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Tipo: Dissertação
Data do documento: 21-Ago-2020
Autor(es): CONTE, Bruno Nicolau Magalhães de Souza
Afiliação do(s) Autor(es): UFPA - Universidade Federal do Pará
Primeiro(a) Orientador(a): OLIVEIRA, Roberto Célio Limão de
Título: . Clusterização, classificação e predição de “pré-efeito anódico” de cuba eletrolítica de alumínio primário
Citar como: OLIVEIRA, Roberto Célio Limão de. Clusterização, classificação e predição de “pré-efeito anódico” de cuba eletrolítica de alumínio primário. Orientador: Roberto Célio Limão de Oliveira. 2020. 70 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2020. Disponível em:https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/17239 . Acesso em:.
Resumo: O setor industrial é um dos principais responsáveis pela grave situação ambiental do planeta e também por crescentes exigências legais, com relação aos resíduos gerados. Em contrapartida, muitas empresas têm reagido pró ativamente, a partir da implantação de estratégias de gestão como: produção limpa, certificação ambiental, redução de resíduos tóxicos, reciclagem, consumo sustentável e reuso, principalmente. É oportuno ressaltar, que o processo de redução de alumínio é responsável por uma grande quantidade de emissão de gases causadores do efeito estufa e, assim, promove impactos ambientais e alterações climáticas graves. Durante o processo de redução de alumínio, a ocorrência do efeito anódico provoca um aumento extremo na tensão da cuba e, consequentemente, uma elevação na temperatura do banho, com temperaturas altíssimas, resultado em um distúrbio térmico, com a possibilidade de ocorrer o derretimento da camada isolante da cuba e as consequências finais são a perda de produção em toda a linha de cubas, sua vida útil diminuída e a produção de gases PFCs. Buscando uma estratégia apoiada na sustentabilidade, tento em vista a problemática do agravamento do Efeito Estufa, o aumento extremo na tensão do forno e, consequentemente, a perda de produção em toda a linha de cubas, este trabalho propõe o uso de uma Rede Neural Artificial junto com algoritmos de Clusterização para criar automaticamente os rótulos de pré-Efeito anódico, e assim, predizer o comportamento dinâmico não-linear da ocorrência do pré-efeito anódico do forno da indústria de redução de alumínio primário, com base em dados reais das cubas eletrolíticas. Com a utilização desses modelos de Machine Learning pode-se prever a ocorrência do pré-efeito anódico permitindo que os operadores de processos tomem medida mitigadoras de supressão do efeito anódico, evitando a perda da produção do alumino na cuba e diminuindo a emissão de gases do efeito estufa.
Abstract: The industrial sector is one of the main responsible for the serious environmental situation on the planet and also for increasing legal requirements, in relation to the waste generated. On the other hand, many companies have reacted proactively, based on the implementation of management strategies such as: clean production, environmental certification, reduction of toxic waste, recycling, sustainable consumption and reuse, mainly. It is worth mentioning that the aluminum reduction process is responsible for a large amount of greenhouse gas emissions and, thus, promotes environmental impacts and serious climate changes. During the aluminum reduction process, the occurrence of the anodic effect causes an extreme increase in the tub tension and, consequently, an increase in the bath temperature, with very high temperatures, resulting in a thermal disturbance, with the possibility of melting the insulating layer of the vat and the final consequences are the loss of production in the entire vat line, its shortened service life and the production of PFC gases. Seeking a strategy based on sustainability, I try to take into account the problem of the worsening of the Greenhouse Effect, the extreme increase in kiln tension and, consequently, the loss of production in the entire line of vats, this work proposes the use of an Artificial Neural Network together with Clustering algorithms to automatically create anodic pre-Effect labels, and thus predict the nonlinear dynamic behavior of the primary aluminum reduction industry oven anodic pre-effect, based on actual vat data electrolytic. With the use of these Machine Learning models, it is possible to predict the occurrence of the anodic pre-effect, allowing process operators to take mitigating measures to suppress the anodic effect, avoiding the loss of aluminum production in the vat and decreasing the emission of gases from the greenhouse effect.
Palavras-chave: Redes neurais artificiais
Clusterização
Redução do alumínio
Efeito anódico
Artificial neural networks
Clustering
Aluminum Reduction
Anodic Effect.
Área de Concentração: COMPUTAÇÃO APLICADA
Linha de Pesquisa: INTELIGÊNCIA COMPUTACIONAL
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Pará
Sigla da Instituição: UFPA
Instituto: Instituto de Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
Fonte URI: Disponível na internet via correio eletrônico: bibliotecaitec@ufpa.br
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