Автоматизация измерения температуры чугунного расплава в доменной печи поставщики

Если искать поставщиков для автоматизации замера температуры чугуна в колошнике — сразу наткнёшься на парадокс: половина предложений откровенно сырые системы, а вторая половина требует перестраивать всю технологическую цепочку. Вот где собака зарыта.

Почему стандартные пирометры не работают на расплаве

Начну с классической ошибки — пытаются ставить обычные инфракрасные пирометры на расплавленный чугун. Температура ведь вроде в диапазоне °C, казалось бы, бери любой промышленный прибор. Но забывают про три фактора: пылевые завихрения в зоне замера, колебания уровня расплава и главное — изменение спектральной излучательной способности из-за плавающего шлака.

У нас в 2018 году был провальный кейс с немецким пирометром — в паспорте заявлена погрешность ±5°C, а в реальности скачки до 40 градусов. Выяснилось, что алгоритм не учитывал резкие изменения коэффициента излучения при всплывании шлаковых включений. Пришлось срочно искать альтернативу.

Кстати, именно тогда обратили внимание на ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' — их спектрально-адаптивные системы как раз заточены под нестабильную эмиссию поверхностей. Но об этом позже.

Критерии выбора системы непрерывного контроля

Для доменщиков критичны три параметра: время отклика менее 0.8 секунды, защита от запылённости оптики и возможность калибровки без остановки печи. Многие поставщики этого не понимают, предлагают решения с техническим обслуживанием раз в квартал — смехотворно для режима 24/7.

Особенно важна стабильность работы при изменении химического состава шихты. Мы тестировали систему от одного чешского производителя — при переходе на окатыши с повышенным содержанием магнезита показания начинали 'плыть'. Оказалось, проблема в фиксированном коэффициенте излучения в прошивке.

Сейчас склоняемся к многодиапазонным пирометрам — у того же Тэнъи в модельном ряду Tengye-CAST есть как раз такой вариант, где алгоритм подстраивается под изменения в реальном времени. Но пока не уверен, как он поведёт себя при длительной работе свыше 6 месяцев.

Нюансы монтажа измерительных головок

Мало купить хороший прибор — надо его правильно установить. Стандартная ошибка: монтируют напротив летки без учёта тепловых деформаций конструкции. Через две недели работы появляется смещение угла обзора на 0.5-1 градус — и прощай, точность.

Мы сейчас экспериментируем с двойным креплением на термостабильных кронштейнах, но идеального решения пока нет. Возможно, стоит посмотреть на водяное охлаждение корпусов — у китайских коллег это неплохо реализовано.

Опыт внедрения инфракрасных систем от Тэнъи Электроникс

В прошлом году тестировали на экспериментальной печи №4 систему Tengye-THERM — привлекла заявленная возможность непрерывного измерения через смотровое окно без контакта с расплавом. Первые две недели были идеальные показания, но потом начались сбои при переходе на другую руду.

Техподдержка оперативно прислала обновление прошивки — добавили автоматическую корректировку под изменение состава шлака. Сейчас работает стабильно, хотя пришлось дополнительно установить компенсатор вибраций.

Отмечу их подход к системе охлаждения — комбинированная защита воздухом и водой позволяет держать оптику чистой дольше аналогов. Хотя для наших условий пришлось дорабатывать фильтры от мелкой пыли.

Проблемы калибровки в рабочих условиях

Самое слабое место у всех поставщиков — процедура поверки без остановки процесса. Большинство требует эталонный термопарный зонд, что технологически почти нереально. Приходится идти на хитрости — например, сравнивать показания в момент выпуска чугуна.

У Тэнъи в этом плане интересное решение — встроенный эталонный источник черного тела для автономной проверки. Правда, его точность зависит от чистоты оптики, поэтому нужен регулярный осмотр.

Заметил особенность: после 3 месяцев работы начинает 'уставать' матрица детектора — появляется дрейф показаний около 2-3°C. Производитель говорит о необходимости юстировки раз в полгода, но на практике лучше делать чаще.

Экономика автоматизации против ручных замеров

Многие директора экономят на автоматике, не понимая скрытых затрат. Один оператор с термопарой — это не только зарплата, но и риск человеческого фактера, и потери тепла при каждом замере, и простои.

Посчитали для нашей печи объёмом 2000 м3 — ручной контроль отнимает до 11 минут в час, что за год выливается в сотни тонн недовыпуска. Даже дорогая система от Тэнъи окупается за 14-16 месяцев.

Хотя надо признать — есть ситуации где без ручного контроля не обойтись. Например, при плановом ремонте кладки или изменении шихтовки. Поэтому идеальный вариант — гибридная система с возможностью параллельного использования обоих методов.

Перспективы развития технологий измерения

Сейчас присматриваюсь к волоконно-оптическим системам — у японцев есть интересные наработки, но цена заоблачная. Китайские производители вроде Тэнъи пока отстают в этом сегменте, хотя активно инвестируют в исследования.

Интересное направление — совмещение ИК-измерений с датчиками давления и газоанализаторами для прогнозирования теплового состояния печи. Если бы поставщики предлагали комплексные решения вместо разрозненных систем...

Кстати, на сайте https://www.tengyidianzi.ru недавно появилась информация о тестировании многоточечного мониторинга — как раз то, что нужно для современных доменных печей. Надо будет запросить тестовый образец.

Выводы для практиков

Главный урок — не верить паспортным характеристикам слепо. Любую систему надо тестировать минимум месяц в реальных условиях, специально создавая сложные режимы работы.

Из доступных на рынке вариантов системы ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' показывают лучший баланс цены и адаптивности к изменяющимся условиям. Хотя есть вопросы к долговечности электронных компонентов.

Сейчас рекомендую внедрять автоматизацию постепенно — начать с одной точки измерения, отработать методику, затем масштабировать. Резкий переход на полную автоматизацию почти всегда приводит к технологическим сбоям.