轧钢加热炉计算机控制技术的现状与发展
浅谈高炉热风炉智能烧炉系统
浅谈高炉热风炉智能烧炉系统摘要：热风炉操作的智能燃烧系统计算机控制具有提高风温，节约煤气，热风炉寿命长、减排低碳环保和操作稳定等优点。
工业试验表明：通常情况下，采用智能控制燃烧系统可提高风温10℃以上，节约煤气2.6-5.0%。
关键词：燃烧控制；自动化；热风炉钢铁工业是国家最重要的材料和基础工业，担负着国民经济高速发展和国防安全所需钢铁材料的生产重任。
随着当前铁矿石和焦炭价格的飙升，炼铁原燃料消耗所占炼铁制造成本大幅度地增长，高炉热风温度和喷煤工序的降耗作用愈加突显。
提高热风温度和节约煤气资源实现循环经济不再是工艺技术的“细节”问题，已转化成为提升钢铁企业核心竞争力的主角。
为了应对炼铁工序高成本的压力和进一步研究探讨未来我国炼铁工作的发展方向，全国炼铁企业关注节能减排新工艺、新技术，并实际应用于降低成本、降低工序能耗和环境友好，实现我国炼铁生产可持续发展。
1 高炉热风炉智能控制燃烧系统技术开发与特点高炉热风炉智能控制燃烧系统技术是改造现有高炉热风炉的烧炉方式，采用外加一套智能控制燃烧系统来实现烧炉过程的自动化。
从而达到提高风温、节约煤气以及自动烧炉的目的。
1.1 系统设计及技术方法高炉热风炉智能控制燃烧系统包括测量单元、调节单元和执行单元三个部分。
测量单元和执行单元即为现场仪表和模拟量输出调节控制的现场执行器。
调节单元指本系统的优化调节，将神经网络、模糊技术和遗传算法三大信息科技有机的集合起来。
本系统硬件的高可靠性和软件的灵活性相结合，再在分析上控制对象的基础上采用智能协调解耦控制方案实现了模糊规则的在线修改和隶属函数的自动更新，使模糊控制具有自学习和适应能力，在控制上保证了系统稳定的工作在工艺要求范围内。
1.2 系统技术特点1.2.1 实现热风炉燃烧过程的自动控制，实现分阶段自动调节热风炉燃烧的空燃比，使热风炉燃烧的煤气流量和空气流量均尽量处于最佳配比状态，整个燃烧过程自动完成。
1.2.2 能够根据外网煤气压力波动自动转换控制方案。
国内外高炉炼铁技术的发展现状和趋势
国内外高炉炼铁技术的发展现状和趋势高炉炼铁技术是金属冶炼工业发展的基础，是保证金属铁质量和产量的关键技术，也是社会经济发展的重要依托。
近年来，随着金属冶炼工业的快速发展，国内外高炉炼铁技术的发展也取得了显著的成就，为保证金属铁质量、提高产量、提高经济效益发挥了重要作用。
首先，国内外高炉炼铁技术取得了重大突破，进一步提高了金属铁质量。
随着科学技术的进步，添加剂和冶炼工艺的改进，使高炉炼铁工艺取得重大进展，不仅能够有效提高铁素体组成，同时也能够改善铁水的流动性，有利于铁块的全面成型。
此外，利用新型炉料和改进的热处理技术，可以有效降低铁水的含氧量，提高铁液的液相容量，从而获得更高品质的铁。
其次，国内外高炉炼铁技术的发展，还大大提高了铁的产量。
传统的高炉炼铁工艺存在着大量的炉料损失，限制了铁的产量。
随着国内外高炉炼铁技术的发展，炉料损失大大减少，产量得到提高。
通过对炼铁工艺及其参数进行优化调整，获得合理的炉料计算和分配，进而有效提高铁的产量。
此外，结合智能技术、自动化技术和智能控制技术，还可以实现远程监控和智能化管理，可以使高炉炼铁效率更高，产量更大。
最后，国内外高炉炼铁技术的发展，对提高经济效益具有重要意义。
国内外高炉炼铁技术的发展，不仅缩短了铁的生产周期，提高了产量，而且可以减少能耗消耗和废气排放，降低了生产成本，有利于提高企业的竞争力，实现更高的经济效益。
