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环形加热炉是无缝钢管热轧生产线上的重要热工设备,其加热质量直接影响钢管的质量,其能耗和氧化烧损直接影响钢管的成本,其设备状况和操作水平直接影响钢管的产量。因此,保证环形加热炉的最优生产状况是无缝钢管生产的关键问题。环形加热炉作为一种特殊的连续加热炉,不仅具有步进式加热炉所不具备的特点,而且能够满足多种加热制度的要求。世界上所有现代化钢管厂的管坯加热炉几乎全部采用环形加热炉,随着环形加热炉的使用越来越多,对环形加热炉进行计算机控制就显得十分重要。 为此,天管技术人员开发“管坯环形加热炉离线数学模型研究及二级计算机在线模型优化控制系统”,并开展联合技术攻关研究。 研究的内容包括： （1） 在详细分析环形加热炉热工机理的基础上,建立描述“管坯环形加热炉加热过程数学模型” ,并采用先进的数值计算方法,开发“管坯环形加热炉加热过程数学模型计算机数值仿真系统” ,并利用“温度跟踪法”来验证所建立数学模型的正确可靠性。 （2） 利用已验证了数学模型,研究和开发不同钢种的管坯在不同产量条件下的优化加热制度,实现炉温制度的在线动态优化设定和管坯温度分布的在线动态跟踪及显示; （3） 利用已验证了的数学模型,研究和开发不同规格的管坯在不同产量条件下的优化热制度和优化环形炉装出料节奏,实现炉温制度的在线动态优化设定和管坯温度分布的在线动态跟踪及显示; （4） 利用已验证了的数学模型,研究和开发管坯待轧及事故处理等非正常生产条件下炉子的优化加热制度; （5） 利用已验证了的数学模型,研究和开发不同规格不同钢种的管坯在最大热负荷条件下满足管坯优化加热工艺要求所对应的最佳料距和最佳炉温制度; 通过多专业的联合攻关,利用已经建立的管坯环形加热炉离线数学模型,研究和开发出管坯环形加热炉在线优化控制系统,并成功地将其投入到现场在线实际使用,实现了加热炉动态优化加热控制,降低煤气消耗2%,年节约煤气费用约170余万元,达到了提高管坯加热质量、提高炉子产量、降低炉子燃耗的目的,钢管成材率提高约0.3%,使轧管一部MPM环形炉综合指标达到公司环形炉最先进水平。
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