Modelamento da taxa de desgaste do refratário do Convertedor LD utilizando técnicas estatísticas e mapas auto-organizáveis (SOM). - Borges, Ronaldo Adriano Alvarenga (2023)
O aumento da demanda por aços mais elaborados em termos de composição química e limpidez interna torna as condições de refino primário das aciarias das siderúrgicas cada vez mais severas. Em paralelo, o aumento dos tempos de processo de fabricação do aço aliado às outras variáveis operacionais como quantidades e tipos de adições químicas, níveis de oxidação do banho e da escória, taxa de desfosforação, temperaturas de final de sopro, dentre outras, fazem com que as condições às quais os revestimentos refratários dos fornos de produção dos aços (convertedores LD) sejam cada vez mais agressivas com conseqüente redução do desempenho (vida) e de disponibilidade do equipamento para a produção. Logo, essa tese objetivou a construção de modelos de previsão da taxa de desgaste dos refratários destes fornos em função das variáveis de processo visando maior controle operacional e de segurança. Foram utilizadas técnicas estatísticas de análise de dados (séries temporais, correlação uni e multivariadas) e mapas auto-organizáveis SOM (Self Organization Maps), até então nunca utilizado em LDs e com resultados encontrados que foram similares aos estatísticos. A modelagem foi realizada sob as regiões mais críticas dos fornos (região dos munhões) de modo a estabelecer modelos de previsão da taxa de desgaste refratário e consequentemente dos fornos. O modelamento levou em consideração os dados de 3 campanhas (mais de 12.000 corridas) de um dos convertedores LD da Aciaria de uma usina integrada com capacidade de 4,5 Mt/ano. As análises mostraram que as variáveis que impactam a taxa de desgaste dos tijolos dos munhões do LD são os teores de MgO e CaO da escória, os percentuais de sucata enfornada e de ressopro, a basicidade binária da escória, os níveis de oxidação do banho metálico e da escória, a taxa de desfosforação e nefelina utilizada, a temperatura e o carbono de final de sopro. A análise comparativa dos dados via estatística clássica e SOM validou a possibilidade de utilização desta nova ferramenta em análise de processo em Aciarias e no ajuste de equações de modelos determinísticos.