Автоматическое измерение температуры жидкой стали завод

Когда говорят про автоматическое измерение температуры жидкой стали, многие сразу думают о пирометрах — мол, навёл и готово. Но на деле в цеху всё иначе: летящая окалина, пар от шлака, вибрация конвейера... Я лет десять назад тоже считал, что купил немецкий датчик — и все проблемы решены. А потом на заводе в Череповце тот самый ?надёжный? прибор начал врать на 30–40°C, когда кислородные горелки включались. Пришлось вручную термопарами перепроверять, теряя и время, и точность плавки.

Почему старые методы уже не работают

Раньше часто обходились контактными термопарами — опустил в ковш, снял показания, выбросил. Но при непрерывном измерении такой способ не годится: расходники дорожают, да и данные идут ?рывками?. Однажды в Магнитогорске видел, как за смену тратили 50–60 зондов — это тысячи рублей в час. Плюс риск для оператора: брызги металла, запаздывание данных...

Инфракрасные системы казались спасением, но первые модели 2000-х годов не учитывали задымлённость. Помню, установили на разливочной машине — а через час экран датчика залепило пылью. Пришлось горничных ставить протирать каждые 20 минут. Смешно, но так и работали.

Сейчас многие до сих пор боятся автоматики: мол, ?железке не доверю?. Но когда видишь, как в Китае на заводе Baosteel по ИК-данным в реальном времени корректируют раскисление — понимаешь, что без этого уже не выжить.

Как мы подбирали систему для условий Урала

В 2018-м нашем заводе в Нижнем Тагиле решили внедрить автоматическое измерение температуры. Смотрели и немецкие, и японские решения — точность хорошая, но цена... Один только модуль охлаждения обходился в полмиллиона рублей. Потом наткнулись на ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — их сайт https://www.tengyidianzi.ru показывал конкретные кейсы для металлургии, а не просто рекламу.

Главное, что зацепило — их датчики имели двухволновой ИК-анализ. Это значит, что даже при сильной запылённости система сравнивает два спектра и отсеивает помехи. Мы тестировали на участке выгрузки шлака — там всегда пар стоит столбом. Старый пирометр показывал 1420°C, а реальная проба была 1535°C. Погрешность Тэнъи Электроникс — в пределах 5–7°C.

Кстати, их инженеры приезжали сами, смотрели на расположение кислородных фурм. Посоветовали ставить датчик не напротив слива, а сбоку — чтобы меньше брызг попадало. Такие мелочи в документации не пишут, только опыт подсказывает.

Проблемы, которые не предскажешь в теории

С монтажом вышла заминка: крепёжные кронштейны вибрировали от работы конвейера. Пришлось варить дополнительные распорки — в проекте этого не было. Ещё момент — кабельные трассы. Первые два месяца сигнал иногда пропадал, пока не поняли, что работники крана задевали кабель ковшом.

Самое сложное — убедить технологов доверять данным. Старший плавильщик Иван Сергеевич первые недели всё перепроверял термопарой. Пока не увидел, что при автоматическом измерении мы поймали момент перегрева стали в электропечи — ручной метод бы просто не успел.

Кстати, о перегреве: именно жидкая сталь при 1620°C и выше начинает активно поглощать водород. Без непрерывного контроля это заметишь только по браку в прокате.

Что дала автоматизация в цифрах

За год экономия на расходниках (термопарах) — около 1,2 млн рублей. Сократили время замера с 3–4 минут до секунд. Но главное — стабильность химического состава. Раньше при ручном контроле бывало, что температура упала — и стали недолили раскислитель. Теперь система сама подаёт сигнал на дозатор.

На заводе в Липецке после внедрения подобной системы брак по газовым раковинам снизили на 18%. У нас пока скромнее — 12%, но для первого года нормально.

Коллеги с Челябинского меткомбината спрашивали про надёжность ООО Шэньян Тэнъи Электроникс. Отвечаю: за два года — только одна замена оптического модуля, и то из-за попавшей окалины. Сервис ихний отреагировал за три дня.

Куда двигаться дальше

Сейчас пробуем интегрировать их систему с АСУ ТП — чтобы данные по температуре сразу шли в модель прогноза качества стали. Пока идёт тяжело: наши технологи боятся ?цифровых заморочек?. Но на том же заводе в Аньшане это уже работает — снизили расход ферросплавов на 7%.

Мечтаю, чтобы в будущем автоматическое измерение стало не просто констатацией факта, а частью системы предиктивной аналитики. Например, по скорости охлаждения в ковше можно предсказать образование неметаллических включений.

Да, и ещё момент: не стоит ждать от автоматики чуда. Без грамотной калибровки и чистки оптики даже лучший датчик будет врать. Мы раз в месяц обязательно протираем линзы специальным раствором — банально, но многие забывают.