基于時(shí)間感度的動(dòng)態(tài)加熱爐爐溫控制方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種基于時(shí)間感度的動(dòng)態(tài)加熱爐爐溫控制方法。本發(fā)明包括步驟：根據(jù)板坯在爐內(nèi)位置、出爐節(jié)奏、加熱爐加熱能力與步進(jìn)梁移動(dòng)信息最大值動(dòng)態(tài)計(jì)算其最短在爐時(shí)間；根據(jù)板坯在爐內(nèi)實(shí)際溫度，檢索板坯熱導(dǎo)率比熱容，求出板坯實(shí)績(jī)溫度所對(duì)應(yīng)的板坯物性參數(shù)；計(jì)算板坯在每個(gè)段內(nèi)平均物性參數(shù)；預(yù)測(cè)板坯到達(dá)段末時(shí)溫度，并計(jì)算板坯爐溫感度；根據(jù)板坯熱膨脹系數(shù)、應(yīng)力與彈性模量計(jì)算板坯在不同爐溫情況下最大升溫速率；建立最優(yōu)爐溫設(shè)定目標(biāo)函數(shù)，約束條件為根據(jù)步驟4、步驟5與步驟6建立的等價(jià)關(guān)系，然后根據(jù)最優(yōu)爐溫設(shè)定目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行爐溫控制。本發(fā)明的方法可以動(dòng)態(tài)的控制爐溫的升溫速率，避免板坯過(guò)燒或者均熱不足。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于時(shí)間感度的動(dòng)態(tài)加熱爐爐溫控制方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明涉及一種基于時(shí)間感度的動(dòng)態(tài)加熱爐爐溫控制方法，屬于冶金【技術(shù)領(lǐng)域】。
[0002]【背景技術(shù)】:
現(xiàn)有技術(shù)中，采用了對(duì)應(yīng)每一種鋼種設(shè)置溫度計(jì)算參數(shù)，根據(jù)溫度計(jì)算參數(shù)設(shè)定爐溫設(shè)定值，這種方案具有以下問(wèn)題:
1.這種方案只適用于鋼種目標(biāo)溫度變化不大，連續(xù)運(yùn)行的軋鋼環(huán)境；對(duì)于鋼種目標(biāo)變化大，出現(xiàn)新鋼種、軋制環(huán)境發(fā)生變化，出現(xiàn)停爐、待軋情況時(shí)該技術(shù)方案由于沒(méi)有考慮到板坯在爐內(nèi)的停留時(shí)間，其氧化鐵皮與能源的消耗均比最優(yōu)方案大，因此其實(shí)施效果并不
理相
[0003]2.這種技術(shù)方案對(duì)于段目標(biāo)溫度發(fā)生變化，需要對(duì)每個(gè)段進(jìn)行控制時(shí)，由于段控制目標(biāo)發(fā)生變化，而實(shí)際爐溫設(shè)定沒(méi)有相應(yīng)調(diào)整，因此其實(shí)施效果不理想。
[0004]3.這種技術(shù)方案對(duì)于特殊鋼種，在不同加熱段需要進(jìn)行不同加熱方式，如快速升溫、保溫等方式時(shí)不能加以區(qū)分，使得板坯存在過(guò)燒或者均熱不足等缺點(diǎn)，因此其實(shí)施效果并不理想。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述存在的問(wèn)題提供一種基于時(shí)間感度的動(dòng)態(tài)加熱爐爐溫控制方法，可以動(dòng)態(tài)的控制爐溫的升溫速率，避免板坯過(guò)燒或者均熱不足。
[0006]上述的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
基于時(shí)間感度的動(dòng)態(tài)加熱爐爐溫控制方法，包括如下步驟:
(1)根據(jù)板坯在爐內(nèi)位置、出爐節(jié)奏、加熱爐加熱能力與步進(jìn)梁移動(dòng)信息最大值動(dòng)態(tài)計(jì)算其最短在爐時(shí)間；
(2)根據(jù)板坯在爐內(nèi)實(shí)際溫度，檢索板坯熱導(dǎo)率比熱容，利用線(xiàn)性插值算法求出板坯實(shí)績(jī)溫度所對(duì)應(yīng)的板坯物性參數(shù)；
(3)根據(jù)板坯預(yù)測(cè)最短在爐時(shí)間、板坯實(shí)績(jī)溫度與加熱爐每個(gè)段的物理長(zhǎng)度計(jì)算板坯在每個(gè)段內(nèi)平均物性參數(shù)；
(4)根據(jù)板坯平均物性參數(shù)與剩余最短在爐時(shí)間預(yù)測(cè)板坯到達(dá)段末時(shí)溫度，并計(jì)算板坯爐溫感度；
