穿孔效率與能耗的建模與綜合優化
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穿孔效率在無縫鋼管生產的各工序效率中最為重要,這是因為穿孔生產的前道工序——環行加熱和后道工序——連軋生產,相對于穿孔生產都具有非常高的效率,所以穿孔效率是無縫鋼管生產效率的一…
穿孔效率在無縫鋼管生產的各工序效率中最為重要,這是因為穿孔生產的前道工序——環行加熱和后道工序——連軋生產,相對于穿孔生產都具有非常高的效率,所以穿孔效率是無縫鋼管生產效率的一個瓶頸,它的提高對于整個無縫鋼管生產線效率的提高起著至關重要的作用。影響穿孔效率的因素十分復雜,軋制條件又瞬時變化,故很難通過精確的機制模型計算得到穿孔效率的大小,其優化和提高只能靠工人根據生產經驗試湊。一些學者定性和定量地討論了穿孔溫度、導盤轉速、軋輥轉速等各個工藝參數與穿孔效率的關系,但并沒有綜合考慮它們對穿孔效率的影響。
對于無縫鋼管穿孔生產,穿孔效率和穿孔能耗是衡量生產的兩個重要指標。但由于其影響因素復雜,難以建立機制模型,故難以實現對其模型的綜合優化。東北大學的學者為實現穿孔效率和穿孔能耗的綜合優化,根據穿孔生產工藝將穿孔過程分成3個部分,提出了基于均值子時段MICR方法的穿孔效率和穿孔能耗的預報模型。在預報模型的基礎上,采用遺傳算法對各段工藝參數的平均值進行尋優,得到穿孔效率和穿孔能耗綜合優化結果。仿真和試驗結果表明,基于穿孔效率和穿孔能耗預報模型的優化方法可有效取得最優工藝參數,為穿孔效率的提高和穿孔能耗的降低提供依據。