[發(fā)明專利]加熱爐鋼坯溫度跟蹤模型修正方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810864732.3
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN108984943B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王曉亮;周明;丁克;楊勝;李衛(wèi)杰
• 申請（專利權(quán)）人: 中冶南方（武漢）熱工有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;C21D9/70;G06F119/08
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

1.一種加熱爐鋼坯溫度跟蹤模型修正方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)跟蹤測量常溫鋼坯在加熱爐內(nèi)加熱過程中的溫度變化趨勢，獲取并記錄測試過程中鋼坯溫度、爐氣溫度隨時間變化的測試數(shù)據(jù)；

2)對測試數(shù)據(jù)進行處理，獲得測試鋼坯上下表面溫度、鋼坯芯部溫度、爐氣溫度隨時間及鋼坯爐內(nèi)位置變化的趨勢圖，從中提取由爐氣溫度、鋼坯上下表面溫度、時間點組成的參照數(shù)據(jù)；

3)根據(jù)提取的參照數(shù)據(jù)，運用鋼坯溫度跟蹤模型迭代計算出鋼坯在各控制區(qū)的輻射系數(shù)，將該輻射系數(shù)作為后續(xù)修正的基準值；

4)根據(jù)生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)，調(diào)出鋼坯的生產(chǎn)實績數(shù)據(jù)，包括：鋼坯尺寸規(guī)格、鋼種、鋼坯入爐溫度、鋼坯加熱過程中的爐氣變化趨勢、爐內(nèi)高溫計實測的鋼坯出爐表面溫度；

5)結(jié)合生產(chǎn)實績數(shù)據(jù)，比較根據(jù)輻射系數(shù)和參照數(shù)據(jù)計算的表面溫度與生產(chǎn)實績數(shù)據(jù)中記錄的表面實測溫度的溫差；若溫差超過設(shè)定閾值，則將輻射系數(shù)調(diào)整為：修正系數(shù)*輻射系數(shù)，具體如下：當(dāng)計算值大于實測值時，按預(yù)設(shè)值減小修正系數(shù)；當(dāng)計算值小于實測值時，按預(yù)設(shè)值增大修正系數(shù)；然后再重新計算并比較兩者的偏差，如此反復(fù)迭代計算直至溫差不超過設(shè)定閾值；

6)根據(jù)輻射系數(shù)調(diào)整的結(jié)果獲得輻射系數(shù)調(diào)整的修正系數(shù)，并將修正系數(shù)按鋼坯尺寸規(guī)格、鋼種、鋼坯入爐溫度分類保存至修正系數(shù)表。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱爐鋼坯溫度跟蹤模型修正方法，其特征在于，所述步驟2)中，提取參照數(shù)據(jù)時遵循以下原則：

A)根據(jù)鋼坯的實際入爐及出爐時刻，從測試數(shù)據(jù)中提取局部數(shù)據(jù)作為參照數(shù)據(jù)；

B)根據(jù)時間點、鋼坯總在爐時間和爐子長度，確定每時刻點鋼坯在爐內(nèi)的位置；

C)按控制區(qū)的長度及每時刻點鋼坯在爐內(nèi)的位置，將參照數(shù)據(jù)進行分組；分組后的數(shù)據(jù)作為鋼坯在不同控制區(qū)的輻射系數(shù)修正用的參照數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱爐鋼坯溫度跟蹤模型修正方法，其特征在于，所述步驟3)中，采用的鋼坯溫度跟蹤模型如下：

式中：為輻射系數(shù)；ψ為輻射系數(shù)的修正系數(shù)；q為鋼坯表面?zhèn)鳠崴俾剩沪覟樗沟俜摇げǘ澛?shù)；T_f為爐氣溫度；T_b為鋼坯表面溫度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱爐鋼坯溫度跟蹤模型修正方法，其特征在于，所述步驟3)中，鋼坯在各控制區(qū)的輻射系數(shù)的計算按以下步驟進行：

3.1)設(shè)置第一個控制區(qū)的輻射系數(shù)初始值為1.0；

3.2)提取鋼坯在該控制區(qū)運行期間的測試參照數(shù)據(jù)集合，包括鋼坯尺寸規(guī)格、鋼坯上下表面溫度、鋼坯芯部溫度、鋼坯爐內(nèi)位置、爐氣溫度；

3.3)以第一組數(shù)據(jù)為進入控制區(qū)時的參照數(shù)據(jù)，以最后一組數(shù)據(jù)為離開控制區(qū)時的參照數(shù)據(jù)；

3.4)運用鋼坯溫度跟蹤模型計算鋼坯從進入控制區(qū)至離開控制區(qū)時的溫度場變化；

3.5)對比鋼坯離開控制區(qū)時的表面溫度的計算值和實測值，若計算值和實測值的偏離在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則計算完畢；否則，調(diào)整輻射系數(shù)重復(fù)步驟3.2)至3.5)；

3.6)運用相同的方法計算其它控制區(qū)的鋼坯輻射系數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱爐鋼坯溫度跟蹤模型修正方法，其特征在于，所述步驟5)中，各控制區(qū)輻射系數(shù)的修正按以下步驟進行：

5.1)提取指定鋼坯的生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)，包括鋼坯尺寸規(guī)格、鋼種、鋼坯入爐溫度、爐內(nèi)高溫計實測的鋼坯出爐溫度、爐氣溫度變化趨勢；

5.2)提取鋼坯在各控制區(qū)的輻射系數(shù)基準值

5.3)根據(jù)鋼坯尺寸規(guī)格、鋼種、鋼坯入爐溫度，從修正系數(shù)表中提取輻射系數(shù)的修正系數(shù)ψ；第一次修正時ψ＝1.0；

5.4)運用鋼坯溫度跟蹤模型計算鋼坯從入爐至出爐的溫度場變化；

5.5)對比出爐時鋼坯的表面溫度的計算值和實測值，計算值和實測值的偏離在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則計算完畢；否則，調(diào)整修正系數(shù)ψ，重復(fù)步驟5.4)至5.5)。