Machine learning mathematical model for the automatic setup of the cal and hrd flow during the process of primary aceration in electric ovens

In this work, a mathematical model is developed for the automatic predisposition of the flow of lime and HRD during the primary steeling process in HEA of the steel mill of Sidor, C.A. Model that was possible through an intelligent dynamic process control system, under a descriptive field research profile; considering a sample of 46 commercial grade steel castings (ASTM A 1018). The system consists of two simulation modules that ensure the ideal thermodynamic condition (steel temperature between 1535 to 1575 ° C, ITHD indicator less than 1,5% and a binary base index of the slag between 2 to 2,6 ) for the protection of refractory material and dephosphorization of steel. Having as a result, a reduction of the Tap To Tap of 7,08%; reduction of lime consumption by 5,28% and an increase in productivity of 7,51%. Keywords: Primary Metallurgy; Electric Arc Furnace (HEA); Mathematical Model; Machine Learning. References [1]Asociación Latinoamericana del Acero, "Alacero", [Online]. Available: https://www.alacero.org/sites/default/files/publicacion/proceso_siderurgico.pdf. [Last access: July 04, 2020]. [2]F. Morral, E. Jimeno y P. Molera, Metalúrgia general, Barcelona: Reverté, 1985. [3]B. Bucciarelli, G. Torga, F. Sabugal, F. Díaz y M. Lardizabal, "Evolución en el control del fósforo en la acería de Ternaris SIDERCA", de 18a Conferencia de acería del IAS, Rosario, Santa Fe, 2011. [4]S. Kalpakjian y S. Schmid, Manufactura, ingenieria y tecnología, 4ta ed., México: Pearson educación, 2002. [5]M. Oropeza, J. López, A. Pérez y J. Ucar, "Contribuciones para el control del fósforo cuando se utiliza mineral reducido de hierro", Revista metalurgia, vol. 35, nº 2, pp. 479-490, 2008. [6]J. Castro y F. Echeverría, Introducción a las técnicas de computación inteligente, 1era ed., Venezuela: Universidadde los andes, 2001. [7]A. Sadeghian y J. Lavers, "Application of radial basis function networks to model electric arc furnaces", IJCNN,vol. 6, pp. 3996-4001, 1999. [8]J. Brito, "Diseño de un control automatizado para la alimentación de cal mezcla en función del HRD para ajustar la basicidad binaria de la escoria del horno eléctrico #1 de la acería de planchones de Ternium SIDOR", trabajo de grado inédito, 2008. [9]A. Zambrano, V. Collazo, N. Troncone y J. Rodríguez, "A computer tool for closed-loop dynamical system identificaction through artificial neural networks", Universidad, Ciencia y Tecnología (UCT), vol. 16, nº 64, pp. 190-202, 2012. [10]E. Moreno, Tecnología de producción del ferrosilicio, 3era ed., Venezuela: Ferroatlántica de Venezuela, 2005. [11]C. García, "Optimización del proceso de formación de escoria espumosa en los hornos eléctricos de acerías de planchones de Sidor", trabajo de grado inédito, UNEFM, Punto Fijo, 2011. [12]M. Rojas, "Estudio del consumo de cal, coque, oxígeno y HRD en el proceso de formación de esocria epsumosa en el HE-5 de la acería de planchones de Sidor, C.A.", trabajo de grado inédito, UNEXPO, Puerto Ordaz, 2012. [13]R. Morales, R. Lule, F. López, J. Camacho y J. Romaero, "The slag foaming practice in EAF and its influence on the stelmaking shop productivity", ISIJ International, vol. 35, nº 9, pp. 1054-1062, 1995. [14]W. García, "Implementación de prácticas de escorias espumosa en los EAF de la acería eléctrica de planchones de Sidor, C.A.", trabajo de grado inédito, USB, Caracas, 2002. [15]S. Alameddine, B. Bowman, S. Paege y P. Stafford, "Innovation in EAF and in steelmaking processes", de AIM, Milano-Italia, 2009. [16]J. Mateos, "Análisis y optimización de costes en una planta de procesado y producción de acero", trabajo de grado inédito, UC3M, Madrid, 2010. [17]A. Conejo y J. Cárdenas , "Energy consumption in the EAF with 100% DRI", AISTECH Proceddings, vol. 1, pp. 529-535, 2006. [18]M. Rojas, O. Prado, O. Carvajal y R. Higuerey, "Impacto del consumo de cal, coque, oxígeno y HRD en la formación de escoria espumosa durante el proceso de aceración primaria en hornos de arco eléctrico", Universidad, Ciencia y Tecnología (UCT), vol. 17, nº 67, pp. 134-140, 2013.