加热炉是轧钢生产线的关键设备之一,其自动化控制水平直接影响轧钢生产的能耗、产量、质量、烧损率、废钢率等。如何能采用先进自动化技术,来提高加热炉的自动控制效果和保证加热钢坯的质量、实现高效节能、降低污染为本文研究的主要目标。本文以鞍钢1780热轧带钢厂,2号步进式加热炉改造项目为背景,根据鞍钢1780热轧带钢厂2号步进式加热炉控制系统的工艺流程特点和控制要求,设计了控制系统的总体结构和功能,完成了控制系统的硬件参数、数量等配置。研究了步进式加热炉过程的炉温、流量和炉压控制系统与装钢机、出钢机、步进梁和炉门等顺序控制系统。在实现步进式加热炉生产自动控制的基础上,进一步优化了炉温控制模型,在串级控制和双交叉限幅控制的基础上,在计算模型中引入了空燃比的自动运算,消除了燃气来料的热值波动对温控的影响,大大提高了燃料的利用率,进而减少了废气的产生,达到了节能环保的目的,满足工程要求。设计并实现了下位机控制系统和上位机监控系统。鞍钢1780热轧带钢厂2号加热炉于2015年10月进行本次的三电改造,经过1年多的保产和优化运行,其自动化控制系统运行稳定,各种控制功能顺利投运,能够实现更好的加热炉的自动化生产,满足轧线生产的要求。