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1、,2016/3/20,#,National Engineering Research Center for Advanced Rolling,板坯加熱爐,過程控制及節能優,化,燃燒,宋,勇,2016.03,北京科技大學 高效軋制國家工程研究中心,控制的系統開發及實踐,2024/11/21,2,目 錄,1.,板坯,加熱爐優化自動控制,現狀,2.,加熱爐優化控制系統組成及功能,4,.,基于爐內氣氛精確控制的優化燃燒技術,5,.,小結,3,.,高,精度板坯溫度預報及,控制模型,2024/11/21,3,板,坯,加熱爐自動優化控制現狀,板坯加熱爐重要性,板坯加熱質量是帶鋼產品質量的基礎,能耗大約占熱軋
2、的,70%,板坯加熱爐自動優化控制的現狀,板,坯跟蹤及順序控制邏輯復雜，部分依賴于人工干預,爐溫閉環控制受制于加熱工況及設備狀態，自動控制效果不穩定,板,坯溫度預報精度不高，板坯加熱質量基本靠手動控制，操作不夠精細化,2024/11/21,4,加熱爐優化控制的難點,1,裝,鋼,溫度,2,軋制節奏,3,鋼種成分,4,熱電偶精度,5,氧,化鐵皮厚度,6,爐,內溫度分布,7,溫度預報模型,板坯溫度控制,板坯氧化鐵皮,能耗,/,排放,自動化水平,1,熱電偶精度,2,軋制計劃,3,煤氣熱值,4,軋制節奏,5,多,鋼種較差,6,操作水平,7,1,熱裝溫度,2,爐,內氣氛分布,3,煤氣熱值變化,4,鋼種成分
3、,5,升溫曲線,6,爐體結構,7,1,煤氣熱值,2,熱裝情況,3,保溫效果,4,升溫曲線,5,爐內氣氛控制,6,軋制節奏,7,產品結構,8,廢棄余熱利用,9,1,自動化功能,2,人工經驗,3,設備維護,4,軋制計劃編排,5,影響,加熱爐板坯質量控制和能耗的主要因素,（復雜，影響因素多）,板坯溫度預報模型精度影響因素繁多,加熱的工藝和工況復雜多變,燃料介質成份復雜，且熱值、壓力的波動大,燒,嘴、閥門、檢測儀表等設備工作環境惡劣，故障頻發,2024/11/21,5,目 錄,1.,板坯加熱爐優化自動控制現狀,2.,加熱優化控制系統組成及功能,4,.,基于爐內氣氛精確控制的優化燃燒技術,5,.,小結,
4、3,.,高,精度板坯溫度預報及,控制模型,2024/11/21,6,加熱爐控制系統組成,硬件組成及網絡結構（以,CSP,隧道加熱爐為例）,2024/11/21,7,加熱爐控制系統組成,系統軟件,中間件,優化控制應用程序,完成所有系統功能；,數據跟蹤、采集和統計；,模型優化設定；,基于,windows,環境開發；,自主,研發，完全知識產權；,國內幾十套各種控制系統；,成熟商業軟件；,系統軟件：,Windows,；,數據庫軟件：,Oracle,；,軟件系統組成，采用標準的開發平臺,2024/11/21,8,應用程序采用模塊化設計,加熱爐控制系統組成,2024/11/21,9,CSP,隧道加熱爐跟蹤
5、系統,連鑄連軋,7,架精軋生產線,加熱爐控制系統組成,連鑄連軋,1+6,生產線,2024/11/21,10,2250,熱連軋步進式加熱爐跟蹤畫面,880,熱連軋進,式加熱爐跟蹤畫面,加熱爐控制系統組成,常規熱連軋步進,式加熱爐,跟蹤,2024/11/21,11,加熱爐基本數據,產品大綱熱物性參數,不同工況的加熱策略,爐溫熱電偶修正策略,其它策略,加熱爐控制系統組成,加熱爐參數及工藝策略配置,2024/11/21,12,軋制計劃報表,產品報表,生產異常報表,板坯溫度進度統計報表,RET/FET,報表,能耗報表,自動控制情況報表,班組產量報表,延時,/,休爐報表,加熱爐控制系統組成,完善的報表系統
6、：,2024/11/21,13,目 錄,1.,板坯加熱爐優化自動控制系統現狀,2.,加熱爐優化控制系統組成及功能,4,.,基于爐內氣氛精確控制的優化燃燒技術,5,.,總結,3,.,高,精度板坯溫度預報及,控制模型,2024/11/21,14,高,精度板坯溫度預報及控制,模型,板坯溫度預報模型：,二維差分法（水梁分法）,多個計算域選取,有限差分模型網格劃分,2024/11/21,15,高,精度板坯溫度預報及控制,模型,綜合考慮鋼種、厚度、生產節奏、出爐溫度、入爐溫度等,因素，,并建立偏離基準值修正表，地毯圖方式查詢的,策略,啟發式權,交叉遺傳優化算法,仿真優化,軟件,優化爐溫設定模型,：,202
7、4/11/21,16,高,精度板坯溫度預報及控制,模型,爐溫,動態設定,模型,綜合爐溫,設定,模型,采用公式法和修正值相結合的方法,鋼坯爐溫設定權值分配方法,爐內不同位置板坯賦予不同權值綜合設定爐溫,2024/11/21,17,高,精度板坯溫度預報及控制,模型,CSP,爐溫,動態分區管理,模型,2024/11/21,18,高,精度板坯溫度預報及控制,模型,CSP,傳送點計算模型,在確定傳送點時，為保證板坯的加熱質量,，考慮,以下條件：,|,板,坯長度方向的各段溫度,目標溫度,|,溫度偏差,1,板坯長度方向的各段溫度差異,93,模型預報精度,20,合格率,90,RET20,散點圖,2,座步進式板坯加熱爐,(,改造,),應用效果,實現,加熱爐煤氣降耗,2.5,%,；,綜合氧化燒損率降低,2.5%,2024/11/21,24,感謝您的關注！,,National Engineering Research Center for Advanced Rolling Technology,
板坯加熱爐過程控制及節能優化燃燒控制系統的開發及實踐宋勇