(5)根據(jù)板坯熱膨脹系數(shù)、應(yīng)力與彈性模量計(jì)算板坯在不同爐溫情況下最大升溫速
率；
(6)建立最優(yōu)爐溫設(shè)定目標(biāo)函數(shù)，約束條件為根據(jù)步驟4、步驟5與步驟6建立的等價(jià)關(guān)系，然后根據(jù)最優(yōu)爐溫設(shè)定目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行爐溫控制。
[0007]所述的基于時(shí)間感度的動(dòng)態(tài)加熱爐爐溫控制方法，步驟(3)中所述的每個(gè)段內(nèi)平均物性參數(shù)包括各段平均比熱計(jì)算和各段平均熱傳達(dá)率計(jì)算。
[0008]有益效果:
本發(fā)明根據(jù)出爐節(jié)奏、加熱爐加熱能力與步進(jìn)梁移動(dòng)信息的最大值動(dòng)態(tài)設(shè)定最短在爐時(shí)間；預(yù)測(cè)板坯出爐溫度時(shí)，根據(jù)最短在爐時(shí)間，并計(jì)算板坯爐溫感度值，可以直接得到板坯出爐溫度預(yù)測(cè)值的解析式，避免了迭代計(jì)算。為了保證板坯出爐時(shí)的均熱溫度，可以通過(guò)計(jì)算板坯爐溫感度值，并將板坯均熱制約溫度作為尋優(yōu)函數(shù)的一個(gè)約束條件實(shí)現(xiàn)。為了動(dòng)態(tài)的控制爐溫的升溫速率，可以將板坯的升溫速率與板坯熱物性性能作為尋優(yōu)函數(shù)的一個(gè)約束條件實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)；為了保證計(jì)算收斂速度與精度，滿(mǎn)足在線(xiàn)動(dòng)態(tài)設(shè)定的需要可以迭代計(jì)算2、3次。
[0009]【具體實(shí)施方式】:
實(shí)施例1:
步驟1:板坯根據(jù)其在爐內(nèi)位置、出爐節(jié)奏、加熱爐加熱能力與步進(jìn)梁移動(dòng)信息最大值動(dòng)態(tài)計(jì)算其最短在爐時(shí)間。
[0010]步驟2:根據(jù)板坯在爐內(nèi)實(shí)績(jī)溫度，檢索板坯熱導(dǎo)率比熱容，利用線(xiàn)性插值算法求出板坯實(shí)績(jī)溫度所對(duì)應(yīng)的板坯物性參數(shù)。其計(jì)算方法如下:
各表是根據(jù)鋼種和溫度(每50°C)進(jìn)行分檔。
[0011]比熱計(jì)算:
【權(quán)利要求】
1.一種基于時(shí)間感度的動(dòng)態(tài)加熱爐爐溫控制方法，其特征是:包括如下步驟: (1)根據(jù)板坯在爐內(nèi)位置、出爐節(jié)奏、加熱爐加熱能力與步進(jìn)梁移動(dòng)信息最大值動(dòng)態(tài)計(jì)算其最短在爐時(shí)間； (2)根據(jù)板坯在爐內(nèi)實(shí)際溫度，檢索板坯熱導(dǎo)率比熱容，利用線(xiàn)性插值算法求出板坯實(shí)績(jī)溫度所對(duì)應(yīng)的板坯物性參數(shù)； (3)根據(jù)板坯預(yù)測(cè)最短在爐時(shí)間、板坯實(shí)績(jī)溫度與加熱爐每個(gè)段的物理長(zhǎng)度計(jì)算板坯在每個(gè)段內(nèi)平均物性參數(shù)； (4)根據(jù)板坯平均物性參數(shù)與剩余最短在爐時(shí)間預(yù)測(cè)板坯到達(dá)段末時(shí)溫度，并計(jì)算板坯爐溫感度； (5)根據(jù)板坯熱膨脹系數(shù)、應(yīng)力與彈性模量計(jì)算板坯在不同爐溫情況下最大升溫速率； (6)建立最優(yōu)爐溫設(shè)定目標(biāo)函數(shù)，約束條件為根據(jù)步驟4、步驟5與步驟6建立的等價(jià)關(guān)系，然后根據(jù)最優(yōu)爐溫設(shè)定目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行爐溫控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于時(shí)間感度的動(dòng)態(tài)加熱爐爐溫控制方法，其特征是:步驟(3)中所述的每個(gè)段內(nèi)平均物性參數(shù)包括各段平均比熱計(jì)算和各段平均熱傳達(dá)率計(jì)算。
【文檔編號(hào)】F27D19/00GK103697712SQ201210373352
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月27日
【發(fā)明者】葛曉, 余金鵬, 盛磊, 周心富, 袁軍, 賴(lài)森貞, 李美華, 程林, 肖瑤, 馬克步 申請(qǐng)人:上海梅山鋼鐵股份有限公司