[發明專利]一種降低軋鋼工序噸鋼能耗的方法

有效

• 申請號: 201710236313.0
• 申請日: 2017-04-12
• 公開（公告）號: CN107016509B
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發明（設計）人: 黃斌;陳冬玲;張金旺;梁武三;盧敏;謝賢智;雄慶達;溫杰;謝柳軍;陳丙榮
• 申請（專利權）人: 柳州市同維達豪科技有限公司;柳州比爾特工業智能科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06
• 代理公司: 43113 長沙正奇專利事務所有限責任公司
• 代理人: 周晟<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本發明旨在提供一種降低軋鋼工序噸鋼能耗的方法：A、采集軋鋼工序中涉及的關鍵參數的歷史數據，構建出爐溫度、噸鋼能耗的數學模型；B、采集實時生產中的關鍵參數，作為關鍵參數初始值；C、將關鍵參數初始值分別導入出爐溫度、噸鋼能耗數學模型得到出爐溫度與噸鋼能耗預測值；D、將關鍵參數初始值進行隨機優化后，得到關鍵參數臨時優化值，并計算得到出爐溫度臨時優化值與噸鋼能耗臨時優化值，判斷臨時優化值的有效性；E、持續循環優化，直至得到關鍵參數調控目標值；F、將關鍵參數調控目標值輸入軋鋼工序控制系統對軋鋼工序過程進行控制。該方法克服現有技術改造成本高、控制精度差等缺陷，具有穩定出爐溫度、降低噸鋼能耗的特點。

技術領域

本發明涉及軋鋼控制方法領域，具體涉及一種降低軋鋼工序噸鋼能耗的方法。

背景技術

能源的競爭是鋼鐵工業正在面臨的挑戰，降低能源消耗、建立環境友好的鋼鐵企業已經成為鋼鐵工業可持續發展的一個重要方面，也是鋼鐵工業利潤增長的一個重要的基礎工作。軋鋼加熱爐的能源消耗約占冶金行業能源消耗的10％左右，其中軋鋼加熱爐又占了75至80％。如何有效提高加熱爐的熱效率，降低能源消耗，從而提高企業的競爭力，已成為當前各個鋼廠所不得不面對的最重要的課題之一。中國冶金行業的軋鋼加熱爐在產量、爐型結構、機械化、自動化水平及理論操作上與國外還存在一定的差距，爐子噸鋼燃耗高、效率低，造成了能源的極大浪費，因此提高加熱爐效率、搞好加熱爐節能工作，是降低軋鋼生產成本，實現鋼鐵企業可持續發展的有效方法之一。

國內主要的加熱爐公司目前主要通過采用增加爐體長度、煙氣余熱的回收利用技術、改進型燒嘴技術、余熱回收蒸汽技術和高等級的全纖維耐火材料等改良爐體設備的方式，或者通過采用更加先進復雜的雙交叉限幅算法、模糊PID算法等燃燒控制系統來提高加熱爐的熱效率。然而無論是采用改良爐體設備還是采用更先進的燃燒控制系統都會大幅度提高技術改造成本，尤其是對于已投產的生產線而言，還面臨施工工期長，設備利用率低，生產成本飆升等難題，從而降低了鋼廠的積極性。

發明內容

本發明旨在提供一種降低軋鋼工序噸鋼能耗的方法，該方法克服現有技術改造成本高、控制精度差等缺陷，具有應用簡單、穩定出爐溫度、降低噸鋼能耗的特點。

本發明的技術方案如下：

A、采集軋鋼工序中涉及的關鍵參數的歷史數據，采用偏最小二乘回歸方法構建出爐溫度數學模型和噸鋼能耗的數學模型；

B、采集實時生產中的關鍵參數，作為關鍵參數初始值，設置出爐溫度的目標值的范圍，設置各個關鍵參數的范圍以及循環優化次數的上限；

C、將關鍵參數分別導入出爐溫度數學模型和噸鋼能耗數學模型，分別得到出爐溫度預測值與噸鋼能耗預測值；

D、以各個關鍵參數初始值作為中間值，分別根據各關鍵參數對應的工藝參數范圍或設備參數范圍設立該關鍵參數的取值范圍，在各個關鍵參數的取值范圍內進行隨機優化后，得到關鍵參數臨時優化值，并將其分別導入出爐溫度數學模型、噸鋼能耗數學模型，分別得到出爐溫度臨時優化值與噸鋼能耗臨時優化值，并將循環優化次數加一；

如果出爐溫度臨時優化值位于出爐溫度的目標值的范圍內，且噸鋼能耗臨時優化值小于噸鋼能耗預測值，則該關鍵參數臨時優化值有效；

如果出爐溫度臨時優化值未位于出爐溫度的目標值的范圍內，但是出爐溫度臨時優化值比出爐溫度預測值更接近出爐溫度的目標值的范圍，且噸鋼能耗臨時優化值小于噸鋼能耗預測值，則該關鍵參數臨時優化值有效；

否則該關鍵參數臨時優化值無效；

E、如果關鍵參數臨時優化值有效，且當前循環優化次數未達到上限，則將該關鍵參數臨時優化值作為步驟D的關鍵參數初始值，進行步驟D的處理；

如果關鍵參數臨時優化值無效，且當前循環優化次數未達到上限，則返回步驟D，進行步驟D的處理；