加热炉热过程数学模型与燃烧过程计算机控制的研究

结合包钢带钢厂加热炉具体情况，对加热炉热过程数学模型的建立与数值求解方法进行了全面的阐述和分析，以加热炉数学模型数据库为基础，开发与研制出了包钢带钢厂加热炉燃烧过程计算机控制系统，构造炉温控制模块与空燃比优化控制模块，实现加热炉的优化燃烧，达到节能降耗的目的。     

酒钢中板加热炉控制系统

介绍了酒钢中板加热炉控制系统的组成。在炉内传热数学模型的基础上 ,建立了加热炉在线优化控制 ,实现了炉温优化控制。根据现场的能源测试与统计 ,与同类型没有实现优化控制的加热炉相比 ,板坯的加热质量有明显改善 ,燃耗和氧化烧损降低了约 5 %和 6 % ,取得了明显的经济效益。     

环形加热炉钢坯温度分布数学模型的开发及仿真研究

本文以宝钢钢管厂环形加热炉为研究对象，建立其炉内钢坯温度分布数学模型，通过计算机仿真结果分析，得出一些有效结论，为环形炉改造提供科学依据。     

加热炉计算机控制系统的研究与开发（Ⅰ）：—数据库与专家系统

以数学模型与计算机数值模拟结果为基础,通过建立数学模型数据库和专家系统,实现了加热三维数学模型的在线控制,开发和研制的加热炉优化烧钢计算机控制系统,在包头钢铁公司带钢厂的生产实践中取得了良好的经济效益。     

加热炉炉温的计算机优化设定

利用简化的钢坯导热数学模型和加热炉模型，以燃料消耗量最小为目标，通过控制各段炉温设定值达到优化控制正常轧制的目的，提出了停轧延迟过程中炉温的控制方法。     

长一维直通式辊底加热炉内传热数学模型研究

通过分析ＣＳＰ工艺中直通式辊底加热炉的热工及结构特性,采用地建立炉内辐射换热数学模型,与加热炉内连铸坯及炉衬的一维导热方程相耦合,建立长一维直通式辊底加热炉炉内传数学模型,通过对数注解,研究分析了不同的薄板坯移动速度及 种对加热炉炉内温度分布的影响。     

热轧生产过程加热炉优化调度模型及算法

钢铁生产中的加热炉调度问题是一类复杂的组合优化问题。本文进一步考虑不同轧制位对应的候选板坯集存在交集的生产实际,建立了以板坯住炉时间最小为优化目标的数学模型,提出了三阶段的启发式算法,确定各轧制位板坯的入炉和出炉时间。仿真实验表明,给出的模型和求解算法对加热炉调度问题的优化效果很好。     

加热炉炉温优化算法研究

炉温制度的优化是炉子优化控制的基础,它包括炉温优化目标函数的确定和目标函数极值的求解两方面．本文建立了连续加热炉板坯加热的稳态数学模型和炉温优化模型．应用所建立的稳态数学模型定量分析了各段炉温变化对钢坯加热过程的影响,形成了启发式算法规则集．建立了考虑出炉钢坯平均温度及断面温差的目标函数,采用启发式搜索算法对钢坯加热过程的炉温制度进行了优化,对优化前后的钢坯平均温度及断面温差的进行了对比分析．计算结果表明,本文所归纳的启发式搜索规则可以满足该模型启发式算法的要求,也表明启发式搜索算法可作为加热炉炉温优化的基本算法．     

环形加热炉钢坯温度分布数学模型的开发及仿真研究

本文以宝钢钢管厂环形加热炉为研究对象，建立其炉内钢坯温度分布数学模型，通过计算机仿真结果分析，得出一些有效结论，为环形炉改造提供科学依据。     

采油厂燃气加热炉能量衡算数学模型及应用

建立了采油厂燃气加热炉能量衡算的实用数学模型，编制了一整套人机对话式程序系统，在实际测算中得到了满意的结果．     

热轧轧钢加热炉热装制度的优化研究

基于钢坯跟踪测试和热平衡测试,联立加热炉温度分布模型、钢温模型和热平衡模型,对不同炉型、不同钢种和不同热装温度条件下,加热炉钢坯加热过程进行数值模拟和温度制度优化。获得不同钢种在不同热装温度条件下的优化加热制度,为加热炉的节能降耗和科学操作提供了理论依据。     

