退火是冶金企业生产高质量冷轧薄板产品的一道必经工序,可以提高钢材抗拉强度、屈服强度,改善薄板机械性能和表面质量。连退控制技术发展到现在,已经逐渐形成了目前以加热技术、冷却技术及高速通板技术为核心的现代连退技术。为满足用户对冷轧带材更高的要求,连续退火炉内的产品正在向越薄越宽的方向发展,而且炉内的通板速度也越来越快,然而在稳定通板的情况下,炉内带钢的瓢曲和跑偏成为一个日益突出的问题。本文主要以炉内带钢瓢曲和跑偏的频发区—连退炉加热段为背景,从炉内实际存在的并与带钢瓢曲和跑偏有直接关系的控制系统出发,为保证炉内加热段通板稳定,对炉内炉辊凸度和带钢张力进行相关研究。本文首先通过带钢在加热段运行时与炉辊之间换热的机理分析,获得带钢与炉辊的换热对炉辊凸度影响量,从而为确定炉辊凸度补偿作铺垫。本文按照抵消热量交换对炉辊凸度的影响这一原则进行补偿炉辊的凸度变化量,考虑到顶辊室与底辊室的各自具体情况,分别采取不同的补偿方案进行炉辊凸度的补偿,从而保证炉辊凸度不受热量交换的影响,有利于炉内加热段的稳定通板。对炉辊凸度进行补偿后,炉辊凸度不受换热的影响,在此基础上,进行加热段带钢张力的设定。由于没有统一确切的方式设定加热段通带张力,则对张力的具体设定显得非常必要。本文首先根据相关机理分析和带钢瓢曲的极限张力来设定加热段带钢张力,而机理分析精确性会受到现场的影响,则根据现场数据采用BP神经网络建立加热段带钢张力模型；但是此张力模型只能反应一般规律,并不能给出加热段最优张力值。本文考虑到炉内加热段带钢张力产生的机理,所以采取建立辊速优化模型来间接获得张力优化模型。根据加热段“带钢瓢曲和跑偏制度”、“能耗制度”、“生产效率”和“带钢热处理制度”下,建立炉辊辊速的0-1整数规划优化模型,采用遗传算法进行求解,最终获得优化后的炉辊辊速,从而间接获得炉内加热段优化后的带钢张力值。本文的研究对加热段稳定通板具有一定的参考价值。