穿孔效率与能耗的建模与综合优化

　穿孔效率在无缝钢管生产的各工序效率中最为重要，这是因为穿孔生产的前道工序——环行加热和后道工序——连轧生产，相对于穿孔生产都具有非常高的效率，所以穿孔效率是无缝钢管生产效率的一个瓶颈，它的提高对于整个无缝钢管生产线效率的提高起着至关重要的作用。影响穿孔效率的因素十分复杂，轧制条件又瞬时变化，故很难通过精确的机制模型计算得到穿孔效率的大小，其优化和提高只能靠工人根据生产经验试凑。一些学者定性和定量地讨论了穿孔温度、导盘转速、轧辊转速等各个工艺参数与穿孔效率的关系，但并没有综合考虑它们对穿孔效率的影响。

　　对于无缝钢管穿孔生产，穿孔效率和穿孔能耗是衡量生产的两个重要指标。但由于其影响因素复杂，难以建立机制模型，故难以实现对其模型的综合优化。东北大学的学者为实现穿孔效率和穿孔能耗的综合优化，根据穿孔生产工艺将穿孔过程分成3个部分，提出了基于均值子时段MICR方法的穿孔效率和穿孔能耗的预报模型。在预报模型的基础上，采用遗传算法对各段工艺参数的平均值进行寻优，得到穿孔效率和穿孔能耗综合优化结果。仿真和试验结果表明，基于穿孔效率和穿孔能耗预报模型的优化方法可有效取得最优工艺参数，为穿孔效率的提高和穿孔能耗的降低提供依据。