罩式炉退火模型修正方法技术

本发明专利技术公开了一种罩式炉退火模型修正方法，属于钢铁冶金行业信息技术领域。该方法的操作步骤为：根据钢卷的尺寸规格范围，制定插片实验方案；按实验方案完成各炉钢的插片实验，并记录实验数据；对实验数据进行处理，并提取模型修正的参照数据；以参照数据为基准，手工修正退火模型中钢卷的径向等效导热系数；运用数据样本进行多元线性回归处理，得到径向等效导热系数修正值的回归模型；将回归模型应用到退火模型中。运用本方法可以提高退火模型的计算精度，在满足生产工艺要求的同时达到节能降耗的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及罩式炉退火模型的修正方法，尤其涉及一种对罩式炉退火模型进行修正，使得修正后的模型能够准确模拟退火过程，提高钢卷退火过程的生产控制精度。
技术介绍
罩式炉退火模型是一种热工数学模型，用于计算炉台钢卷堆垛的加热、保温及冷却时间，形成钢卷堆垛退火的工艺制度(包括温度工艺曲线和气氛工艺曲线)。生成的退火工艺制度下发给基础自动化级，进行钢卷退火过程的生产控制。数学建模面临的实际问题多种多样，建模的目的不同、分析的方法不同、采用的数 学工具不同，所得到的数学模型的类型也不同。一般说来，数学建模方法大体可分为机理分析、测试分析和综合分析三种。(I)机理分析方法建立的数学模型为理论型的数学模型，这类模型在过程的机理比较清楚的情况下，可考虑到多种因素的影响，结构严谨、物理概念清晰。但其结构通常比较复杂，在过程机理尚不十分清楚的情况下，往往要做多种假设，从而影响计算精度。(2)测试分析方法建立的数学模型为统计型的数学模型，这类模型只考虑主要过程参数之间的相互关系，结构简单且能够较好地保证控制精度。在过程比较复杂，机理又不十分清楚的条件下，建立这类模型最为适宜。但是，它具有较强的条件性，通用性差，特别是当生产条件经常变化时更为不便。(3)综合分析方法利用机理分析建立模型的结构，用测试分析确定模型的参数。运用该方法建立的数学模型为理论——统计数学模型，这类模型兼具以上两种方法的优点，并可有效地克服它们的缺点，在工程中有着较广泛的应用。罩式炉退火模型是以热工理论为基础建立起来的理论统计数学模型，由于退火的工艺及传热的机理极其复杂，在设计模型时需要做必要的简化和假设，以便将现实的退火过程用抽象的数学语言描述出来，但因此也会降低模型的计算精度。所以，为降低数学模型计算结果与现实的偏差，需要通过实验的方法对模型的关键参数进行修正。
技术实现思路
针对上述的技术问题，本专利技术提供一种罩式炉退火模型的修正方法，在不影响计算性能的情况下，提高数学模型的计算精度。为解决上述技术问题，本专利技术采取如下的步骤罩式炉退火模型的修正方法，其特征在于包括如下步骤(I)根据实际生产钢卷的尺寸规格范围，制定插片实验方案；(2)按实验方案完成各炉钢的插片实验，记录实验过程中各钢卷热点、冷点的温度随时间变化的数据；(3)对实验数据进行处理，形成实验钢卷的热点、冷点温度及炉气温度随时间变化的趋势图，从中提取由炉气温度、钢卷冷点温度及时间点组成的用于模型修正用的参照数据；(4)以参照数据为基准，手工修正退火模型中钢卷的径向等效导热系数；(5)选择钢卷的厚度、高度、外径、堆垛位置、炉气温度作为自变量，径向等效导热系数修正值为因变量，构成数据样本后进行多元线性回归处理，得到径向等效导热系数修正值与钢卷的厚度、高度、外径、堆垛位置、炉气温度之间的回归模型；(6)将回归模型取代退火模型中的径向等效导热系数修正值，用于钢卷的径向等效导热系数的预测计算。按上述技术方案，所述步骤(3 )中，提取模型修正用的参照数据时采取以下基本原则A.各退火阶段结束时的转折点处提取参照数据； B.各退火阶段内部取2个随时间均匀分布的点，提取该点的数据作为参照数据。按上述技术方案，所述步骤(4)中，钢卷径向等效导热系数λ ^的计算公式如下权利要求1.，其特征在于，包括以下步骤 (1)根据实际生产钢卷的尺寸规格范围，制定合理的插片实验方案； (2)按实验方案完成各炉钢的插片实验，记录实验过程中各钢卷热点、冷点的温度随时间变化的数据； (3)对实验数据进行处理，形成实验钢卷的热点、冷点温度及炉气温度随时间变化的趋势图，从中提取由炉气温度、钢卷冷点温度及时间点组成的用于模型修正用的参照数据； (4)以参照数据为基准，手工修正退火模型中钢卷的径向等效导热系数； (5)选择钢卷的厚度、高度、外径、堆垛位置、炉气温度作为自变量，径向等效导热系数修正值为因变量，构成数据样本后进行多元线性回归处理，得到径向等效导热系数修正值与其它变量的回归模型； (6)将回归模型取代退火模型中的径向等效导热系数修正值，用于钢卷的径向等效导热系数的预测计算。