基于环形加热炉数学模型的管坯优化加热控制系统

在天津钢管有限责任公司1#管坯环形加热炉原有控制系统的基础上,利用文献[1]和[2]开发的"管坯环形加热炉数学模型",在1#环形加热炉上实现了计算机优化加热控制.本文介绍了所开发的环形加热炉二级控制系统的硬件配置,并对管坯位置跟踪、管坯温度实时计算、炉温优化设定、待轧处理等功能模块在二级控制系统的在线应用进行了描述,最后对模型计算管坯表面温度和实测管坯表面温度进行了对比分析.     

环形加热炉管坯三维传热数学模型的研究

针对某公司环形加热炉的实际生产情况,建立了管坯加热过程的三维传热数学模型。采用交替隐式格式的TDMA（三对角矩阵）数值计算方法,开发了环形加热炉管坯加热过程三维传热数学模型计算机数值仿真系统。利用管坯内部温度黑匣子实验对所建立的数学模型进行了验证。结果表明：所建模型正确可信,同时也证明了利用管坯二维传热过程数学模型实现在线计算机优化控制的可行性。所做工作为某公司即将开展的管坯加热过程计算机优化控制奠定了坚实的理论基础。     

环形加热炉管坯加热二维传热数学模型的研究

以某公司环形加热炉为研究对象,建立了管坯加热过程二维传热数学模型,并进行了数值解析。同时开发了计算机数值仿真系统,对管坯在炉内的加热过程进行了数值模拟,并利用现场实验数据对所建立的数学模型进行了验证。结果表明:所建模型是正确可信的,可以作为离线数值仿真优化计算的基础。     

环形加热炉传热炉数学模型的研究

建立了以在线优化控制为目的的环形加热炉炉内传热数学模型。管坯内部采用柱坐标形式的二维非稳态导热模型，炉膛传热过程采用分段零维模型，并提出了适用于在线控制的炉内辐射换热的新解法。实测验证了模型的合理性和准确程度，实现了管坯温度的在线跟踪。在此基础上，开发了环形加热炉在线优化控制系统。该系统投入运行后，管坯加热质量有明显改善，环形加热炉燃耗和管坯氧化烧损分别降低了６％和８％。     

双燃料管坯环形加热炉计算机优化控制系统

文章详细分析环形加热炉热工机理的基础上,建立描述双燃料管坯环形加热炉的加热过程模型,研究和开发不同钢种的管坯在不同产量条件下优化加热制度,实现炉温制度在线动态优化设定和管坯温度分布在线动态跟踪及显示以及管坯待轧条件下炉子的优化加热制度。     

环形加热炉传热数学模型的研究

建立了以在线优化控制为目的的环形加热炉炉内传热数学模型。管坯内部采用柱坐标形式的二维非稳态导热模型 ,炉膛传热过程采用分段零维模型 ,并提出了适用于在线控制的炉内辐射换热的新解法。实测验证了模型的合理性和准确程度 ,实现了管坯温度的在线跟踪。在此基础上 ,开发了环形加热炉在线优化控制系统。该系统投入运行后 ,管坯加热质量有明显改善 ,环形加热炉燃耗和管坯氧化烧损分别降低了 6%和8%。     

管坯环形加热炉的技术特点及控制水平

本文介绍了天津钢管公司由意大利PIANTI公司引进的φ48m管坯环形加热炉的技术特点和控制系统水平,阐述了生产中存在的问题和改进措施.     

