The present invention relates to the technical field of control of metallurgical furnace, a heating furnace temperature control method based on simulation model, which includes the following steps: (1) according to the convection heating furnace with internal heat transfer principle, mechanism modeling, billet temperature change model is created; (2) (1) based on the billet temperature model, calculation of single the final billet furnace temperature, and steel temperature contrast set out, according to the optimization function of billet temperature compensation module, and ultimately determine the set value of single billet adjustment for different heating temperature of billet; (3) summary module billets in the heating section, the number of each type and each billet into furnace steel temperature, combined with different weight coefficients were calculated for each type of steel billet, heating section temperature set the final adjustment amount fixed, output to the executing agency; (4) the actual furnace temperature and setting value Bias to adjust the relevant parameters of the simulation model, so that the entire simulation model to achieve real-time online function.
【技术实现步骤摘要】
一种基于仿真模型的加热炉炉温控制方法
本专利技术涉及冶金加热炉控制领域,尤其涉及一种基于仿真模型的加热炉炉温控制方法。
技术介绍
在冶金工业中,加热炉是将金属钢坯加热到轧制成锻造温度的设备。加热炉是冶金钢铁中的主要耗能设备,利用燃料在炉膛内燃烧产生的热量,对炉内步进的钢坯进行加热。该过程被要求精准控制钢坯的出炉钢温、最少的能源消耗和最低的钢坯氧化烧损等。在冶金加热炉控制技术中,为满足钢坯的出炉温度达到轧钢工艺需求,必须根据生产节奏、钢坯的入炉钢温和出炉钢温,对炉膛内各加热段的温度实时调整,进行动态控制。目前大多数钢厂企业的炉温控制基本是手动控制,炉温的设定也是凭借经验人为设定,主观性较强。在加热炉的炉温控制方面,目前采用较多的方法是数学建模、预测控制、大数据分析等。由杭州电子科技大学申请的专利技术专利“一种分数阶模型预测控制的加热炉温度控制方法”,申请号201510844115.3,公开号105334736A,采用一种扩展状态空间分数阶模型预测控制的加热炉温度控制方法,以维持分数阶系统的稳定性并保障良好的控制性能,但该技术仅存在于理论计算,与实际应用的结合并未提及,无法确定是否适合冶金加热炉非线性、时变、多耦合系统。首钢京唐钢铁联合有限公司申请的专利技术专利“一种预测加热炉内后续钢坯温度和加热炉温度的方法”,申请号201410168148.6,公开号105734263A,第一步,建立钢坯升温系数概念设立钢坯升温系数αfm的公式;第二步,统计不同钢坯温度与加热炉炉温差值下,钢坯温度升高的数据,得出钢坯升温系数αfm;第三步,根据得到的钢坯升温系数αfm计算位 ...
【技术保护点】
一种基于仿真模型的加热炉炉温控制方法,其特征在于包括如下步骤:(1)根据加热炉内部能源燃烧所产生的热量与入炉的钢坯对流换热的原理,进行机理建模,创建钢坯在加热炉内温度变化模型;(2)基于该钢坯温度变化模型,计算单根钢坯最终的出炉钢温,与设定的出炉钢温进行对比,根据钢坯温度补偿模块的自寻优功能,最终确定单根钢坯对不同加热段炉温设定值的调整量;(3)钢坯汇总模块,由物料跟踪系统,获取各加热段内的钢坯数量、种类和每根钢坯的入炉钢温,根据每种钢坯的型号、重量和大小,设定每根钢坯对加热段炉温设定点影响的权重系数,再结合加热段内的钢坯入炉钢温及数量,计算出各加热段炉温设定点的最终调整量,作为整体仿真模型的输出;(4)在钢坯出炉后,实际出炉钢温与设定值的偏差,来调整仿真模型中的参数,包括钢坯温度变化模型、钢坯温度补偿模块及其自寻优功能的相关参数,实现实时在线功能。
【技术特征摘要】
1.一种基于仿真模型的加热炉炉温控制方法,其特征在于包括如下步骤:(1)根据加热炉内部能源燃烧所产生的热量与入炉的钢坯对流换热的原理,进行机理建模,创建钢坯在加热炉内温度变化模型;(2)基于该钢坯温度变化模型,计算单根钢坯最终的出炉钢温,与设定的出炉钢温进行对比,根据钢坯温度补偿模块的自寻优功能,最终确定单根钢坯对不同加热段炉温设定值的调整量;(3)钢坯汇总模块,由物料跟踪系统,获取各加热段内的钢坯数量、种类和每根钢坯的入炉钢温,根据每种钢坯的型号、重量和大小,设定每根钢坯对加热段炉温设定点影响的权重系数,再结合加热段内的钢坯入炉钢温及数量,计算出各加热段炉温设定点的最终调整量,作为整体仿真模型的输出;(4)在钢坯出炉后,实际出炉钢温与设定值的偏差,来调整仿真模型中的参数,包括钢坯温度变化模型、钢坯温度补偿模块及其自寻优功能的相关参数,实现实时在线功能。2.根据权利要求1所述的一种基于仿真模型的加热炉炉温控制方法,其特征在于所述步骤(1)中所述钢坯温度变化模型,是综合考虑加热炉内炉膛压力、排烟热损失、燃烧热量和当前炉温,建立钢坯温度变化的机理模型。3.根据权利要求1所述的一种基于仿真模型的加热炉炉温控制方法,其特征在于所述步骤(2)中所述钢坯温度补偿模块,是基于所述步骤(1)仿真模型的计算结果,与实际出炉钢温设定点对比获...
【专利技术属性】
技术研发人员:李鹏,孙玉珠,于现军,
申请(专利权)人:北京和隆软件有限公司,山东和隆优化能源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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