钢坯连续加热炉动态操作与优化控制的数学模型

本文建立了钢坯连续加热炉内钢坯加热过程的数学模型,提出以钢坯焓增过程积分值为目标函数,求取优化炉温制度的新方法。着重研究了待轧过程,得出了合理的待轧策略。开发了在线控制数学模型,通过动态补偿得出加热炉实时优化炉温设定值,使出炉钢坯温度与目标温度的偏差小于15℃,实现了加热炉的高产,优质和低耗。     

基于WinCC组态软件的加热炉炉温优化控制的实践

针对新钢公司线材厂高线加热炉钢坯热装温度波动大影响钢坯加热质量的现状,提出在西门子WinCC组态软件平台上,利用WinCC全局脚本编辑器,编写加热炉炉温优化控制程序,并在WinCC系统下运行.实现了加热炉炉温的实时、动态、优化控制,提高了钢坯的加热质量,使钢坯出炉温度稳定在设定值的±10℃以内,同时进一步降低了燃耗和钢坯烧损,在实际生产应用中取得了良好的控制效果.     

加热炉二级控制模型参数优化研究与应用

阐述了一种优化加热炉二级控制模型参数的方法,该方法是以板坯温度黑匣子实验测试结果为依据,结合加热炉内部结构以及钢坯加热温度需求,完成对加热炉二级控制模型参数的调整、修改(包括:炉膛辐射系数、热量传递系数、炉段分区、自动燃烧炉温设定值等),实现加热炉二级控制模型参数的优化,提高钢坯加热温度控制准确性,改善钢坯加热质量.     

连续加热炉待轧策略研究

建立了步进式加热炉数学模型,用方案比较法研究了待轧阶段5种不同炉温制度下的钢坯温度曲线;采用加热曲线法对待轧进行决策,模拟了待轧阶段和待轧后的全炉钢坯温度场.结果表明,用加热曲线法对加热炉待轧过程进行炉温决策,出炉钢温保持稳定,可取得很好的控制效果.     

基于可变容差法的步进梁式加热炉炉温设定优化

通过对钢坯在加热炉内的传热过程进行分析,建立钢坯的二维传热模型,并采用有限差分方法对钢坯温度场进行数值模拟。以钢坯出炉温度、出钢温差、加热过程中钢坯断面温差及表面温度等为约束条件,以能耗为目标函数,利用可变容差法求得加热炉各段的最优炉温设定值。运用该模型可方便地求得加热炉各段最优设定值,从而实现加热炉的最优工艺,提高加热炉效率,降低能源消耗,并提高产品质量。     

降低钢坯在加热炉中氧化烧损的实践

结合天钢高速线材厂的生产实践,分析了钢坯加热温度、加热时间及加热炉炉膛内气氛等因素对钢坯生成氧化铁皮的影响,提出了采用分级炉温工艺制度、停轧降温策略、分级空燃比制度、增加烟气成分在线检测设备等相应的改进措施,加热炉氧化烧损率从1.2%降低至约0.8%,成材率相应得到提高,达到保证钢坯加热质量的同时减少钢坯氧化烧损的目的。     

加热炉二级优化控制系统研究与开发

针对宝钢特钢韶关有限公司大棒1#加热炉二级优化控制系统开展研究工作,开发了钢坯加热过程数学模型,实现了大棒1#加热炉物料及温度跟踪、工艺查询及修改、历史数据查询和钢坯详细温度记录等功能模块,所开发的二级优化控制系统可对钢坯加热过程进行有效控制,为提高钢坯加热质量及节能降耗做出贡献。     

步进式加热炉的最佳控制

本文简要介绍了一种由最佳加热曲线、热状态模型、出炉钢坯温降模型、最佳设定值计算组成的加热炉最佳化控制系统。在本系统的控制下,当装炉钢坯品种规格变化大或轧线出现计划、非计划生产停顿时,仍能精确控制钢坯出炉温度和温度均匀性,达到提高产量和节约能源的目的。     

船板在线温度测试与分析

利用＂黑匣子＂实时动态测量并记录了船板在加热过程中的温度分布,给出钢坯加热过程中加热炉的上下炉温曲线、钢坯加热温度曲线等重要参数,分析了钢坯在加热炉内各段的温度分布情况。为船板的数学模型控制、故障诊断等方面提供了参考。     

钢坯在线测温技术在加热炉加热制度优化中的应用

利用钢坯在线测温技术对钢坯在加热炉整个加热过程中不同断面、不同层面及炉温进行实时检测，从炉气温度分布、钢坯长度方向上温度分布、钢坯断面温差、钢坯在炉时间等几个方面进行了技术分析，优化了原有的加热制度，降低了加热炉的能耗及钢坯的氧化烧损。     

基于目标钢温的加热炉在线动态优化控制

由于鄂城钢铁有限责任公司宽厚板厂步进式加热炉无法很好地适应钢种和实际生产条件的变化,因此造成钢坯出炉温度无法精确满足轧线的要求。针对该问题,本文建立了步进式板坯加热炉数学模型,通过优化计算得到钢坯的理想升温曲线和相应的炉温制度,提出了基于各段目标钢温的在线炉温动态优化控制策略,建立了带有钢温负反馈的在线优化控制系统,实现了对出炉钢温的精准控制,同时达到了一定的节能效果。在实际应用中使开轧温度的命中率提高了12个百分点,吨钢燃料消耗降低了10 m3。     

