نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه کامپیوتر، واحد تربت حیدریه، دانشگاه آزاد اسلامی، تربت‌حیدریه، ایران.

2 گروه مهندسی کامپیوتر، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربت‌حیدریه، تربت‌حیدریه، ایران.

چکیده

هدف: بهینه‌سازی کیفیت آهک، همزمان با کاهش مصرف انرژی در کوره پخت آهک از اهمیت بسزایی برخوردار است. ازآنجایی‌که پخت آهک همواره در شرایط عدم قطعیت صورت می‌گیرد، لذا باید کنترل آن توسط روش‌های هوشمند انجام شود. هدف از انجام این پژوهش، پیش‌بینی کیفیت آهک در طول فرایند ساخت آن در کوره پخت آهک و تنظیم پارامترهای ورودی، قبل از تولید می‌باشد. .

روش‌شناسی پژوهش: متغّیرهای سیستم ارائه‌شده در این تحقیق شامل: میزان تناژ ورودی و پارامترهای هر دور می‌باشند. عدم تنظیم صحیح این پارامترها ضمن افزایش مصرف سوخت، منجر به تولید آهک فاقد کیفیت لازم، خواهد گردید. بر همین اساس در این مقاله از شبکه‌های عصبی مصنوعی و همچنین شبکه‌های مصنوعی فازی عصبی، به‌عنوان ابزارهای پیش‌بینی کننده و به‌منظور پیش‌بینی کیفیت آهک تولیدی در طی فرایند پخت استفاده‌شده است. این پارامترها عبارت‌اند از فیدر، آی دی کوره، پیش‌گرمکن ، کولر، کوره، زمان و میزان سوخت مصرفی و خروجی مدل کیفیت آهک تولیدشده می‌باشد.

یافته‎ها: مدل‌سازی در نرم‌افزار متلب (2019) با استفاده از 472 نمونه با 8 ویژگی انجام‌شده است. از 80 درصد نمونه‌ها به‌منظور آموزش و 20 درصد به‌عنوان آزمون استفاده‌شده است.

اصالت/ارزش افزوده علمی: در پایان مدل‌سازی به کمک شبکه‌های عصبی مصنوعی خطای 0.066 و شبکه فازی عصبی خطای 0.054 حاصل گردید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Prediction of lime quality in lime baking furnaces using neural fuzzy methods

نویسندگان [English]

  • iman zabbah 1
  • Ali Maroosi 2
  • Abolfazl Noghandi 2
  • zahra Abbasi 2

1 Department of Computer, Torbat-e-Heydariyeh Branch, Islamic Azad University, Torbat-e-Heydariyeh, Iran.

2 Department of Computer Engineering, Faculty of Technical and Engineering, University of Torbat-e-Heydarieh, Torbat-e-Heydarieh, Iran.

چکیده [English]

Optimizing the quality of lime, while using the energy system in the lime baking oven is a great service. Since lime baking is always allowed, you can easily control it. The purpose of this study was to predict the quality of lime during the manufacturing process in a lime baking oven and adjust the parameters provided before service delivery. The system variables presented in this study include: input tonnage and parameters of each round. Improper adjustment of these parameters will result in increased fuel consumption, resulting in poor quality lime production. Accordingly, in this paper, artificial neural networks as well as fuzzy neural networks have been used as predictive tools to predict the quality of lime produced during the baking process. These parameters are feeder, idle furnace, preheater, air conditioner, furnace, time and fuel consumption and output of the produced lime quality model. Modeling in matlab software (matlab2017) was performed using 472 samples with 8 properties. Eighty percent of the samples were used for training and 20% for testing. At the end of modeling, artificial neural networks error 0.066 and fuzzy neural network error 0.054 were obtained.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Lime quality prediction
  • Lime kiln
  • Artificial neural network
  • Neuro-Fuzzy
Abdollahi Sharif, J., Alilu, M., & Kazemi, F. (2019). Study The Role of mineral additives on grind ability and quality of cement clinker. Concrete research, 12(2), 111-125. (In Persian). DOI: 10.22124/jcr.2019.11891.1322
Altun, O. (2016). Simulation aided flow sheet optimization of a cement grinding circuit by considering the quality measurements. Powder technology, 301, 1242-1251.‏
Asadi, A., & Enayatollahi, E. (2016). Prediction of fragmentation by blasting operation in mines- case study: Gol-e-Gohar iron mine, 6(18), 17-30. (In Persian). https://geojournal.islamshahr.iau.ir/article_524528.html?lang=en
Bagheri, M., Babaei Meybodi, N., & Enzebati, A. H. (2018). Modeling and optimizing a multi-objective flow shop scheduling problem to minimize energy consumption, completion time and tardiness. Journal of decisions and operations research, 3(3), 204-222. DOI: 10.22105/dmor.2018.81214
Bahrami, A., Abdollahi Sharif, J., Alilu, M., & Kazemi, F. (2019). Study the role of mineral additives on grind ability and quality of cement clinker. Concrete research, 12(2), 111-125. DOI: 10.22124/jcr.2019.11891.1322
Bastami, R., Aghajani Bazzazi, A., Hamidian Shoormasti, H., Ahangari, K. (2020). Prediction of blasting cost in limestone mines using gene expression programming model and artificial neural networks. Journal of mining and environment, 11(1), 281-300. https://www.sid.ir/paper/256380/fa
Chehreghani, S., Dadrasi, M., Alipour, A., Mokhtarian, M., & Hoseynzade, H. (2019). Investigating the possibility of mechanized mining by continuous surface miner machines in Rashakan limestone mine of Urmia cement plant based on Rock Mass Excavatability index rating method. New findings in applied geology, 13(25), 85-96. DOI: 10.22084/nfag.2018.14697.1276
Masjedi khak, P., Modirrousta, S., Nami, H., Kabiri, K., Khazaie Kuhper, M. (2021). Studying the chemical composition of sgraffiato pottery: a case study of the Shahkoh Alamut site. Archaeological researches of Iran (archaeological journal), 11(28), 135-151. (In Persein). https://www.sid.ir/paper/388946/fa
Mojody, S., Amindoost, A., & Nikbakht, M. (2017). Ranking of the approaches to reduce electrical energi consumption using AHP topsis in Esfahan sepahan cement Co. Journal of decisions and operations research, 2(1), 17-34. DOI: 10.22105/dmor.2017.50226
Vanderborght, B., & Brodmann, U. (2001). The cement Co2 protocol: Co2 emissions monitoring and reporting protocol for the cement industry pastes and mortars. Cement and concrete research, 33, 1765–17703.
Vise, S., & khodabandeh, N. (2005). Effect of application of limestone powder on the properties of building bricks. Amirkabir journal of science and research, 35(2), 1. (In Persin). https://ajsr.aut.ac.ir/article_2188.html?lang=fa