Utilization mathematical and physical models derived therefrom real-time models for the optimization of heating processes

Heating of materials is energy and costly operations. On those reasons optimization is highly desirable. One of the possible solutions to optimize heating in real time is to use a large number of fast simulations on the basis of them the optimization algorithms have chosen the most appropriate option of the heating control. This solution implies the use of extremely fast but sufficiently accurate simplified mathematical models of heating, the structure and parameters of them are defined based on accurate modelling using computationally intensive but slower classical mathematical-physical models. Based on the operating data of the reheating furnace was build an accurate model of heating. Using the simplified model simulation of heating was done with different heating conditions with downtime during heating. Proposed algorithms including the simulations show that the proposed strategy leads to verifiable savings during heating.

Nagrzewanie materiałów jest procesem energochłonnym i kosztowny. Dlatego optymalizacja tych procesów jest bardzo pożądana. Jednym z rozwiązań umożliwiających optymalizacje nagrzewania w czasie rzeczywistym jest przeprowadzenie dużej liczby szybkich symulacji, na podstawie których algorytmy optymalizacji wybierały najodpowiedniejszą wersję sterowania nagrzewaniem. Rozwiązanie takie zakłada stosowanie niezwykle szybkich ale wystarczająco dokładnych uproszczonych matematycznych modeli nagrzewania, których struktura i parametry określane są na podstawie dokładnych, ale wolno działających klasycznych modeli matematyczno-fizycznych. Na podstawie danych eksploatacyjnych pieca grzewczego zbudowano model dokładny, a następnie korzystając z jego wersji uproszczonych przeprowadzono symulacje dla różnych warunków nagrzewania uwzględniając przestoje w trakcie nagrzewania. Zaproponowane algorytmy wraz z wynikami symulacji pokazują, że proponowane podejście prowadzi do znaczących oszczędności w trakcie nagrzewania.