Title

CONTROLE PREDITIVO NA OTIMIZAÇÃO DE MOINHO SECADOR DE CARVÃO NA INDÚSTRIA DE MINERAÇÃO

MULTIVARIABLE PREDICTIVE CONTROL WITH FEED OTIMIZATION ON A COAL MILL

Authorship

Rocha, Luciano França; ́col, Cláudio José Barcelos Dal; Queiroz, Gabriel; Neto, Joaquim Ferreira Guimarães

Rocha, Luciano França

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́col, Cláudio José Barcelos Dal

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Queiroz, Gabriel

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Neto, Joaquim Ferreira Guimarães

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DOI

10.5151/2594-5335-17358

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Abstract

Este trabalho tem como objetivo a redução da variabilidade no processo de moagem de carvão e, principalmente, o aumento da alimentação média do moinho obtido através do otimizador embutido. O carvão é um importante insumo numa planta de pelotização, tendo como uma de suas funções garantir o aporte térmico necessário dentro da pelota, formando as pontes de escória. Além disso, contribui para a redução do consumo de óleo combustível, que, atualmente, tem o custo mais elevado no processo de endurecimento. Na implementação deste controle, foi empregada a técnica de controle preditivo com uma camada de otimização. Na estrutura do controle, foram utilizadas como váriaveis manipuladas três válvulas para realizar o controle do fluxo e da temperatura dos gases, e uma correia alimentadora. O controle preditivo mostrou-se bastante robusto nesta aplicação, que possui distúrbios medidos, não medidos e acoplamento entre variáveis. Também foi observado que não é necessário um modelo muito exato para que o controle tenha um bom desempenho ao longo do tempo, o que caracteriza uma boa robustez mesmo com pequenas mudanças nos modelos dinâmicos do processo a ser controlado. Utilizando a malha de controle em modo automático, foi observada uma redução da variabilidade nas principais variáveis de processo em torno de 70% e um aumento da alimentação média da ordem de 8%.

This work objective the reduction of variability in the coal grinding process and, mainly, an increasing of the average feeding to the coal mill through by the optimizer embedded. The coal is an important additive in a pelletizing plant, providing a necessary thermal contribution in order to guarantee the sintering reactions, forming the scoria bridges. In addition it contributes to the reducing oil consumption that, currently, has the highest cost in the indurating process. In the implementation of this control strategy was used the technical of model predict control and an optimization layer. In the control structure, were used, like manipulated variables, three valves to control the gas flow and temperature, and a feeding conveyor belt. The predictive control technique has been shown very robust at this application, which has measured disturbances, unmeasured disturbances and coupled variables. In addiction, it was observed that is not mandatory an exact model in order to have a good performance in a long term period, that means a good robustness even with little changes in the dynamic process models that need to be controlled. Using the control loop in automatic mode was noticed a reduction 70% in the main process variables and an increasing of 8% in the average feed rate.

Keywords

Controle preditivo; Processos; MPC; Otimização.

Control; Predictive; Automation; Process; MPC; Optimization.