一种确定钢坯加热炉炉温设定值的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN103397171103397171B(45)授权公告日2014.09.17(21)申请号201310364670.7(22)申请日2013.08.20(73)专利权人中冶赛迪工程技术股份有限公司地址400013重庆市渝中区双钢路1号(72)发明人何立柯华立陈开张伟彭燕华(74)专利代理机构北京同恒源知识产权代理有限公司11275代理人赵荣之(51)Int.Cl.C21D9/70(2006.01)C21D11/00(2006.01)审查员张建升权权利要求书2页利要求书2页说明书4页说明书4页附图2页附图2页(54)发明名称一种确定钢坯加热炉炉温设定值的方法(57)摘要本发明公开了一种可用于轧钢加热炉的炉温控制方法，以确定加热炉炉温设定值。该方法包括以下步骤：S1：根据钢坯温度计算模型预测钢坯至当前控制段出口的温度与理论目标温度的差值，将其作为前馈PID回路的输入，以得到前馈炉温修正值；S2：根据炉后测温装置获得钢坯的出炉检测温度与钢坯出炉目标值的差值，并结合各炉段的反馈系数，将其作为反馈PID回路的输入，并得到反馈炉温修正值；S3：根据各炉段的当前炉温值，前馈/反馈炉温修正值，升/降温速度限制，确定各炉段的炉温设定值T(i,t+δt)。本发明集成炉内钢坯前馈控制与出炉钢坯反馈控制，并利用PID回路确定每一控制段的炉温设定值，能够准确的控制炉内的温度，从而满足轧制工艺要求，实现全自动烧钢。CN103397171BCN10397BCN103397171B权利要求书1/2页1.一种确定钢坯加热炉炉温设定值的方法，其特征在于：具体包括如下步骤：S1：对每一控制段，根据钢坯温度计算模型预测钢坯至当前控制段出口的温度与理论目标温度的差值，得到前馈炉温差值，并将其作为前馈PID回路的输入，获得前馈炉温修正值ΔT'FF(i,t)；S2：对出炉钢坯，根据获得钢坯的出炉检测温度与钢坯目标温度的差值，并结合各炉段的反馈系数得到反馈炉温差值，并将其作为反馈PID回路的输入，获得反馈炉温修正值ΔT'FB(i,t)；S3：根据各炉段的当前炉温实际值T(i,t)，前馈/反馈炉温修正值，炉段温度范围，升/降温速度限制，确定各炉段的炉温设定值T(i,t+δt)，其中i表示第i控制段，t为当前时刻，δt为两次炉温设定的时间间隔；所述步骤S1具体包括以下子步骤：S11：对当前控制段i的第j钢坯，利用钢坯温度计算模型预测钢坯至当前段出口的温度Tj,i，并根据理论目标温度Tj获得该钢坯的温度差值ΔTj,i＝Tj,i-Tj，其中Tj表示钢坯j在当前控制段的目标温度；S12：根据其距控制段出口距离设置权值Wj,i，对当前段的所有钢坯进行加权平均，得到该段前馈温度差值ΔTFF(i,t)，且其中N表示当前炉段内的钢坯总数；S13:将前馈温度差值作为前馈PID回路的输入，得到前馈温度修正值ΔT'FF(i,t)；所述步骤S2具体包括以下子步骤：S21：对于出炉钢坯，利用炉后测温装置获得其出炉检测温度为T'j,o，该钢坯对应钢种的出炉目标温度值为Tj,o，则该钢坯的反馈温度为ΔTFB,j＝T’j,o-Tj,o；S22：从出炉端至入炉端，κi为各控制段设定反馈系数，用于确定各段的反馈炉温差值ΔTFB(i,t)，ΔTFB(i,t)＝κi×ΔTFB,j；S23:将反馈温度差值作为反馈PID回路的输入，得到反馈温度修正值ΔT′FB(i,t)；炉段i的炉温修正值为ΔT(i,t)＝ΔT'FF(i,t)+ΔT'FB(i,t)，并在加热炉炉段温度范围和升/降温条件约束下，对当前炉温进行修正，获得炉温设定值T(i,t+δt)＝T(i,t)+ΔT(i,t)；所述前馈PID回路采用离散PID方法控制，前馈炉温修正值为：δt表示两次炉温设定的时间间隔，KPFF,i，KIFF,i，KDFF,i分别表示第i段炉温前馈控制的离散系统PID参数，ΔT'FF(i,t)表示t时刻第i段的前馈炉温修正值，ΔTFF(i,kδt)表示第k个δt时刻第i段的前馈炉温差值，其中t＝nδt。2.根据权利要求1所述的一种确定钢坯加热炉炉温设定值的方法，其特征在于：所述钢坯温度预测模型根据钢坯基本物性参数、所在炉段炉温，并结合数值传热方法计算得到钢坯的瞬态温度分布。3.根据权利要求1所述的一种确定钢坯加热炉炉温设定值的方法，其特征在于：所述2CN103397171B权利要求书2/2页反馈PID回路采用离散PID方法控制，反馈炉温修正值为：δt表示两次炉温设定的时间间隔，KPFB,i，KIFB,i，KDFB,i分别表示第i段炉温反馈控制的离散系统PID参数，ΔT'FB(i,t)表示t时刻第i段的反馈炉温修正值，ΔTFB(i,kδt)表示第k