连续加热炉优化加热数学模型

以加热炉燃耗最低为准则，建立了加热炉优化数学模型，实践表明，用该数学模型计算出的加热制度真正体现了加热炉最佳加热制度和燃耗最低的本质。     

现代环形加热炉的技术特点与节能措施

论述国内外钢管厂环形加热炉的技术进步和发展;介绍天津钢管公司引进意大利大型燃油环形加热炉全套设备的技术特点,与节省能源方面所采取的措施;并研讨其应用的一些技术难点。     

基于正交试验的环形炉炉温制度优化研究

建立了环形加热炉管坯加热过程数学模型,使用VB语言编写离线加热程序,并通过"黑匣子"试验验证该程序的准确性;然后,针对某钢厂低碳钢种(Φ=270 mm),加热时间为180 min,采用13因素3水平多目标的正交试验设计方法,对环形加热炉的炉温制度进行分析,并利用综合平衡法对试验结果进行权衡分析;最后,在满足工艺要求的前提下,给出了最佳炉温制度组合,经验证,在此炉温制度下,出炉管坯能满足工艺要求,并降低能耗0.6%左右。     

硅钢连续退火炉无氧化加热段辐射换热研究

以能量平衡和辐射换热理论为基础,通过合理假定,建立了硅钢无氧化加热炉数学模型.采用数值计算的方法,通过自编程序,完成对带钢加热过程温度场的仿真.结果显示：数学模型能够反映带钢在无氧化炉内的加热过程,其升温曲线能够与工艺曲线相吻合;现行炉温分布并非最优,数学模型能够为炉温分布的优化、炉段的设计提供理论依据.     

CSP辊底加热炉供煤气量随坯厚、坯温变化规律的模拟研究

研究了CSP辊底加热炉内的传热过程及其规律.采用数值模拟的方法,在进行合理简化后,建立总能量平衡基础上的炉内热过程数学模型,其中辐射传递方程的求解采用离散坐标法.自主开发了该炉型的通用热过程模拟软件,采集包钢CSP薄板坯连铸连轧厂的生产数据进行验证计算,计算所得钢坯温度与实际温度的相对误差小于1%,表明该模型假设合理,建模正确;该软件能够应用于该类型加热炉的设计、管理和研究等领域,为确定CSP生产线高拉速(提高入炉坯温)、多钢种的生产工艺参数创造了条件.     

钢卷热处理调度的数学模型与算法研究

主要讨论某钢铁公司冷轧厂热处理车间的罩式炉生产调度问题,将其归结为组合优化中的不允许等待的混合流水车间排序问题进行研究,建立数学模型,设计贪婪算法,并用数值实验验证了模型的合理性和算法的有效性。     

辊底式热处理炉辐射强度的理论研究

针对钢板热处理用辊底式热处理炉的设计,建立了炉墙、辐射管以及炉辊（钢板）之间的传热数学模型,研究了辐射管的辐射强度对炉子升温速度以及辐射管表面温度的影响。从理论上计算并确定了辊底式热处理炉辐射管辐射强度的取值范围,揭示了辐射强度对辊底式热处理炉设计的重要意义,并且通过理论与实际相结合,对研究结果进行了进一步的验证。     

加热炉内钢坯非稳态温度场模拟及“黑匣子”实验研究

采用数值模拟方法,以能量平衡和热传导方程为基础,通过分析加热炉内的传热过程,按照加热工艺要求,采用总括热吸收率法,建立了加热炉热工过程数学模型。并以普碳钢为实验钢种,合理设置测试点,完成了＂黑匣子＂实验,模拟结果与实验结果吻合较好。钢坯柱坐标下非稳态温度场的模拟是准确合理的,所建立的数学模型可以作为加热炉在线控制中钢坯温度场的动态实时跟踪计算和SCC决策的基础。     

室状加热炉烘炉过程数学模型及其数值模拟

以某公司拟建的高温蓄热式室状加热炉为研究对象，建立了烘炉过程传热数学模型。其中包括：炉膛热平衡数学模型、复合炉墙传热过程数学模型和废气温度计算模型等。并运用数值差分技术和四阶龙格一库塔法进行了数值注解，开发了计算机数值仿真软件包，对不同燃料量下的烘炉过程进行了优化计算。结果表明：对拟建的高温实验炉，为了保证在90分钟内使炉温达到所需的温度要求，其最佳煤气流量应该控制在70～90m^3／h。