本研究將連續加熱爐沿爐長方向劃分為若干個模型段，劃分根據控制段的實際設置進行。每一模型段都包括一個氣體段、一個鋼坯表面段和一個爐圍表面段，即三元模型中所指的“三元”。通過考察一個爐氣段的能量平衡以及鋼坯段、爐圍段的能量平衡，建立三者的相互耦合關系，然后采用屏蔽段間輻射的模型解耦技術進行求解，從而獲得爐氣溫度。

對于一個典型爐氣段，根據收入和支出的能量平衡關系，可以建立如下的爐氣段能量平衡方程：

式中，等號左邊為能量收入項，依次為燃料化學熱、助燃空氣物理熱、燃料物理熱、煙氣流動載熱；右邊為能量支出項，依次為爐氣對鋼坯及爐墻的對流換熱和輻射換熱、爐氣蓄熱、爐內水冷裝置的冷卻介質吸熱；下標i為任意爐氣段序號。

為了提高控制模型的精度，模擬中考慮了爐氣黑度的動態補償，即在每個模型求解周期內，根據當前的爐氣溫度，對爐氣黑度進行動態修正。

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