此外，国内外高炉炼铁技术的发展还可以改善炼铁终端的工作环境，为炼铁行业的发展创造更加良好的条件。
以上是国内外高炉炼铁技术的发展现状和趋势的概述，未来的发展趋势可以简单地总结为以下几点：继续提高高炉炼铁质量和产量，推广智能技术，进一步优化炼铁工艺，合理设计炉料配比，提高炼铁效率，减少能耗和污染，改善炼铁环境，提高经济效益，实现绿色经济发展。
未来，相信国内外高炉炼铁技术将取得更好的发展，为我们社会的经济发展提供更多的依托。
钢铁行业智能冶炼
钢铁行业智能冶炼智能技术的快速发展正在逐渐渗透到各行各业，钢铁行业也不例外。
智能冶炼作为一个创新的生产方式，正逐渐成为钢铁行业的主要发展方向。
本文将探讨钢铁行业智能冶炼的现状、优势以及未来的发展趋势。
一、智能冶炼简介随着科技的迅猛发展，钢铁企业日益意识到传统冶炼方式存在的一些问题。
传统冶炼方法通常需要大量人工操作，无法充分利用资源，且存在一定的安全风险。
智能冶炼通过引入人工智能、大数据、物联网等技术手段，实现冶炼过程的自动化、智能化和精细化，从而提高生产效率和产品质量。
二、智能冶炼的优势1.提高生产效率：智能冶炼能够实现冶炼过程的自动化控制，减少人工干预，从而提高生产效率。
智能冶炼设备能够实时监测和调整冶炼参数，确保冶炼过程的稳定性和效率。
2.降低能耗和排放：智能冶炼通过优化能源利用和减少废气废水的产生，实现了能耗和环境排放的降低。
智能冶炼设备可以精确控制燃烧过程，提高能源利用效率，减少二氧化碳等有害气体的排放。
3.提高产品质量：智能冶炼可以实现对冶炼过程的精细化控制，提高产品质量。
通过智能监测和分析数据，及时发现和纠正冶炼过程中的问题，确保产品的合格率和成品率。
4.安全性更高：智能冶炼设备可以实时监测冶炼过程中的温度、压力等参数，及时发现隐患，避免事故的发生。
自动化控制系统可以有效减少人为操作的风险，提高工作安全性。
三、智能冶炼的发展趋势1.人工智能在冶炼中的应用：随着人工智能技术的不断发展，将会出现更多智能化的冶炼设备。
通过人工智能技术，冶炼设备可以实现自主学习和决策，进一步提高冶炼过程的智能性和稳定性。
2.物联网技术的融入：物联网技术将为智能冶炼提供更广阔的发展空间。
通过将各个环节的冶炼设备实现互联互通，可以实现冶炼过程的全面监控和协调控制，提高生产效率。
3.大数据分析的应用：大数据分析可以帮助钢铁企业更好地了解生产过程，挖掘数据背后的规律，及时发现和解决问题。
通过大数据分析，钢铁企业可以实现冶炼过程的优化调整，进一步提高生产效率和产品质量。
电炉炼钢生产现状与发展趋势
电炉炼钢生产现状与发展趋势电炉炼钢生产现状与发展趋势摘要：我国电炉钢产量逐年上升，电炉生产技术和装备水平有所提高，但炉料结构、生产钢种、节能环保等方面的技术开发仍需加大力度，未来我国电炉炼钢有很大发展空间。
关键词：电炉炼钢，生产现状，发展趋势。
Status Quo and Developing Direction of EAFSteelmaking ProductionAbstract：With the increasing yield of EAF steel year after year，the technology and the equipment of EAF production have been improved, but the technical promotion of charging