一种基于数字孪生理念的连续退火机组能耗优化方法技术

技术编号:42607540 阅读:38 留言:0更新日期:2024-09-03 18:16
本发明专利技术涉及连续退火机组的自动控制技术领域,公开了一种基于数字孪生理念的连续退火机组能耗优化方法,包括:获取连续退火生产过程中的板带参数与工艺参数;基于板带参数与工艺参数构建连续退火生产过程的数字孪生模型,通过数字孪生模型生成连续退火过程孪生数据集;对连续退火过程的孪生数据集进行数据训练,构建连续退火生产过程能耗预测模型;确定过程能耗预测模型的决策变量、目标函数以及约束条件,构建连续退火生产过程能耗优化模型;采用模拟退火算法求解连续退火生产过程的能耗优化模型得到最优能耗。本方法建立与实际生产过程高度匹配的数字化模型,从而实现对连续退火工艺能耗的深度监测与智能调控,得到最优能耗,降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及连续退火机组的自动控制,尤其涉及一种基于数字孪生理念的连续退火机组能耗优化方法


技术介绍

1、连续退火机组作为促进板带产品转变为最终产品的调质调性关键装备,可通过加热、控冷等热处理过程,促进轧后带材微观结构的再结晶过程,从而迫使带材产品性能符合下游产业需求。然而,该工序过程涉及频繁热交换,其热管理过程需依赖于配套装置及控制系统,在辅助板带成性的同时,也存在较大的能耗。202210037621.1公开了一种连退炉区吨钢能耗成本预测方法,提出了能耗管控措施,但其工艺控制精度仍有不足、难以实时响应生产变化,能耗管控的精准程度较低。

2、从连续退火工艺特点出发,机组能耗优化管控的难点主要来源其涉及过程颇多。如,热量输入涉及了自预热段、加热i段、加热ii段等多个区段的直燃加热、辐射加热;热量输出涉及了不同规格板带热处理通板后带走的热量、控冷段针对不同板带材料所调节的控冷量等;热量损耗则涉及品规切换、品种切换、事故损耗等系列因素。热管理的复杂性造成了连续退火机组的现行控制体系难以从单一模型或组合模型角度实现机组能耗的精准管控。

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【技术保护点】

1.一种基于数字孪生理念的连续退火机组能耗优化方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于数字孪生理念的连续退火机组能耗优化方法,其特征在于,所述板带参数包括:板带品种、碳含量、板带密度、板带宽度、板带厚度以及不同品种的材料常量系数、热传导系数、热膨胀系数。

3.根据权利要求2所述的基于数字孪生理念的连续退火机组能耗优化方法,其特征在于,所述工艺参数包括:板带初始温度、加热炉温度、均热炉温度、缓冷炉温度、快冷炉温度、过时效炉温度、终冷炉温度、带速。

4.根据权利要求3所述的基于数字孪生理念的连续退火机组能耗优化方法,其特征在于,所述板带与退火...

【技术特征摘要】

1.一种基于数字孪生理念的连续退火机组能耗优化方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于数字孪生理念的连续退火机组能耗优化方法,其特征在于,所述板带参数包括:板带品种、碳含量、板带密度、板带宽度、板带厚度以及不同品种的材料常量系数、热传导系数、热膨胀系数。

3.根据权利要求2所述的基于数字孪生理念的连续退火机组能耗优化方法,其特征在于,所述工艺参数包括:板带初始温度、加热炉温度、均热炉温度、缓冷炉温度、快冷炉温度、过时效炉温度、终冷炉温度、带速。

4.根据权利要求3所述的基于数字孪生理念的连续退火机组能耗优化方法,其特征在于,所述板带与退火炉几何模型包括:基于退火炉基本尺寸、加热元件、气体流通通道、绘制板带的几何形状和定义尺寸以及板带与退火炉之间的几何位置关系,构建所述板带与退火炉几何模型;

5.根据权利要求1所述的基于数字孪生理念的连续退火机组能耗优化方法,其特征在于,通过所述数字孪生模型生成...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨庭松沈安康刘洋宋勇孙文权刘超
申请(专利权)人:北京科技大学
类型:发明
国别省市:

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