熱軋過(guò)程加熱爐綜合優(yōu)化控制策略及控制方法研究.pdf

1、鋼坯的加熱過(guò)程和軋制過(guò)程是熱軋生產(chǎn)線上非常重要的兩個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié),加熱爐需要將鋼坯加熱到滿足粗軋機(jī)軋制工藝要求的溫度分布,粗軋機(jī)則需要根據(jù)生產(chǎn)要求將加熱好的鋼坯軋制成指定規(guī)格的產(chǎn)品,這兩者是熱軋生產(chǎn)線上的主要耗能設(shè)備.由于以往實(shí)際生產(chǎn)和理論研究均把加熱爐和粗軋機(jī)作為兩個(gè)獨(dú)立的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行控制,割裂了兩者在生產(chǎn)過(guò)程上的前后連續(xù)性和在生產(chǎn)能耗上的相互影響性,針對(duì)每一個(gè)設(shè)備的控制即使保證了其自身能耗的最小化,也不能實(shí)現(xiàn)將這兩者作為一個(gè)整體來(lái)看待的

2、整個(gè)熱軋生產(chǎn)線的能耗最小化.在當(dāng)前世界能源日益匱乏的情況下,結(jié)合當(dāng)前熱軋過(guò)程中存在的能耗浪費(fèi)過(guò)大、鋼坯加熱質(zhì)量不好、軋制安全難以保證的實(shí)際問(wèn)題,本文從以下幾個(gè)方面著手,試圖解決上述問(wèn)題.首先,本文從加熱爐和鋼坯之間的熱交換機(jī)理入手,以加熱爐能耗最小、鋼坯損耗最小、鋼坯出爐溫度與期望溫度之差最小為目標(biāo)函數(shù),利用基于專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)的爐溫優(yōu)化調(diào)整策略尋求鋼坯在加熱爐內(nèi)的最佳溫升曲線以及與此相對(duì)應(yīng)的最佳爐溫分布曲線,從而得到了最優(yōu)的爐溫預(yù)設(shè)定曲線,實(shí)

3、現(xiàn)了爐溫的優(yōu)化設(shè)定,減少了加熱能耗的浪費(fèi).其次,針對(duì)目前加熱爐和粗軋機(jī)的分離控制帶來(lái)的生產(chǎn)信息難以共享、鋼坯的加熱過(guò)程難以動(dòng)態(tài)調(diào)整而造成的能耗浪費(fèi)過(guò)大、粗軋機(jī)軋制安全難以保障等問(wèn)題,提出了基于軋制信息反饋的加熱爐綜合優(yōu)化控制策略,利用模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法,將粗軋機(jī)一側(cè)的能夠反映鋼坯加熱質(zhì)量好壞的生產(chǎn)信息,如粗軋機(jī)的軋制力、鋼坯的溫度等,反饋到加熱爐一側(cè)并計(jì)算出爐溫設(shè)定值的補(bǔ)償量,從而能夠根據(jù)鋼坯的加熱狀況動(dòng)態(tài)地調(diào)整后續(xù)鋼坯的加熱過(guò)程