一种基于耦合迭代的加热炉出钢温度预测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112016198A(43)申请公布日2020.12.01(21)申请号202010836567.8(22)申请日2020.08.19(71)申请人北京和隆优化科技股份有限公司地址100096北京市海淀区西三旗建材城西路31号D栋三层西区申请人江苏和隆优化智能科技有限公司(72)发明人李鹏孙玉珠于茜李明党于现军(51)Int.Cl.G06F30/20(2020.01)G06Q10/04(2012.01)G06Q50/06(2012.01)G06F119/08(2020.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种基于耦合迭代的加热炉出钢温度预测方法(57)摘要本发明涉及冶金加热炉控制领域，一种基于耦合迭代的加热炉出钢温度预测方法，包括以下步骤，（1）根据炉内钢坯位置分布和加热段炉膛温度场，结合在炉时长，计算钢坯表面温度和核心温度；（2）结合轧制节奏，预测钢坯在后续每个钢位的滞留时间；（3）采用均热段设定点和各加热段温度测点，循环调用钢温计算模型，计算各钢坯预测出钢温度，结合出钢温度和开轧温度耦合判断，计算炉温设定点的修正量，叠加到对应加热段的设定点上，循环本过程，获取最终的钢坯预测出钢温度和该段的炉温设定点增量；（4）将上述计算出的均热段的炉温设定点增量，迭代到下一个加热段的计算中，并依次迭代计算各个加热段的预测出钢温度和该段的炉温设定点增量。CN112016198ACN112016198A权利要求书1/2页1.一种基于耦合迭代的加热炉出钢温度预测方法，其特征在于包括如下步骤：（1）建立温度场计算模型，建立温度场计算模型，所述温度场是指炉膛内钢坯行进方向和钢坯长度方向的温度场；（2）建立钢温计算模型，所述钢温计算是指计算出的炉膛内每一根钢坯表面温度和核心温度；（3）钢位滞留时间计算模型，根据钢坯运动规律，预测钢坯在未来每个钢位的滞留时间；（4）钢坯出钢时间预测模型，所述钢坯出钢时间是指钢坯在每个钢位的滞留时间的总和；（5）钢坯预测出钢温度计算模块，根据均热段的设定点和其他各加热段的实际温度值，调用步骤（1）的温度场计算模型，在温度场数组的基础上，结合步骤（4）计算的滞留时间，循环调用步骤（2）的温度计算模型，计算出均热段每根钢坯的预测出钢温度，结合开轧温度来调节均热段炉温设定点，将此调节量叠加到均热段炉温设定点上，重复本步骤的内容，直到计算出设定点增量接近0；（6）将修正后的均热段炉温设定点与其他各加热段的炉膛温度作为输入，计算温度场，重复步骤（5）的内容，计算该加热段内每根钢坯的预测出钢温度，通过耦合开轧温度来调节该加热段炉温设定点，调节该加热段炉温设定点，依次迭代计算其他各加热段内每根钢坯的预测出钢温度。2.根据权利要求1所述的一种基于耦合迭代的加热炉出钢温度预测方法，其特征在于所述步骤（1）中所述温度场计算模型，是根据加热炉各加热段的炉温设定点/实际炉膛温度和炉内钢坯数量，按照钢坯位置分布情况，建立的温度场分布模型。3.根据权利要求1所述的一种基于耦合迭代的加热炉出钢温度预测方法，其特征在于所述步骤（2）中所述钢坯温度计算模型，综合加热炉尺寸、钢坯成分、加热时长和初始温度，按照1（秒）的加热时间来循环迭代计算钢坯的表面温度和核心温度。4.根据权利要求1所述的一种基于耦合迭代的加热炉出钢温度预测方法，其特征在于所述步骤（2）中所述钢坯加热速度，是通过炉膛温度、炉内燃烧氛围，计算钢坯的氧化烧损量，根据氧化烧损情况修正加热速度。5.根据权利要求1所述的一种基于耦合迭代的加热炉出钢温度预测方法，其特征在于所述步骤（1）中所述钢坯出钢时间预测模型，从出钢侧向入钢侧依次类推，根据轧制节奏、钢坯间出钢数量，以及钢坯的工艺在炉时间，预测其出钢时间。6.根据权利要求1所述的一种基于耦合迭代的加热炉出钢温度预测方法，其特征在于所述步骤（1）中所述钢位滞留时间计算模型，根据钢坯运动规律，预测钢坯在未来每个钢位的滞留时间。7.根据权利要求1所述的一种基于耦合迭代的加热炉出钢温度预测方法，其特征在于所述步骤（1）中所述钢坯预测出钢温度计算模块，输入均热段炉温设定点和其他加热段的温度值，调用温度场计算模型，获取均热段每根钢坯对应的炉温；结合钢位滞留时间计算模型的结果，循环调用钢温计算模型，获得钢坯在该温度场下的预测出钢温度；耦合开轧温度判断炉温设定点的增量，将增量叠加对应加热段的炉温设定点上，参与温度场计算，如此循环，直至炉温设定点增量接近0；按照从出炉侧向入炉侧，依次将计算所得的设定点增量，迭2CN112016198A权利要求书2/2页代到对应的设定点上，参与温度场计算，重复均热段内钢坯预测出钢温度计算模型，最终获取所有加热段的钢坯预测出钢温度和各加热段的