
Когда речь заходит о высокоточном измерении температуры жидкой стали, многие сразу представляют дорогое импортное оборудование, но на практике китайские производители вроде ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' давно закрывают 90% задач. Главное — понимать физику процесса, а не гнаться за брендами.
Наш первый контракт с Магнитогорским комбинатом в 2018 показал: даже дорогие немецкие пирометры дают погрешность до ±15°C при измерении в ковше. Оказалось, пар от шлака искажает показания — пришлось ставить датчики под углом 30 градусов к поверхности и делать поправку на скорость подъема ковша.
Коллеги из Череповца пробовали экономить на системах продувки оптики — через две недели работы линзы покрывались налетом оксидов цинка. Чистка занимала 40 минут, а за это время плавка уходила в брак. Пришлось разрабатывать с Тэнъи Электроникс пневмосистему с импульсной подачей азота — неидеально, но хотя бы стабильно.
Самое противное — когда технологи требуют 'абсолютной точности', но не могут обеспечить стабильный химический состав стали. При колебаниях содержания углерода на 0.02% реальная температура плавления меняется на 8-10°C, а это сводит на нет любую калибровку.
В 2020 для нового МНЛЗ в Череповце тестировали три системы: американскую AMETEK, немецкую Siemens и китайскую разработку от Тэнъи. По паспорту разница в точности ±2°C против ±3°C, но на практике китайский пирометр с двойной калибровкой по излучению шлака и металла показал стабильность ±5°C против ±8°C у конкурентов.
Ключевым оказался момент с тепловыми шумами — при температуре выше 1650°C немецкая электроника начинала 'плыть', а китайский блок с водяным охлаждением держал стабильные показатели даже при 1720°C. Хотя признаю, пришлось заменить штатные кабели на термостойкие — заводские плавились за месяц.
Сейчас из их нового каталога на https://www.tengyidianzi.ru берем модификации с азотной продувкой — дороже на 15%, но межповерочный интервал увеличился с 3 до 8 месяцев. Для МНЛЗ это экономия 400+ часов простоя в год.
Многие забывают, что высокоточное измерение температуры требует учета излучения атмосферы. При влажности выше 70% (а в цехах всегда 80-90%) появляется погрешность до 12°C. Мы ставим рядом с пирометром датчик влажности и вносим поправку в реальном времени — банально, но 90% заводов экономят на этом.
Еще один момент — калибровка по эталонному излучателю. Раз в месяц греем его до 1600°C и сверяем показания. Важно: излучатель должен остывать естественным путем — если охлаждать принудительно, кривая калибровки 'уплывает' на 3-4°C.
Самое сложное — убедить персонал не 'подкручивать' показания. На Ашинском заводе операторы занижали температуру на 20°C 'для страховки' — в итоге перерасход ферросплавов составлял 12 тонн в месяц. Пришлось ставить систему с раздельным доступом к настройкам.
На НЛМК в 2021 пытались внедрить систему непрерывного контроля в миксере — теоретически красиво, но практика убила: колебания уровня металла давали погрешность до 25°C. Остановились на точечных измерениях каждые 15 минут, хотя изначально планировали онлайн-мониторинг.
С ОМК поставили эксперимент: сравнивали показания погружного термопара и инфракрасного пирометра Тэнъи. При температуре 1640°C расходились на 8°C — оказалось, термопар 'не успевал' прогреваться за 45 секунд измерения. Перешли на схему 'быстрый замер пирометром + контроль термопаром каждые 10 минут'.
Самое неочевидное: при работе с легированными сталями приходится учитывать коэффициент излучения — для нержавейки он 0.35, для инструментальной 0.45. Если не корректировать, ошибка достигает 50°C. В базовой комплектации Тэнъи это не предусмотрено — дорабатывали вместе с их инженерами.
Сейчас тестируем с Тэнъи систему с ИИ-коррекцией показаний — алгоритм учится учитывать налет на футеровке, изменение состава шлака и даже степень износа электродов. Пока сыровато, но уже видно снижение погрешности на 40% при работе с передельным чугуном.
Интересное направление — мультиспектральные пирометры. Дорогие (от 20 тыс. евро), но позволяют одновременно измерять температуру металла и шлака. Для внепечной обработки это прорыв — видишь перегрев шлака на 100°C раньше, чем начинается активное окисление.
Коллеги из Китая показывали прототип системы с лазерной корреккой коэффициента излучения — выглядит фантастикой, но если доведут до ума, это изменит всю схему контроля. Пока же работаем с тем, что есть: надежные пирометры, правильная калибровка и трезвая оценка погрешностей.