一种降低轧钢工序吨钢能耗的方法.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CN107016509A(43)申请公布日2017.08.04(21)申请号201710236313.0(22)申请日2017.04.12(71)申请人柳州市同维达豪科技有限公司地址545005广西壮族自治区柳州市柳东新区水湾路2号柳东标准厂房B区B-10号厂房2层东1跨申请人柳州比尔特工业智能科技有限公司(72)发明人黄斌陈冬玲张金旺梁武三卢敏谢贤智雄庆达温杰谢柳军陈丙荣(74)专利代理机构长沙正奇专利事务所有限责任公司43113代理人周晟(51)Int.Cl.G06Q10/06(2012.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种降低轧钢工序吨钢能耗的方法(57)摘要本发明旨在提供一种降低轧钢工序吨钢能耗的方法：A、采集轧钢工序中涉及的关键参数的历史数据，构建出炉温度、吨钢能耗的数学模型；B、采集实时生产中的关键参数，作为关键参数初始值；C、将关键参数初始值分别导入出炉温度、吨钢能耗数学模型得到出炉温度与吨钢能耗预测值；D、将关键参数初始值进行随机优化后，得到关键参数临时优化值，并计算得到出炉温度临时优化值与吨钢能耗临时优化值，判断临时优化值的有效性；E、持续循环优化，直至得到关键参数调控目标值；F、将关键参数调控目标值输入轧钢工序控制系统对轧钢工序过程进行控制。该方法克服现有技术改造成本高、控制精度差等缺陷，具有稳定出炉温度、降低吨钢能耗的特点。CN107016509ACN107016509A权利要求书1/2页1.一种降低轧钢工序吨钢能耗的方法，其特征在于包括以下步骤：A、采集轧钢工序中涉及的关键参数的历史数据，采用偏最小二乘回归方法构建出炉温度数学模型和吨钢能耗的数学模型；B、采集实时生产中的关键参数，作为关键参数初始值，设置出炉温度的目标值的范围，设置各个关键参数的范围以及循环优化次数的上限；C、将关键参数分别导入出炉温度数学模型和吨钢能耗数学模型，分别得到出炉温度预测值与吨钢能耗预测值；D、以各个关键参数初始值作为中间值，分别根据各关键参数对应的工艺参数范围或设备参数范围设立该关键参数的取值范围，在各个关键参数的取值范围内进行随机优化后，得到关键参数临时优化值，并将其分别导入出炉温度数学模型、吨钢能耗数学模型，分别得到出炉温度临时优化值与吨钢能耗临时优化值，并将循环优化次数加一；如果出炉温度临时优化值位于出炉温度的目标值的范围内，且吨钢能耗临时优化值小于吨钢能耗预测值，则该关键参数临时优化值有效；如果出炉温度临时优化值未位于出炉温度的目标值的范围内，但是出炉温度临时优化值比出炉温度预测值更接近出炉温度的目标值的范围，且吨钢能耗临时优化值小于吨钢能耗预测值，则该关键参数临时优化值有效；否则该关键参数临时优化值无效；E、如果关键参数临时优化值有效，且当前循环优化次数未达到上限，则将该关键参数临时优化值作为步骤D的关键参数初始值，进行步骤D的处理；如果关键参数临时优化值无效，且当前循环优化次数未达到上限，则返回步骤D，进行步骤D的处理；如果当前循环优化次数达到上限，则将最近一次有效的关键参数临时优化值作为关键参数调控目标值；F、将关键参数调控目标值输入轧钢工序控制系统，根据关键参数调控目标值对轧钢工序过程进行控制。2.如权利要求1所述的降低轧钢工序吨钢能耗的方法，其特征在于：所述的轧钢工序中涉及的关键参数为：钢坯的入炉温度、预热段温度及时间、一加热段温度及时间、二加热段温度及时间、三加热段温度及时间、均热段温度及时间。3.如权利要求1所述的降低轧钢工序吨钢能耗的方法，其特征在于：所述的步骤D中的关键参数临时优化值的获取详细过程为：将关键参数初始值加上区间在[-5，5]的一个随机值后，如果该关键参数值位于其对应的关键参数的范围内，则将该关键参数值作为关键参数临时优化值；否则，再次选择区间在[-5，5]的一个随机值重复上述操作，直至该加上随机值之后的关键参数值位于其对应的关键参数的范围内，再将其作为关键参数临时优化值。4.如权利要求1所述的降低轧钢工序吨钢能耗的方法，其特征在于：所述的偏最小二乘回归方法构建数学模型的方法如下：a、将关键参数构成的自变量矩阵X＝[x1,…,xp]n*p进行标准化处理，得矩阵变量E0＝[E01,…,E0p]n*p；将出炉温度和吨钢能耗构成的因变量矩阵Y＝[y1,…,yq]n*q进行标准化处理，得矩阵变量F0＝[F01,…,F0q]n*p；2CN107016509A权利要求书2/2页TTTTb、求解矩阵E0F0F0E0的最大特征值所对应的特征向量W1；求解矩阵F0E0E0F0的最大特征值所对应的特征向量C1；c、求解主成分t1＝E0W1(1)；u1＝F0C1(2)；ti和ui则是第i次分别从自变量X和Y中提取