[发明专利]一种热轧加热炉动态炉温控制方法

摘要

本发明涉及一种热轧加热炉动态炉温控制方法，周期计算炉内钢坯实时温度；预测炉内钢坯剩余在炉时间；预计板坯出炉某区域温度；确定加热炉内各段需要的必要炉温；针对不同钢种做炉温动态调整，确定最终炉温设定值：炉温设定值是根据一块板坯和加热炉工作情况计算而得，此计算对每一块钢坯都要进行一次；对于一个炉段来说，段内钢坯数较多，而炉温设定值只有一个，因此要检索每个炉段内存在的所有钢种，若存在特定钢种，要做炉温特定控制。优点是：针对不同的钢种经过综合处理参与炉温设定，并且能够针对生产的特定钢种进行特殊控制。

主权项

1.一种热轧加热炉动态炉温控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)周期计算炉内钢坯实时温度：炉内计算是在线计算，是通过一个二元有限差分模型进行，该二元有限差分模型用于周期性地计算炉内每一块板坯的温度分布和温度变化，用以说明炉内辐射，对流和传导产生的热交换；2)预测炉内钢坯剩余在炉时间：根据板坯当前在轧制计划中抽出的位置以及炉内的坐标，计算板坯仍需在当前段内、炉内滞留的时间，准确预报板坯段末温度，准确预测各板坯剩余在炉时间；3)预计板坯出炉某区域温度：利用出炉节奏和炉内所有板坯的剩余在炉时间，预测计算板坯在各段剩余在炉时间；板坯温度预测计算，用板坯厚、预测各段剩余在炉时间、炉温、当前板坯温度，根据板坯温度预测模型，推算到各段段末时板坯的平均温度；4)确定加热炉内各段需要的必要炉温：周期性地计算来确定加热炉每个燃烧控制段的温度设定值；根据预计的板坯抽出间隙计算板坯预计的在炉时间，根据此预计的在炉时间、炉温、当前的半坡温度计算预计的板坯到达各段出口的温度，并将此温度与加热炉出口目标温度比较计算出必要的加热炉各段炉温设定值；5)针对不同钢种做炉温动态调整，确定最终炉温设定值：炉温设定值是根据一块板坯和加热炉工作情况计算而得，此计算对每一块钢坯都要进行一次；对于一个炉段来说，段内钢坯数较多，而炉温设定值只有一个，因此要检索每个炉段内存在的所有钢种，若存在特定钢种，要做炉温特定控制；针对不同钢种做炉温动态调整计算方法是：a确定各板坯在加热炉内各段的权重系数，权重设定就是对炉内某区域内的每块钢根据其钢种、权重进行加权平均；式(1)中，ST_CAL(k):每个区域的设定温度；SW_CAL(k,i):权重设定；NT_CAL(k,i):每个区域的必要炉温；k:炉区；i:炉区内的第i块板坯；j:每个区域存在的最多板坯块数；b针对特定钢种炉温控制：采用最大必要炉温设定规则、特殊钢的炉温设定规则、平均必要炉温设定规则；最大必要炉温设定规则和平均必要炉温设定规则控制模式是排他的，先满足条件的规则优先使用；最大必要炉温设定规则、平均必要炉温设定规则可与特殊钢的炉温设定规则同时应用；(a)最大必要炉温设定规则：在炉内各段，只对某段内必要炉温最高的板坯设定加权系数；(b)特殊钢的炉温设定规则：在炉内各段，若某段内存在特定钢种板坯，只对该板坯设定加权系数；(c)平均必要炉温设定规则：采用RANK加权系数优先级设定规则；在炉内，选出对应板坯的项目条件：必要炉温、出炉目标温度、碳素浓度、精轧目标厚、板坯装炉温度，按在各段中的优先顺序，根据RANK加权系数优先级分割项目的值，计算RANK加权系数优先级；加权板坯的选择处理：根据设定的RANK加权系数优先级，各段选出5块板坯作为加权系数设定的板坯，当RANK加权系数优先级相同的板坯存在时，距该段出炉侧近的板坯优先，这里选出的板坯，作为加权系数设定规则的推论对象；加权系数设定规则：根据板坯的必要炉温、出炉目标温度、碳素浓度、精轧目标厚、板坯装炉温度差别，计算出各段板坯的必要炉温平均值；根据温度差分割已选中5块板坯的必要炉温RANK加权系数优先级；位置修正加权系数规则：根据板坯的实际位置，修正计算的RANK加权系数优先级；若关键板坯进入或离开某段，会引起该段炉温急剧变化，在加热炉各段入口和出口侧的板坯温度与各段其它位置的板坯温度对相应段炉温设定的影响是不一样的，各段的入口侧及出口侧作为位置加权系数变化范围。