2.根据权利要求1所述的，其特征在于，提取模型修正用的参照数据时采取以下基本原则 A.各退火阶段结束时的转折点处提取参照数据； B.各退火阶段内部取2个随时间均匀分布的点，提取该点的数据作为参照数据。3.根据权利要求1所述的，其特征在于，所述步骤(4)中，钢卷径向等效导热系数λ ^的计算公式如下4.根据权利要求1或3所述的，其特征在于，所述步骤(4)中，手工修正钢卷径向等效导热系数时按以下步骤进行 A.手工调整径向等效导热系数的修正值Ψ； B.运用退火模型计算钢卷冷点温度随时间变化的趋势； C.在参照时刻比较钢卷冷点温度的实测值及计算值； D.如实测值与计算值基本吻合，则修正完成；否则，重复(I) (3)步。5.根据权利要求1所述的，其特征在于，所述步骤(5)中，径向等效导热系数修正值的回归模型采取以下形式ψ= β。+ β 4+ β 2Β+ β 3D+ β 4Τ+ β 5Ρ 式中ψ为径向等效导热系数修正值；t为钢卷厚度，mm ;B为钢卷高度，mm ;D为钢卷外径，mm ;T为炉气温度，°C ;Ρ为钢卷在堆垛中的位置；^ β5为回归系数。6.根据权利要求1或5所述的，其特征在于，所述步骤(5)中，多元线性回归过程采用向前选择法进行参数的选择，具体步骤如下A.回归模型内参数个数初始化为零个； B.分别考虑因变量与每一个自变量的一元线性回归模型，对这些模型进行F检验，选择F值最大者作为第一个进入模型的自变量； C.对剩下的自变量，分别考虑各变量加入现有模型后的F检验；对所有通过F检验的变量中，选择F值最大者作为第二个备选变量，进入模型； D.继续上述步骤，直到模型以外的自变量均不能通过F检验时，操作结束。 其中的因变量为径向等效导热系数修正值，自变量为钢卷厚度、钢卷高度、钢卷外径、炉气温度及钢卷在堆垛中的位置。全文摘要本专利技术公开了一种，属于钢铁冶金行业信息
该方法的操作步骤为根据钢卷的尺寸规格范围，制定插片实验方案；按实验方案完成各炉钢的插片实验，并记录实验数据；对实验数据进行处理，并提取模型修正的参照数据；以参照数据为基准，手工修正退火模型中钢卷的径向等效导热系数；运用数据样本进行多元线性回归处理，得到径向等效导热系数修正值的回归模型；将回归模型应用到退火模型中。运用本方法可以提高退火模型的计算精度，在满足生产工艺要求的同时达到节能降耗的目的。文档编号C21D11/00GK102994736SQ20121053557公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月11日 优先权日2012年12月11日专利技术者王晓亮, 李卫杰, 段广东 申请人:中冶南方(武汉)威仕工业炉有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
罩式炉退火模型修正方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)根据实际生产钢卷的尺寸规格范围，制定合理的插片实验方案；(2)按实验方案完成各炉钢的插片实验，记录实验过程中各钢卷热点、冷点的温度随时间变化的数据；(3)对实验数据进行处理，形成实验钢卷的热点、冷点温度及炉气温度随时间变化的趋势图，从中提取由炉气温度、钢卷冷点温度及时间点组成的用于模型修正用的参照数据；(4)以参照数据为基准，手工修正退火模型中钢卷的径向等效导热系数；(5)选择钢卷的厚度、高度、外径、堆垛位置、炉气温度作为自变量，径向等效导热系数修正值为因变量，构成数据样本后进行多元线性回归处理，得到径向等效导热系数修正值与其它变量的回归模型；(6)将回归模型取代退火模型中的径向等效导热系数修正值，用于钢卷的径向等效导热系数的预测计算。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓亮，李卫杰，段广东，
申请(专利权)人：中冶南方武汉威仕工业炉有限公司，
类型：发明
国别省市：