Indentification and model predictive control of the raw material blending process in cement industry
Çimento endüstrisinde hammadde harmanlama prosesinin tanılanması ve model öngörülü kontrolü
- Tez No: 104274
- Danışmanlar: PROF. DR. CAN ÖZSOY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2001
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 115
Özet
ÇİMENTO ENDÜSTRİSİNDE HAMMADDE HARM ANLAMA PROSESİNİN TANILANMASI VE MODEL ÖNGÖRÜLÜ KONTROLÜ ÖZET Hammadde harmanlama prosesi, çimento fabrikasındaki ana proseslerden biridir ve görevi ise, çimentoyu oluşturan hammeddeleri karıştırarak harmanlanan karışımı döner firm prosesi için hazırlamaktır. Proses çok giriş çıkışlıdır ve besleme tanklanndaki hammaddeler kimyasal olarak homojen bir yapı içermediği için etkileşimli bir yapıya sahiptir. Çimentoyu oluşturan hammaddelerin kimyasal kompozisyonları zamanla değişmektedir ve her bir hammade değişik miktarlarda oksit bileşenleri içermektedir. Hammaddelerin kimyasal kompozisyonlarında uzun dönemli ortalama değerlerine göre meydana gelen sapmalar prosese bozucu olarak etkimekte ve bu durum proses parametrelerinin değişmesine yol açmaktadır. Bu sebeple, prosesi temsil etmek üzere prosesin daha önceki giriş çıkış değerlerini ve bozucu karakteristiğini kullanan çok giriş ve çıkışlı rastgele bozuculara haiz dinamik bir modele ve karışımdaki oksit ve standart modül değerlerini referans değerlerine yaklaştırmak üzere en uygun hammadde besleme oranlarını hesaplayacak bir kontrolör tasarımına ihtiyaç duyulmaktadır. Tezde, Nuh Çimento fabrikasındaki hammadde harmanlama prosesi ele alınmıştır. Burada üç ayrı hammadde besleme silosu mevcuttun*. Hammaddeler konveyorde karıştırıldıktan sonra ağırlık besleyicileri vasıtası ile harmanlama değirmenine gönderilmektedir. Harmanlama değirmeninde ise bu karışım iyice öğütülüp tekrar karıştırılmaktadır. Üç besleme silosundan, düşükmal ve demir cevherini içeren ikisi kontrol için kullanılmaktadır. Karışıma ait örnekler harmanlama milinin girişinden alınmakta ve PGNAA hızlı analiz cihazı ile dakikada bir analiz edilmektedir. Böylece karışıma ait dört temel oksit yüzdesi ölçülmektedir. Kanşımm kimyasal kompozisyonunun kontrolü gereklidir, çünki döner firm prosesindeki C3S, C2S, C3A ve C4AF' nin nispi değerleri büyük ölçüde öğütülen karışınım oksit kompozisyonuna bağlıdır. Bu sebeple kontrolün amacı, oksit değerlerini veya birbirlerine göre nispi oranlarım istenen referans değerlerde tutmaya çalışmaktır. Dört önemli oksit CaO, SİO2, AI2O3 ve Fe203' dir. Bu dört oksidin birbirine göre oranlamasından oluşan eşitliklere modül adı verilmektedir. Nuh Çimento fabrikasında kullanılan modüller ise, kireç modülü (ML), alüminyum modülü (MA) ve silika modülüdür (MS). Tezin tamlama bölümünde, lineeer, rastgele bozuculara haiz olan, çok giriş ve çıkışlı zaman serisi modelleri geliştirlmiştir. Girişler düşük mal ve demir cevheri ve çıkışlar ise demir oksit ve/veya kireç standartıdır. Geliştirilen bu modeller sistemin daha önceki giriş çıkış değerlerini ve bozucu karakteristiklerini kullanan modellerdir. xııı
Özet (Çeviri)
IDENTIFICATION AND MODEL PREDICTIVE CONTROL OF THE RAW MATERIAL BLENDING PROCESS IN CEMENT INDUSTRY SUMMARY Raw material blending process is the one of the main processes in a cement factory. The task of the raw material blending process in a cement factory is to mix the raw materials in order to produce cement raw meal for the kiln. The process is multivariable and coupled one, because the feeder tanks do not contain chemically homogeneous raw materials. The chemical compositions of the raw materials vary from time to time. Furthermore, each of the raw materials contains varying amount of the constituent oxides. The disturbances coming from the variations in compositions of the raw material from long-term average compositions cause the changes of the system parameters. Therefore, it is essential to construct multivariable stochastic dynamical model using a priori information of the process and characteristic of the disturbance to represent the process. Then, we need to design controller, which calculates optimal raw feed ratios to achieve reference oxide and module values of the raw meal. Raw mill blending process in Nuh Cement Factory in Turkey has been dealt with in the thesis. Here, three different feedstreams are available and, after mixing on a conveyor belt, fed to the raw mill by weigh-feeders, before being thoroughly ground and mixed in the raw mill. In this study, two of feedstreams containing low grade and iron ore are have been controlled. A sample of this raw mix has been collected at the input of the raw mill grinder and analyzed every one min by PGNAA, Thus, the measurements consist of the output concentrations of the four basic oxides. The chemical composition control of the raw meal is necessary because the relative amounts of C3S, C2S, C3A and C4AF formed in the kiln strongly depend on the oxide composition of the ground mix. The purpose of the control is to maintain standard percentages or relative rates of these oxides. The most important four oxides are CaO, SİO2, AI2O3 and Fe203. The relative rates used in Nuh Cement Factory in Turkey can be expressed by the so-called module values and these modules are lime module (ML), aluminum module (MA) and slica module (MS). Linear multivariable stochastic time-series models in which, the inputs are the feed ratios of raw material components (low grade and iron ore) and the outputs are iron oxide or/and lime module, have been constructed in the identification section. Knowledge of process dynamics and characteristic of the disturbance, which is affecting the system, have been used for deriving a stochastic model of system. The data groups have been collected from the computer controlled system under varying operating conditions in Nuh Cement Factory. ARX models have been parameterized
Benzer Tezler
- Çimento endüstrisinde harmanlama prosesinin öz uyarlamalı kontrolü
Başlık çevirisi yok
ŞERMİN KARAHASANOĞLU
- ISO 9000 kalite güvencesi standartları serisi ve ISO 9001 ile ilgili bir inceleme
ISO 9000- standarts of quality assurance and a practice of ISO 9001
SAİME YİNANÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
1995
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. RAMAZAN EVREN
- Hızlı gıda analizlerine yönelik yakın kızılötesi spektroskopisi (NIR) sistemi geliştirilmesi
Development of near infrared spectroscopy (NIR) system for rapid food analysis
HÜSEYİN EFE GENİŞ
Doktora
Türkçe
2018
Gıda MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL HAKKI BOYACI
- Üretim kaynakları planlaması
Başlık çevirisi yok
TOLGA EREN
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET TANYAŞ
- Üretim kaynakları planlaması (MRP II) ve yan sanayi maliyet analizi ve kontrolü sistemi
Manufacturing resources planning (MRPII) and vendor firms cost analysis and control system
SERKAN SANCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUFAN VEHBİ KOÇ