
Когда слышишь про вентиляционные трубки для непрерывного измерения температуры стали производители, первое, что приходит в голову — обычная металлическая трубка с парой отверстий. На деле же это сложная система, где каждый миллиметр влияет на точность замера. Многие до сих пор путают их с обычными термопарами, но разница принципиальная: здесь речь идет о постоянном контроле в агрессивной среде, а не о точечных замерах.
В 2019 году на одном из уральских комбинатов мы столкнулись с классической проблемой: трубки из жаропрочной стали держались не больше двух недель. Деформация под воздействием шлаковых брызг и перепадов температуры приводила к погрешностям в 30-40°C. Лабораторные испытания тут бессильны — только практика показывает, как поведет себя конструкция при реальной нагрузке.
Особенно критичен угол изгиба у патрубка. Если сделать его менее 120 градусов — возникают застойные зоны, где накапливаются продукты эрозии. Переусердствуешь с толщиной стенки — тепловая инерция смазывает показания. Мы потратили три месяца на подбор сплава, пока не остановились на варианте с добавлением циркония — его теплопроводность оказалась оптимальной для скоростных замеров.
Коллеги из Германии как-то предлагали керамические вставки, но при температуре свыше 1600°C они трескались от вибрации конвертера. Пришлось отказаться — в металлургии надежность важнее инноваций.
Тут стоит упомянуть ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — их разработки в области инфракрасного контроля стали для многих откровением. На их сайте https://www.tengyidianzi.ru есть любопытные кейсы по адаптации пирометров для работы в связке с вентиляционными трубками. Важно не само оборудование, а как его интегрируют в существующую систему охлаждения.
Мы тестировали их модуль ТЕ-107Л на МНЛЗ: инфракрасный датчик устанавливался не напрямую в расплав, а через систему воздушного охлаждения в трубке. Это снижало тепловую нагрузку на оптику, но требовало точной калибровки — малейшая нестыковка давала погрешность в 5-7%.
Кстати, их техподдержка оперативно помогала с настройкой — редкий случай, когда производитель понимает специфику непрерывного измерения в условиях цеха, а не лаборатории.
Диаметр отверстия для забора воздуха — тот параметр, который обычно рассчитывают неправильно. Если сделать его меньше 8 мм — система не успевает отводить тепло от измерительной головки. Больше 12 мм — возникают турбулентные потоки, искажающие данные. Мы эмпирическим путем вывели формулу: диаметр = (скорость потока × вязкость шлака) / 2.3. Грубо, но работает.
Резьбовое соединение на фланце должно быть левым — это предотвращает самооткручивание от вибрации. Казалось бы, мелочь, но после того как на 'Северстали' из-за этого сорвали плавку, мы пересмотрели все крепления.
Материал прокладок — отдельная история. Графитовые уплотнения выдерживают температуру, но пропускают газы. Пришлось комбинировать медные вставки с асбестовыми прослойками — неидеально с точки зрения экологии, зато надежно.
На Череповецком комбинате в 2021 году пытались экономить на системе продувки — ставили один компрессор на три трубки. Результат: при одновременной работе линий давление падало, и замеры на последней секции выдавали погрешность до 15%. Пришлось перепроектировать всю воздушную магистраль.
А вот на 'Магнитке' удачный пример — там использовали разработки ООО Шэньян Тэнъи Электроникс в комбинации с местными доработками. Добавили резервные каналы измерения и автоматическую систему продувки от окалины. Ресурс трубок увеличился с 20 до 45 суток — для непрерывного цикла это серьезная экономия.
Интересный момент: их технология калибровки через веб-интерфейс позволяла операторам удаленно корректировать параметры без остановки плавки. Мелочь, а сокращала простой на 10-15 минут.
Сейчас активно тестируют композитные материалы с керамическим напылением — они лучше противостоят эрозии, но дороже в 2.5 раза. Вопрос, окупится ли это при текущих ценах на сталь.
Наблюдается тренд на интеграцию систем диагностики прямо в трубки — датчики вибрации, толщины стенки. Это усложняет конструкцию, но предотвращает внезапные отказы. Вентиляционные трубки для непрерывного измерения температуры стали производители постепенно становятся частью IIoT-цепочки.
Лично я считаю, что будущее за гибридными решениями — где инфракрасный контроль сочетается с контактными термопарами. Это дает перекрестную проверку данных и страхует от сбоев. Как раз в этом направлении работает ООО Шэньян Тэнъи Электроникс, судя по их последним патентам.