Today, everyday objects are becoming more and more intelligent and some-times even have self-learning capabilities. These self-learning capacities in particular also act as catalysts for new developments in the steel industry.Technical developments that enhance the sustainability and productivity of steel production are very much in demand in the long-term. The methods of Industry 4.0 can support the steel production process in a way that enables steel to be produced in a more cost-effective and environmentally friendly manner. This thesis describes the development of an opto-acoustic system for the early detection of slag slopping in the BOF (Basic Oxygen Furnace) converter process. The prototype has been installed in Salzgitter Stahlwerks, a German steel plant for initial testing. It consists of an image monitoring camera at the converter mouth, a sound measurement system and an oscillation measurement device installed at the blowing lance. The camera signals are processed by a special image processing software. These signals are used to rate the amount of spilled slag and for a better interpretation of both the sound data and the oscillation data. A certain aspect of the opto-acoustic system for slopping detection is that all signals, i.e. optic, acoustic and vibratory, are affected by process-related parameters which are not always relevant for the slopping event. These uncertainties affect the prediction of the slopping phenomena and ultimately the reliability of the entire slopping system. Machine Learning algorithms have been been applied to predict the Slopping phenomenon based on the data from the sensors as well as the other process parameters. / Idag blir vardagliga föremål mer och mer intelligenta och ibland har de självlärande möjligheter. Dessa självlärande förmågor fungerar också som katalysatorer för den nya utvecklingen inom stålindustrin. Teknisk utveckling som stärker hållbarheten och produktiviteten i stålproduktionen är mycket efterfrågad på lång sikt. Metoderna för Industry 4.0 kan stödja stålproduktionsprocessen på ett sätt som gör att stål kan produceras på ett mer kostnadseffektivt och miljövänligt sätt. Denna avhandling beskriver utvecklingen av ett opto-akustiskt system för tidig detektering av slaggsslipning i konverteringsprocessen BOF (Basic Oxygen Furnace). Prototypen har installerats i Salzgitter Stahlwerks, en tysk stålverk för första provning. Den består av en bildövervakningskamera på omvandlarens mun, ett ljudmätningssystem och en oscillationsmätningsenhet som installeras vid blåsans. Kamerans signaler behandlas av en speciell bildbehandlingsprogram. Dessa signaler används för att bestämma mängden spilld slagg och för bättre tolkning av både ljuddata och oscillationsdata. En viss aspekt av det optoakustiska systemet för släckningsdetektering är att alla signaler, dvs optiska, akustiska och vibrerande, påverkas av processrelaterade parametrar som inte alltid är relevanta för slöjningsevenemanget. Dessa osäkerheter påverkar förutsägelsen av slopfenomenerna och i slutändan tillförlitligheten för hela slöjningssystemet. Maskininlärningsalgoritmer har tillämpats för att förutsäga Slopping-fenomenet baserat på data från sensorerna liksom de andra processparametrarna.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-219614 |
| Date | January 2017 |
| Creators | Ghosh, Binayak |
| Publisher | KTH, Skolan för informations- och kommunikationsteknik (ICT) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ICT-EX ; 2017:176 |
Page generated in 0.0019 seconds