管坯环形加热炉二维传热过程数学模型的研究

以天津钢管公司的环形加热炉为研究对象，建立了环形加热炉管坯连续加热过程数学模型，并进行了数值解析。同时开发了计算机仿真界面，对管坯在炉内的加热情况进行了数值模拟，利用现场实验数据对所建立的数学模型进行了验证。结果表明：所建模型是正确可信的，可以作为离线数值仿真优化计算的基础。对即将开展的天津钢管公司环形加热炉技术改造和优化加热工艺制度的制定奠定了坚实的理论基础。     

环形加热炉管坯加热二维传热数学模型的研究

以某公司环形加热炉为研究对象,建立了管坯加热过程二维传热数学模型,并进行了数值解析。同时开发了计算机数值仿真系统,对管坯在炉内的加热过程进行了数值模拟,并利用现场实验数据对所建立的数学模型进行了验证。结果表明:所建模型是正确可信的,可以作为离线数值仿真优化计算的基础。     

连续加热炉自寻最优控制模型

建立了炉内金属加热过程的数学模型,并以该模型为实验手段,对冶金企业连续加热炉的自寻最优控制进行了离线仿真.把步进搜索法引入加热炉离散控制系统,模拟了连续加热炉在燃料热值和炉子产量波动的动态工况下自寻最优控制的全过程.研究了系统适时中止和及时触发寻优的条件.     

连续加热炉自寻最优控制模型

建立了炉内金属加热过程的数学模型,并以该模型为实验手段,对冶金企业连续加热炉的自寻最优控制进行了离线仿真,把步进搜索法引入加热炉离散控制系统,模拟了连续加热炉在燃料热值和炉子产量流动的动态工况下自寻最优控制的全过程,研究了系统适时中止和及时触发寻优的条件。     

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...     

基于Sysweld软件的步进加热炉板坯三维温度场分析

考虑板坯实际温度分布不均匀的事实,结合某钢厂的一座步进式加热炉建立了板坯加热过程的三维数学模型及其离线仿真系统。应用Sysweld有限元软件的热处理模块对加热炉内板坯温度场进行计算,并与黑匣子拖偶测试数据进行比较验证。计算结果显示在保证板坯加热质量的前提下,得到了板厚以及入炉温度与板坯所需加热时间的关系式,表明提高板坯入炉温度有利于提高加热效率,缩短板坯在加热炉内的加热时间,降低板坯氧化烧损量。     

环形加热炉管坯三维传热数学模型的研究

针对某公司环形加热炉的实际生产情况,建立了管坯加热过程的三维传热数学模型。采用交替隐式格式的TDMA（三对角矩阵）数值计算方法,开发了环形加热炉管坯加热过程三维传热数学模型计算机数值仿真系统。利用管坯内部温度黑匣子实验对所建立的数学模型进行了验证。结果表明：所建模型正确可信,同时也证明了利用管坯二维传热过程数学模型实现在线计算机优化控制的可行性。所做工作为某公司即将开展的管坯加热过程计算机优化控制奠定了坚实的理论基础。     

基于蚁群优化算法的步进式加热炉调度

针对钢铁企业生产中的步进式加热炉调度问题,同时考虑到加热炉的生产能耗与热轧机的生产效率,以板坯的实际加热时间、热轧机等待加热板坯的时间以及加热炉内冷热板坯混装次数最小化为目标,建立了冷热板坯混装模式下的步进式加热炉调度问题的数学模型.并针对模型的特点,设计了求解模型的蚁群优化算法.算法中嵌入基于邻域搜索的局部搜索过程,提高蚁群优化算法的收敛速度.使用钢厂实际生产数据的仿真实验验证了所提模型及算法的有效性.     

离线烘烤钢包数量计算模型建立

摘要：为实现炼钢厂钢包使用数量的进一步优化控制,提出了离线烘烤钢包数量计算模型。以L炼钢厂为研究对象,解析钢包周转过程,根据实际运行情况,采用Plant Simulation仿真软件建立了钢包运行仿真模型。通过仿真实验分析了钢包寿命、离线烘烤周期、连铸浇注周期、浇次间隔时间、连浇炉数对离线烘烤钢包数量的影响,并将这些影响因素量化,用于离线烘烤钢包数量计算模型的建立。研究表明,使用离线烘烤钢包数量计算模型后,L炼钢厂每72h离线烘烤钢包数量由16个下降至7个,对炼钢厂优化生产运行具有重要的借鉴作用和参考价值。     

