Mix economicamente ótimo de matérias-primas em altos-fornos utilizando a simulação de eventos discretos e o modelo de programação linear

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: FREDERICO, Patrícia lattes
Orientador(a): PAIVA, Emerson José de lattes
Banca de defesa: SILVA, Eduardo Miguel da lattes, BRITO, Tarcísio Gonçalves de lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
Programa de Pós-Graduação: PPG - Programas de Pós Graduação - Itabira
Departamento: PPG - Programas de Pós Graduação - Itabira
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Alto-forno
Blast Furnace
Biorredutor
Bioreducer
Simulação de Eventos Discretos
Discrete Event Simulation
Programação Linear
Linear Programming
Otimização
Optimization
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::CIENCIAS SOCIAIS APLICADAS::ADMINISTRACAO::ADMINISTRACAO DE EMPRESAS::ADMINISTRACAO DA PRODUCAO
Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3464
Resumo: Altos-fornos são equipamentos de produção contínua, destinados a fundir e reduzir o minério de ferro em presença de carvão vegetal ou coque e fundentes, para produção de ferro-gusa. Manter o fornecimento contínuo de matérias-primas é fator crítico e relevante nesse processo. Além disso, a seleção e a preparação dessas matérias-primas, são de grande importância para estratégia da produção de aço, visto que impactam diretamente na qualidade do produto produzido e no custo associado. Para otimizar a produção deste equipamento, mantendo seu abastecimento contínuo e preço competitivo, este trabalho tem por finalidade, investigar o processo de abastecimento dos altos-fornos, especialmente, o descarregamento de carvão vegetal, contemplando desde o seu recebimento, descarga e abastecimento dos silos, até a sua estocagem nas células, e identificar o mix ideal de matérias-primas que garantam qualidade ao produto final como menores custos de produção. O método de análise teve como base uma abordagem híbrida entre a modelagem e simulação de eventos discretos, utilizando o software Promodel, e a otimização, atrelado à programação linear, a partir de um modelo de Programação Linear. O resultado obtido com a simulação, foi a melhor visualização do sistema de descarregamento, possibilitando assim a tomada de ações corretivas na configuração de entrada dos veículos transportadores de carvão vegetal, com intuito de otimizar o seu descarregamento e, consequentemente, garantir o fornecimento da matéria-prima de forma constante. Além disso, a modelagem matemática e a programação linear possibilitaram o estudo da melhor opção de mix de minério para configuração da carga, atrelando condições comerciais de custo e disponibilidade e restrições de composição química adequadas, os quais foram comprovados por meio de testes com cargas e configurações reais.
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Para otimizar a produção deste equipamento, mantendo seu abastecimento contínuo e preço competitivo, este trabalho tem por finalidade, investigar o processo de abastecimento dos altos-fornos, especialmente, o descarregamento de carvão vegetal, contemplando desde o seu recebimento, descarga e abastecimento dos silos, até a sua estocagem nas células, e identificar o mix ideal de matérias-primas que garantam qualidade ao produto final como menores custos de produção. O método de análise teve como base uma abordagem híbrida entre a modelagem e simulação de eventos discretos, utilizando o software Promodel, e a otimização, atrelado à programação linear, a partir de um modelo de Programação Linear. O resultado obtido com a simulação, foi a melhor visualização do sistema de descarregamento, possibilitando assim a tomada de ações corretivas na configuração de entrada dos veículos transportadores de carvão vegetal, com intuito de otimizar o seu descarregamento e, consequentemente, garantir o fornecimento da matéria-prima de forma constante. Além disso, a modelagem matemática e a programação linear possibilitaram o estudo da melhor opção de mix de minério para configuração da carga, atrelando condições comerciais de custo e disponibilidade e restrições de composição química adequadas, os quais foram comprovados por meio de testes com cargas e configurações reais.Blast furnaces are continuous production equipment intended to melt and reduce iron ore in the presence of charcoal or coke and fluxes, for the production of pig iron. Maintaining the continuous supply of raw materials is a critical and relevant factor in this process. In addition, the selection and preparation of these raw materials are of great importance for the steel production strategy, as they directly impact the quality of the product produced and the associated cost. In order to optimize the production of this equipment, maintaining its continuous supply and competitive price, this work aims to investigate the supply process of the blast furnaces, especially the unloading of charcoal, contemplating from its reception, unloading and supply of the silos. , until its storage in the cells, and identify the ideal mix of raw materials that guarantee the quality of the final product with lower production costs. The analysis method was based on a hybrid approach between modeling and simulation of discrete events, using the Promodel software, and optimization, linked to linear programming, from a Linear Programming model. The result obtained with the simulation was the best visualization of the unloading system, thus enabling corrective actions to be taken in the input configuration of vehicles transporting charcoal, in order to optimize their unloading and, consequently, guarantee the supply of material. press steadily. In addition, mathematical modeling and linear programming made it possible to study the best ore mix option for load configuration, linking commercial conditions of cost and availability and appropriate chemical composition restrictions, which were proven through tests with loads and real settings.Agência 1porUniversidade Federal de ItajubáPPG - Programas de Pós Graduação - ItabiraUNIFEIBrasilPPG - Programas de Pós Graduação - ItabiraCNPQ::CIENCIAS SOCIAIS APLICADAS::ADMINISTRACAO::ADMINISTRACAO DE EMPRESAS::ADMINISTRACAO DA PRODUCAOAlto-fornoBlast FurnaceBiorredutorBioreducerSimulação de Eventos DiscretosDiscrete Event SimulationProgramação LinearLinear ProgrammingOtimizaçãoOptimizationMix economicamente ótimo de matérias-primas em altos-fornos utilizando a simulação de eventos discretos e o modelo de programação linearEconomically optimum mix of raw materials in blast furnaces using discrete event simulation and the linear programming modelinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPAIVA, Emerson José dehttp://lattes.cnpq.br/1153755092698304SILVA, Eduardo Miguel dahttp://lattes.cnpq.br/6086814494688437BRITO, Tarcísio Gonçalves dehttp://lattes.cnpq.br/9259641788509148http://lattes.cnpq.br/7999004549340928FREDERICO, PatríciaABAD, J. 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Dissertação (Mestrado Profissional em Profissional em Engenharia de Produção), Universidade Federal de Itajubá, Campus de Itabira, Minas Gerais, 2022.application/pdf1360056https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/3464/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20-%20Patr%c3%adcia%20Frederico%20-%20Vers%c3%a3o%20Final%20-%20Patricia%20Frederico.pdf04f20f0d30ee1d4d014b0e1ba8e7f83cMD51123456789/34642023-01-27 16:11:38.552oai:repositorio.unifei.edu.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unifei.edu.br/oai/requestrepositorio@unifei.edu.br || geraldocarlos@unifei.edu.bropendoar:70442025-08-26T21:11:55.283493Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)false
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