过程控制系统在热处理炉的应用

介绍莱钢热处理炉过程控制系统,其基于拥有自主知识产权的过程控制开发平台,采用有限差分模型预报炉内钢板加热过程,实现了热处理计划管理、工艺参数设定、钢板温度跟踪、加热过程动态控制、生产数据统计等功能。     

钢管调质热处理过程热变形及温度场仿真分析

气瓶用钢管在调质热处理过程,为保证温度分布均匀,需采用钢板封堵钢管两端.为验证采用Q235钢板封堵钢管开展热处理的工艺安全性,利用体积微元法,提出了钢管热处理过程热变形数值分析方法.建立了仿真分析模型,开展了仿真计算,仿真结果表明封堵钢板最大塑性变形为25.6mm,封堵钢板及钢管最大应变均小于极限应变,仿真结果表明,上述热处理工艺可安全实施.热处理完成后实测封堵钢板变形值与仿真结果吻合较好,验证了所提仿真分析方法的正确性.结合所提出的温度场分析方法,分析了热处理过程中转炉时间段钢管温度变化,得到了不同测点温度随时间变化关系,为热处理工艺改进提供了指导.     

热处理炉数学模型在莱钢热处理炉的应用

以莱钢辊底式热处理炉为研究对象,全面分析其传热特点,实现了炉内钢坯位置实时跟踪、钢坯温度动态计算、最佳炉温的优化设定等功能。     

铜精炼炉内温度测量研究

铜精炼炉内温度是冶炼过程重要的工艺和控制参数,但难以实现在线连续测量．本文在考虑了炉内高温在线测量需求的基础上,根据炉墙物理结构建立了炉墙非线性瞬态热传导模型,提出采用热电偶测量炉墙内温度以求解热传导反问题间接计算炉内壁温度的解决方案：根据热电偶测温位置将求解域划分为正区域与反区域两部分,引入基于最小方差的局部正交Gram多项式理论对测温信号进行平滑滤波,运用有限元法求解正区域边界热通量,利用直线法高效求解炉内壁温度,实现炉温在线连续测量．具体的实验结果表明,本方法能够克服了热传导反问题不适定性,是一种有效的炉温间接测量方法．     

氯化氢合成炉灯头温度计算方法及影响因素

科学确定合成炉灯头温度是合成炉工艺设计的重要技术.本文依据合成炉结构并从理论分析人手,提出合成炉灯头温度的数学模型和计算法,应用Visual Basic 5.0编制计算机应用软件,并分析影响合成炉灯头温度的主要因素.结果表明,入炉气组成及气量比、入炉气的温度和氯化氢生产能力对合成炉灯头温度的影响分别为较大,很小和不影响,为合成炉工艺设计提供了理论依据.     

WEINVIEW触摸屏在钢化炉的应用

本文主要介绍WEINVIEW触摸屏在化学玻璃钢化生产线钢化炉控制系统中的应用。在这个控制系统,触摸屏和PLC通信并完成相关的数据采集以及各项参数的设置。触摸屏能够监测到钢化炉系统的工作情况,并将钢化炉的主要参数:预热炉工艺参数、工艺流程、炉内温度PID控制、系统报警。     

基于HYSYS的延迟焦化炉动态模拟

延迟焦化炉炉内结焦是影响装置连续、安全运行的重要因素之一.本文基于HYSYS流程模拟软件,在原有加热炉动态模型的基础上,嵌入延迟焦化炉炉内结焦模型,开发了一种模拟延迟焦化炉炉管内结焦过程的新方法,实现了延迟焦化炉的动态流程模拟.从而在满足工艺要求和安全生产的前提下,有助于实现对结焦速度进行先进控制,达到延迟焦化反应产物效益最大、能耗最少目标.通过与某炼油厂延迟焦化炉实际运行数据的比较,验证了所提方法的可行性和有效性.     

旁路放风系统的数值模拟磁

论文就高硫煤由于燃烧生成二氧化硫（SO2）对环境污染严重,同时因其可能产生大量硫会导致窑系统内结皮、结圈以致堵塞,影响水泥的正常生产,采用C FD技术对旁路放风骤冷混合器和分解炉进行了数值模拟。通过分析对比加入旁路放风前后,分解炉部分区域的壁面温度更高了,而且在分解炉燃料分解和燃烧区域,速度场变得更加紊乱了,而在圆筒中心线上部速度场反而均匀些。另外对分解炉‐旁路放风系统内SO2进行了分析,根据SO2组分分布可以看出,该系统对减少或者防止SO2的富集具有明显效果。     

栅氧氮化处理中氧化炉膜厚均一性研究

在半导体芯片制造过程中,需要对栅氧化过程中的引入N2O气体进行掺氮处理,本文发现N2O气体的引入是一个放热反应,并且导致氧化炉内的温度不均匀,进而使得炉内的氧化层厚度的均一性随炉内位置的变化变差,通过对氧化炉内的温度矫正,实现了氧化炉满炉大批量生长。     

