A case study on raw material blending for the recycling of ferrous wastes in a blast furnace

Journal of Cleaner Production

Volumn 18, Issue 2, 2010, Pages 161-173

  Fröhling, Magnus ^a   Rentz, Otto ^a  

^a UNIVERSITY OF KARLSRUHE   (Germany)

Author keywords

Blast furnace; Blending; Ferrous residues; Operational planning; Process modelling; Recycling

Indexed keywords

CHEMICAL COMPOSITIONS; EMISSION REDUCTION; FERROUS RESIDUES; INPUT-OUTPUT FUNCTION; INTEGRATED DECISION; MATERIAL AND ENERGY FLOWS; METALLURGICAL PROCESS; MULTIPLE LINEAR REGRESSIONS; OPERATIONAL PLANNING; OPERATIONAL PRODUCTION PLANNING; OPTIMISATIONS; OUTPUT FLOW; PLANNING MODELS; PLANNING TASKS; PROCESS INDUSTRIES; RAW MATERIAL BLENDS; RECYCLING PROCESS; RESOURCE EFFICIENCIES; THERMODYNAMIC SIMULATIONS;

ARTIFICIAL INTELLIGENCE; BLAST FURNACES; BLENDING; DECISION SUPPORT SYSTEMS; DECISION THEORY; FURNACES; GAS BURNERS; IRON; IRON AND STEEL PLANTS; LINEAR REGRESSION; METAL REFINERIES; METALLURGY; PIG IRON; PLANNING; PRODUCTION CONTROL; RAW MATERIALS; RECYCLING; SIMULATORS; THERMODYNAMICS;

IRON AND STEEL INDUSTRY;

SUIDAE;

EID: 70649093855     PISSN: 09596526     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1016/j.jclepro.2009.08.002     Document Type: Article

References (49)

