Title

APLICAÇÃO DE MODELO MATEMÁTICO NO CONVERTEDOR MRP-L PARA OTIMIZAÇÃO DA PRODUÇÃO DE AÇO INOXIDÁVEL

USE OF A MATHEMATICAL MODEL IN MRP-L CONVERTER FOR OPTIMIZING STAINLESS STEEL PRODUCTION

Authorship

PEREIRA, LETÍCIA PARAGUAI IRIAS; COELHO, MAURÍCIO FERREIRA; SOUZA, GEANDERSON CARLOS PEREIRA DE; ARAÚJO, JÚLIO CÉZAR MARIANO; CALDEIRA, THAÍS DE ASSIS; RIBEIRO, ADRIANO CANDIDO

PEREIRA, LETÍCIA PARAGUAI IRIAS

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COELHO, MAURÍCIO FERREIRA

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SOUZA, GEANDERSON CARLOS PEREIRA DE

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ARAÚJO, JÚLIO CÉZAR MARIANO

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CALDEIRA, THAÍS DE ASSIS

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RIBEIRO, ADRIANO CANDIDO

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DOI

10.5151/2594-5300-42020

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Abstract

Com o aumento da demanda por aço inoxidável, tornou-se necessário ampliar a capacidade de produção deste aço na aciaria da Aperam South America. Para isso, o convertedor MRP-L, que passou a complementar a produção do convertedor AODL, utilizava até então um modelo em planilha Excel para controle do processo. Esse modelo, vigente por quase 25 anos, apresentava forte dependência de inputs manuais e não realizava cálculos de balanço térmico. Nesse contexto, foi desenvolvido o modelo matemático TOPMRP, adaptado a partir do modelo consolidado do AODL e ajustado às condições específicas do MRP, com o objetivo de automatizar o cálculo das adições de fundentes e ligas, reduzir intervenções manuais e aumentar a previsibilidade do processo. A metodologia incluiu análise dos dados, testes offline do modelo, integração com sistemas de automação e testes em ambiente industrial. Os resultados demonstraram ganhos relevantes em estabilidade de processo, com melhora nos parâmetros da escória, menor variabilidade no peso das placas. Com base nos resultados, concluiu-se que o modelo TOPMRP atendeu as expectativas, deixou o processo mais estável e automático.

WITH THE INCREASE IN DEMAND FOR STAINLESS STEEL, IT BECAME NECESSARY TO EXPAND THE PRODUCTION CAPACITY OF THIS GRADE OF STEEL AT APERAM SOUTH AMERICA'S MELT SHOP. TO THIS END, THE MRP-L CONVERTER, WHICH NOW COMPLEMENTS THE PRODUCTION OF THE AOD-L CONVERTER, HAD UNTIL THEN USED AN EXCEL SPREADSHEET MODEL TO CONTROL THE PROCESS. THIS MODEL, WHICH HAD BEEN IN USE FOR ALMOST 25 YEARS, WAS HEAVILY DEPENDENT ON MANUAL INPUTS AND DID NOT PERFORM HEAT BALANCE CALCULATIONS. IN THIS CONTEXT, THE TOPMRP MATHEMATICAL MODEL WAS DEVELOPED, ADAPTED FROM THE CONSOLIDATED AOD-L MODEL AND ADJUSTED TO THE SPECIFIC MRP-L CONDITIONS, WITH THE AIM OF AUTOMATING THE CALCULATION OF FLUXING AGENTS AND ALLOY ADDITIONS, REDUCING MANUAL INTERVENTIONS AND INCREASING PROCESS PREDICTABILITY. THE METHODOLOGY INCLUDED DATA ANALYSIS, OFFLINE TESTING OF THE MODEL, INTEGRATION WITH AUTOMATION SYSTEMS AND TESTING IN AN INDUSTRIAL ENVIRONMENT. THE RESULTS SHOWED SIGNIFICANT GAINS IN PROCESS STABILITY, WITH IMPROVED SLAG PARAMETERS AND LESS VARIABILITY IN SLAB WEIGHT. BASED ON THE RESULTS, IT WAS CONCLUDED THAT THE TOPMRP MODEL MET EXPECTATIONS, MADE THE PROCESS MORE STABLE AND AUTOMATIC.

Keywords

Modelo matemático, Automação industrial, Aço Inoxidável, Convertedor MRP-L

Mathematical Model, Industrial Automation, Stainless Steel, MRP-L Converter