SSAB, en estrecha colaboración con SWERIM, está logrando importantes avances en las actividades de modelización del horno dentro del proyecto TWINGHY. Un resultado clave es el desarrollo de un modelo térmico del horno basado en el método de elementos finitos (FEM), capaz de ofrecer predicciones rápidas, tridimensionales y resueltas en el tiempo de las temperaturas de las planchas durante el recalentamiento.

En las instalaciones de SSAB en Oxelösund, las grandes planchas de acero se recalientan antes del laminado en caliente. El control preciso de la temperatura de las planchas es esencial para garantizar una calidad uniforme del producto y un procesamiento posterior estable. Incluso pequeñas mejoras en la precisión de la predicción de la temperatura pueden aprovecharse directamente para mejorar la calidad del material y reducir al mismo tiempo el consumo energético global. Dado que la elección del combustible afecta en gran medida a los mecanismos de transferencia de calor y a la formación de la capa de óxido, es crucial que los modelos de hornos puedan adaptarse a diferentes atmósferas de combustión y composiciones de combustible.

El modelo del horno y de la plancha se ha calibrado y validado utilizando datos experimentales a escala real de un horno de recalentamiento industrial en Oxelösund, Suecia. La calibración se llevó a cabo en primer lugar mediante un experimento de calentamiento controlado en el que se midieron varios puntos de una plancha a lo largo del proceso de calentamiento. A continuación, el modelo se verificó con una campaña de mediciones independiente, que mostró una excelente concordancia entre las temperaturas previstas y las medidas a lo largo de todo el espesor de la plancha.

Tras la validación, el modelo se aplicó utilizando únicamente datos de funcionamiento del horno para reconstruir la evolución temporal de la temperatura de las planchas calentadas durante un periodo de producción distinto. Este análisis posterior demostró una gran precisión y ya ha contribuido a mejorar la comprensión del proceso y a perfeccionar las estrategias de control en la planta.

Además, los perfiles de temperatura detallados y resueltos en el tiempo generados por el modelo han permitido una estimación más precisa de los procesos de difusión a alta temperatura en el acero, como la redistribución de impurezas durante el recalentamiento. Esto refuerza aún más el valor del modelo no solo como herramienta predictiva, sino también como base para el análisis avanzado de materiales y procesos dentro del marco del gemelo digital TWINGHY.