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科技成果——带钢连续热处理热过程模型与工艺优化技术开发单位北京科技大学技术领域节能与新能源成果简介带钢连续热处理（包括立式炉、卧式炉）过程是冷轧和热轧带钢生产的重要工序，该过程是在带钢成分确定的情况下，依靠控制热量传递过程来控制带钢内部微观结构的演化，最终完成金相组织的转变，达到控制带钢力学、电磁等性能的目的。
因此，温度控制是带钢热处理过程控制的核心，也是热处理质量的根本保证。
为了解决带钢连续热处理炉优化控制的技术难题，并克服半理论或纯经验控制模型严重依赖于现场、难以移植和泛化能力有限的不足，本成果基于传热机理模型对带钢在连续热处理炉内的传热过程及其优化控制策略展开相关的理论分析和实验研究。
本成果瞄准带钢连续热处理热过程模型研究，基于传热学的基本原理，精确解析退火炉内辐射换热、对流换热（喷气快速冷却、喷气快速加热）、接触换热（炉辊与带钢之间）、喷雾冷却等传热过程，开发带钢在热处理过程中的温度分布预测软件，准确预测带钢温度分布（包括稳定工况和工艺过渡工况），带钢温度预测的典型精度在±2.5%以内（90%以上的命中率），为提高带钢连续热处理的产品质量奠定了基础。
在带钢温度精准预测的基础上，基于可行工况集和最优化方法，建立了炉况参数优化策略，大大降低带钢连续热处理工艺切换的效率。
应用情况目前处于推广应用阶段。
本项目成果目前已经在重庆赛迪热工环保工程技术有限公司、上海宝山钢铁股份有限公司、山西太钢不锈钢股份有限公司、武汉钢铁（集团）公司等进行应用推广。
本成果拟技术转移的公司主要为带钢连续热处理、带钢连续热涂镀的生产企业。
投资估算和经济效益分析（1）针对某公司带钢连续热处理机组（斯坦因公司提供的设备，带钢最小厚度0.17mm，机组速度880m/min），利用本项目成果提出的“带钢温度动态预测模型”，实现了工艺过渡过程的数值仿真，计算精度偏差≤3%，所开发的工艺过渡参数优化仿真系统，大大降低了工况切换的周期。
连续加热炉三元在线控制数学模型吴 彬 陈海耿 李本文东北大学热能工程系 (邮编:沈阳110006) 摘 要 本文分析了用于连续加热炉在线控制的总括热吸收率法数学模型存在的不足,提出了基于能量平衡的三元在线控制数学模型,在模型中采用了炉气黑度动态补偿以提高模拟精度。
典型工况下模拟结果与实验结果的对比表明,该方法具有适用性广及可靠性高的优点。
关键词 数学模型 能量平衡 黑度动态补偿Ternary On-l i ne Con trol M a thema tica l M odel of Con ti nuous Hea ti ng FurnaceW u B in Chen H aigeng L i B enw en(N ortheastern U n iversity,110006) Abstract T h is thesis analyze the in sufficiency of w ho le therm al ab so rp tivity on2line m odel fo r con tinuou s heating fu rnace,p u ts fo rw o rd the T ernary O n2line Con tro l M athm aticalM odel of Con tinuou s H eating Fu rnace.T he resu lt con stract of si m u lati on and test show s:the new devel2 op ed m odel has good app licab ility and reliab ility. Key W ords: m athem atical m odel,energy balance1 引言 由于总括热吸收率法数学模型算法简单且计算量小[1],目前被普遍应用于加热炉在线控制。
作为控制算法中的关键参数-总括热吸收率5CF,通常由现场拖偶实验确定。
连续式加热炉加热过程数学模型的开发与应用刘强;贾振;张天赋;赵爱华;孙守斌【摘要】As the object of the study by taking the walking beam reheating furnace of Bayuquan Iron & Steel Subsidiary Company of Angang Steel Co., Ltd., the optimized controlling mathematical model is established and put into use based on the forecasting model for tracking slab heating temperature and the changes of rolling cycle as well as taking the optimized pre-setting temperature of the furnace as the key. The practice proved that controlling the temperature of the furnace by setting the dynamic optimum furnace temperature can not only meet the quality requirement for heating billets, but also reduce the specific gas consumption for heating furnace and the loss of iron scales from billets.%以鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司步进连续式加热炉为研究对象，建立并应用了以钢坯加热温度跟踪预报模型为基础、以轧制节奏变化为依据、以最佳炉温设定为核心的优化控制数学模型。
