單位能耗是反映能源消費(fèi)水平和節(jié)能降耗狀況的主要指標(biāo)，一次能源供應(yīng)總量與國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)的比率，是一個(gè)能源利用效率指標(biāo)。該指標(biāo)說明一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中對(duì)能源的利用程度，反映經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和能源利用效率的變化。

冶金是推進(jìn)節(jié)能降耗的重點(diǎn)行業(yè)。高爐熱風(fēng)爐和加熱爐等裝置是節(jié)能降耗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者研究和關(guān)注的重點(diǎn)。沈自所設(shè)計(jì)了基于時(shí)間卷積網(wǎng)絡(luò)和遷移學(xué)習(xí)技術(shù)的多區(qū)爐溫預(yù)測(cè)框架，并通過生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)來提升預(yù)測(cè)精度，建立了實(shí)時(shí)的爐溫預(yù)測(cè)模型。實(shí)例研究表明，團(tuán)隊(duì)所提出的基于遷移學(xué)習(xí)的爐溫預(yù)測(cè)框架在每個(gè)加熱區(qū)快速建模的基礎(chǔ)上都能極大提升預(yù)測(cè)精度。

對(duì)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究始于二十世紀(jì)80至90年代，時(shí)間延遲網(wǎng)絡(luò)和LeNet-5是最 早出現(xiàn)的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);在二十一世紀(jì)后，隨著深度學(xué)習(xí)理論的提出和數(shù)值計(jì)算設(shè)備的改進(jìn)，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)得到了快速發(fā)展，并被應(yīng)用于計(jì)算機(jī)視覺、自然語(yǔ)言處理等領(lǐng)域。

卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)仿造生物的視知覺機(jī)制構(gòu)建，可以進(jìn)行監(jiān)督學(xué)習(xí)和非監(jiān)督學(xué)習(xí)，其隱含層內(nèi)的卷積核參數(shù)共享和層間連接的稀疏性使得卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠以較小的計(jì)算量對(duì)格點(diǎn)化特征，例如像素和音頻進(jìn)行學(xué)習(xí)、有穩(wěn)定的效果且對(duì)數(shù)據(jù)沒有額外的特征工程要求。

遷移學(xué)習(xí)是一種機(jī)器學(xué)習(xí)方法，就是把為任務(wù) A 開發(fā)的模型作為初始點(diǎn)，重新使用在為任務(wù) B 開發(fā)模型的過程中。深度學(xué)習(xí)中在計(jì)算機(jī)視覺任務(wù)和自然語(yǔ)言處理任務(wù)中將預(yù)訓(xùn)練的模型作為新模型的起點(diǎn)是一種常用的方法，通常這些預(yù)訓(xùn)練的模型在開發(fā)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候已經(jīng)消耗了巨大的時(shí)間資源和計(jì)算資源，遷移學(xué)習(xí)可以將已習(xí)得的強(qiáng)大技能遷移到相關(guān)的的問題上。深度學(xué)習(xí)中的這種遷移被稱作歸納遷移。就是通過使用一個(gè)適用于不同但是相關(guān)的任務(wù)的模型，以一種有利的方式縮小可能模型的搜索范圍。

在冶金工業(yè)中，加熱爐是將物料或工件(一般是金屬)加熱到軋制成鍛造溫度的設(shè)備(工業(yè)爐)。加熱爐應(yīng)用遍及石油、化工、冶金、機(jī)械、熱處理、表面處理、建材、電子、材料、輕工、日化、制藥等諸多行業(yè)領(lǐng)域。按爐溫分布，爐膛沿長(zhǎng)度方向分為預(yù)熱段、加熱段和均熱段。進(jìn)料端爐溫較低為預(yù)熱段，其作用在于利用爐氣熱量，以提高爐子的熱效率。加熱段為主要供熱段，爐氣溫度較高，以利于實(shí)現(xiàn)快速加熱。均熱段位于出料端，爐氣溫度與金屬料溫度差別很小，保證出爐料坯的斷面溫度均勻。