composing, steel variety, energy saving and environmental protection need to be advanced, and the domestic EAF steelmaking will has much further development in the future.Key words：EAF steelmaking，status quo of production，developing direction近年来国际铁矿石大幅涨价，矿石资源危机已成定势，我国《钢铁产业发展政策》明确指出要“逐步减少铁矿石比例和增加废钢比重”。
减少原生资源的开采，增加循环资源的利用，实现资源合理配置，这是实现钢铁工业可持续发展的重大战略决策。
废钢铁作为可循环利用资源，是缓解铁矿石资源危机的重要途径。
以废钢铁为主要冶炼原料的电炉炼钢工艺，其生产和发展对我国钢铁工业的可持续发展有重要影响。
废钢—电炉炼钢流程与铁水—转炉炼钢流程相比，具有占地少、建设周期短与投资回报快的优点，同时可降低能源消耗，节约运力，减少水污染和废弃物排放量，并可节约投资。
油田用加热炉技术现状与发展方向
油田用加热炉技术现状与发展方向油田用加热炉是油田勘探开发中的重要设备之一，尤其是在我国东部油田大面积进入高含水期及稠油和天然气的开发，加热炉显得更为重要。
随着油气田勘探开发面积的增大、开发难度增大，油田用加热炉的数量越来越多。
截至2021年，中石油油田用加热炉在用数量18460台。
加热炉是油田的主要能耗设备，中石油油田用加热炉每年能耗总量折合成原油约170多万吨，耗能十分惊人。
目前，油田用加热炉主要存在设备老化(平均新度系数0.41)、小型加热炉较多、效率偏低、燃烧不充分、炉内腐蚀结垢等问题。
关注油田用加热炉技术和发展对安全生产、节能和提高生产效率有着重要的意义。
加热炉的结构形式与技术分析1.管式加热炉管式加热炉的火焰直接加热炉管中的生产介质，加热温差大，温升快，允许介质压力高，单台功率可以很大，能以较小的换热面积获得较大的加热功率;但在加热原油和易结垢介质时，管壁结垢快，严重影响换热，且结垢不均匀，会导致管壁局部过热、失效等，这样可能引起爆炸事故。
2.火筒式加热炉燃烧的热量直接通过火筒加热炉壳内的生产介质。
与管式加热炉相比，火筒结垢的敏感性低、对换热影响不太显著。
但是被加热的生产介质在炉壳内流速缓慢，结构件上仍然容易结垢。
因此，火筒式加热炉一般不用于加热易结垢生产介质，如稠油、三次采油污水等。
上述加热炉结构简单，耗材少、一次性投资成本低，最大的隐患就是燃烧筒与生产介质直接接触。
3.水套加热炉水套加热炉与火筒式加热炉的不同之处在于炉壳内与火筒接触的介质不是生产介质而是水，火筒加热水，炉壳内增加了盘管，通过盘管的生产介质由水加热。
其优点就是避免或减轻了火筒的结垢和腐蚀，更主要的是火筒不直接与生产介质接触，安全性好。
近年来，水套加热炉被广泛应用于油田生产。
但水套加热炉传热效率偏低、结构复杂、炉体钢耗量大，另外运行中易失水，需要经常补水。
4.相变加热炉相变加热炉是近年来研制的一种新型加热炉，主体结构包括火筒、炉体(蒸汽发生器)和换热盘管。
加热炉节能技术
加热炉节能技术国内轧钢加热炉吨钢燃耗高、效率低，造成了能源的极大浪费，在国家节能减排的政策下，要搞好加热炉节能工作，提高炉子热效率，以降低轧钢生产成本.综合媒体8月28日报道，能源的竞争是钢铁工业正在面临的挑战，降低能源消耗、建立环境友好的钢铁企业已经成为钢铁工业可持续发展的一个重要方面，也是钢铁工业利润增长的一个重要的基础工作。
