Çimento endüstrisinde hammadde harmanlama prosesinin klasik ve akıllı yöntemler ile modellenmesi
Modling of raw material blending process in cement industry using conventional and intelligent techniques
- Tez No: 151546
- Danışmanlar: Y.DOÇ.DR. ŞENİZ ERTUĞRUL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2004
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 113
Özet
ÇİMENTO ENDÜSTRİSİNDE HAMMADDE HARMANLAMA PROSESİNİN KLASİK VE AKILLI YÖNTEMLER KULLANARAK MODELLENMESİ ÖZET Çimento endüstrisinde hammadde harmanlama prosesi, proses karakteristiği itibariyle, stokastik bir prosestir. Çimento kalitesi, sistemin girişleri olan üç hammaddenin içinde de bulunan ve rastgele değişkenlik gösteren 4 oksit tarafından belirlenir. Bu oksitler; Kalsiyum Oksit (CaO), Silisyum Oksit (SİO2), Demir Oksit (Fe2Ö3) ve Alüminyum Oksit (Aİ203)'tir. Çimentonun istenen kalitede elde edilmesi ancak harmanlanmış yan mamul içindeki bu oksitlerin istenen ağırlık oranlarında olması ile mümkündür. Hammadde ve işletme maliyetlerinin yüksek olmasından dolayı çimento üretimi oldukça pahalı bir süreçtir. Prosesin maliyete duyarlılığı da oksit oranlarının hassas kontrol altında tutulmasını gerektirmektedir. Bu amaçla istenen oksit oranlarım elde etmek için hammadde oranlarını ayarlayacak bir kontrol sistemi tasannu amaçlanmaktadır. Bütün kontrol sistemlerinin tasarımında ilk adım olan sistemin bir matematik modelinin elde edilmesi bu yüzden zaruridir. Sistem, yapısı itibariyle deterministik bir model çıkanlmasma müsaade etmediği için sistem tamlama gibi deneysel yöntemler sistemin modelinin elde edilmesinde tek alternatiftir. Bu çalışmada, çimento endüstrisinde hammadde harmanlama prosesinin klasik ve akıllı yöntemler ile modelleımıesi incelenmiştir. Harmanlama prosesi, öncelikle- sistem tamlamada yaygm olarak kullanılan lineer parametrik bir model yapısı olan ARX model olarak tamlanmışur. Daha sonra sistem, yapay sinirsel ağlar (YSA) ve uyarlanabilir sinirsel-bulamk çıkartım sistemi (USBÇS) ile modellenmiştir. Çalışma sonucunda YSA ve USBÇS yöntemlerinin stokastik ve doğrusal olmayan proseslere de başanyla uygulanabildiği ve akıllı sistemlerin sistem tamlamada ve model geliştirmede lineer parametrik modellemeden daha başanlı olduğu anlaşılmıştır. Çalışma, hammadde harmanlama prosesinin tanıtımı ile başlamaktadır. 3. Bölüm' de sistem tamlama kavramı üzerinde durulmuş ve sistem tamlama yaygm olarak kullanılan lineer parametrik yöntemlerden bahsedilmiştir. 4. ve 5. Bölüm akıllı yöntemlerden olan yapay sinir ağlan ve uyarlanabilir sinirsel bulanık çıkartım sistemi i le i lgili t eorik b ilgiler i çermektedir. 6. 7. v e 8. B ölüm' 1 erde d aha ö nceki bölümlerde anlatılan yöntemlerin harmanlama prosesine uygulanmasının aynnülan üzerinde durulmuştur. 9. Bölüm' de uygulanan yöntemler karşılaştınlmış ve çalışmanın ileriki uygulamalarına yol gösterilmiştir. xu
Özet (Çeviri)
MODELING OF RAW MATERIAL BLENDING PROCESS IN CEMENT INDUSTRY USING CONVENTIONAL AND INTELLIGENT TECHNIQUES SUMMARY The raw material blending process in cement industry is a stochastic process by nature. The quality of the end product depends on blending correct amounts of 4 oxides, which exist in each of three raw materials with variable amounts. Namely, those oxides are; Calcium Oxide (CaO), Silica Oxide (SİO2), Iron Oxide (Fe203) and Aluminum Oxide (AI2O3). The desired quality of cement is obtained only when the oxide weight ratios are at required levels. Due to the high levels of raw material and processing costs, cement production is an expensive process. This characteristic of the process also adds up to the need for an accurate control of the process. Thus, the long-term objective of the study is designing a control system that will successfully adjust the feeding amounts of raw materials in order to level the oxides in blended material. Obviously, obtaining a mathematical model is the first step for each control system design process. Since this process is not deterministic in nature, experimental methods are used for obtaining a system model. In this study, the raw material blending process is modeled by using conventional and intelligent techniques. At the first step, the blending process is identified using the well-known linear parametric methods. ARX model structure is used for identification. At the second step; artificial neural networks (ANN) and adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) are used for identification and modeling due to the non-linear characteristics of the process. As a result, it is shown that ANN and ANFIS can be successfully applied to modeling of stochastic and non-linear processes. It is also concluded that, intelligent techniques are more successful in modeling of this system than linear parametric method. The study begins with a description of raw material blending process. Part 3 is concerned with the concept of system identification. Commonly used methods of linear parametric system identification are mentioned. Parts 4 and 5 present the theoretical basis of ANN and ANFIS. Parts 6, 7, and 8 contain the applications of introduced methods to the process. Finally, the results are compared in Part 9, and implications of results for future studies are discussed. xm
Benzer Tezler
- Çimento endüstrisinde hammadde harmanlama prosesinin optimal kontrolü
Optimal control of raw material blending process in cement industry
GÜRKAN TUTUM
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. RECEP KAZAN
- Indentification and model predictive control of the raw material blending process in cement industry
Çimento endüstrisinde hammadde harmanlama prosesinin tanılanması ve model öngörülü kontrolü
AYHAN KURAL
- Çimento endüstrisinde harmanlama prosesinin öz uyarlamalı kontrolü
Başlık çevirisi yok
ŞERMİN KARAHASANOĞLU
- Bağcılar Burhan (Tarsus-Mersin) kireçtaşlarının hammadde özelliklerinin araştırılması
Investigation of the limestone usage as the raw materials in Bağcılar - Burhan ( Tarsus- Mersin ) area
İLHAN BULDU
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Jeoloji MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. FİKRET İŞLER