离线烘烤钢包数量计算模型建立

为实现炼钢厂钢包使用数量的进一步优化控制,提出了离线烘烤钢包数量计算模型。以L炼钢厂为研究对象,解析钢包周转过程,根据实际运行情况,采用Plant-Simulation仿真软件建立了钢包运行仿真模型。通过仿真实验分析了钢包寿命、离线烘烤周期、连铸浇注周期、浇次间隔时间、连浇炉数对离线烘烤钢包数量的影响,并将这些影响因素量化,用于离线烘烤钢包数量计算模型的建立。研究表明,使用离线烘烤钢包数量计算模型后,L炼钢厂每72 h离线烘烤钢包数量由16个下降至7个,对炼钢厂优化生产运行具有重要的借鉴作用和参考价值。     

加热炉自动燃烧系统的研究与应用

自动燃烧是未来轧钢加热炉发展趋势.1 580 mm生产线4号加热炉于2017年投产,为提高加热炉自动控制水平,实现全自动燃烧,开发了脉冲式燃烧程序和板坯温度自动控制模型.通过脉冲燃烧,实现了炉膛温度的快速响应以及良好的板坯长度温度均匀性;通过温度控制模型功能优化,对每一类钢种都制定了最优升温曲线,实现了板坯温度的自动控...     

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。     

厚规格板坯加热温度均匀性测试研究

通过对厚规格板坯加热黑匣子温度测试,分析大型步进梁式蓄热加热炉厚板坯加热速率变化,确定厚规格板坯加热过程温度随时间的变化曲线,并通过调整加热炉二级控制模型参数和燃烧模型设定温度,使其符合厚板坯加热过程中实际温度变化情况.该措施取得了显著效果.     

加热炉节能技术在中厚板生产中的应用

通过对新钢公司中厚板厂加热炉现状、钢坯加热要求及加热炉能源消耗等因素的分析,以及长期的热工工艺及加热制度的探索,对加热小炉采取有效的改进措施,提高了钢坯加热质量,增强了节能降耗效果,满足了生产线的加热需要。     

工业纯钛加热工艺及其在板坯加热炉上的实践

根据工业纯钛的物理化学特性,对钛坯加热工艺进行探讨,并在现有步进梁式板坯加热炉上进行实践。通过实践得出:钛坯加热时,在低温段缓慢升温而高温段快速加热,可通过调整步进梁运行间隔时间来确保钛坯在各加热段上的加热时间满足工艺要求;为确保各段炉温满足钛坯加热工艺要求,加热过程中不使用预热段烧嘴;当钛坯运行到加热段后,加热段和均热段上的烧嘴全部打开确保炉内气氛呈微氧化性,烧嘴采用小流量燃烧控制;加热过程中烧嘴火焰不得接触钛坯表面。以上加热工艺通过现场实验,能满足板坯加热炉加热钛坯的工艺要求。     

脉冲式加热炉最优炉温控制

通过建立能量平衡和热传导方程,以板坯加热工艺为基础,针对以往优化算法需要进行全局搜索的不足,提出脉冲式燃烧加热炉最优炉温控制算法,使最优炉温控制可以通过使用有效集算法对目标函数进行求解,无需全局搜索,极大地提升了脉冲式燃烧加热炉炉温控制响应时间。实践表明,计算结果在综合考虑燃料消耗、板坯加热质量与氧化烧损的情况下,取得了理想的效果。     

Optimisation of a slab heating pattern with various skid button heights in a walking-beam-type reheating furnace

A three-dimensional heat transfer model considering various skid button heights for the prediction of the temperature history of steel slabs was performed in order to obtain the optimal heating pattern of these slabs with minimum energy consumption in a walking-beam type reheating furnace. An algorithm was developed using a simplified conjugated-gradient method combined with a shooting method and was used as an optimiser to design the furnace temperature distribution. The effect of the skid button heights on the design requirements, such as the energy consumption necessary for heating a slab, skid-mark temperature uniformity at the furnace exit and slab discharging temperature, was investigated. The parametric study results indicated that the skid-mark temperatures significantly decrease with increases in the skid button heights. In addition, the optimal designs suggested lower energy consumption for heating a slab and improved skid-mark temperature uniformity as compared to the original operating conditions in a steel plant.     

轧钢加热炉在线最优供热控制模型的研究──生产率检测计算的研究

通过分析钢坯在炉内的运行过程，推出了用于轧钢加热炉计算机在线最优供热控制模型的生产检测计算的新方法。经计算机仿真验证表明，该法既能保证热负荷调节准确，及时，又能保证过程控制平稳，从而使得Ｑ－Ｐ模型对复杂生产条件的加热炉在线优化控制成为可能。