Title
Optimizacija i predviđanje kvaliteta materijala, procesa i krajnjih osobina opekarskih proizvoda matematičkim modelovanjem karakterističnih parametara
Creator
Arsenović, Milica V. 1981-
Copyright date
2013
Object Links
Select license
Autorstvo-Nekomercijalno-Bez prerade 3.0 Srbija (CC BY-NC-ND 3.0)
License description
Dozvoljavate samo preuzimanje i distribuciju dela, ako/dok se pravilno naznačava ime autora, bez ikakvih promena dela i bez prava komercijalnog korišćenja dela. Ova licenca je najstroža CC licenca. Osnovni opis Licence: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/deed.sr_LATN. Sadržaj ugovora u celini: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/legalcode.sr-Latn
Language
Serbian
Cobiss-ID
Theses Type
Doktorska disertacija
description
Datum odbrane: 14.10.2013.
Other responsibilities
mentor
Stanković, Slavka, 1954-
komentor
Radojević, Zagorka
član komisije
Pezo, Lato.
član komisije
Stanković, Slavka, 1954-
Academic Expertise
Tehničko-tehnološke nauke
University
Univerzitet u Beogradu
Faculty
Tehnološko-metalurški fakultet
Alternative title
Optimization and prediction of the quality of materials, process and final properties of heavy clay products by mathematical modeling of the characteristic parameters
Publisher
Beograd : [M. V. Arsenović]
Format
PDF/A (170 listova)
description
Tehnološko inženjerstvo - Hemija i hemijska tehnologija / Technological engineering - Chemistry and chemical technology
Abstract (sr)
Kvalitet opekarskih sirovina u Srbiji varira u širokom opsegu u pogledu
hemijskih, mineraloških, granulometrijskih i keramičko-tehnoloških karakteristika.
Različitost sastava i heterogena priroda sirovina uzrokuje varijacije osobina pečenih
proizvoda. Da bi se utvrdile matematičke zakonitosti u ponašanju analizirano je 139 uzoraka
opekarskih sirovina iz Srbije. Određivan je hemijski i mineraloški sastav polaznih
sirovina, kao i ukupni sadržaj karbonata, ostatak na situ od 0,063 mm, a zatim je vršena
adekvatna priprema i oblikovanje laboratorijskih proizvoda, sušenje i pečenje na deset
temperatura u intervalu 800 - 1100 °C. Ponašanje sirovina pri oblikovanju i sušenju
ispitano je na osnovu određivanja vlage oblikovanja, koeficijenta plastičnosti prema
Feferkornu, osetljivosti u sušenju prema Bigou, linearnog skupljanja u sušenju i
čvrstoće na pritisak suvih oblikovanih tela. Kvalitet uzoraka nakon termičkog tretmana
ispitivan je na osnovu: čvrstoće pri pritisku, upijanja vode, gubitka mase žarenjem,
skupljanja u pečenju i zapreminske mase. Ponašanje sirovina u toku procesa pečenja
proučavano je metodama termičke analize. Takođe su opisane i reakcije koje se
odigravaju tokom pečenja na osnovu termalne analize (DSC, TGA i DTG dijagrama)
lesnih sirovina. Zbog izuzetno velikog broja podataka, rezultati si obrađeni i prikazani
deskriptivnom statistikom (minimum, maksimum, srednja vrednost, standardna
devijacija i varijansa). Korelacionom i analizom glavnih komponenti (PCA) su testirani
dobijeni podaci radi utvrđivanja međusobne zavisnosti.
Rezultati hemijske i mineraloške analize korišćeni su kao polazni podaci za
predviđanje osobina pečenih proizvoda, te su prvobitno ispitani post-hoc Tukey-evim
testom koji je pokazao statistički značajne razlike između uzoraka i pogodnost rezultata
za dalju analizu i modelovanje proučavanih parametara: čvrstoće pri pritisku, upijanja
vode, gubitka mase žarenjem, skupljanja u pečenju i zapreminske mase. Utvrđeno je da
najbolje rezultate daju matematički modeli u obliku polinoma drugog reda i veštačkih
neuronskih mreža. Takođe su prikazane analize nivoa uticaja određenih ulaznih
promenljivih na izlazne (analiza varijanse - ANOVA i sensitivity analiza).
Optimizacija i predviđanje kvaliteta materijala, procesa i krajnjih
osobina opekarskih proizvoda matematičkim modelovanjem
karakterističnih parametara
Milica V. Arsenović, doktorska disertacija
Poseban deo je posvećen uočenom nelinearnom variranju osobina proizvoda sa
porastom temperature pečenja, s obzirom na to da je ova pojava vrlo retko prikazivana u
literaturi, a svi ispitivani uzorci iz Srbije su pokazali ovakvo ponašanje, koje je testirano
pomoću sensitivity analize...
Abstract (en)
The quality of raw clay materials in Serbia varies due to their chemical,
mineralogical, grain size and technological properties. The diversity of composition and
heterogeneous nature of raw materials cause variations of fired products characteristics.