基于模糊神经网络的淬火炉温度控制

本文建立了淬火炉的模糊神经网络智能温度控制系统,用遗传算法和BP算法结合,自动调节模糊神经网络各层的权值,改变隶属函数的参数和推理规则数,实现对隶属函数和推理规则的优化。实验结果表明,温度上升段,超调量小于4℃,保温阶段,温度控制在保温温度的±2℃内,满足淬火炉对升温速度和恒温过程的精度要求。     

加热炉优化调度模型及算法研究

加热炉是热轧生产中主要的能源消耗设备,其合理调度对于降低生产过程的能耗和生产成本都具有重要作用.根据加热炉的生产工艺和约束条件建立了加热炉优化调度数学模型,针对模型特点提出了分散搜索（scattersearch,SS）算法,设计了基于随机变量序列的投票组合算子和单点交叉组合算子.根据国内某钢铁企业加热炉生产过程的实绩随机生成40个测试案例,进行实验,分析了参考集规模及不同组合算子对SS算法性能的影响,并与遗传局域搜索（genetic local search,GLS）算法的求解结果进行了比较.结果表明所提出的模型和算法对解决本文研究的加热炉调度问题有效.     

Nonlinear model predictive control of a continuous slab reheating furnace

A nonlinear model predictive controller is designed for a continuous reheating furnace for steel slabs. Based on a first-principles mathematical model, the controller defines local furnace temperatures so that the slabs reach their desired final temperatures. The controller is suitable for non-steady-state operating situations and reaching user-defined desired slab temperature profiles. In the control algorithm, a nonlinear unconstrained dynamic optimization problem is solved by the quasi-Newton method. The design of the controller exploits the fact that the considered slab reheating furnace is a continuous production process. Long-term measurement results from an industrial application of the controller demonstrate its reliability and accuracy.     

步进梁式加热炉温度最优设定控制

针对步进梁式加热炉 ,提出对温度设定值采用数模优化控制 ,建立了钢坯热过程在线控制数学模型和理想加热曲线 ,以便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     

环形加热炉最佳炉温制度

本文通过对一种特殊分布参数系统的研究，建立了环形加热炉钢坯热过程预报数学模型，提出了制定最佳炉温制度方法。为进一步实现最佳炉温控制奠定了基础。     

基于动态数学模型的冶金加热炉实时仿真器的研究

由于钢铁企业生产现场的复杂性和基本身所具有的特点，很多先进控制法不能在实际生产中进行应用调试，致使理论与实际应用脱节。为此，对某热轧厂步进式加热炉建立实时动态数学模型，提出一种冶金加热炉实时仿真器结构，并用实际数据验证了数学模型的准确性。     

特钢800产线步进式加热炉辊道的变频改造

介绍本钢特钢800产线步进式加热炉出钢辊道控制系统由晶闸管交流电子开关柜改为变频器的设计方案和实现方法.     

钢铁生产中的加热炉优化调度算法研究

钢铁生产中的加热炉调度问题属于组合优化中的NP—hard问题．对此．建立了加热炉调度问题的数学规划模型，并提出一种用于求解该问题的超启发式算法——遗传局部搜索算法．基于生产实际数据的仿真实验表明.所提出的方法适用于生产实际．效果优于目前现场使用的人工调度方法．     

加热炉过程自动化系统热装热送功能的开发

为了实现加热炉热装热送功能,在加热炉过程自动化系统中,开发连铸出口辊道至加热炉上料辊道的钢坯跟踪,对过程自动化模型进行优化,使其具备热坯处理功能.     

二维传热分布参数系统的最优边界控制

本文讨论了二维分布参数系统的最优边界控制问题。基于连续加热炉内板型钢坯非稳态二维热传导的数学模型,以及实际问题的要求,运用Galerkin法和最优化方法,确定了满足钢坯加热要求和降低能耗为目标的稳态最优炉温分布。     

基于Fluent的高炉炉缸铁水流动模拟软件

采用Fluent进行流体力学计算是模拟高炉炉缸铁水流动的重要手段,但Fluent存在操作复杂、入门困难等问题.利用Microsoft Visual Studio （VS）对Fluent进行二次开发,利用TUI （Text User Interface）语言编写的日志文件（Journal文件）作为VS与Fluent数据交互的接口,建立以炉缸直径、炉缸高度、铁口深度、铁口倾角、死料柱状态等参数为主要参数的高炉炉缸铁水流动的几何模型,通过变量替换法完成对日志文件参数修改和替换,驱动Fluent实现高炉炉缸铁水流动的建模与流场数值模拟.该应用软件结合工程实际,界面友好简单,降低了Fluent对使用者的要求并提高其工作效率,增强了Fluent在高炉工业的通用性与快捷性.