Автоматизированная система измерения температуры жидкой стали производители

Когда говорят про автоматизированные системы для жидкой стали, многие сразу думают о термопарах. Но в реальности на конвертерах или МНЛЗ инфракрасные пирометры часто надежнее - если, конечно, правильно подобрать спектральный диапазон и настроить компенсацию помех от пара и пыли.

Почему ИК-технологии вытесняют контактные методы

В 2018 на одном из уральских комбинатов мы полгода сравнивали показания хромель-алюмелевых термопар и пирометра от ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс'. Разница в 7-12°C в пользу ИК-системы оказалась не погрешностью, а следствием растворения термоэлектродов в шлаке. После этого цех перешел на двухволновые пирометры серии TGY-300.

Ключевой момент - не просто купить пирометр, а правильно рассчитать коэффициент излучения для конкретной марки стали. Для низкоуглеродистых сталей берем 0.80-0.85, для нержавейки уже 0.70-0.75. На сайте tengyidianzi.ru есть калькулятор, но мы обычно проверяем эталонным преобразователем раз в квартал.

Самое сложное - измерения в зоне разливки. Там вечные проблемы с запотеванием оптики, пришлось разрабатывать систему продувки азотом. Китайские коллеги из Тэнъи предлагали готовое решение, но при -40°C их клапаны залипали. Пришлось переделывать под наши условия.

Типичные ошибки при внедрении систем измерения

Часто закупают оборудование без учета электромагнитных помех от МНЛЗ. Наш первый опыт в 2016: итальянские пирометры выдавали погрешность до 50°C пока не экранировали кабельные трассы. Сейчас всегда требуем тестовые замеры при работающем оборудовании.

Еще одна проблема - калибровка 'по бумажке'. Берем не менее 5 плавок для статистики, причем сравниваем не с показаниями печи, а с лабораторными пробами после выпуска. Разницу более 8°C считаем критичной.

Особенно сложно с непрерывным измерением в ковшах. Там и температура падает быстро, и шлаковая корка мешает. Приходится комбинировать ИК-датчики с термопарами погружного типа. Российские аналоги часто не выдерживают более 10-15 циклов измерения.

Практические нюансы эксплуатации

Оптические системы требуют ежесменной проверки - достаточно ли очищается защитное стекло? Мы ставим датчики загрязнения с порогом срабатывания 85% прозрачности. Если чаще - увеличивается износ щеток, реже - растет погрешность.

Для участков с вибрацией (разливка, транспортировка) берем модели с гибким монтажом. У Тэнъи в серии TGY-500 есть интересное решение с магнитным креплением, но при температуре свыше 80°C магниты слабеют. Пришлось дорабатывать струбцинами.

Системы с водяным охлаждением зимой - отдельная головная боль. Даже при -25°C приходится добавлять антифриз, хотя производители не рекомендуют. Нашли компромисс: 15% раствор гликоля не влияет на теплоотдачу, но предотвращает разрыв труб.

Кейс: модернизация системы на МНЛЗ-3

В 2021 заменяли устаревшие термопары на двухканальные ИК-пирометры. Основная задача - снизить брак из-за переохлаждения стали в промежуточном ковше. Установили 3 точки контроля с передачей данных в SCADA-систему.

Первые две недели были постоянные сбои из-за электромагнитных наводок от приводов роликов. Помогло только перекладка кабелей в экранированные лотки с заземлением. Китайские инженеры из Тэнъи дистанционно помогали с настройкой фильтров помех.

Результат через 3 месяца: отклонение температуры снизилось с ±15°C до ±5°C, брак по трещинам уменьшился на 8%. Но пришлось увеличить штат на одного оператора для обслуживания системы.

Перспективы развития технологий

Сейчас тестируем систему от Тэнъи с беспроводной передачей данных через ZigBee. Пока стабильно работает только в 30 метрах от приемника, хотя заявлено 100 м. Видимо, металлоконструкции цеха сильно экранируют сигнал.

Интересное направление - совмещение ИК-измерений с лазерным анализом состава. Но пока такие системы дороже 15 млн руб., а точность определения углерода не превышает 0.02%.

Для малых предприятий рассматриваем аренду оборудования - ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' как раз запустили такую программу. Месячная стоимость около 120 тыс. руб. за комплекс, но включая техобслуживание.

Главный тренд - переход к предиктивным системам. Уже сейчас их пирометры TGY-800 могут прогнозировать изменение температуры на 10-15 минут вперед с точностью 92%. Правда, для обучения алгоритма требуется 6-8 месяцев исторических данных.