用于加熱小斷面料坯的爐子只有預(yù)熱段和加熱段。習(xí)慣上還按爐內(nèi)安裝燒嘴的供熱帶劃分爐段，依供熱帶的數(shù)目把爐子稱為一段式、二段式，以至五段式、六段式等。50～60年代，由于軋機(jī)能力加大，而推鋼式爐的長(zhǎng)度受到推鋼長(zhǎng)度的限制不能太長(zhǎng)，所以開始在進(jìn)料端增加供熱帶，取消不供熱的預(yù)熱段，以提高單位爐底面積的生產(chǎn)率。

用這種爐子加熱板坯，爐底的單位面積產(chǎn)量達(dá)900～1000公斤/(米2·時(shí))，熱耗約為(0.5～0.65)×106千卡/噸。70年代以來，由于節(jié)能需要，又由于新興的步進(jìn)式爐允許增加爐子長(zhǎng)度，所以又增設(shè)不供熱的預(yù)熱段,較佳的爐底單位面積產(chǎn)量在600～650公斤/(米2·時(shí))，熱耗約為(0.3～0.5)×106千卡/噸。連續(xù)加熱爐通常使用氣體燃料、重油或粉煤，有的燒塊煤。為了有效地利用廢氣熱量，在煙道內(nèi)安裝預(yù)熱空氣和煤氣的換熱器，或安裝余熱鍋爐。

加熱爐包括有連續(xù)加熱爐和室式加熱爐等。金屬熱處理用的加熱爐另稱為熱處理爐。初軋前加熱鋼錠或使鋼錠內(nèi)部溫度均勻的爐子稱為均熱爐。廣義而言，加熱爐也包括均熱爐和熱處理爐。

在鍛造和軋制生產(chǎn)中，鋼坯一般在完全燃燒火焰的氧化氣氛中加熱。采用不完全燃燒的還原性火焰(即“自身保護(hù)氣氛”)來直接加熱金屬，可以達(dá)到無(wú)氧化或少氧化的目的。這種加熱方式稱為明火式或敞焰式無(wú)氧化加熱，成功地應(yīng)用于轉(zhuǎn)底式加熱爐和室式加熱爐。

加熱爐相關(guān)技術(shù)

1、加熱爐熱負(fù)荷。即每臺(tái)加熱爐單位時(shí)間內(nèi)向管內(nèi)介質(zhì)傳遞熱量的能力，表示加熱爐的生產(chǎn)能力大小。

2、爐膛溫度。俗名火墻溫度，指的是煙氣離開輻射室進(jìn)入對(duì)流室時(shí)的溫度。這個(gè)溫度越高，則輻射爐管傳熱量越大，進(jìn)入對(duì)流室的熱量也越大，但若溫度過高，容易燒壞爐管及中間管架。

3、爐膛熱強(qiáng)度。即單位時(shí)間內(nèi)、單位體積爐膛內(nèi)燃料燃燒的總發(fā)熱量W/m2。爐膛尺寸一定后，多燒燃料必然提高爐膛熱強(qiáng)度，相應(yīng)地爐膛溫度也會(huì)提高，爐子內(nèi)爐管受熱量也就增多,般管式加熱爐的爐膛熱強(qiáng)度為8.14~11.63W/m3(7~10kcal/m3·h)。

4、爐管表面熱度。爐管單位表面積、單位時(shí)間內(nèi)所傳遞的熱量稱為爐管的表面熱強(qiáng)度。爐管表面熱強(qiáng)度越高，在一定熱負(fù)荷所需的爐管就越少，爐子可減少，投資降低，但提高有一個(gè)限度。

5、爐子熱效率。加熱爐負(fù)荷占燃料燃燒時(shí)放出總熱量的百分比數(shù)稱為爐子熱效率。熱效率越高，燃料越節(jié)省。它表示了爐子是否先進(jìn)。

6、管內(nèi)流速。流速越小，傳熱系數(shù)越小，介質(zhì)在爐內(nèi)的的停留時(shí)間越長(zhǎng)，管內(nèi)介質(zhì)越易結(jié)焦，爐管越容易損壞，但流速過高又增大管內(nèi)壓力降，增加動(dòng)力消耗，因此管內(nèi)流速要適宜。

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