厚板加熱爐鋼坯三維溫度場(chǎng)在線數(shù)模系統(tǒng)的研究與應(yīng)用.pdf

1、軋鋼廠加熱爐是影響整個(gè)軋線生產(chǎn)成本和軋制成品質(zhì)量的重要工藝環(huán)節(jié)。由于加熱爐工況的多樣化，某些反映加熱爐主要的熱工參數(shù)不能直接或連續(xù)地檢測(cè)(如：鋼坯在加熱爐內(nèi)溫度過(guò)程變化)，導(dǎo)致生產(chǎn)常出現(xiàn)過(guò)燒和欠燒現(xiàn)象。數(shù)學(xué)模型可以將所研究的加熱爐，用數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述出來(lái)，同時(shí)用數(shù)學(xué)解析或者數(shù)值分析等方法，對(duì)描述過(guò)程的微分方程進(jìn)行數(shù)值求解，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)加熱爐加熱過(guò)程的模擬研究，因此研究和應(yīng)用加熱爐數(shù)學(xué)模型已成為當(dāng)前冶金行業(yè)研究的熱點(diǎn)之一。
　　 數(shù)學(xué)模

2、型有兩種方法：統(tǒng)計(jì)模型和機(jī)理模型。本論文基于傳熱理論，建立起鋼坯加熱過(guò)程的機(jī)理模型，根據(jù)模型實(shí)際應(yīng)用情況，對(duì)模型的邊界條件進(jìn)行修正，從而得到鋼坯加熱過(guò)程的三維溫度場(chǎng)。機(jī)理模型邊界條件清晰，解釋性強(qiáng)，具有統(tǒng)計(jì)模型無(wú)法取代的優(yōu)勢(shì)。
　　 本文主要介紹了自主開發(fā)的加熱爐三維溫度場(chǎng)模型的主要構(gòu)成及區(qū)別于傳統(tǒng)模型的三維溫度場(chǎng)技術(shù)。通過(guò)建立三維不穩(wěn)態(tài)傳熱數(shù)學(xué)模型，并采用有限差分法求解結(jié)算，利用軟件DELPHI7.0，模擬計(jì)算出坯料在加熱爐各

3、位置、各時(shí)間段內(nèi)的動(dòng)態(tài)溫度分布情況，并通過(guò)x、y、z不同方向，不同切面顯示出計(jì)算結(jié)果，供技術(shù)人員觀察分析并存儲(chǔ)在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中。系統(tǒng)利用“黑匣子”在線測(cè)溫裝置對(duì)鋼坯加熱過(guò)程溫度場(chǎng)分布進(jìn)行多次實(shí)測(cè)，對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，調(diào)整模型參數(shù)，總結(jié)最優(yōu)加熱曲線，使加熱爐生產(chǎn)從不可觀、不可控變?yōu)榭捎^、可控、可預(yù)測(cè)。
　　 加熱爐二級(jí)模型系統(tǒng)的成功在線應(yīng)用，將根本上改革傳統(tǒng)加熱爐看火操作的生產(chǎn)方式，操作工可以通過(guò)模型畫面直觀檢測(cè)板坯加熱情況，能夠較