1. Rynikiewicz C. The climate change challenge and transitions for radical changes in the European steel industry. Journal of Cleaner Production 16 7 (2008) 781-789
2. Hillmann C. Primäre Maßnahmen zur Minderung der Emission polychlorierter Dibenzodioxine und Dibenzofurane an einer Sinteranlage für eisenhaltige Reststoffe (2003), Papierflieger, Clausthal-Zellerfeld
3. Rentz O., Fröhling M., Nebel F., Schultmann F., and Engels B. Integrierter Umweltschutz in der Metallerzeugung: Simulationsgestützte operative Produktionsplanung zur Optimierung metallurgischer Abfallverwertungsprozesse (2006), Universitätsverlag Karlsruhe, Karlsruhe
4. Deike R., and Hillmann C. Production of foundry pig iron from iron containing dusts and sludge. Scandinavian Journal of Metallurgy 28 (1999) 86-91
5. Menad N., Tayibi H., Carcedo F.G., and Hernandez A. Minimization methods for emissions generated from sinter strands: a review. Journal of Cleaner Production 14 8 (2006) 740-747
6. Sassen K.-J., and Deike R. Der DK-Prozess - Das Recycling eisenhaltiger Rohstoffe. Gießerei Praxis 8 (2000) 321-327
7. Dantzig G.B. Linear programming and extensions (1963), Princeton University Press, Princeton
8. Domschke W., and Drexl A. Einführung in das Operations Research (2002), Springer, Berlin, Heidelberg
9. Kallrath J., and Wilson J.M. Business optimisation using mathematical programming (1997), Macmillan, Basingstoke
10. Steuer R.E. Sausage blending using multiple objective linear programming. Management Science 30 11 (1984) 1376-1384
11. Jank K., and Wäscher G. Mischungsoptimierung in der Wurstwarenherstellung - eine Fallstudie. OR Spektrum 21 4 (1999) 503-523
12. Hayta M., and Çakmakli U. Optimization of wheat blending to produce breadmaking flour. Journal of Food Process Engineering 24 (2001) 179-192
13. Glismann K. Integrierte Planung und Steuerung von Blending-Prozessen (2001), VDI Verlag, Düsseldorf
14. Singh A., Forbes J.F., Vermeer P.J., and Woo S.S. Model-based real-time optimization of automotive gasoline blending operations. Journal of Process Control 10 1 (2004) 43-58
15. Mata T.M., Smith R.L., Young D.M., and Costa C.A.V. Environmental analysis of gasoline blending components through their life cycle. Journal of Cleaner Production 13 5 (2005) 517-523
16. Narayan V., Diwekar U.M., and Hoza M. Synthesizing optimal waste blends. Industrial Engineering and Chemical Research 1996 35 (1996)
17. Bajorski P., and Streeter D. Optimization of amount and blending of cementitious materials in high-performance concrete. In: National Research Council (Ed). Maintenance and management of bridges and pavements (2000), National Academy Press, Washington D.C. 30-35
18. Wöhlbier, R.H., Stacking blending reclaiming of bulk materials; 1977.
19. Rentz, Otto, Einfluß der Möllervorbereitung auf den Staubauswurf bei Ferrolegierungs-Niederschachtöfen; 1972.
20. Fröhling M. Zur taktisch-operativen Planung stoffstrombasierter Produktionssysteme - Dargestellt an Beispielen aus der stoffumwandelnden Industrie (2006), DUV, Wiesbaden
21. Fabian T.A. Linear programming model of integrated iron and steel production. Management Science 4 4 (1958) 415-449
22. Lawrence J.R., and Flowerdew A.D.J. Economic models for production planning. Operational Research Quarterly: OR 14 1 (1963) 11-29
23. Duncan J.W. Optimization of blast furnace operation through linear programming. Blast Furnace and Steel Plant 51 April (1963) 281-285
24. Westerberg C.-H., Bjorklund B., and Hultmann E. An application of mixed integer programming in a swedish steel mill. Interfaces 7 2 (1977) 39-43
25. Bernatzki K.P., Bussieck M.R., Lindner T., and Lübbecke M.E. Optimal scrap combination for steel production. OR Spektrum 20 4 (1998) 251-258
26. Penkuhn T. Umweltintegriertes Stoffstrommanagement in der Prozessindustrie: dargestellt am Beispiel der operativen Produktionsplanung der Ammoniaksynthese (1997), Peter Lang, Frankfurt a. M. u.a.
27. Schulze J., and Hassan A. Methoden der Material- und Energiebilanzierung bei der Projektierung von Chemieanlagen (1981), Verlag Chemie, Weinheim; Deerfield Beach, Basel
28. Hartung J., and Elpelt B. Multivariate Statistik: Lehr- und Handbuch der angewandten Statistik (1999), Oldenbourg, München
29. Myers R.H., Montgomery D.C., and Vining G.G. Generalized Linear Models: With Applications in Engineering and the Sciences (2002), John Wiley & Sons, New York
30. Futterer E., and Munsch M. Flow-Sheeting-Programme für die Prozeßsimulation. Chemie Ingenieur Technik 62 1 (1990) 9-16
31. Lohe B., and Futterer E. Stationäre Flowsheet-Simulation. In: Schuler H. (Ed). Prozeßsimulation (1995), VCH, Weinheim 81-105
32. Penkuhn T., Spengler T., Püchert H., and Rentz O. Environmental integrated production planning for the ammonia synthesis. European Journal of Operational Research 97 2 (1997) 327-336
33. Spengler T., Hähre S., Sieverdingbeck A., and Rentz O. Stoffflussbasierte Umweltkostenrechnung zur Bewertung industrieller Kreislaufwirtschaftskonzepte - Dargestellt am Beispiel der Eisen- und Stahlindustrie. Zeitschrift für Betriebswirtschaft (ZfB) 68 2 (1998) 147-174
34. Schultmann F. Stoffstrombasiertes Produktionsmanagement - Betriebswirtschaftliche Planung und Steuerung industrieller Kreislaufwirtschaftssysteme (2003), Erich Schmidt, Berlin
35. Schultmann F., Engels B., and Rentz O. Flowsheeting-based simulation of recycling concepts in the metal industry. Journal of Cleaner Production 12 7 (2004) 737-752
36. Mathesius W. Die physikalischen und chemischen Grundlagen des Eisenhüttenwesens (1916), Otto Spamer, Leipzig
37. Wartmann R. Rechnerische Erfassung der Vorgänge im Hochofen. Stahl und Eisen 83 23 (1963) 1414-1425
38. Saxén H. Blast furnace on-line simulation model. Metallurgical Transactions B 21B (1990) 913-922
39. Bi X., Torssell K., and Wijk O. Prediction of the blast furnace process by a mathematical model. ISIJ - International 32 4 (1992) 481-488
40. Yamaoka H., and Kamei Y. Theoretical study on an oxygen blast furnace using mathematical simulation model. ISIJ - International 32 6 (1992) 701-708
41. Iida O, Nakashima K, Sasaki Y, Iwamura T, Kurihara J. A closed loop control of sintering process by statistical method. In: International Symposium - Statistical Process Control in the Steel Industrie. Vancouver; 1985: p. 169-177.
42. TianZheng H., and RuZhuo C. The optimization of production variables in iron-ore sintering. Steel and Metal Magazine 28 4&5 (1990) 297-302
43. Straka G. Sinterprozessmodell zur Steuerung der Sintermaschinengeschwindigkeit. Stahl und Eisen 112 8 (1992) 69-72
44. Rentz O, Schultmann F, Spengler T, Sieverdingbeck A, Engels B. Prozessintegrierte Umweltschutzmaßnahmen in der Eisen- und Stahlindustrie - Stoff- und Energiestrommanagement in integrierten Hüttenwerken mit Hilfe flowsheetingbasierter Prozesssimulation. Karlsruhe: Abschlussbericht des Forschungsvorhabens "Prozeßintegrierte Umweltschutzmaßnahmen in der Eisen- und Stahlindustrie - Teil 2, Förderkennzeichen 01RV9701, 1999.
45. Sieverdingbeck A. Zur Planung einer emissionsarmen Produktion in der Eisen- und Stahlindustrie (2001), VDI Verlag, Düsseldorf
46. Engels B. Integrierte Logistik- und Verwertungsplanung beim Produktrecycling - dargestellt am Beispiel von Gerätebatterien (2003), VDI Verlag, Düsseldorf
47. Kleppmann W. Taschenbuch Versuchsplanung - Produkte und Prozesse optimieren (2003), Hanser, München und Wien
48. Chatterjee S., and Price B. Regression analysis by example (1991), Wiley, New York
49. Hartung J., Elpelt B., and Klösener K.-H. Statistik (1998), R. Oldenbourg, München und Wien