Вентиляционная труба для системы измерения температуры жидкой стали

Если брать наш участок — многие до сих пор путают, зачем вообще нужна отдельная вентиляционная труба в системе замера температуры стали. Считают, что главное — сам пирометр, а труба так, оболочка. На деле же именно от её конструкции и материала зависит, сколько проживёт измерительная головка в условиях брызг шлака и постоянных тепловых ударов.

Конструкционные особенности и типичные ошибки

Раньше ставили обычные стальные трубы с перфорацией — думали, что достаточно отвести тепло. Но на практике при температуре жидкой стали выше 1650°C сталь быстро теряла жаропрочность, деформировалась и перекрывала обзор инфракрасному датчику. Особенно критично это в зоне выпуска из конвертера.

Потом перешли на комбинированные решения — внутренняя кварцевая гильза плюс наружная стальная оболочка с принудительным воздушным охлаждением. Но и тут возникали проблемы: конденсат от перепада температур оседал на кварце, появлялись микротрещины. Приходилось каждые две-три плавки останавливать замер для чистки оптики.

Сейчас в ООО ?Шэньян Тэнъи Электроникс? для таких случаев предлагают керамокомпозитные вставки — они держат до 1800°C без активного охлаждения. Но и тут есть нюанс: если неправильно рассчитать длину выступающей части, возникают паразитные тепловые потоки, которые искажают показания.

Практика монтажа и эксплуатационные риски

При установке часто забывают про вибрацию от работы МНЛЗ — казалось бы, мелочь, но из-за неё крепления разбалтываются, труба смещается всего на 3-5 мм, и уже получаем систематическую погрешность в 20-30°C. Проверяли на четвёртом машине литья заготовок — у них как раз была такая история.

Ещё момент — ориентация воздушных каналов. Если направить их против естественной конвекции, внутри набивается мелкодисперсная пыль от окалины. Чистить такие системы — отдельная головная боль, приходится разбирать пол-узла.

Сейчас мы рекомендуем клиентам устанавливать датчики вибрации прямо на креплениях вентиляционных труб — это даёт возможность прогнозировать обслуживание. Кстати, на сайте https://www.tengyidianzi.ru есть расчётные таблицы для таких случаев, но ими мало кто пользуется — предпочитают метод проб и ошибок.

Термостойкость материалов и реальные сроки службы

Испытывали разные варианты — от жаростойкой нержавейки до карбидкремниевых композитов. Последние показывают лучшие результаты в зоне максимальных температур, но чувствительны к механическим воздействиям. При погружении в сталь на 30-40 см даже незначительный удар осадкой приводит к образованию сколов.

Интересный случай был в 2021 году на одном из мини-заводов — там поставили экспериментальные трубы с двойным керамическим покрытием. В теории — идеально, на практике при первом же контакте с жидким шлаком покрытие отслоилось и забило канал измерения. Пришлось экстренно переходить на классическую схему.

Сейчас оптимальным считаем вариант с активным воздушным охлаждением и съёмными термостойкими вставками — их можно менять без демонтажа всей системы. Такие решения как раз предлагает ООО ?Шэньян Тэнъи Электроникс? в своих комплексах непрерывного измерения температуры.

Влияние на точность измерений

Мало кто задумывается, но геометрия вентиляционной трубы напрямую влияет на спектральную характеристику принимаемого излучения. Если внутренняя поверхность имеет неровности или окалину, возникает дополнительное поглощение в ИК-диапазоне — особенно критично для длин волн 0.8-1.1 мкм, где работают большинство промышленных пирометров.

Проводили сравнительные замеры на идентичных печах — разница в показаниях между идеально чистой и слегка загрязнённой трубой достигала 45°C при реальной температуре 1680°C. Это полностью нивелирует преимущества дорогих измерительных головок.

Отсюда вывод — обслуживание вентиляционной системы не менее важно, чем калибровка самого оборудования. Рекомендуем прописывать в регламенте обязательную продувку после каждой плавки и визуальный контроль раз в смену.

Перспективные разработки и экономическая целесообразность

Сейчас тестируем систему с принудительной подачей инертного газа вместо воздуха — дороже, но полностью исключает окисление внутренней поверхности. Предварительные результаты обнадёживают: срок службы увеличился в 1.8 раза, стабильность показаний улучшилась на 12-15%.

Для малых предприятий часто предлагаем упрощённый вариант — без активного охлаждения, но с улучшенной теплоизоляцией. Это снижает стоимость системы на 30-40%, хотя и требует более частой замены расходников. Подробности можно посмотреть в технической документации на tengyidianzi.ru — там есть сравнительные таблицы по разным режимам эксплуатации.

В целом тенденция ясна — будущее за комбинированными системами, где вентиляционная труба становится не просто защитным кожухом, а активным элементом измерительного комплекса. Но внедрять такие решения нужно постепенно, с учётом конкретных технологических процессов каждого производства.