Modelo para predição da ocorrência de alarmes de colamento de aço no molde utilizando lógica Fuzzy.

Abstract

A crescente utilização de conceitos de programação avançada e inteligência artificial tem criado numerosas e novas aplicações desses algoritmos em processos industriais, resultando em expressivos ganhos de produtividade e economia de recursos. Algoritmos baseados em redes neurais tem demonstrado ser altamente acertivos, e quando empregados em conjunto a sistemas modelados em lógica fuzzy incorporam ao banco de dados subjetividade e experiências adquiridas ao longo do tempo, dotando o programa de capacidade de reagir de forma mais adequada frente a diferentes condições de processo e situações inesperadas. No processo de lingotamento contínuo é realizada a solidificação do aço na forma de placas, as quais serão enviadas para processamentos posteriores, exigindo que sua aparência superficial seja livre de irregularidades. Elevados requisitos de qualidade visam garantir maior produtividade, estabilidade operacional e acabamento superficial das bobinas laminadas. O primeiro estágio da solidificação do aço se inicia no molde onde o aço líquido, em contato com as faces do molde, forma uma casca externa solidificada. Um dos fenômenos mais prejudiciais à produção e manutenção da regularidade superficial da placa é o colamento do aço na face cobreada do molde, que leva a ruptura da pele de aço em formação. O “rompimento de pele” como é denominado, gera parada imediata e emergencial do lingotamento contínuo, bem como o sucatamento das placas em produção. De forma a se evitar a ocorrência de rompimentos de pele, os moldes de cobre possuem duas linhas de termopares instalados em suas faces para monitoramento em tempo real das condições de troca de calor durante o lingotamento. Um programa faz a comparação contínua da evolução do perfil de temperatura com os existentes em seu banco de dados, referentes a eventos de colamento de aço no molde. O programa Mold Sticker Detection (MSD) tem o objetivo de inibir a ocorrência de rompimentos de pele. Quando o MSD entende que em um determinado momento está ocorrendo o colamento de aço no molde, este gera um alarme reduzindo instantânemente a velocidade de lingotamento para valores de segurança. Essa redução abrupta tem por objetivo recompor a pele rompida, mas em contra partida causa marcas profundas na superfície da placa, além das geradas pelo próprio colamento. Este trabalho objetiva desenvolver um modelo baseado em lógica fuzzy a ser incorporado ao sistema atual de detecção de rompimento – MSD, procurando reduzir a geração de alarmes de colamento através da determinação da velocidade de lingotamento ideal condizentes com as condições atuais de extração de calor no molde. Para medição da eficácia do modelo proposto foram avaliadas as perdas de produtividade, bem como o número de ocorrência de alarmes de colamento e rompimentos de pele.