[發明專利]步進梁式鋼坯加熱爐設置溫度優化方法

有效

• 申請號: 201810528058.1
• 申請日: 2018-05-29
• 公開（公告）號: CN108895855B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 王春生;高博;王渭;劉子建;王向莉
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: F27D19/00
• 分類號: F27D19/00;F27B9/40
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強;李美麗

本發明公開了一種步進梁式鋼坯加熱爐設置溫度優化方法，包括：構建多目標優化函數J：其中T_i為第i根鋼坯的出爐溫度，T_A為鋼坯的出爐目標溫度，ΔT_imax為第i根鋼坯出爐的最大溫差，SFC_i為第i根鋼坯出爐時加熱爐的燃料消耗率，M和N是根據優化場景設定的權重系數；將多目標優化函數J等價變換為包含各控制區域設置溫度T_spj的多目標優化函數；給出鋼坯的出爐目標溫度T_A，求解經過等價變換后得到的多目標優化函數，得到一組包含各控制區域設置溫度T_spj的使J最小的解。本發明操作過程簡單，加熱精度高，能量利用率高，能耗低。

技術領域

本發明屬于步進梁式鋼坯加熱爐技術領域，特別涉及一種步進梁式鋼坯加熱爐設置溫度優化方法。

背景技術

現有技術中，沒有對步進梁式鋼坯加熱爐設置溫度進行優化的方法，因而都是根據經驗設定步進梁式鋼坯加熱爐的設置溫度，因而加熱精度低，能量利用率低，能耗大。面對鋼鐵行業節能降耗背景下的迫切需求，迫切需要一種步進梁式鋼坯加熱爐設置溫度優化方法，以提高加熱精度和能量利用率，降低能耗。

發明內容

本發明的目的在于，針對上述現有技術的不足，提供一種步進梁式鋼坯加熱爐設置溫度優化方法，加熱精度高，能量利用率高，能耗低。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種步進梁式鋼坯加熱爐設置溫度優化方法，其特點是包括以下步驟：

步驟A.構建多目標優化函數J：其中T_i為第i根鋼坯的出爐溫度，T_A為鋼坯的出爐目標溫度，ΔT_imax為第i根鋼坯出爐的最大溫差，SFC_i為第i根鋼坯出爐時加熱爐的燃料消耗率，M和N是根據優化場景設定的權重系數，n為鋼坯的數量；

步驟B.將多目標優化函數J等價變換為包含各控制區域設置溫度T_spj的多目標優化函數；其中T_spj為第j個控制區域的設置溫度；

步驟C.給出鋼坯的出爐目標溫度T_A，求解步驟B中經過等價變換后得到的多目標優化函數，得到一組包含各控制區域設置溫度T_spj的使J最小的解。

借由上述方法，本發明提出一個包含鋼坯出爐溫度、鋼坯出爐的最大溫差和燃料消耗率的多目標優化函數，并引入2個權重系數來表示不同情況下加熱爐的運行狀態，求解不同運行狀態下多目標優化函數的最小值，并得出對應狀態下步進梁式鋼坯加熱爐的各控制區域的設置溫度，以達到高加熱精度、高能量利用率、高效、低能耗、低排放的目的。

作為第一種優選方案，所述步驟A中，

優化場景為：鋼坯加熱精度ΔT_dis的變化范圍為-3.265℃～7.151℃，且ΔT_imax的范圍為2.313℃～713.215℃；

設定M＝1且N＝0。

作為第二種優選方案，所述步驟A中，

優化場景為：鋼坯加熱精度ΔT_dis的范圍為-3.265℃～7.151℃，且SFC_i的范圍為1.063GJ/t～1.802GJ/t；

設定M＝0且N＝10。

作為第三種優選方案，所述步驟A中，