H型钢坯加热炉加热过程数学模型建模方法引言在钢铁生产过程中，钢坯的加热过程是非常重要的一步。
H型钢坯作为一种重要的结构钢材，在加热过程中的温度控制对最终产品的质量和性能有着重要影响。
为了实现更有效的温度控制，数学模型的建立在工程实践中发挥着关键作用。
本文将介绍H型钢坯加热炉加热过程数学模型的建模方法。
一、加热过程的基本原理H型钢坯在加热过程中的温度变化受多种因素的影响，包括初始温度、环境温度、加热炉工艺参数（如加热功率、加热时间等）、传热方式等。
其中，传热方式可以分为传导、对流和辐射传热。
1. 传导传热H型钢坯在加热过程中，与加热炉炉墙和其他钢坯之间通过接触面进行热传导。
传导传热的速度与接触面积、接触面温度差、导热系数等有关。
2. 对流传热在加热炉内，空气对钢坯进行对流传热。
对流传热的速度与气流速度、空气密度、炉内温度差等有关。
3. 辐射传热加热炉内的燃烧产生高温气体，通过辐射传热直接向钢坯表面传递能量。
二、数学模型的建立为了描述H型钢坯在加热炉中的温度变化，可以建立数学模型。
数学模型是通过建立各种物理参数之间的关系，以数学方式表达出加热过程中的各个变量之间的关系。
1. 能量守恒方程H型钢坯在加热过程中的能量变化满足能量守恒定律。
能量守恒方程可以表示为：\[ Q_{in} - Q_{out} = mc\frac{{dT}}{{dt}} \]其中，\( Q_{in} \)表示进入钢坯的热量，\( Q_{out} \)表示从钢坯中输出的热量，\( m \)表示钢坯的质量，\( c \)表示钢坯的比热容，\( \frac{{dT}}{{dt}} \)表示钢坯的温度变化率。
2. 传热方程传热方程描述了钢坯与周围环境之间的传热过程。
传热方程可以表示为：\[ Q_{conduction} + Q_{convection} + Q_{radiation} = 0 \]其中，\( Q_{conduction} \)、\( Q_{convection} \)和\( Q_{radiation} \)分别表示通过传导、对流和辐射传热进入钢坯的热量，它们之和应该为零。
加热炉加热过程数学模型建立
李赛博
【期刊名称】《工业加热》
【年(卷),期】2024(53)4
【摘要】加热炉是钢铁生产中常用的设备,主要用于加热钢坯或钢材,以达到改变其组织、提高其塑性和可加工性等目的。
加热炉具有结构简单、操作方便等优点,在钢铁生产中应用广泛。
各种工业炉、锅炉都属于高能耗窖炉,对资源的消耗量较大,加热炉在进行钢铁材料加热时的温度较高,会通过烟气造成大量的热能损失,因此对加热炉温度的合理控制是节能降耗的有效渠道。
加热炉加热过程数学模型的构建是提升加热炉温度变化精度的重要手段。
充分介绍了加热炉加热过程数学模型构建的重要性,从模型理论基础、模型构建假设、数学表达以及求解方法进行探讨,并提出加热炉加热过程数学模型的优化方法,在数学模型的支撑下,加热炉温度得到控制,并且运行效率大幅度提升,为加热炉结构的完善提供借鉴。
【总页数】3页(P55-57)
【作者】李赛博
【作者单位】陕西省建筑职工大学
【正文语种】中文
【中图分类】TG155.1
【相关文献】
1.加热炉过程控制数学模型建立及验证
2.连续式加热炉加热过程数学模型的开发与应用
3.蓄热式加热炉加热过程在线控制数学模型研究
4.加热炉内钢坯加热过程的数学模型研究
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加热炉热过程数学模型方法
任雁秋;李义科;贺友多;高仲龙;温治
【期刊名称】《内蒙古科技大学学报》
【年(卷),期】1999(018)004
【摘要】对加热炉热过程数学模型方法进行了全面的比较和分析,系统地说明了数学模型的复杂性和涉及的学科与技术领域,对热工工作者深入开展相关研究有指导意义.
【总页数】5页(P423-427)
【作者】任雁秋;李义科;贺友多;高仲龙;温治
【作者单位】包头钢铁学院,环境工程系,内蒙古,包头,014010;包头钢铁学院,环境工程系,内蒙古,包头,014010;包头钢铁学院,冶金工程研究所,内蒙古,包头,014010;北京科技大学,热能工程系,北京,100083;北京科技大学,热能工程系,北京,100083【正文语种】中文
【中图分类】TG315.1+1
【相关文献】
1.基于PLC的加热炉热过程专家控制的实现 [J], 幸小莉
2.连续式加热炉加热过程数学模型的开发与应用 [J], 刘强;贾振;张天赋;赵爱华;孙守斌
3.步进式加热炉内钢坯加热过程的模拟研究 [J], 徐东;祭程;朱苗勇;唐正友
4.GW5000型加热炉内燃烧和传热过程研究及节能分析 [J], 李进锋
5.中间辐射体对加热炉内传热过程影响的数值模拟 [J], 姜天驰;张卫军;刘石;王鑫
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