加热炉智能燃烧控制技术的研究应用

粟劲超，陈 帅，龙昭宇

(柳州钢铁集团有限公司，广西 柳州 545002)

柳钢2032 mm热轧生产线有三座常规式加热炉，自2005年10月投产以来，燃烧控制模型均为手动操作完全靠人工经验根据炉况进行调整，炉温稳定性差，燃料和助燃空气完全靠人工调节，加热炉的生产率和热效率不高。虽然有的操作工经验丰富，可以将燃烧状态调至较好状态，但是煤气热值、压力等是不断变化的，操作工的手动调节难以及时合理应对。加热炉燃烧的手动调节不能保证稳定的钢坯加热质量，钢坯加热氧化烧损严重，同时浪费大量能源。针对这种状况，柳钢热轧厂于2019年与北科大联合开发加热炉智能燃烧模型，摒弃传统加热炉燃烧控制方式，探索寻求更为先进的控制方法。

1 智能燃烧原理

投用自动燃烧模型前加热炉加热温度控制模式的原理是系统根据入炉坯料变量条件从冶金规范基表自动获取与之匹配的加热炉气温度控制目标及偏差范围，由操作工按照给定目标炉温实时调整各段炉膛温度。而自动燃烧模型则是根据给定板坯出炉目标温度(从标准表获取)，模型根据标准升温曲线自行设定各加热段的板坯目标温度，并由设定的各出炉段板坯温度自行控制各段炉气温度来保证加热温度。

在坯料进入加热炉的预热段时，智能燃烧模型开始标记该坯料位置、入炉温度、牌号钢种和坯料规格等信息，以每个炉子不同的热效率，按当前坯料出炉节奏推算出一个动态的在炉时间，使用最合适该坯料的升温曲线，通过采集该坯料实时的炉温，设定动态目标炉温，操控煤气阀门和空气阀门进行全过程的加热控制，直至该坯料的计算温度达到出炉目标温度。……