W zależności od ilości danych do przetworzenia generowanie pliku może się wydłużyć.

Jeśli generowanie trwa zbyt długo można ograniczyć dane np. zmniejszając zakres lat.

Artykuł

Pobierz BibTeX

Tytuł

Productivity Enhancement by Prediction of Liquid Steel Breakout during Continuous Casting Process in Manufacturing of Steel Slabs in Steel Plant Using Artificial Neural Network with Backpropagation Algorithms

Autorzy

[ 1 ] Instytut Technologii Mechanicznej, Wydział Inżynierii Mechanicznej, Politechnika Poznańska | [ P ] pracownik

Dyscyplina naukowa (Ustawa 2.0)

[2.9] Inżynieria mechaniczna

Rok publikacji

2022

Opublikowano w

Materials

Rocznik: 2022 | Tom: vol. 15 | Numer: iss. 2

Typ artykułu

artykuł naukowy

Język publikacji

angielski

Słowa kluczowe
EN
  • continuous casting
  • steel slab
  • mold breakout
  • artificial neural network
  • breakout prediction system
Streszczenie

EN Breakout is one of the major accidents that often arise in the continuous casting shops of steel slabs in Bokaro Steel Plant, Jharkhand, India. Breakouts cause huge capital loss, reduced productivity, and create safety hazards. The existing system is not capable of predicting breakout accurately, as it considers only one process parameter, i.e., thermocouple temperature. The system also generates false alarms. Several other process parameters must also be considered to predict breakout accurately. This work has considered multiple process parameters (casting speed, mold level, thermocouple temperature, and taper/mold) and developed a breakout prediction system (BOPS) for continuous casting of steel slabs. The BOPS is modeled using an artificial neural network with a backpropagation algorithm, which further has been validated by using the Keras format and TensorFlow-based machine learning platforms. This work used the Adam optimizer and binary cross-entropy loss function to predict the liquid breakout in the caster and avoid operator intervention. The experimental results show that the developed model has 100% accuracy for generating an alarm during the actual breakout and thus, completely reduces the false alarm. Apart from the simulation-based validation findings, the investigators have also carried out the field application-based validation test results. This validation further unveiled that this breakout prediction method has a detection ratio of 100%, the frequency of false alarms is 0.113%, and a prediction accuracy ratio of 100%, which was found to be more effective than the existing system used in continuous casting of steel slab. Hence, this methodology enhanced the productivity and quality of the steel slabs and reduced substantial capital loss during the continuous casting of steel slabs. As a result, the presented hybrid algorithm of artificial neural network with backpropagation in breakout prediction does seem to be a more viable, efficient, and cost-effective method, which could also be utilized in the more advanced automated steel-manufacturing plants.

Data udostępnienia online

17.01.2022

Strony (od-do)

670-1 - 670-19

DOI

10.3390/ma15020670

URL

https://www.mdpi.com/1996-1944/15/2/670

Uwagi

Article Number: 670

Typ licencji

CC BY (uznanie autorstwa)

Tryb otwartego dostępu

otwarte czasopismo

Wersja tekstu w otwartym dostępie

ostateczna wersja opublikowana

Czas udostępnienia publikacji w sposób otwarty

w momencie opublikowania

Punktacja Ministerstwa / czasopismo

140

Impact Factor

3,4

Ta strona używa plików Cookies, w celu zapamiętania uwierzytelnionej sesji użytkownika. Aby dowiedzieć się więcej przeczytaj o plikach Cookies i Polityce Prywatności.