Evolution of charging programs for optimal burden distribution in the blast furnace

• Autorzy: Mitra T. , Mondal D. N. , Pettersson F. , Saxen H.

Warianty tytułu

PL

Rozwój programów załadunku wsadu dla uzyskania optymalnego rozkładu tego wsadu w wielkim piecu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The burden distribution in the blast furnace affects the efficiency of the upper part of the process and is, therefore, associated with smoothness of operation, coke rate and productivity. A burden distribution model is applied in this work to evolve charging programs fulfilling a goal given by the designer by evolving (mainly) angles for the rotating chute. The charging program is based on a genetic algorithm. It is demonstrated that the method can make efficient progress in the complex search space, finally designing charging programs that produce distributions of ore and coke which closely fit the target patterns. The technique holds promise for application in the ironmaking industry for evolving novel charging programs.

PL

Rozmieszczenie wsadu w wielkim piecu wpływa na wydajność procesu w górnej części pieca, a tym samym na płynność tego procesu, wskaźnik zużycia koksu oraz wydajność. W niniejszej publikacji opisano model rozmieszczania ładunku, który umożliwi opracowanie programów ładowania wsadu, realizujących konkretny cel postawiony przez projektanta, tj. zmianę kątów położenia obrotowej rynny zsypowej. W programie wykorzystano algorytm genetyczny. Przedstawiona metoda może skutecznie pomóc w procesie przeszukiwania złożonych przestrzeni rozwiązań dla tego zagadnienia i docelowo w opracowaniu programów załadowania wsadu, które doprowadzą do rozmieszczenia rudy oraz koksu zgodnie z przyjętymi założeniami. Technika ta ma szanse wdrożenia w przemyśle stalowniczym przy opracowywaniu nowatorskich programów ładowania wsadu.

Słowa kluczowe

EN

burden distribution; genetic algorithm; blast furnace; ironmaking

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Computer Methods in Materials Science
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 13, No. 1
• Strony: 99--106
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Mitra T.

• Thermal and Flow Engineering Laboratory, Åbo Akademi University, Biskopsgatan 8, FI-20500 Åbo, Finland

autor

Mondal D. N.

• Thermal and Flow Engineering Laboratory, Åbo Akademi University, Biskopsgatan 8, FI-20500 Åbo, Finland

autor

Pettersson F.

• Thermal and Flow Engineering Laboratory, Åbo Akademi University, Biskopsgatan 8, FI-20500 Åbo, Finland

autor

Saxen H.

• Thermal and Flow Engineering Laboratory, Åbo Akademi University, Biskopsgatan 8, FI-20500 Åbo, Finland

Bibliografia

• Agarwal, A., Tewari, U., Pettersson, F., Das, S., Saxén, H., Chakraborti, N., 2010, Analyzing blast furnace data using evolutionary neural network and multi-objective genetic algorithms, Ironmaking & Steelmaking, 37, 353-359.
• Chakraborti, N., 2005, Genetic algorithms in these changing steel times, Ironmaking & Steelmaking, 32, 401-404.
• Mitra, T., Shao, L., Saxén, H., 2012, Simulation of burden and gas flow characteristics using a mathematical model of the upper shaft of the blast furnace, Scanmet IV, 2, 69-77.
• Omori, Y. (Ed.), 1987, Blast furnace phenomena and modelling, the Iron and Steel Institute of Japan, Elsevier, London.
• Park, J.I., Baek, U.H., Jang, K.S., Oh, H.S., Han, J.W., 2011, Development of the burden distribution and gas flow model in the blast furnace shaft, ISIJ International, 51, 1617-1623.
• Pettersson, F., Saxén, H., Hinnelä, J., 2005, A genetic algorithm evolving charging programs in the ironmaking blast fur-nace, Materials and Manufacturing Processes, 20, 351-361.
• Radhakrishnan, V.R., Ram, K.M., 2001, Mathematical model for predictive control of the bell-less charging system of a blast furnace, Journal of Process Control, 11, 565-586.
• Santos, C.A., Spim, J.A., Garcia, A., 2003, Mathematical modeling and optimization strategies (genetic algorithm and knowledge base) applied to the continuous casting of steel, Engineering Applications of Artificial Intelligence, 16, 511-527.
• Saxén, H., Hinnelä, J., 2004, Model for burden distribution tracking in the blast furnace, Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review, 25, 1-27.
• Xu, J., Wu, S., Kou, M., Zhang, L., Yu, X., 2011, Circumferential burden distribution behaviors at bell-less top blastfurnace with parallel type hoppers, Applied Mathematical Modelling, 35, 1439-1455.