中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议中也提出,“十一五"期间单位国内生产总值能源消耗要比“十五”期末降低20%左右,重点抓好冶金、建材、化工、电力等行业的节能降耗工作。
轧钢加热炉的能源消耗约占冶金行业能源消耗的10%左右，其中轧钢加热炉又占了75至80％.中国冶金行业的轧钢加热炉在产量、炉型结构、机械化、自动化水平及理论操作上与国外还存在一定的差距，炉子吨钢燃耗高、效率低,造成了能源的极大浪费因此提高加热炉效率、搞好加热炉节能工作，是降低轧钢生产成本, 实现钢铁企业可持续发展的有效方法之一。
合理的炉型结构炉型结构是加热炉节能与否的先天性条件，因此在加热炉新建时应该尽量考虑到加热炉节能的需要.炉型结构的新建或改造，要使燃料燃烧尽可能多的在炉膛内发生，减少出炉膛的烟气热损失；要尽可能多的江烟气余热回收到炉膛中来,提高炉子的燃料利用系数；尽量的减少炉膛各项固定热损失，提高炉子热效率。
（1)采用步进式炉型。
步进式加热炉的实践表明，它与传统推钢式加热炉相比有很多优点：由于钢坯之间留有间隙,因此钢坯四面受热，加热质量好、钢材加热温度均匀；加热速度快,钢坯在炉内停留时间短，有利于降低钢坯的氧化烧损，有利于易脱碳钢种对脱碳层深度的控制;操作灵活，可前进、后退或踏步,可改变装料间距,控制炉子产量；生产能力大，炉子不受钢坯厚度和形状控制,不会拱炉；便于连铸坯热装料的生产协调。
（2）适当增加炉体长度.炉体长度是由总加热能力决定的,但是为了降低燃耗.提高炉子热利用率，可以适当增加炉体长度。
加热炉二级优化控制系统的应用
加热炉二级优化控制系统的应用【摘要】介绍加热炉二级优化控制系统在唐钢不锈钢公司加热炉中的应用，简单介绍二级过程控制系统的组成、控制原理和系统构架。
【关键词】加热炉；物料跟踪；数学模型优化前言唐钢不锈钢公司1580mm热轧生产线加热炉二级优化控制系统借助先进的信息管理技术、计算机技术和网络通讯技术，实现加热炉生产全过程的自动跟踪、统一物流与信息流、热工过程全自动控制。
1加热炉二级控制系统的目标及描述1.1 加热炉计算机控制的目标（1）生产效率高：在保证质量的前提下，钢坯的加热速度越快越好，这样可以提高加热炉的生产率，减少炉子座数或缩小炉子尺寸。
快速加热还能降低钢坯的烧损和单位燃料消耗，节约维护费用；（2）加热质量好：钢坯的轧制质量与钢坯的加热质量有密切的关系。
加热时钢坯的出炉温度应符合工艺要求，断面上温度分布均匀，钢坯的烧损率低，防止过烧和表层的脱碳现象；（3）燃料消耗低：轧钢厂能量消耗的10-15%用于加热炉上，节省燃料对降低成本和节约能源都有重大意义。
1.2 加热炉二级优化控制二级优化控制系统是在直接数字控制系统（DDC）的基础上，增加一套二级计算机作为监控机，通过工业以太网与基础燃烧控制工控机及生产管理计算机进行通讯而组成的控制系统。
各生产设备上的DDC将生产控制参数传输给上位二级监控机，由二级控制系统对加热炉内传热过程进行数值计算，得到钢坯的整体温度及其分布；根据优化算法，动态地确定加热炉最佳的热工操作方案，实现各生产参数的实时动态显示和在线优化控制。
二级控制系统起到了集中监督管理的作用，达到了提高加热质量、降低炉子消耗和满足产量需求的最终目的。
