ResumoEm julho de 2010, a linha de Tiras a Quente da Usiminas, planta de Ipatinga, passou a operar com um novo sistema de controle para o laminador de acabamento. Assim, foi necessário atualizar o simulador offline de set up do Trem Acabador, utilizado frequentemente pelas áreas técnica e operacional. Para isso, toda a lógica de cálculo e formulações matemáticas do sistema online foram assimiladas e empregadas no novo simulador. Os resultados das simulações, quando comparados com os valores gerados pelo modelo online, mostraram-se bastante confiáveis. Sendo assim, conclui-se que o aplicativo desenvolvido está apto para ser utilizado como uma ferramenta de simulação offline do modelo de controle do Trem Acabador. Os benefícios potenciais do uso do simulador são: (i) aumento da produtividade por meio da redução de paradas da linha, (ii) melhoria da qualidade final do produto, (iii) redução do número de experimentos na produção e (iv) ajuste dos parâmetros dos modelos de controle. No presente trabalho são apresentadas e discutidas as características do desenvolvimento, da apresentação e da aplicação desse simulador. Palavras-chave: Laminação de tiras a quente; Modelagem matemática; Simulador offline. DEVELOPMENT OF MATHEMATICAL SIMULATOR FOR THE SET UP CALCULATION OF USIMINAS HOT STRIP FINISHING MILL AbstractIn July 2010, the Usiminas Hot Strip Line, Ipatinga plant, began operating with a new control system for the finishing mill. Thus, it was necessary to update the offline simulator of the Finishing Mill set up, often used by technical and operational areas. Then, the entire calculation logic and mathematical formulations of the online system were assimilated and used in the new simulator. The simulation results when compared to the values generated by the online model proved to be quite reliable. Therefore, it is concluded that the developed application is able to be used as an offline simulation tool to the finishing train set up. The potential benefits of simulator use are: (i) increasing productivity by reducing the line stopping, (ii) improving the final quality of the product, (iii) reducing the number of experiments in production and (iv) adjusting the parameters of the control models. The characteristics of the development, presentation and application of this simulator are presented and discussing in this work.

No abstract

Resumo A utilização de aplicativos computacionais para a simulação de processos é uma prática bastante difundida na Usiminas. Seguindo essa tendência, está emdesenvolvimento um software para simular a laminação de tiras a quentepara um lote de produção programado ou parte dele. Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento da primeira etapa deste software, de execução em modo off-line, do modelo de set updo Trem Acabador, no qual é possível simular a viabilidade de laminação de todas as placas antes de entrar em produção, considerando a ordem de programação. Na saída de resultados são apresentadas todas as variáveis calculadas pelo modelo, bem como os alarmes de limitação de capacidade de produção, o que suscita evitar instabilidades operacionais. Além disso, este simulador possibilita realizar testes de condições de laminação ainda não padronizadas, melhorando o planejamento de produção de novos produtos. Palavras-chave:Programação de Laminação;Aplicativo Computacional; Software simulação.

Resumo O controle da temperatura é fundamental no processo de laminação a quente dos aços, motivando a dedicação de esforços em estudos sobre a transferência de calor e na aplicação de melhorias operacionais. Neste sentido, o objetivo deste trabalho é apresentar o desenvolvimento, os resultados e as aplicações de modelos de cálculo da evolução de temperatura do aço durante a laminação a quente, desde o reaquecimento da placa até o produto laminado e resfriado na forma de chapas. São mostradas formulações matemáticas, métodos numéricos de solução usados, validação dos cálculos e a contribuição dos modelos para o entendimento e melhoria de processo. Todo esse desenvolvimento foi baseado em trabalhos realizados na Usiminas, nos últimos anos, cuja fundamentação teórica, buscada na literatura, foi adaptada e validada de acordo com as especificidades de cada linha. Além disso, os modelos foram implantados como simuladores offline, tornando prática sua aplicação pelos analistas de processo. São mostrados exemplos de cálculo do aquecimento de placas, da evolução térmica das placas nos fornos até a entrada dos laminadores, e da evolução do esboço durante a laminação de chapas grossas. Palavras-chave: Laminação a quente; Evolução térmica; Modelo matemático.