Seslerden Öğrenmek |
Öğrenen Makinalar

Bir elektrikli ark fırınında hurda metallerin eritilerek çeliğe dönüştürülmesi fevkalade kaotik bir süreçtir. Bazıları bir araba kadar büyük olabilen çeşitli ağırlıklardaki metal parçaları üç adet güçlü elektrik potasının içinde erirken, birbirlerinin üzerinde kayarlar. Ancak içindeki ısı seviyesi 10,000 ºC' ye kadar çıkabilen bu fırınlar, bazen erimiş hurdayı transfer edemeyip kendi enerjilerini fırının iç duvarlarına yönlendirir.
 

Bu fırınlarda ortaya çıkan gürültü seviyesi insanı sağır edecek boyutlardadır. Üç fazlı AC elektrodlar üzerinden transfer edilen enerjiyle çalışan bu fırınlar, yaklaşık 120 db bir ses çıkartır ki bu seviye bir jet uçağının çıkardığı gürültüden bile fazladır. Munich’ de ki Siemens Kurumsal Teknolojiler’in Zararsız Testler Global Teknoloji bölümünde çalışan proje müdürü Dr. Detlef Rieger ile Erlamgen’deki Metal Teknolojileri’nde çalışan Dr. Thomas Matschullat, bu gürültü konusunu çözmek üzere kolları sıvadı. Hedefleri eritme sürecinde ki enerji tüketimi azaltılarak bu enerjinin nasıl izlenip kontrol edilebileceğini bulmaktı.

Fırının içinden çıkan ses dalgalarını ölçebilmek için fırının dış yüzeyine sensörler monte ettiler. Ayrıca elektrodlarda ki elektrik akımını da sürekli izlediler. Rieger, “Elektrodlardan gelen verileri, ses dalgası ölçümleriyle birleştirdik. Böylece bizim algoritmamız potalarla fırın duvarları arasında ne tür ses osilasyonları yaratıldığını hesaplayabilecekti ve buradan yola çıkarak herhangi bir anda fırının içinde neler olup bittiğini anlayabilecektik” diyor. Sistem ilk eritme aşamasında hurdanın yüzeyde nasıl dağıldığını tespit etmek için gerekli bilgiyi zaten öğrenmişti bile. Bu sayede sistem hangi elektrodların enerjisinin artırılması hangilerinin düşürülmesi ile ilgili bilgiler sunabiliyordu.
 

 

Eritme sürecinin ikinci aşamasında ise hurdanın içindeki yabancı maddelerden kaynaklanan cürufun erimiş metal yüzeyde mümkün olduğunca eşit oranda dağılmasını sağlamak çok önemliydi. Bu aşamada fırının içine kömür tozu püskürtülerek bu cürufun içinde bir karbon monoksit köpüğü katmanının oluşması sağlandı. Bu katman yardımı ile arklar ve erimiş metal izole edilmiş oldu ve fırın duvarlarının aşırı ısınmasının önüne geçildi. Bu sayede enerji ihtiyacı da azaldı.
 

Yazılım ses dalgası verilerini yorumlayarak köpüklü cürufun yeterince kalın olup olmadığını ve eşit oranda dağılıp dağılmadığını sürekli olarak ölçtü. “SIMELT yani Köpüklü Cüruf Yönetimi” adı verilen bu sistem, şu anda biri Almanya diğeri Belarus’da olan iki çelik fabrikasında kullanılıyor. Her iki fabrikanın da enerji tüketimleri sistem sayesinde % 2,3 oranında düşmüş durumda. Rieger, “100 tonluk tipik bir çelik yüklemesini dikkate aldığımızda bu her saat başı yaklaşık 920 kilowatt-saatlik bir enerji tasarrufu anlamına geliyor” diyor. Üstelik bu fabrikalar % 25 oranında daha az kömür tüketiyor ve yıllık CO2 salınımları da 12 bin ton kadar azalmış durumda.


Kaynak: