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Type: Monografias de Especialização
Title: Modelo de programação linear para otimizar o consumo de matérias-primas em altos-fornos
Authors: Leandro Ferreira Machado
First Advisor: Mauricio Cardoso de Souza
First Referee: Geraldo Robson Mateus
Second Referee: Martin Gomez Ravetti
Abstract: O objetivo do presente trabalho foi desenvolver um modelo de programação linear para apoiar a montagem de cargas para consumo em altos-fornos. Para montagem de uma carga, deve-se decidir a quantidade de cada tipo de matéria prima a ser enfornada. Esta decisão influencia fortemente o custo final e qualidade do produto, além de impactar na estabilidade e preservação do equipamento. O alto-forno abordado neste trabalho tem a possibilidade de consumo de diferentes tipos de matérias primas e sofre com o dinamismo na necessidade de alterações das misturas. Atualmente, estas alterações são baseadas na experiência dos técnicos responsáveis. Para a formulação do modelo de montagem de cargas, primeiramente foi realizada a contextualização do problema para o alto-forno em questão. Após esta etapa, foi iniciada a modelagem matemática do problema utilizando a programação linear, sendo a função objetivo minimizar o custo do produto. Foram definidas restrições tanto tecnológicas, quanto comerciais. As restrições tecnológicas foram relacionadas ao subproduto gerado, a escória, e ao produto, o gusa. As restrições comerciais foram definidas com base nas disponibilidades e qualidade de cada tipo de matéria prima. Em um segundo momento, foi realizada a implementação do modelo de otimização proposto. Os resultados computacionais indicaram que tal modelo possui boa aderência ao modelo atual, com possibilidade de redução de custo do produto através das soluções ótimas geradas. Por fim, o modelo foi aplicado em simulações envolvendo situações reais de processo, mostrando ser ágil na análise de vários cenários antes de uma tomada de decisão.
Abstract: The aim of this study was to develop a linear programming model to support the assembly of burden for consumption in blast furnaces. For mounting a blast furnace burden must decide the amount of each type of raw material to be put into the furnace. This decision strongly influences the final cost and product quality, as well as impact on the stability and preservation of the equipment. The blast furnace addressed in this work is the possibility of consumption of different types of raw materials and suffers from the dynamism in the need for changes in mixtures. Currently, these changes are based on the experience of the technician. For the formulation of the burden assembly model, it was first performed contextualization of the problem for the blast furnace in question. After this step, the mathematical modeling of the problem was initiated using linear programming with an objective function is to minimize the cost of the product. Both technological and commercial restrictions have been set. Technological constraints were related to the generated byproduct, slag, and the product, the pig iron. Commercial restrictions, defined based on the availability and quality of each type of raw material. In a second moment, the implementation of the proposed optimization model was performed. The computational results indicated that such a model has good adherence to the current model, with the possibility of reducing the cost of the product through the optimum solutions generated. Finally, the model was applied in simulations involving real process situations, showing to be agile in the analysis of several scenarios before a decision making.
Subject: Otimização matemática
Programação linear
Computação
Siderurgia
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/ESBF-ANBJHL
Issue Date: 13-Dec-2016
Appears in Collections:Especialização em Otimização de Sistemas

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