[发明专利]一种热轧加热炉目标出炉温度预测控制方法

说明书

一种热轧加热炉目标出炉温度预测控制方法，属温控领域。其控制步骤包括设计目标出炉温度及板坯相关参数读取；进行板坯尺寸影响系数计算；进行板坯钢种影响系数计算；进行初始板坯温度补偿计算；进行回炉板坯温度补偿计算；进行实际目标出炉温度计算；实际目标出炉温度的输出。其采用标准坯控制方式，结合加热炉布料状态及板坯特性系数的控制方式，计算出修正后的板坯目标出炉温度，提前做好计划的温度过渡，对涉及的热轧板坯加热温度进行预测控制，实现了对出炉温度更加精准的控制，从而实现加热温度的精确控制。可广泛用于热轧加热炉目标出炉温度的预测、控制领域。

技术领域

本发明属于温控领域，尤其涉及一种用于热轧加热炉的出炉温度预测控制方法。

背景技术

在现有技术中，加热炉的温度控制都是依据上位机要求的抽出目标温度来进行控制的。其具体加热控制是结合板坯在进入加热炉可控段时，由模型预测其未来在各个可控段内的剩余加热时间，并根据板坯的当前温度、剩余加热时间和标准升温曲线进行升温预测，然后根据预测温度和目标抽出温度的偏差计算当前加热板坯的必要炉温，最后通过综合加权可控段内所有加热板坯的必要炉温，对各个可控段的设定炉温，从而完成整个炉温设定过程。

在实施过程中发现，现有技术主要存在的问题：一个轧制单元，为了保证板坯加热温度的可控，需要按照目标出炉温度进行合理的安排轧制计划，目标出炉温度不可存在较大的跳跃，否则板坯的加热温度难以实现准确控制。

然而，目前对于生产计划的衔接，虽然采用板坯之间目标温度合理过渡作为前提条件，尽管不同钢种、板坯规格以及不同的装炉温度板坯之间的出炉温度目标值偏差较小，但由于其加热特性存在较大的差异，导致对于最终的出炉温度控制存在较大的偏差；特别是随着大型步进式热轧连续加热炉(简称加热炉)温度精准控制要求的日益提高，以及品种钢生产量大幅增加，目前的生产计划编排以及加热控制过程，无法有效考虑到板坯的尺寸、钢种、装炉温度、是否回炉坯等因素对加热温度的影响，从而导致热轧板坯加热后的出炉温度过渡不佳，最终影响加热质量。

申请为2013年1月15日，申请号为201310012792.X的中国发明专利申请，公开了一种“加热炉加热时间和加热温度的监控方法”，该技术方案中，读取连铸发送到加热炉一级PLC中的钢坯ID号；跟踪钢坯在炉外辊道的位置；建立钢坯炉内跟踪；每隔三分钟从加热炉二级数据库中读取一次炉内每块钢坯的位置并累计；计算钢坯在加热炉各段的加热时间，和工艺要求对比，超出要求报警；将加热炉内每个热电偶的PLC地址存放到加热炉二级计算机的数据库中；读取加热炉每段温度平均值，与工艺要求对比，超出工艺要求报警。其避免了由于加热炉各段加热时间长、加热温度高造成的带钢表面除磷不净而造成的二级品现象的发生，减小了氧化烧损率，提高了成材率，减小了吨钢成本，提高经济效益。但其主要是通过加热过程的参数与工艺要求进行对比，超出要求范围实施报警，而没有涉及到目标出炉温度的预报和板坯目标出炉温度的修正问题。

授权日期为2017年8月8号，授权公告号为CN 105403062 B的中国发明专利，公开了一种“加热炉的加热温度控制系统”，其技术方案是由第一接触器和第三接触器构成联锁控制，通过在第一接触器的第一常开触点和第一空气开关之间的电源线上并联第二接触器的线圈，在循环风机启停回路上串联第二接触器的常开触点，使得当第一空气开关故障断开时，第二接触器的线圈失电，进而控制第二接触器的常开触点断开，使得循环风机启停回路中第一接触器的线圈失电，加热器启停回路中第一接触器的第二常开触点断开，第三接触器的线圈失电，控制第三接触器的第一常开触点断开，加热器停止工作。避免了在第一空气开关断开导致循环风机停止工作时，加热器仍继续工作而造成加热炉受热不均，影响产品质量的问题。该专利主要公开了一种加热炉的加热温度控制系统，没有涉及到板坯温度的精准控制与合理过渡等方面问题的解决方案。