隨著國家的大規模基礎建設的不斷發展，國內對鋼鐵制品，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線重要的生產設備，對軋鋼生產具有重要影響和意義。隨著現代的軋機向連續、高速、大型、高精度、多品種方向發展，對待軋鋼坯的加熱質量提出了越來越高的標準要求。從而提高鋼坯的加熱質量，只有通過加熱爐高精度的控制來實現。在鋼鐵企業中，加熱爐是軋鋼生產線的重要設備之一，其自動控制水平直接影響到能耗、燒損率、廢鋼率、產量和質量等指標，而鋼坯加熱占鋼鐵工業總能耗的25%，因此對加熱爐控制過程進行優化，可以提高加熱爐的熱效率、降低能耗，對整個鋼鐵工業乃至整個國民經濟都具有重要意義。

加熱爐是冶金行業生產環節中重要的熱工設備。它在軋鋼生產中占有十分重要的地位，它的生產任務是按軋機的軋制節奏將鋼材加熱到工藝要求的溫度水平和加熱質量，并且在優質高產的前提下，盡可能地降低燃料的消耗，減少氧化燒損。加熱爐是鋼鐵工業軋鋼生產線關鍵設備之一，也是主要的耗能設備。冶金工業是耗能大戶，其中鋼坯加熱爐就占鋼鐵工業總能耗的25%。因此，提高加熱爐熱效率、降低能耗，對整個鋼鐵工業節能具有重要意義，在國內外都得到了廣泛的重視。

加熱爐爐溫對象具有大慣性、大滯后、慢時變、強干擾特性，是一個比較復雜的工業過程。鋼坯加熱的質量直接影響到鋼材的質量、產量、能源消耗和軋機壽命，加熱爐溫度控制技術成為鋼鐵企業研究的重要課題之一。目前在加熱爐控制中，傳統的控制難以適應多變的加熱爐工況，基于數學模型的控制方法在應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時性要求。現場存在爐溫控制不均勻、爐溫設定不合理、煤氣熱值和壓力波動、空燃比不能自動尋優等問題，這些問題的存在影響了鋼坯加熱質量，造成鋼坯氧化現象嚴重，煤氣資源浪費，并最終影響了企業的效益。因此，需要綜合考慮工藝要求、節能、環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量、質量和能耗等多目標非線性問題。這些指標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：

減少鋼坯在爐內的氧化燒損

鋼坯在加熱爐內停留時間一定時，造成氧化燒損偏高的原因主要是空氣過剩系數過大和金屬表面溫度過高。實驗表明，10號碳素鋼表面溫度由1200°C降為1050°C，加熱時間相同時，其氧化燒損減少37.1%。因此，實現加熱爐溫度的優化控制，可提高控制精度，改善產品質量。

改善鋼材的性能，從而提高產品質量 

加熱爐中的鋼坯加熱溫度、時間和速度必須嚴格控制，否則就會產生氧化、脫碳、過熱、過燒等缺陷。如果溫度過高，極有可能發生過熱或過燒現象，氧化和脫碳現象也將加重。因此，對加熱爐爐溫的精確控制可以減少鋼坯加熱缺陷，保證鋼坯加熱質量，從而保證軋鋼產品的質量。