隨著國(guó)家的大規(guī)?；A(chǔ)建設(shè)的不斷發(fā)展，國(guó)內(nèi)對(duì)鋼鐵制品，特別是高附加值的鋼板需求量不斷加大。而加熱爐作為軋鋼生產(chǎn)線重要的生產(chǎn)設(shè)備，對(duì)軋鋼生產(chǎn)具有重要影響和意義。隨著現(xiàn)代的軋機(jī)向連續(xù)、高速、大型、高精度、多品種方向發(fā)展，對(duì)待軋鋼坯的加熱質(zhì)量提出了越來越高的標(biāo)準(zhǔn)要求。從而提高鋼坯的加熱質(zhì)量，只有通過加熱爐高精度的控制來實(shí)現(xiàn)。在鋼鐵企業(yè)中，加熱爐是軋鋼生產(chǎn)線的重要設(shè)備之一，其自動(dòng)控制水平直接影響到能耗、燒損率、廢鋼率、產(chǎn)量和質(zhì)量等指標(biāo)，而鋼坯加熱占鋼鐵工業(yè)總能耗的25%，因此對(duì)加熱爐控制過程進(jìn)行優(yōu)化，可以提高加熱爐的熱效率、降低能耗，對(duì)整個(gè)鋼鐵工業(yè)乃至整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)都具有重要意義。

加熱爐是冶金行業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中重要的熱工設(shè)備。它在軋鋼生產(chǎn)中占有十分重要的地位，它的生產(chǎn)任務(wù)是按軋機(jī)的軋制節(jié)奏將鋼材加熱到工藝要求的溫度水平和加熱質(zhì)量，并且在優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的前提下，盡可能地降低燃料的消耗，減少氧化燒損。加熱爐是鋼鐵工業(yè)軋鋼生產(chǎn)線關(guān)鍵設(shè)備之一，也是主要的耗能設(shè)備。冶金工業(yè)是耗能大戶，其中鋼坯加熱爐就占鋼鐵工業(yè)總能耗的25%。因此，提高加熱爐熱效率、降低能耗，對(duì)整個(gè)鋼鐵工業(yè)節(jié)能具有重要意義，在國(guó)內(nèi)外都得到了廣泛的重視。

加熱爐爐溫對(duì)象具有大慣性、大滯后、慢時(shí)變、強(qiáng)干擾特性，是一個(gè)比較復(fù)雜的工業(yè)過程。鋼坯加熱的質(zhì)量直接影響到鋼材的質(zhì)量、產(chǎn)量、能源消耗和軋機(jī)壽命，加熱爐溫度控制技術(shù)成為鋼鐵企業(yè)研究的重要課題之一。目前在加熱爐控制中，傳統(tǒng)的控制難以適應(yīng)多變的加熱爐工況，基于數(shù)學(xué)模型的控制方法在應(yīng)用上也受到了很大的限制，難以滿足溫度控制精度和升降溫實(shí)時(shí)性要求?，F(xiàn)場(chǎng)存在爐溫控制不均勻、爐溫設(shè)定不合理、煤氣熱值和壓力波動(dòng)、空燃比不能自動(dòng)尋優(yōu)等問題，這些問題的存在影響了鋼坯加熱質(zhì)量，造成鋼坯氧化現(xiàn)象嚴(yán)重，煤氣資源浪費(fèi)，并最終影響了企業(yè)的效益。因此，需要綜合考慮工藝要求、節(jié)能、環(huán)保以及安全性等因素，研究新的方法以解決鋼坯加熱過程的產(chǎn)量、質(zhì)量和能耗等多目標(biāo)非線性問題。這些指標(biāo)或多或少的受到溫度控制性能的影響。

加熱爐有如下控制要求：

減少鋼坯在爐內(nèi)的氧化燒損

鋼坯在加熱爐內(nèi)停留時(shí)間一定時(shí)，造成氧化燒損偏高的原因主要是空氣過剩系數(shù)過大和金屬表面溫度過高。實(shí)驗(yàn)表明，10號(hào)碳素鋼表面溫度由1200°C降為1050°C，加熱時(shí)間相同時(shí)，其氧化燒損減少37.1%。因此，實(shí)現(xiàn)加熱爐溫度的優(yōu)化控制，可提高控制精度，改善產(chǎn)品質(zhì)量。

改善鋼材的性能，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量 

加熱爐中的鋼坯加熱溫度、時(shí)間和速度必須嚴(yán)格控制，否則就會(huì)產(chǎn)生氧化、脫碳、過熱、過燒等缺陷。如果溫度過高，極有可能發(fā)生過熱或過燒現(xiàn)象，氧化和脫碳現(xiàn)象也將加重。因此，對(duì)加熱爐爐溫的精確控制可以減少鋼坯加熱缺陷，保證鋼坯加熱質(zhì)量，從而保證軋鋼產(chǎn)品的質(zhì)量。