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Type: TCC
Title: Avaliação do uso de uma rede neural artificial e regressão linear múltipla para previsão do teor de silício no ferro-gusa utilizando variáveis operacionais do alto-forno.
Title in English: Evaluation of the use of an artificial neural network and multiple linear regression to predict silicon content in pig iron using operational variables in the blast furnace.
Authors: Xavier, João Victor Barroso
Advisor: Machado, Janaína Gonçalves Maria da Silva
Keywords in Brazilian Portuguese : Teor de silício;Redes neurais artificiais;Regressão linear múltipla;Ferro-gusa;Título
Keywords in English : Silicon content;Artificial neural networks;Multiple linear regression;Hot metal
Knowledge Areas - CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
Issue Date: 2023
Citation: XAVIER, João Victor Barroso. Avaliação do uso de uma rede neural artificial e regressão linear múltipla para previsão do teor de silício no ferro-gusa utilizando variáveis operacionais do alto-forno. 2023. 59 f. Monografia (Graduação em Engenharia Metalúrgica) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2023.
Abstract in Brazilian Portuguese: A crescente competição no setor siderúrgico levou os produtores de aço a buscarem diversas formas de melhorar a qualidade dos seus produtos. A entrega de um ferro-gusa com composição química dentro do esperado para a aciaria é de fundamental importância para esse objetivo. Nesse contexto, um dos principais elementos químicos que servem como indicador da qualidade do ferro-gusa é o silício. Dessa forma, muitos estudos foram desenvolvidos com o passar das décadas com foco na previsibilidade e controle do teor de silício no ferro-gusa. Recentemente, a aplicação de modelos computacionais para essa tarefa é crescente, sobretudo, o uso de redes neurais artificiais. No presente trabalho, avaliou-se a utilização de uma rede neural artificial do tipo multilayer perceptron (MLP) na construção de um modelo que utilizou variáveis operacionais como dados de entrada e o comparou com outro construído a partir de uma regressão linear múltipla. Para a obtenção dos resultados da regressão linear múltipla e da rede neural utilizaram-se os softwares Excel e Matlab, respectivamente. Para o primeiro, todos os dados foram utilizados como entrada e para o segundo, os dados foram divididos em conjuntos de treinamento e teste, sendo selecionados aleatoriamente 100 vezes para cada configuração de hiperparâmetros experimentada. A rede neural artificial obteve um coeficiente de correlação (R2) médio de 0.2615, o qual é mais elevado do que o obtido pela regressão linear múltipla de 0.0971, demonstrando que ela possui uma melhor capacidade de previsão do teor de silício no ferro-gusa frente as variáveis apresentadas.
Abstract: The increasing competition in the steel sector has led steel producers to look for different ways to improve the quality of their products. The delivery of hot metal with a chemical composition as expected for the steel shop is of fundamental importance for this objective. In this context, one of the main chemical elements used as an indicator of the quality of hot metal is silicon. Therefore, many studies have been developed over the decades focusing on the predictability and control of silicon content in hot metal. Recently, the application of computational models for this task is increasing, especially the use of artificial neural networks. In the present work, the use of a Multilayer Perceptron neural network (MLP) was evaluated in the construction of a model that used operational variables as input data and compared it with another built from a multiple linear regression. To obtain the results of the multiple linear regression and the neural network, Excel and Matlab software were used, respectively. For the first, all data was used as input and for the second, the data was divided into training and test sets, being randomly selected 100 times for each hyperparameter configuration experimented. The artificial neural network obtained an average correlation coefficient (R2) of 0.2615, which is higher than that obtained by multiple linear regression of 0.0971, demonstrating that it has a better ability to predict the silicon content in hot metal in front of the variables presented.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/77596
Author's Lattes: http://lattes.cnpq.br/9934924215843485
Advisor's Lattes: http://lattes.cnpq.br/5488338849213077
Access Rights: Acesso Aberto
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