì)熱軋作業(yè)區(qū)具有生產(chǎn)指示和控制生產(chǎn)節(jié)奏的作用，還決定了鋼管廠對(duì)煉鋼廠鋼坯的訂單需求和后續(xù)精整、熱處理作業(yè)區(qū)的生產(chǎn)計(jì)劃，控制著整個(gè)上下游供應(yīng)鏈。因此熱軋鋼管的訂單排程對(duì)鋼廠資源的有效利用、生產(chǎn)資料和設(shè)備準(zhǔn)備以及訂單的準(zhǔn)時(shí)交付起到舉足輕重的作用。對(duì)于鋼鐵生產(chǎn)計(jì)劃與訂單排程問(wèn)題，至德鋼業(yè)考慮了面向多種生產(chǎn)工藝的煉鋼、連鑄和熱軋三階段一體化批量計(jì)劃優(yōu)化問(wèn)題和編制策略，并在此基礎(chǔ)上建立了問(wèn)題的約束滿足模型，并提出了將約束傳播技術(shù)嵌入到聚類分析中的求解算法；根據(jù)熱軋生產(chǎn)工藝將熱軋生產(chǎn)批量計(jì)劃歸結(jié)為不確定車輛數(shù)的車輛路徑問(wèn)題，在不確定軋制作業(yè)計(jì)劃數(shù)的情況下，將組批和排序有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，使用遺傳算法和禁忌搜索算法相結(jié)合的混合算法進(jìn)行求解；至德鋼業(yè)通過(guò)對(duì)不銹鋼無(wú)縫管調(diào)度的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)和一些模糊經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，形成7條關(guān)于鋼管組批和排序的規(guī)則，并在此基礎(chǔ)上提出一種啟發(fā)式算法解決問(wèn)題。至德鋼業(yè)總結(jié)的7條規(guī)則對(duì)后人研究熱軋不銹鋼無(wú)縫管計(jì)劃與調(diào)度具有重要借鑒意義；建立了不確定軋制計(jì)劃數(shù)的軋制計(jì)劃VRP模型，同時(shí)考慮了軋制規(guī)程的約束以及不同型材在軋制計(jì)劃中的合理安排，并構(gòu)造了一種基于單親遺傳算子的免疫算法用于模型的求解；以寶鋼實(shí)際生產(chǎn)為背景，介紹了使用遺傳算法求解基于多旅行商模型編制的熱軋計(jì)劃；研究了一種計(jì)劃數(shù)不確定的熱軋批量計(jì)劃問(wèn)題，將其歸結(jié)為獎(jiǎng)金收集車輛路徑問(wèn)題，并使用模擬退火算法和蟻群算法的混合算法求解；針對(duì)圓鋼的熱軋批量調(diào)度問(wèn)題，考慮實(shí)際生產(chǎn)中的機(jī)器檢修計(jì)劃對(duì)批量連續(xù)性加工的影響，以 化產(chǎn)能利用率、小化機(jī)器調(diào)整時(shí)間和訂單提前拖期為優(yōu)化目標(biāo)，建立了多目標(biāo)的整數(shù)規(guī)劃模型。

生產(chǎn)不銹鋼管所用的原材料主要是連鑄圓管坯、軋(鍛)制圓鋼，確保鋼坯質(zhì)量是把好鋼管質(zhì)量的 道關(guān)，主要包括煉鋼水平、澆注和冷卻工藝，以及成形質(zhì)量。首先是提高煉鋼水平，需降低有害元素和氣體(氮?dú)溲?，提高成分的均勻性和純凈度，減少非金屬夾雜物，同時(shí)改變其分布形態(tài)都是關(guān)鍵。鋼坯的成分不均勻且產(chǎn)生嚴(yán)重偏析時(shí)，會(huì)使軋制后的鋼管呈現(xiàn)嚴(yán)重的帶狀組織，從而降低鋼管力學(xué)性能和腐蝕性能，甚至不合格。非金屬夾雜物(如硫化物和氧化物、硅酸鹽)被壓成薄片，不僅會(huì)影響鋼管的性能，而且可能會(huì)使鋼管在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生裂紋。其次，完善澆注和冷卻工藝，減少皮下氣泡、皮下裂紋、疏松和縮孔也不能忽視，因?yàn)檫@些缺陷無(wú)論是哪一種，在穿孔和軋管過(guò)程中都有可能造成缺陷，有的缺陷在使用后放大，縮短了產(chǎn)品使用壽命;嚴(yán)重時(shí)在中間品就直接報(bào)廢，如內(nèi)折。此外，鋼坯的外形偏差，如直線度、直徑和橢圓度，這都將直接影響到穿孔質(zhì)量，造成荒管質(zhì)量缺陷。因此，認(rèn)可時(shí)不僅需要關(guān)注煉鋼設(shè)備及工藝，更要進(jìn)行延伸至無(wú)縫鋼管的試驗(yàn)，通過(guò)這樣的認(rèn)可過(guò)程來(lái)確定鋼坯出廠檢驗(yàn)的檢驗(yàn)項(xiàng)目、取樣數(shù)量和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，特別是規(guī)范和指南中沒有明確但又需要重點(diǎn)關(guān)注的質(zhì)量項(xiàng)目，如低倍和微觀組織的檢測(cè)。2、確保熱爐溫控準(zhǔn)確性和均勻性無(wú)縫鋼管制造中用到的熱爐有鋼坯加熱爐和鋼管熱處理爐。溫控準(zhǔn)確性和均勻性是評(píng)判加熱設(shè)備好壞的兩個(gè)重要指標(biāo)，是加熱工藝的重要保證，因此制造廠應(yīng)嚴(yán)格履行熱電偶使用期限和校準(zhǔn)周期規(guī)定，以及爐膛溫度均勻性檢測(cè)。加熱工藝的制定應(yīng)綜合考慮熱爐設(shè)備、管坯或鋼管種類、數(shù)量等固有屬性，嚴(yán)格控制加熱速度、保溫時(shí)間和冷卻速度，避免產(chǎn)生裂紋、過(guò)熱或過(guò)燒。以穿孔階段管坯加熱為例，考慮不銹鋼常溫下導(dǎo)熱系數(shù)小(即傳熱慢)，而膨脹系數(shù)大，所以應(yīng)當(dāng)在爐內(nèi)應(yīng)有較長(zhǎng)的預(yù)熱時(shí)間，加熱初期的升溫速度宜慢，以防產(chǎn)生熱裂紋;當(dāng)坯溫超過(guò)一定溫度(一般850℃左右)后，不銹鋼的導(dǎo)熱性和塑性迅速增加，同時(shí)不銹鋼在高溫段停留的時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生α相，即生成鐵素體，α相超過(guò)一定比例后，金屬熱塑性急劇下降，嚴(yán)重時(shí)，將導(dǎo)致穿孔無(wú)法進(jìn)行，而且高溫及長(zhǎng)時(shí)保溫還會(huì)使內(nèi)部晶粒粗大，因此在均熱階段則應(yīng)當(dāng)快速加熱，短時(shí)間完成均熱。