1.3 加热炉数学模型概述加热炉的二级控制系统成功实施的关键是建立准确、可靠的加热炉数学模型。
加热炉内的热过程包括流体流动、传热传质、燃料燃烧等复杂的物理化学过程，建立的模型包括加热炉内炉膛的辐射传热模型、钢坯的导热模型、钢坯的氧化模型以及黑印模型等。
轧钢企业加热炉生产过程的危险分析与控制
19Metallurgical smelting冶金冶炼轧钢企业加热炉生产过程的危险分析与控制芮文超（河钢承钢建材经营中心，河北 承德 067001）摘 要：在轧钢企业生产中，加热炉使用热煤气作为燃料来加热金属料坯，存在着火灾、爆炸、中毒等危险因素，这一直是安全工作者关注的焦点。
基于此，本文探讨了轧钢企业加热炉生产过程的危险因素与控制措施。
关键词：轧钢企业；加热炉；危险因素；控制措施中图分类号：TG307 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）20-0019-2 收稿日期：2020-10作者简介：芮文超，男，生于1986年，满族，河北承德人，本科，助理工程师，研究方向：轧钢安全。
加热炉在轧钢企业的生产中占有重要地位，它以可燃气体(热煤气)为燃料，通过完全燃烧火焰的氧化气氛对钢坯进行加热，使钢坯的最终温度和温度分布满足轧制要求。
其使用的热煤体主要由CO、H 2、CH 4等可燃气体组成，属于易燃易爆、有毒气体，若在使用中由于密封不良或炉体裂纹，以及操作不当可能造成燃气燃料泄漏，致使人员CO 中毒，一旦遇到火源，就会发生火灾爆炸事故，造成严重的人身伤亡及大量的财产损失。
因此，如何采取有效措施，降低加热炉发生事故的概率和损失就显得十分重要。
1 轧钢加热炉分类加热炉是铸造、热处理中应用得最多的加热设备，也是最主要的能源消耗设备。
加热炉用来对材料进行分段加热和冷却等，其温度参数对材料的制备和生产有很大影响，温度控制精度和稳定度直接影响着锻件的性能和能源利用的效率。
有效地提高加热炉温度控制精度及能源利用效率，增强企业竞争力，是铸造企业所面临的重要课题。
（1）连续加热炉。
它包括推钢式加热炉、步进式炉等连续加热炉，但习惯上常指推钢式炉。
其多数用于轧制前加热金属料坯，少数用于锻造和热处理。
①推钢式连续加热炉。
靠推钢机完成炉内运料任务的连续加热炉。
料坯在炉底或在用水冷管支撑的滑轨上滑动，在后一种情况下可对料坯实行上下两面加热。
轧钢生产过程中自动化控制技术的应用研究
169管理及其他M anagement and other轧钢生产过程中自动化控制技术的应用研究樊利智，杨海西，曹喜军，齐进刚，王少博（敬业钢铁有限公司，河北 石家庄 050000）摘 要：自动化控制技术是科学技术高速发展的产物。
自动化控制技术应用到轧钢生产中可在保证产品质量的前提下显著提高生产效率。
本文主要分析自动化控制技术在轧钢生产中的应用情况，目的是全面发挥自动化控制技术的优势，提高轧钢生产水平。
关键词：轧钢生产；自动化控制技术；应用情况中图分类号：TG334.9 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）21-0169-2收稿日期：2021-11作者简介：樊利智，男，生于1991年，工程师，研究方向：中卷板炼钢、轧钢工艺研究和质量管理、新品种开发。
热轧钢是轧钢生产最为常见的技术，同样该技术也是智能化轧钢生产管控的关键。
我国科学技术高速发展的背景下，智能化、自动化轧钢生产模式越来越普及，自动化控制技术的研发为轧钢自动化和智能化生产创造便利条件。
