在軋鋼生產(chǎn)過程中，鋼材的溫度水平和溫度分布是影響產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量以及生產(chǎn)過程消耗的重要因素，而鋼材的溫度與加熱爐的加熱過程和軋線生產(chǎn)情況直接相關(guān)。因此研究鋼材在加熱爐內(nèi)的加熱過程和軋制過程中的溫度變化，準(zhǔn)確控制鋼材的溫度，對(duì)整個(gè)軋鋼生產(chǎn)過程的優(yōu)化具有重要意義。

所謂加熱爐數(shù)學(xué)模型，實(shí)際上是加熱爐熱過程的數(shù)學(xué)描述，它描述加熱爐爐內(nèi)發(fā)生的熱過程的基本規(guī)律和熱狀態(tài)，確定爐內(nèi)熱過程參數(shù)間的定量關(guān)系。在線控制數(shù)學(xué)模型的作用在于根據(jù)可測(cè)參量（如爐溫、燃料量、產(chǎn)量等）計(jì)算出不可測(cè)的參量（如金屬溫度及其分布），并依此計(jì)算來確定優(yōu)化的操作制度（爐溫制度或供熱制度）。

在保證產(chǎn)量和質(zhì)量的前提下，根據(jù)加熱爐數(shù)學(xué)模型，以降低燃耗、減少氧化燒損為目標(biāo)，通過離線優(yōu)化計(jì)算，可以得到適應(yīng)產(chǎn)量變化、鋼材尺寸和材質(zhì)等變化的最優(yōu)爐溫制度和鋼材升溫曲線，為在線控制提供依據(jù)。

在加熱爐數(shù)學(xué)模型和離線優(yōu)化計(jì)算的基礎(chǔ)上，建立加熱爐在線優(yōu)化控制系統(tǒng)，包括物料跟蹤模塊、溫度跟蹤模塊、最佳爐溫動(dòng)態(tài)設(shè)定模塊、反饋控制模塊、燃燒控制模塊、待軋及故障處理模塊以及網(wǎng)絡(luò)通訊模塊和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等，控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖所示。

該項(xiàng)目已成功應(yīng)用于寶山鋼鐵股份有限公司鋼管分公司環(huán)形加熱爐和荒管再加熱爐的計(jì)算機(jī)控制中，并獲“寶鋼重大科技進(jìn)步成果三等獎(jiǎng)”和“冶金科學(xué)技術(shù)三等獎(jiǎng)”。

應(yīng)用范圍：該項(xiàng)目可以應(yīng)用于加熱爐的計(jì)算機(jī)控制中，特別適用于冶金企業(yè)的連續(xù)式加熱爐計(jì)算機(jī)控制中。