换向方式对蓄热式加热炉热过程影响数值模拟

基于商业软件CFX4．3和自编程序，建立了三维非稳态HTAC加热炉内热过程的CFD仿真系统，并以国内某HTAC加热炉为对象，分析了不同的换向燃烧组织方式对HTAC加热炉内多烧嘴喷射射流的卷吸、燃烧现象以及钢坯在炉内的加热过程的影响。结果表明：采用分段同侧换向控制的HTAC加热炉能获得很好的流场和温度场分布，基本满足高质量的钢坯加热需要，但该炉在生产条件下的温度制度存在不合理之处，在今后设计和操作中应进一步优化和改进；全同侧换向控制的火焰布置方式不利于钢坯的均匀、快速加热；而采用交叉换向控制的火焰布置方式可以改善加热炉内的流场和温度分布，更有利于满足钢坯的加热工艺要求。     

钢坯加热炉温度的微机控制

从节能和提高产品质量的角度,论述了影响钢坯加热炉温度的关键因素,分析了炉温微机控制的关键技术,提出了一种基于单片机的炉温微机控制实现方法.     

加热炉内钢坯加热过程的数学模型研究

本文根据加热炉的生产特点建立了一个加热炉内钢坯加热过程的数学模型,模型得到了工业实验验证,结果表明:模型计算结果与实测结果吻合良好,其最大相对误差小于3％;并分析了加热炉各操作参数对钢坯加热过程的影响,为开发加热炉控制模型奠定了理论基础.     

加热室炉温控制数学模型的研究

本文介绍了等效简化ＣＡＰＬ加热室带钢的加热过程，并据此建立了物理模型和数学模型。在此基础上又通过建立带温前馈控制数模和综合炉温计算数模，进行了加热室加热过程的计算仿真。结果获得了ＳＰＣＣ 钢优化的带钢升温曲线和炉温曲线；确定了综合传热系数ＦＨｘｃ；得出了炉温和带速与带温的相关关系。     

基于炉区分段的BP神经网络钢坯温度预测

利用神经网络可以逼近任意非线性系统的特点,建立加热炉内钢坯温度预报模型。由于钢坯的边界热流系数和热传导系数、比热、重度等物理参数都是随温度变化的函数,所以,按加热炉的分区采用多个BP神经网络进行分段预测,以适应钢坯的物理参数的变化。仿真结果表明:所建模型简单,精度高,能满足工程实际需要。     

环形加热炉中车轮坯物料跟踪系统研究

为准确判断车轮缺陷产生的原因,根据车轮坯在环形加热炉中的生产工艺和运行特点,基于PLC和组态技术开发车轮坯加热炉物料跟踪系统。利用PLC的自动控制功能和编码器的位置跟踪计算,结合自行设计的坯料标识码,实现车轮坯进、出环形加热炉和炉内的物料跟踪;采用组态王软件开发上位机监控界面,通过与下位机的实时通讯显示车轮坯炉内位置和生产工艺流程。模拟运行结果表明,该系统实现预期功能,达到了物料跟踪的目的。     

Dynamic simulation on effect of flame arrangement on thermal process of regenerative reheating furnace

By analyzing the characteristics of combustion and billet heating process, a 3-D transient computer fluid dynamic simulation system based on commercial software CFX4.3 and some self-programmed codes were developed to simulate the thermal process in a continuous heating furnace using high temperature air combustion technology. The effects of different switching modes on injection entrancement of multi burners, combustion and billet heating process in furnace were analyzed numerically, and the computational results were compared with on-site measurement, which verified the practicability of this numerical simulation system. The results indicate that the flow pattern and distribution of temperature in regenerative reheating furnace with partial same-side-switching combustion mode are favorable to satisfy the high quality requirements of reheating, in which the terminal heating temperature of billets is more than 1 460 K and the temperature difference between two nodes is not more than 10 K. But since the surface average temperature of billets apart fi＇om heating zone is only about 1 350 K and continued heating is needed in soaking zone, the design and operation of current state are still needed to be optimized to improve the temperature schedule of billet heating. The distribution of velocity and temperature in regenerative reheating furnace with same-side-switching combustion mode cannot satisfy the even and fast heating process. The terminal heating temperature of billets is lower than that of the former case by 30 K. The distribution of flow and temperature can be improved by using cross-switching combustion mode, whose terminal temperature of billets is about 1 470 K with small temperature difference within 10 K.     

连续加热炉通用在线数学模型

针对连续加热炉在线数学模型研究的现状,开发出一种新型的连续加热炉通用在线模型。此种模型把钢坯在加热炉各段内的加热过程视为等热流过程,并结合在线搜索钢坯表面真实热流,通过求解钢坯在第二类边界（等热流边界）条件下的加热过程,得出钢坯表面热流与表面温度之间的关系,对钢坯加热过程进行模拟计算。