In order to determine the mathematical principles of laboratory products behavior, 139
heavy clay samples from Serbia have been analyzed in this research. Chemical and
mineralogical composition of raw materials, the total carbonate content and residues on
the sieve of 0.063 mm were determined; and afterwards adequate preparation, shaping,
drying and firing at ten temperatures in the range 800-1100 °C of laboratory products
were done. The behavior of raw materials during processes of shaping and drying was
investigated by determining the shaping moist, coefficient of plasticity by Pfefferkorn,
sensitivity to drying by Bigot, linear shrinkage in drying and compressive strength of
dried bodies. The quality of samples after heat treatment was investigated on the basis
of: compressive strength, water absorption, weight loss on ignition, firing shrinkage and
volume mass. Behavior of products during the firing process was investigated by
methods of thermal analysis. Also, chemical reactions that take place during the firing
were studied for loess materials using thermal analysis (DSC, TGA and DTG
diagrams). Due to the extremely large amount of data, the results have been analyzed
and are presented using descriptive statistics (minimum, maximum, mean, standard
deviation and variance). Correlation and principal components analysis (PCA) were
used to test collected data and to determine their relationship.
The results of chemical and mineralogical analyzes were used as input data for
the prediction and initially tested by post-hoc Tukey`s test that showed statistically
significant differences between the samples and proved that the results are appropriate
to be used in further investigation and modeling of tested parameters: compressive
strength, water absorption, weight loss on ignition, firing shrinkage and volume mass.
It’s been found that the best results are obtained with mathematical models of the
second order polynomial and artificial neural networks. An analysis of the effects of
Optimization and prediction of the quality of materials, process and final
properties of heavy clay products by mathematical modeling of the
characteristic parameters
Milica V. Arsenović, doktorska disertacija
certain input variables to the output (analysis of variance – ANOVA and sensitivity)
were also performed.
A special section in this thesis is dedicated to the observed nonlinear variation of
products properties with firing temperature increase, due to the fact that this
phenomenon is rarely explained in literature, and that all of the samples from Serbia
showed this behavior, which has been tested using sensitivity analysis...
Authors Key words
opekarske sirovine, hemijski i mineraloški sastav, osobine suvih i pečenih
proizvoda, predviđanje, optimizacija
Authors Key words
heavy clay raw materials, chemical and mineralogical contents, dried and
fired products features, prediction, optimization
Classification
666.7(043.3)
Type
Tekst
Abstract (sr)
Kvalitet opekarskih sirovina u Srbiji varira u širokom opsegu u pogledu
hemijskih, mineraloških, granulometrijskih i keramičko-tehnoloških karakteristika.
Različitost sastava i heterogena priroda sirovina uzrokuje varijacije osobina pečenih
proizvoda. Da bi se utvrdile matematičke zakonitosti u ponašanju analizirano je 139 uzoraka
opekarskih sirovina iz Srbije. Određivan je hemijski i mineraloški sastav polaznih
sirovina, kao i ukupni sadržaj karbonata, ostatak na situ od 0,063 mm, a zatim je vršena
adekvatna priprema i oblikovanje laboratorijskih proizvoda, sušenje i pečenje na deset
temperatura u intervalu 800 - 1100 °C. Ponašanje sirovina pri oblikovanju i sušenju
ispitano je na osnovu određivanja vlage oblikovanja, koeficijenta plastičnosti prema
Feferkornu, osetljivosti u sušenju prema Bigou, linearnog skupljanja u sušenju i
čvrstoće na pritisak suvih oblikovanih tela. Kvalitet uzoraka nakon termičkog tretmana
ispitivan je na osnovu: čvrstoće pri pritisku, upijanja vode, gubitka mase žarenjem,
skupljanja u pečenju i zapreminske mase. Ponašanje sirovina u toku procesa pečenja
proučavano je metodama termičke analize. Takođe su opisane i reakcije koje se
odigravaju tokom pečenja na osnovu termalne analize (DSC, TGA i DTG dijagrama)
lesnih sirovina. Zbog izuzetno velikog broja podataka, rezultati si obrađeni i prikazani
deskriptivnom statistikom (minimum, maksimum, srednja vrednost, standardna
devijacija i varijansa). Korelacionom i analizom glavnih komponenti (PCA) su testirani
dobijeni podaci radi utvrđivanja međusobne zavisnosti.
Rezultati hemijske i mineraloške analize korišćeni su kao polazni podaci za
predviđanje osobina pečenih proizvoda, te su prvobitno ispitani post-hoc Tukey-evim
testom koji je pokazao statistički značajne razlike između uzoraka i pogodnost rezultata
za dalju analizu i modelovanje proučavanih parametara: čvrstoće pri pritisku, upijanja
vode, gubitka mase žarenjem, skupljanja u pečenju i zapreminske mase. Utvrđeno je da
najbolje rezultate daju matematički modeli u obliku polinoma drugog reda i veštačkih
neuronskih mreža. Takođe su prikazane analize nivoa uticaja određenih ulaznih
promenljivih na izlazne (analiza varijanse - ANOVA i sensitivity analiza).
Optimizacija i predviđanje kvaliteta materijala, procesa i krajnjih
osobina opekarskih proizvoda matematičkim modelovanjem
karakterističnih parametara
Milica V. Arsenović, doktorska disertacija
Poseban deo je posvećen uočenom nelinearnom variranju osobina proizvoda sa
porastom temperature pečenja, s obzirom na to da je ova pojava vrlo retko prikazivana u
literaturi, a svi ispitivani uzorci iz Srbije su pokazali ovakvo ponašanje, koje je testirano
pomoću sensitivity analize...
“Data exchange” service offers individual users metadata transfer in several different formats. Citation formats are offered for transfers in texts as for the transfer into internet pages. Citation formats include permanent links that guarantee access to cited sources. For use are commonly structured metadata schemes : Dublin Core xml and ETUB-MS xml, local adaptation of international ETD-MS scheme intended for use in academic documents.