熱軋過程加熱爐綜合優(yōu)化控制策略及控制方法研究.pdf

1、鋼坯的加熱過程和軋制過程是熱軋生產(chǎn)線上非常重要的兩個生產(chǎn)環(huán)節(jié),加熱爐需要將鋼坯加熱到滿足粗軋機軋制工藝要求的溫度分布,粗軋機則需要根據(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)線上的主要耗能設備.由于以往實際生產(chǎn)和理論研究均把加熱爐和粗軋機作為兩個獨立的生產(chǎn)設備進行控制,割裂了兩者在生產(chǎn)過程上的前后連續(xù)性和在生產(chǎn)能耗上的相互影響性,針對每一個設備的控制即使保證了其自身能耗的最小化,也不能實現(xiàn)將這兩者作為一個整體來看待的

2、整個熱軋生產(chǎn)線的能耗最小化.在當前世界能源日益匱乏的情況下,結(jié)合當前熱軋過程中存在的能耗浪費過大、鋼坯加熱質(zhì)量不好、軋制安全難以保證的實際問題,本文從以下幾個方面著手,試圖解決上述問題.首先,本文從加熱爐和鋼坯之間的熱交換機理入手,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函數(shù),利用基于專家經(jīng)驗的爐溫優(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應的最佳爐溫分布曲線,從而得到了最優(yōu)的爐溫預設定曲線,實

3、現(xiàn)了爐溫的優(yōu)化設定,減少了加熱能耗的浪費.其次,針對目前加熱爐和粗軋機的分離控制帶來的生產(chǎn)信息難以共享、鋼坯的加熱過程難以動態(tài)調(diào)整而造成的能耗浪費過大、粗軋機軋制安全難以保障等問題,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)絡的方法,將粗軋機一側(cè)的能夠反映鋼坯加熱質(zhì)量好壞的生產(chǎn)信息,如粗軋機的軋制力、鋼坯的溫度等,反饋到加熱爐一側(cè)并計算出爐溫設定值的補償量,從而能夠根據(jù)鋼坯的加熱狀況動態(tài)地調(diào)整后續(xù)鋼坯的加熱過程