Estrategia de optimización basada en simulación para equilibrar la calidad y la productividad en Colada Continua

Wilfried Schäfer, Götz Hartmann, Erik Hepp

En las últimas décadas, varios grupos de investigación han estudiado el comportamiento del molde y la solidificación en la fabricación de palanquillas de acero en Colada Continua. El proceso fue analizado mediante varias técnicas de medición, cálculos y/o simulaciones analíticas o numéricas. Para un mejor entendimiento de los fenómenos detallados que influyen en el rendimiento del proceso de fundición y la calidad de la palanquilla, hoy es posible combinar los desarrollos más recientes en simulaciones numéricas 3D de calor y transporte de masa con métodos de optimización computacional basados en algoritmos genéticos.

En este estudio, los autores muestran el uso de estos algoritmos genéticos para la optimización numérica autónoma de objetivos múltiples en proceso de Colada Continua de palanquillas de acero.

Un objetivo primario para la optimización fue encontrar la mejor combinación posible entre velocidad de colada, diseño de la boquilla de aspersión y profundidad de la piscina de líquido. Esto debe hacerse manteniendo las temperaturas de la superficie en un estrecho rango. El objetivo global es incrementar la producción y no comprometer la calidad del producto final. El uso de un algoritmo de optimización de objetivos múltiples hace posible el seguimiento de cada uno de estos objetivos simultáneamente. Una evaluación posterior de estos resultados permite una estimación de la sensibilidad de la calidad de la colada a los parámetros del proceso.

En resumen, este estudio introduce una estrategia de optimización basada en una simulación numérica, siguiendo modelos termodinámicos rigurosos, así como un enfoque estrictamente metódico.


 

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