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(xiàn)，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(mǎn)足模型，并提出了將約束傳播技術(shù)嵌入到聚類(lèi)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(chē)輛數(shù)的車(chē)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(chē)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。

從不銹鋼鋼管材料組織成分平衡圖可以看出，鐵素體(α相)只能固溶0.1%以下的氮，因此，鋼在氨氣中加熱時(shí)就形成鐵的氮化物。在氮化表面形成的這些氮化物飽和層，作顯組織觀察時(shí)，由于它不受所用侵蝕試劑腐蝕，故呈現(xiàn)為白亮層。白亮層容易剝落，所以，氮化后必須用精加工除去，因此可以把白亮層看做伴隨氮化產(chǎn)生的一種缺陷。用氨氣進(jìn)行氮化，通過(guò)分解產(chǎn)生的原子氮被鋼吸附和擴(kuò)散，再和存在于鋼內(nèi)的Al、Cr等結(jié)合形成細(xì)小的化合物，在鐵素體晶粒內(nèi)引起很大畸變而使之硬化。未參與氮化的氮變成惰性分子態(tài)氮從爐中排出。不銹鋼管  圖中所示是混合氣氛與不同溫度下處于平衡的Fe-N相的關(guān)系。所以，氨的分解氣和氨氣的混合氣體，即NH3+N2+H2的氮化氣氛，可以獲得具有與氨分壓或者說(shuō)是氨的分解率相對(duì)應(yīng)的氮化鐵表面的氮化層。圖中所示是不銹鋼鋼管在500℃與550℃氮化24小時(shí)的情況下，氨的分解率、氮化量以及表面生成相間的關(guān)系。從以上結(jié)果可以看出，不在生成白亮層的氮化條件下，就不能獲得充分的氮化效果。二段氮化法在氮化后期用高分解率的氣氛，僅能促進(jìn)氮在鋼中的擴(kuò)散，試圖減輕白亮層。但需要注意的是，與此同時(shí)氮化鐵容易從晶界上成網(wǎng)狀析出，而成為發(fā)生剝落的原因。