自动化控制技术纳入到整个轧钢生产中可实现远程智能化管控，对于优化轧钢生产流程，提高钢材产品质量具有重要意义。
1 轧制自动化智能控制技术分析AI 是自动化智能控制技术的基础。
轧钢自动化智能生产中也需要将AI 技术作为基础应用其中。
AI 技术可以定位逻辑并确定操作技术。
此外，AI 技术可控制较为复杂的协议，实现对整个网络的全面管控。
如今我国轧钢生产中已经纳入了人工智能管控技术，AI 控制系统可凭借先天性逻辑控制功能操控轧钢生产较为复杂的内容，极大提高了轧钢生产的可靠性和安全性[1，2]。
2 冷轧钢板形自动控制技术2.1 主要调节内容一是张力调节。
张力轧制是冷轧生产显著特点。
ATC 控制冷轧机组时会受到多种因素影响，导致张力值产生较大波动。
张力值产生波动的主要原因分别是原料板形存在误差、出口测厚仪测量出现偏差以及出口厚度不均等。
冷轧生产中张力要保持恒定，这样轧制状态才能更加稳定。
国内外电炉控制技术的发展
国内外电炉控制技术的发展一、引言随着工业化的发展，电炉作为一种重要的加热设备，被广泛应用于各个领域。
而电炉控制技术则是电炉运行的关键，它直接影响到电炉的性能和效率。
本文将从国内外两个方面来探讨电炉控制技术的发展。
二、国内电炉控制技术的发展1.传统PID控制算法在早期，国内电炉控制系统采用传统PID控制算法来实现对温度、功率等参数的调节。
这种方法简单易懂，但是存在精度不高、响应速度慢等问题。
2.模糊控制算法为了解决传统PID算法存在的问题，模糊控制算法逐渐被引入到电炉控制系统中。
该算法可以根据实际情况自动调整参数，并且可以处理非线性问题。
但是该方法需要大量实验数据进行训练，且复杂度较高。
3.神经网络控制算法近年来，神经网络技术得到了广泛应用。
在电炉控制系统中，神经网络可以通过学习实际数据来预测和控制电炉的状态。
该方法具有高精度、快速响应等优点，但是需要大量训练数据和计算资源。
4.模型预测控制算法模型预测控制算法是一种基于数学模型的控制方法，可以通过对电炉的状态进行建模，预测未来的状态，并进行优化控制。
该方法具有高精度、快速响应等优点，但是需要较为复杂的数学模型。
三、国外电炉控制技术的发展1.自适应控制算法在国外，自适应控制算法被广泛应用于电炉控制系统中。
该算法可以根据实际情况自动调整参数，并且可以处理非线性问题。
与传统PID 算法相比，自适应控制算法具有更高的精度和更快的响应速度。
2.多变量控制算法多变量控制算法可以同时对多个参数进行调节，从而实现更加精确和稳定的电炉运行。
该方法需要较为复杂的数学模型和计算资源。
3.智能优化控制算法智能优化控制算法是一种基于人工智能技术的控制方法，可以通过对电炉的运行状态进行学习和优化，实现更加高效和稳定的控制。
该方法需要大量实验数据和计算资源。
四、总结随着技术的不断发展，电炉控制技术也在不断创新和进步。
从传统PID算法到模糊控制、神经网络、模型预测等算法的应用，再到自适应控制、多变量控制、智能优化等先进技术的出现，电炉控制系统已经实现了从简单到复杂、从粗放到精细的转变。
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目的及意义
