Автоматическое измерение температуры жидкой стали производитель

Когда слышишь про автоматическое измерение температуры жидкой стали производитель, многие сразу думают о простых датчиках с ПИД-регуляторами. Но в реальности это целая экосистема, где инфракрасная пирометрия сталкивается с шлаковыми 'глазками', тепловыми ударами и вечными претензиями сталеваров. Мы в ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' прошли путь от лабораторных прототипов до систем, которые держатся по 8 месяцев в зоне разливки без замены кварцевого окна.

Почему стандартные пирометры сдают на разливке

В 2019 году мы тестировали модификацию немецкого пирометра с водяным охлаждением — через 12 дней оптику заливало конденсатом. Металлурги тогда саркастично предложили 'ставить вентиляторы'. Оказалось, проблема не в охлаждении, а в динамике теплового потока: при температуре жидкой стали выше 1650°C создаётся микроконвекция, которая вытягивает пары из монтажных фланцев.

Наш инженер Вадим предложил сделать двойной барьер — азотную завесу плюс вакуумный зазор. Смешное решение, но оно увеличило срок службы с 2 недель до 4 месяцев. Правда, пришлось перепроектировать весь корпус датчика, потому что стандартные фланцы не держали разрежение.

Сейчас в новых моделях типа ТY-7L используем керамические сопла с самоочисткой. Не идеально, но хотя бы не требуют остановки МНЛЗ для чистки каждую смену.

Как мы обманываем закон Планка в реальных условиях

Теоретически инфракрасный пирометр должен точно работать по излучению чистой стали. На практике всегда есть дым, пыль, колебания уровня шлака. Наш главный технолог как-то сказал: 'Если ждать идеальных условий, здесь можно чай пить, а не температуру мерить'.

В системе TY-9 применили трёхдиапазонное измерение — сравниваем показания в трёх спектральных диапазонах и отсекаем помехи по алгоритму, который мы назвали 'скользящая калибровка'. Не скажу, что это панацея, но погрешность упала с ±15°C до ±7°C даже при сильной задымлённости.

Самое сложное — объяснить это сталеварам. Они видят расхождения между нашими показаниями и термопарой и сразу кричат 'брак'. Приходилось делать совместные испытания с записью в журнале плавок — только после 20 успешных совпадений поверили.

История одного провала с системой ТY-5

В 2021 мы запустили ТY-5 с 'умной' температурной коррекцией. Идея была гениальной — система сама определяла степень загрязнённости атмосферы и корректировала показания. На стенде работало безупречно.

В реальности на МНЛЗ в Липецке датчик начал выдавать температуру на 40-50°C ниже реальной. Разбирались неделю. Оказалось, алгоритм принимал блики от кристаллизатора за 'помехи' и компенсировал их как погрешность. Пришлось экстренно ставить старую ТY-3, пока переписывали ПО.

Этот случай заставил нас создать мобильную испытательную лабораторию — теперь все новые системы тестируем минимум на 3 разных типах установок непрерывной разливки стали.

Почему китайские аналоги не приживаются в российских цехах

Не раз видел попытки внедрить дешёвые китайские системы. Выглядят похоже, но через месяц начинаются проблемы с калибровкой. Дело не в качестве сборки — у них другой подход к метрологии. Они калибруют под 'средние' условия, а у нас каждый цех имеет свой тепловой профиль.

Наша компания ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' изначально проектировала системы под конкретные производства. Например, для Выксунского заделали усиленную защиту от вибрации — там рядом работает обжимной стан.

Сейчас на сайте tengyidianzi.ru выложили техотчёты по настройке под разные типы сталей. Не реклама, а реальные данные по 87 плавкам — пусть видят, с чем работаем.

Что в итоге получает металлург

Когда система работает стабильно, экономия идёт не столько на замерах, сколько на сокращении брака. По данным Череповца, после внедрения ТY-7L количество раковин в слябах снизилось на 18%. Это потому, что стали точнее держать температуру в зоне вторичного охлаждения.

Но главное — уменьшилась нагрузка на персонал. Раньше сталевары бегали с переносными пирометрами каждые 15 минут, сейчас смотрят на монитор и вносят коррективы в режим реального времени.

Коллеги из Северстали вообще придумали использовать наши данные для прогноза износа футеровки. Мы такого не планировали, но оказалось, что температурный профиль отлично показывает истончение огнеупоров.

Куда движется отрасль

Сейчас экспериментируем с беспроводной передачей данных от датчиков — пока мешают помехи от мощного оборудования. Зато тестируем систему предиктивной аналитики: по колебаниям температуры она предсказывает вероятность образования корки в промежуточном ковше.

Интересно, что западные производители идут по пути усложнения оптики, а мы — через улучшение алгоритмов. Наш новый блок коррекции на базе нейросети показывает точность ±4°C даже при сильной запылённости.

В планах — сделать полностью автономный датчик с питанием от теплового потока. Пока получается снимать только 30% необходимой энергии, но лабораторные испытания обнадёживают. Если получится — революция в измерениях, никаких кабельных трасс.