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Realzeitliche Endpunktvorhersage durch Stützvektormodelle
Prof. Katharina Morik, TU Dortmund
Das Einsparen von Ressourcen (Material, Energie) ist von großer Bedeutung. Gerade bei so energieintensiven Prozessen wie der Stahlproduktion sind technische Entwicklungen gefragt, die die Ziele der Nachhaltigkeit und der Produktivität besser verbinden.
2012 wurden weltweit über 1.5 Mrd. t Stahl hergestellt. Ca. 60%, also 900 Mio t hiervon über die Route Hochofen – Konverter (Basic Oxygen Furnace, BOF) in sogenannten integrierten Hüttenwerken. Auf Europa entfallen für die Konverterstahlerzeugung ca. 100 Mio t, davon in Deutschland ca. 30 Mio t. China produziert mit ca. 400 Mio t fast die Hälfte des weltweiten Konverterstahls. Die Anforderungen an die Qualität des produzierten Stahls wachsen stetig. Insbesondere über den Hochofen – Konverterprozess werden hochwertige Stahlgüten erzeugt.
Wird der Endpunkt der BOF-Prozesse nicht zuverlässig getroffen, sind zeit- und kostenintensive Korrekturmaßnahmen, wie das Nachblasen oder der Zusatz von Heiz- und Kühlmitteln erforderlich. Ebenso entstehen nachteilige Folgen für Ausbringung und Feuerfestverschleiß. Hier gilt es also, Ressourcen zu sparen, indem durch noch genauere Vorhersage des Erreichens der Zielgrößen das Nachblasen vermieden wird.
Im Sinne der industriellen Revolution 4.0 werden nun große Datenmengen dafür eingesetzt, industrielle Prozesse zu optimieren. Meist werden die angesammelten Daten analysiert und die Ergebnisse werden den Betreibern präsentiert, die dann das Prozessmodell verbessern. Um Analyse und Prozesse noch enger zu verzahnen, müssen die Modelle aber ständig überwacht und angepasst werden.
Es ist jetzt gelungen, Datenerfassung und -analyse und Steuerung dess Prozesses zu integreren. Die innovative Methode erlaubt eine passgenaue Anpassung an neue Konverter oder Randbedingungen. Sie läuft bereits bei der Dillinger Hütte zur Erprobung parallel zum üblichen Prozess. Hier wird erstmals ein aus mitgeschriebenen Prozessdaten gelerntes Modell realzeitlich eingesetzt. Damit wird der Endpunkt nicht nur in Simulationsstudien oder Auswertungen realer Daten offline präziser bestimmt, sondern im laufenden Betrieb. Steht diese Methode den Schmelzern im Leitstand zur Verfügung, so kann die Zahl der nachzublasenden Konverterprozesse drastisch gesenkt werden.
Der jetzt erreichte Durchbruch bereitet den Boden für weitere Forschung. Die Erstellung des Abschaltkriteriums aus den einzelnen Vorhersagen kann als zu minimierendes Optimierungsproblem betrachtet werden.
Mit Hilfe des Optimierungsproblems können verschiedene Szenarien, wie Heiz- und Kühlmittelzugabe nach ihrer Effizienz bewertet und der Konverterprozess noch genauer gesteuert werden.
Hinweise zur Teilnahme:
Die Teilnahme ist kostenlos. Anmeldung erwünscht.
Termin:
03.07.2014 10:00 - 16:00
Veranstaltungsort:
SMS Siemag AG
Wiesenstraße 30
57217 Hilchenbach
Nordrhein-Westfalen
Deutschland
Zielgruppe:
Journalisten
E-Mail-Adresse:
Relevanz:
regional
Sachgebiete:
Informationstechnik, Wirtschaft
Arten:
Pressetermine
Eintrag:
30.06.2014
Absender:
Dipl.-Journalistin Angelika Mikus
Abteilung:
Referat Hochschulkommunikation
Veranstaltung ist kostenlos:
nein
Textsprache:
Deutsch
URL dieser Veranstaltung: http://idw-online.de/de/event47722
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