热轧钢坯加热中的逆问题

提出为保证热轧钢坯进入轧机前温度分布符合工艺要求，需要建立出炉钢坯输送过程传热数学模型，经计算获得出炉钢坯应有的温度分布。将理论计算结果与炉内局部强化加热的供热方法相结合，使钢坯进轧机的温度分布均匀性有明显的改善，满足了工艺的要求，提高了产品轧制质量。     

连铸坯热装热送工艺研究和钢板质量改进措施

本文通过对热送铸坯钢板表面裂纹产生的原因进行分析和研究,发现热送铸坯钢板表面裂纹主要在轧制环节中产生;降低铸坯加热炉温度,减少铸坯加热时间等措施可使热装热送铸坯轧制钢板裂纹得到有效控制。     

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A 2D temperature model was proposed for heating rules and real-time calculation during heating process on billet reheating furnace, which included furnace temperature calculation along furnace length, billet surface fluxes calculation and conduction calculation inside billet. First, furnace temperature was accomplished according to thermocouple. Then fluxes on the above and below surfaces were calculated by total heat exchange factor method, as well as lateral fluxes. ADI and TDMA algorithms were adopted to calculate billet internal temperature distribution. Validation was carried out by thermocouple experiments and a model system was established in a hot rolling plant to provide appropriate heating rules and real-time temperature prediction. It shows precision and responsibility during reheating furnace production.     

窄窗口控制及大数据在直轧的应用现状与展望

连铸坯免加热直接轧制工艺由于不经过加热炉,故比传统的连铸- 轧钢生产工艺节能减排且降低成本。介绍了免加热直接轧制的特点及关键技术,分析了窄窗口控制在直接轧制过程中的应用现状。针对提高产品质量的需要,预计将会出现大数据驱动的直接轧制窄窗口控制技术,其作用是能够解决炼钢- 连铸- 直轧过程中的温度及成分控制系统滞后性问题,这将为中国钢铁行业带来革命性变化。     

加热炉不同钢种板坯混装加热制度优化模型的研究与应用

优化大型加热炉混装板坯加热制度的关键在于应用模型计算与实际生产相结合的方法,直接根据钢种、初始温度、目标温度及均热时间确定钢坯入炉顺序、加热炉各段温度控制值、加热时间和钢坯加热过程温度变化情况.在保证加热炉钢坯加热温度的同时,采用合理的钢坯在炉加热时间,有利于降低加热炉燃料消耗和减少钢坯氧化烧损.模型在迁钢公司2 16...     

加热炉轧制反馈控制数学模型的研究

在详细分析了宝钢线材加热炉钢坯出炉后热过程特点的基础上,建立了钢坯出炉后热过程数学模型。在验证数学模型可信的基础上,针对实际生产情况进行了计算机数值模拟。最终建立了加热炉轧制反馈控制数学模型,实现了加热炉轧制反馈计算机在线控制。     

基于加热炉埋偶实验的GCr15钢坯心部温度预测

加热炉钢坯的心部温度均匀性控制对产品质量稳定性至关重要,由于加热炉中的高温环境,对钢坯心部温度高精度预测始终是一个难题。为了解决这个难题,本实验建立了一种基于钢坯埋偶黑匣子温度测量方法,有效获知加热炉内钢坯不同位置实际温度分布情况。基于黑匣子测温实验数据,采用数据清洗、数据平滑与标准化等预处理方法,采用基于数据驱动的神经网络、随机森林与XGBoost模型,利用加热炉中可测的炉气温度对不可测的钢坯心部的温度进行预测。预测GCr15钢150 mm×150 mm坯心部温度,结果表明：XGBoost模型回归预测效果最好,相对误差主要分布在0%～5.4%,模型中97.1%的样本点绝对误差小于10℃,其RMSE误差为4.1345℃,MAPE误差为0.47%。提出了钢坯埋偶黑匣子测温+XGBoost模型预测钢坯心部温度的方法。     

推钢式加热炉热滑道改造

莱钢轧钢厂带钢车间推钢式加热炉采用侧插式燕尾形结构热滑道代替原结构，经合理确定其结构尺寸，解决了原焊块在使用过程中的开焊问题，减小了钢坯的水管黑印，提高了钢坯加热质量，月平均减少４ｄ停炉维修时间。     

钢坯滑道黑印造成钢板镰刀弯问题的分析与对策

在轧制变形区应用轧制压力宽向微分法，从钢坯滑道黑印位置和黑印程度的非对称分布，软件中心线偏离轧制中心线两方面对钢板镰刀弯的形成进行了理论计算和分析，提出了改进操作规程，提高推床适应能力，改进加热炉滑道，加强加热工艺技术管理以及实施热送热装提高热坯的供应能力等多项措施，以适应多倍尺轧制工艺的要求。