自７０年代世界范围内的能源危机以来，开发新能 源和节约燃料引起了世界各国的普遍重视。随着计算 机技术的迅猛发展，实现和提高工业过程的自动化程 度和计算机控制水平有着极其重要的现实意义与广阔 的应用前景。 钢铁工业是工业领域的基础产业，轧钢生产是钢 铁工业生产过程中一个重要环节。轧钢生产中燃料消 耗主要以加热炉为最多。我国有干余座轧钢加热炉，占 整个钢铁工业能耗的百分之十左右。随着加热炉生产 工艺的不断完善和自动控制水平的不断提高，深入研 究轧钢加热炉热过程数学模型及应用计算机技术实现 优化加热控制，不论从轧钢生产过程节能降耗、提高产 品质量和产量方面看，还是从轧钢加热炉在钢铁工业 生产中的地位看，都有着十分重要的现实意义。 技术进展 加热炉在轧钢生产中占有十分重要的地位，它的 任务是按轧机的轧制节奏将钢坯加热到工艺要求的温 度水平，并且在保证优质、高产的前提下，尽可能地降 低燃料消耗、减少氧化烧损。随着轧钢生产的大型化、 连续化和高产量、高质量、多品种、节约能源等的要求， 采用计算机控制技术是实现加热炉控制的发展方向和 必然趋势。 在６０年代以前，一些装备齐全的大型工业炉窑除 了配置炉温、炉压、燃料和空气流量等监测仪表外，还 设置有炉温、炉压、燃料量、空气量等重要控制参量的 ＰＩＤ调节器，以经典控制理论为依据，实现单个参量的 自动调节，也可以进行人工远距离控制。 随着冶金生产技术和工艺设备的不断发展，以及 微型电子计算机和可编程控制器的出现，工业炉窑的 计算机控制也获得了日益广泛的应用，借助于现代控 制理论的指导，向着过程和系统优化控制的方向迅速 发展。从发展顺序和控制水平两个方面进行归纳总结， 加热炉的计算机控制大体上可以划分为如下三个层 次： （１）以提高燃料利用率、维持合理空燃比为目的， 实现燃烧过程的基础自动化控制，即以炉温为控制对 象的ＤＤＣ级控制； （２）以优化钢坯加热过程本身为目标，实现炉温 或者燃耗量的过程自动控制，即以钢温为控制对象的 ＳＰＣ级控制； （３）在前后工序实现自动化的基础上，以协调优 化整个生产系统为目标，实现加热工段的计算机自动 化调度管理，即以全系统最优为控制对象的ＳＣＣ级控 制。 当然，在每个层次中
存在着各种不同水平的
工程实践，而且在以某一
层次为主的控制系统中，
也会具有另一层次的某
些功能，因此层次划分并
不是十分严格的，只是控
制水平的相对反映。
国际上，在７０年代
以前，关于加热炉自动控
制的研究工作主要集中
在燃烧控制上。７０年代
后，燃烧控制已趋于成
熟，研究重点转移到以追
求加热炉某种性能指标
的优化控制方面，这时加
热炉数学模型被广泛地
应用到计算机控制上。欧
美、日本、前苏联等国相
继开发了钢坯位置跟踪、
童查墨
钢坯温度跟踪、装出炉自动化控制、终轧温度控制等加
热炉优化加热控制系统。近年来，一些带有整个生产线
物料跟踪的高度自动化的加热炉自动控制系统的研究
和实践也已逐渐深入和提高，标志着加热炉控制已经
进入自动控制的第三个层次水平。
在国内，８０年代初期才开始对加热炉生产过程进
行计算机控制技术的研究，虽然起步较晚，但目前在控
制理论和关键技术方面的开发和应用与先进国家相比
差距不是很大。我国轧钢企业配置计算机控制的加热
炉逐渐增多，并进行了不同程度的控制，由于各自的控
制内容和使用情况不同，所到得的效果也不尽相同。但
多数处于燃烧控制水平，实现数学模型的优化控制还
不多，能够划归到第三层次的仅有武钢和宝钢热轧厂
这样的先进企业，可是其功能尚不够完备，要达到系统
优化的控制目标还需不断改进和完善。
发展趋势
国内的加热炉控制技术在理论上已达到先进国家
的水平，但在工程应用上和发达国家相比还存在较大
的差距。根据我国的实际情况，今后应重点在以下几方
