A estrutura do cadinho de aço influencia diretamente a eficiência, qualidade e economia do processo siderúrgico. Para otimizar ainda mais o design da estrutura do cadinho, com base em dados simulados do escoamento de água sob o cadinho, investigou-se profundamente a eficácia de diferentes algoritmos de aprendizagem de máquina na previsão da quantidade residual de aço ao iniciar o escoamento, realizando também uma análise preditiva do impacto das variáveis estruturais da base do cadinho na quantidade residual de aço. Primeiramente, a técnica SMOGN foi utilizada para sobremuestrear os dados de simulação do escoamento de água sob o cadinho, equilibrando a distribuição dos dados e construindo um conjunto de características de volume residual contendo conjuntos de treinamento e teste. Com base nisso, foram testados cinco modelos de aprendizagem de máquina: LASSO, SVR, ElasticNet, MLP e XGBoost para prever o volume residual. Por meio dos indicadores coeficiente de determinação, erro quadrático médio e erro médio absoluto, os resultados indicaram que o modelo XGBoost apresentou o melhor desempenho e é a opção preferida para o modelo de previsão da quantidade residual de aço. Por fim, o modelo XGBoost foi utilizado para analisar o impacto das variáveis estruturais da base do cadinho, incluindo diâmetro da boca, altura da protuberância da boca, altura do degrau da base do cadinho e distância entre o degrau e a boca, sobre a quantidade residual de aço sob o cadinho. Os resultados mostraram que, quando o diâmetro da boca ultrapassa 40 mm, a quantidade residual diminui significativamente. Reduzir a altura da protuberância da boca e aumentar a altura do degrau da base do cadinho reduz significativamente o volume residual; quando a altura da protuberância da boca excede 26 mm, a quantidade residual ultrapassa 20 L; quando a altura do degrau ultrapassa 11 mm e a altura da protuberância da boca é inferior a 11 mm, a quantidade residual diminui para menos de 10 L. À medida que a distância entre o degrau e a boca aumenta, a quantidade residual primeiro diminui e, após uma distância superior a 100 mm, estabiliza-se. Os resultados do estudo fornecem uma referência importante para que as empresas siderúrgicas otimizem a estrutura do cadinho e reduzam o desperdício de aço, possuindo relevância prática significativa.

escoamento sob o cadinho; aprendizagem de máquina; estrutura da base do cadinho; XGBoost; previsão de regressão