Diseño de modelos empíricos para procesos industriales: refinamiento de acero inoxidable

Abstract

La presente tesis doctoral es una investigación acerca de la elaboración de modelos para procesos industriales de alta complejidad. En concreto se realizará el diseño, desarrollo e implantación de un modelo híbrido empírico-estequiométrico, que sea aplicable en un entorno tan difícil y especializado como el de la fabricación de acero inoxidable.El modelo deberá predecir el conjunto de operaciones necesarias para que todos los elementos del acero inoxidable tengan la concentración deseada. En particular, debe calcular a partir de las condiciones iniciales, el conjunto y cantidad de materiales que se deben adicionar y el volumen de gases a soplar durante el refinado del acero inoxidable. El modelo híbrido estará compuesto de un modelo empírico para la descarburación del acero y un modelo estequiométrico para el cálculo de adiciones de ajuste. Dado que los resultados de un modelo afectan al otro, es necesario realizar una integración adecuada de ambos.El entorno industrial donde se centra esta investigación es muy exigente y se producen gran variedad de aceros inoxidables de distintas características. El modelo híbrido debe ser capaz de refinar cualquiera de estos tipos de acero y debe adaptarse a las condiciones de producción, utilizando sólo los materiales disponibles en el momento del cálculo. Así mismo, debe soportar imprecisiones y posibles errores en los sistemas de medición.