加熱爐鋼坯溫度建模方法研究.pdf

1、作為軋鋼生產(chǎn)線上的重要設(shè)備之一，加熱爐的主要功能是將鋼坯加熱到符合軋制要求的溫度。在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中，加熱爐是鋼鐵工業(yè)中的耗能大戶。因此，關(guān)于蓄熱式加熱爐建模和控制的研究對(duì)于提高加熱效率，減小鋼鐵行業(yè)能耗有著重要意義。
　　本文以蓄熱式加熱爐為研究背景，首先建立了加熱爐爐溫分布模型，然后分析了基于加熱爐傳熱機(jī)理的鋼坯溫度預(yù)報(bào)數(shù)學(xué)模型，最后針對(duì)于單一總括吸收率無(wú)法很好地表示加熱爐生產(chǎn)過(guò)程的情況，對(duì)于模型進(jìn)行了改進(jìn)，建立了基于分段爐膛

2、總括熱吸收率的鋼溫預(yù)報(bào)模型。
　　爐膛總括熱吸收率的選取對(duì)于模型的計(jì)算準(zhǔn)確性至關(guān)重要，由于理論計(jì)算中總括熱吸收率計(jì)算較為繁瑣復(fù)雜，本文采用了遺傳算法對(duì)總括吸收率進(jìn)行尋優(yōu)計(jì)算，獲得較為合適的爐膛總括熱吸收率。為了克服總括熱吸收率時(shí)變性的特點(diǎn)，本文采用模糊推理的方法對(duì)總括熱吸收率進(jìn)行在線補(bǔ)償，進(jìn)而調(diào)高模型的自適應(yīng)能力，也使得計(jì)算結(jié)果更加準(zhǔn)確。
　　根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際需求，設(shè)計(jì)了加熱爐過(guò)程控制監(jiān)控平臺(tái)軟件。該平臺(tái)軟件可以完成加熱

3、爐內(nèi)鋼溫計(jì)算、模型參數(shù)校正及爐溫設(shè)定優(yōu)化、鋼坯加熱過(guò)程的離線模擬計(jì)算、物料跟蹤及修正、用戶管理等功能。
　　仿真結(jié)果表明，相對(duì)于單一總括熱吸收鋼溫預(yù)報(bào)模型，本文建立的鋼坯溫度預(yù)報(bào)模型能夠比較準(zhǔn)確地計(jì)算出爐內(nèi)鋼坯溫度分布，經(jīng)過(guò)總括熱吸收率在線補(bǔ)償修正后鋼坯出爐溫度計(jì)算平均絕對(duì)誤差基本控制在5℃以內(nèi)，能夠滿足工藝要求。本文設(shè)計(jì)的監(jiān)控仿真平臺(tái)可以很好地顯示工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)狀況，可以有效地指導(dǎo)操作人員進(jìn)行準(zhǔn)確地控制，有利于高效優(yōu)質(zhì)地生產(chǎn)。