Бесконтактный прибор для непрерывного измерения температуры жидкой стали заводы

Когда слышишь про бесконтактные системы измерения температуры жидкой стали, первое, что приходит в голову — это красивые рекламные ролики с идеальными графиками. На практике же в цеху всё иначе: пыль, брызги шлака, вибрации конвейеров. Многие поставщики обещают ?абсолютную точность?, но почему-то забывают упомянуть, как их приборы ведут себя при резком выбросе углерода или когда изложница покрывается слоем окалины.

Где кроются подводные камни технологии

Взяли мы как-то на испытания немецкий пирометр — по паспорту погрешность ±3°C. Установили над поворотным желобом, а через две плавки уже видим расхождения в 20 градусов. Разбираемся — оказывается, пар от мокрых шлаков создает оптические помехи. Производитель в техдокументации мелким шрифтом указал: ?при влажности среды выше 15% требуется коррекция коэффициента излучения?. А в сталелитейном цеху влажность редко опускается ниже 40%.

Кстати, про коэффициент излучения — это отдельная головная боль. Для каждой марки стали, для разной степени окисления поверхности приходится подбирать заново. Помню, на МНЛЗ при переходе с низкоуглеродистой на инструментальную сталь оператор три часа эмпирически подбирал настройки, пока не поймал корреляцию с визуальным цветом струи.

Самое коварное — кратковременные провалы показаний. При замере в ковше бывает, что на 2-3 секунды данные пропадают именно в момент выпуска металла из печи. Потом выяснили — это срабатывает защита от перегрева, когда температурный скачок превышает порог 100°C/сек. Пришлось с инженерами ООО Шэньян Тэнъи Электроникс дорабатывать алгоритм усреднения показателей.

Практические решения от Тэнъи Электроникс

На их сайте https://www.tengyidianzi.ru есть любопытный кейс про мониторинг в разливочном пролёте. Там реализована схема с двумя синхронизированными датчиками — основной измеряет температуру в центре струи, контрольный фиксирует фон. За счет этого компенсируется погрешность от дымовых газов.

Что мне импонирует в их подходе — не пытаются выдать технологию за панацею. В технических рекомендациях честно пишут: ?при наличии выраженной пленки окислов требуется верификация термопарой?. Мы на ККЦ так и работаем — бесконтактный пирометр для оперативного контроля, а раз в смену выборочная проверка контактным методом.

Недавно тестировали их модель TY-ILT450 с водяным охлаждением корпуса. Выдержала 4 месяца в зоне загрузки скрапа — хотя пришлось раз в неделю чистить смотровое окно от налипающей взвеси. Кстати, их сервисные инженеры оперативно подсказали, как настроить продувку воздухом без искажения показаний.

Ошибки монтажа которые дорого обходятся

Самая распространенная история — неправильный выбор угла установки. Ставят перпендикулярно потоку металла, а потом удивляются скачкам показаний. На деле оптимальный угол 15-20 градусов к горизонтали, чтобы избежать бликов от газовой фазы.

Был случай на электропечи — смонтировали пирометр по всем правилам, но забыли про магнитное поле. Через сутки электроника начала сбоить. Пришлось экранировать медной сеткой. Теперь всегда проверяем расположение относительно токопроводов.

Еще нюанс — виброизоляция. Стандартные крепления не всегда подходят для участков рядом с ножницами или молотами. Мы теперь используем демпфирующие прокладки из графитонаполненной резины — снизили количество ложных срабатываний на 70%.

Кейс адаптации под российские условия

На одном из уральских заводов пытались внедрить японскую систему — не вышло. Оборудование не выдерживало перепадов напряжения в сети. Локализованная версия от Шэньян Тэнъи Электроникс получилась с запасом по питанию 170-260 В, что для наших сетей критически важно.

Зимой добавилась проблема с обледенением оптики. Решили установкой кольцевых подогревателей с терморегулятором — потребовалось дополнительно рассчитать тепловую нагрузку чтобы не создавать конвекционных потоков.

Интересно получилось с калибровкой — изначально использовали эталонную черную печь, но потом перешли на вакуумные эталоны. Так точнее, хотя и дороже. Зато межповерочный интервал увеличили до 6 месяцев.

Перспективы развития технологии

Сейчас экспериментируем с многоспектральными системами. Классические пирометры на одном диапазоне часто ошибаются при изменении состава шлака. Двухволновые модели позволяют отсекать помехи от пламени.

Заметил тенденцию — современные системы всё чаще требуют не просто измерения, а прогнозирования. Например, чтобы по скорости охлаждения в промежуточном ковше предсказать температуру в кристаллизаторе. Тут уже подключаются нейросетевые алгоритмы.

Из последнего — тестируем совместно с Тэнъи Электроникс систему корректировки по термопаре конвертера. Получается гибридная схема: непрерывный бесконтактный контроль плюс точечные уточнения. Показывает стабильность в ±5°C даже при длительных плавках.

Выводы которые не пишут в брошюрах

Ни один бесконтактный метод не заменит полностью контактные измерения — только дополнит. Главное преимущество не в абсолютной точности, а в возможности видеть динамику в реальном времени.

Универсальных решений нет — каждый цех требует индивидуальной настройки. То, что работает на МНЛЗ, не подойдет для установки ?печь-ковш?.

Самое ценное в оборудовании — не паспортные характеристики, а возможность быстро адаптироваться под изменяющиеся условия. Именно этот принцип заложен в разработках https://www.tengyidianzi.ru где сочетают инфракрасные технологии с практическим опытом металлургов.