【技术实现步骤摘要】
一种面向铝压铸熔炉的工艺参数节能优化方法
本专利技术属于熔炉压铸节能优化
，具体涉及一种面向铝压铸熔炉的工艺参数节能优化方法。
技术介绍
铝广泛地应用各个行业和铝的需求在指数级的增加，根据相关的预测，到2050年，铝的需求是目前的2～3倍；铝产品消耗的了大量的能源和导致了大量的碳排放，为了实现2050年碳排放减半的目标，对于铝产品，至少要减少75％的排放。我国是铝生产的大国，为了实现我国工业绿色可持续发展的目标，铝制造的节能减排有重要意义；压铸工艺生产了大约20％的铝产品，随着汽车轻量化和5G的推广，对铝压铸的需求还会持续增加；压铸是一种应用广泛的高耗能、高污染的制造工艺；面对高的市场需求，高耗能高污染的特性，铝压铸的节能减排是实现绿色制造的重要任务。压铸工艺是一种高效率、少切屑的近净成形绿色工艺技术，同其他铸造技术相比，压铸是应用最广泛、发展速度最快、技术最先进且效率最高，适应了现代制造业中产品复杂化、精密化、轻量化、节能化以及绿色环保的趋势，广泛应用于汽车、通信、机电和通机等国民经济重点领域。压铸工艺主要包...
【技术保护点】
1.一种面向铝压铸熔炉的工艺参数节能优化方法，包括如下步骤：/n(1)通过实验拟合出熔炉的保温功率
【技术特征摘要】
1.一种面向铝压铸熔炉的工艺参数节能优化方法，包括如下步骤：
(1)通过实验拟合出熔炉的保温功率与保温池铝液高度h的关系；
(2)通过实验拟合出熔炉的熔化功率与熔化速率v的关系；
(3)通过实验拟合出熔炉的氧化烧损率ηo(v)与熔化速率v的关系；
(4)基于上述关系建立以保温、熔化和烧损三者总成本最低为目标的函数模型f如下：
f＝(Eh(v，hmax)+Em(v，hmax))*pe+Or(v)*pa
ηo(v)≥ηmin，hmax∈(hmin，hlim)，
其中：Eh(v，hmax)为熔炉的保温能耗，Em(v，hmax)为熔炉的熔化能耗，Or(v)为熔炉的烧损量，pe和pa分别为能源和材料的价格，ηmin为最低要求的烧损率，hmax为保温池的铝液高度最大值，hmin为保温池的铝液高度最小值，hlim为保温池的铝液高度极限值，tc为生产一个压铸件的周期时间，u为一个周期时间tc内的铝液消耗量，vmax为熔炉的最大熔化速率；
(5)利用遗传算法对上述函数模型f进行优化求解得到铝液高度最大值hmax、熔化速率v以及停止熔化时间st，进而利用这些工艺参数对熔炉系统进行节能控制。
2.根据权利要求1所述的工艺参数节能优化方法，其特征在于：所述步骤(1)中熔炉的保温功率与保温池铝液高度h的关系如下：
其中：ΔPh和均为以上关系式中待拟合的相关系数。
3.根据权利要求1所述的工艺参数节能优化方法，其特征在于：所述步骤(2)中熔炉的熔化功率与熔化速率v的关系如下：
其中：km、bm和均为以上关系式中待拟合的相关系数。
4.根据权利要求1所述的工艺参数节能优化方法，其特征在于：所述步骤(3)中熔炉的氧化烧损率ηo(v)与熔化速率v的关系如下：
ηo(v)＝ko*v-P
其中：ko和P均为以上关系式中待拟合的相关系数。
5.根据权利要求1所述的工艺参数节能优化方法，其特征在于：所述保温能耗Eh(v，hmax)的表达式如下：
t＝tc*np
所述熔化能耗Em(v，hmax)的表达式如下：
所述烧损量Or(v)的表达式如下：
Or(v)＝ηo(v)*np*u
其中：np为压铸件的计划生产数量，为熔炉的平均待机功率，ΔPh和为熔炉保温功率与保温池铝液高度h的关系式中待拟合的相关系数，为向下取整函数，为向上取整函数，ts＝tc*np-tw，ΔEc为熔炉从恢复熔化状态开始到正常熔化出液这段时间的能量消耗，S1、S2、S3、T1以及T2均为中间变量。
6.根据权利要求5所述的工艺参数节能优化方法，其特征在于：所述中间变量S1的表达式如下：
...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭涛，刘伟鹏，唐任仲，胡罗克，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。