面进一步开展研究工作。
（１）国内有的企业虽然有较先进的计算机系统，
但只是一些较简单的ＰＩＤ控制，计算机的潜能没有很
好地发挥出来，而且国有企业缺乏既懂专（下转１８页）
金属世界■ ２ｏｏ２年４期
轧钢加热炉计算机控制技术的，
口温治夏德宏
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美国早就制定出儿童血液中铅 的最高含量，认为超过此标准，血铅 就会对儿童造成危害。但辛辛那提 医疗中心所属儿童医院的最新研究 发现，这个标准还是太高，建议进一 步调低健康的血铅标准。主要研究 人员布鲁斯・兰费尔在美国儿科学 术年会上宣布了有关成果。 美国目前规定儿童血铅浓度应 低于每升ｌＯＯｍｇ。而研究人员发现， 即使符合这个标准，铅对儿童的毒 害作用仍很明显。受此毒害的儿童 会出现智商低、动作笨拙和在学校 表现令人失望等情况。 兰费尔博士与其研究伙伴共跟 踪调查了２７６名美国新生婴儿。在 这些婴儿６个月、１２个月、１８个月、 ２４个月、２６个月、４８个月和６０个 月的时候，分别测量其血铅水平。然
后在６０个月时，用统一方法测量这
些婴儿的智商。研究人员发现，婴儿
血液中含铅水平与其智商呈反比关 系。 兰费尔博士称：“不仅体内血铅 浓度超过每升血液中ｌＯＯｎａｇ铅标 准的孩子受到铅的戕害，而且在达 到这个标准的情况下，铅依然对儿 童有负面影响，危害甚至会更大。” 在研究中发现，平均而言，婴儿 血液中每升增加ｌＯＯｍｇ铅，其智商 就会下降５．５点。而对血液中铅浓 度低于每升ｌＯＯｍｇ的婴儿来讲，在 血铅浓度刚开始增加时，其智商下 降速度更快。每升血液中增加 ｌＯＯｎａｇ铅，他们的智商就会下降 １１．１点。 （上接３页）业又会维护计算机的人才，因此，导致加热 炉的计算机控制效果不很理想，所以首先有必要把现 有的设备利用起来。 （２）国内开发的数学模型，其钢温预报模型几乎 都是实验模型。实验数据的获取是基于拖偶实验或黑 箱实验，这两种实验手段代价较高。我国目前还比较贫 穷，因此有必要有效地把加热炉的工艺特点和实验数 据结合起来形成一种新的模型结构，并利用机理模型 和热平衡计算结果来修正实验模型使之能适应工况及 １９７０年以前，美国把血铅浓度 标准定为每升６００ｍｇ，其后数次下 调标准，直至目前的每升ｌＯＯｍｇ。兰 费尔博士认为，根据新的研究成果，
这个标准至多只能定为每升血液
５０ｍｇ铅以内。而且他强调，应该把
减少铅危害的重点从治疗转为预
防，减少人们居室中的铅含量。
在不久前的另外一项研究中发
现，室内清洁可减少儿童铅吸人
量。研究人员说，经常打扫房间，用
高效真空吸尘器对房间地板和地毯
进行清扫，同时用带有洗涤剂的潮
湿抹布去掉墙壁和家具上的尘土，
保持室内清洁卫生，就会减少或去
除室内尘土中含有的铅微粒，这种
铅微粒通常来自于粉涮墙壁的油
漆。
炉体的不断变化。随着模糊技术及专家系统的迅速发
展，还可尝试将该技术用于加热炉的控制模型中。
（３）我国加热炉计算机控制系统，硬件基本上都
是引进的，其价格较高。因此，必须加快国产集散控制
系统在加热炉上的应用研究，同时重视检测和执行机
构的研制和改进等。
（４）改进设定值优化策略和控制结构，更好地从
控制策略上减少由于对象特性变慢时而引起的不确定
性影响，从而进一步提高控制精度。
金属世界．Ｉｌ ２００２年４期。
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