Elaborazione di un modello predittivo dei consumi di metano in funzione del programma di produzione: il caso Acciaierie di Verona Spa

The steel industry is known for its complex production chain, in which energy is a key factor. Following the strong changes into the energy market, it becomes foundamental to rely on a flexible management of the production systems which is oriented to energy saving and to fully use the energy already spent in the process. The production planning function, which is subjected to many costraints due to the process, the systems involved, the market and other external factors, has also to play with the energy cost costraint. Following this purpose, many billet charging modes are experimented within the plant rolling mill reheating furnace, relating to the charging temperature of the billets and the rolling mill production rythm. This study analyzes the rolling mill production states, the production rythms, the charging temperatures of the billets within different charging modes, the outlet temperatures of the billets and the furnace methane consumption. The resulting information are key for the development of a predictive model of the methane consumption intensity of the reheating furnace related to the scheduled production plan. Seen the positive results of the validation tests, the predictive model is proved to be an useful tool to foresee the system behaviour in different production scenarios.

L’industria dell’acciaio è caratterizzata da una catena di produzione lunga e complessa, in cui l’energia è un fattore produttivo fondamentale. In seguito alle forti variazioni del mercato dell’energia, diventa importante poter contare su una gestione flessibile degli impianti orientata al risparmio energetico e allo sfruttamento delle forme di energia già disponibili nel processo di produzione. La funzione di programmazione della produzione, soggetta a numerosi vincoli relativi al processo, agli impianti, al mercato e ad altri fattori esterni, si trova a gestire anche il vincolo legato ai costi dell’energia. A tal fine, nel forno di riscaldo del laminatoio dello stabilimento vengono sperimentate diverse modalità di carica delle billette, impattanti sulla temperatura di ingresso e sulla produttività dell’impianto. Nel presente lavoro vengono analizzati i regimi di andamento dell’impianto di laminazione, le produttività, le temperature di carica delle billette in relazione alle diverse modalità di carica, le temperature di uscita dal forno di riscaldo e i consumi di metano in diverse fasi produttive. Le informazioni ricavate vengono utilizzate per sviluppare un modello dell’impianto in grado di prevedere il consumo specifico di metano in relazione al programma di produzione adottato. Dalle simulazioni eseguite in fase di validazione, il modello si dimostra essere uno strumento affidabile nel predire il comportamento dell’impianto in diversi scenari produttivi.