Динамическое управление температурой в зоне вторичного охлаждения мнлз поставщики

Когда слышишь про динамическое управление температурой в зоне вторичного охлаждения МНЛЗ, первое, что приходит в голову — это синхронизация водяных завес с реальной скоростью вытягивания заготовки. Но на практике всё упирается в инерционность системы и точность пирометров. Многие поставщики до сих пор предлагают решения, которые работают лишь в идеальных условиях цеха — без учёта колебаний химического состава стали или внезапных изменений сечения сляба.

Ошибки проектирования систем охлаждения

В 2019 году на одном из уральских комбинатов мы столкнулись с классической проблемой: динамическое управление температурой было реализовано через стандартные ПИД-регуляторы, которые не учитывали тепловую историю заготовки. Результат — трещины в угловых зонах при переходе на низкоуглеродистые марки стали. Пришлось вручную корректировать кривые охлаждения для каждой партии.

Особенно критичным оказался участок зоны вторичного охлаждения между 7-й и 9-й секциями МНЛЗ — там, где идёт формирование структуры аустенита. Без точного контроля температуры поверхности в реальном времени все попытки автоматизации превращались в имитацию работы. Кстати, именно тогда мы начали тестировать пирометры от ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' — их модель IRT-2024 с фильтром для пара показала стабильные показания даже при работе с толстослябовой МНЛЗ.

Запомнился случай, когда инженеры пытались компенсировать неравномерность охлаждения за счёт увеличения расхода воды — это привело к переохлаждению поверхностного слоя и последующему образованию мелких трещин при правке. Вывод: динамика должна быть не просто 'реактивной', а прогнозной, с учётом теплоотвода от сердечника заготовки.

Критерии выбора поставщиков оборудования

Среди поставщиков систем управления температурой чётко выделились две категории: те, кто предлагает готовые библиотеки режимов для стандартных марок стали, и те, кто разрабатывает адаптивные алгоритмы под конкретную технологическую цепочку. Вторые, конечно, дороже, но их решения окупаются за счёт снижения брака.

На сайте https://www.tengyidianzi.ru обратил внимание на их подход к калибровке пирометров — используется не эталонный излучатель, а метод сравнения с контактными термопарами непосредственно на работающей МНЛЗ. Это даёт погрешность не более ±1,5% в диапазоне 800-1200°C. Для динамического управления температурой такой точности достаточно, хотя в зоне рекристаллизации хотелось бы видеть ±0,8%.

Коллеги с другого завода рассказывали, как пытались сэкономить на системе охлаждения — взяли китайские контроллеры с 'упрощённой динамикой'. В итоге при переходе с 200 на 250 мм сляба автоматика не успевала перестраивать расход воды, приходилось останавливать машину для ручного ввода параметров. Потери от простоев превысили экономию в три раза.

Особенности интеграции измерительных комплексов

Когда речь идёт о непрерывном измерении температуры с использованием инфракрасного излучения, главная проблема — не сами пирометры, а обеспечение стабильного обзора поверхности через завесу пара и окалины. Мы экспериментировали с purge-системами разных типов — от воздушных завес до локальных отсосов. Лучше всего показали себя комбинированные решения, где подача инертного газа сочетается с вакуумированием зоны измерения.

ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' в своей линейке как раз предлагает такие модули — но их монтаж требует переделки существующих конструкций охлаждающих секций. На мини-заводах это проще реализовать, чем на реконструируемых МНЛЗ советской постройки. Кстати, их технология контроля и измерения хорошо зарекомендовала себя при работе с малыми радиусами изгиба МНЛЗ — там, где традиционные пирометры дают погрешность из-за изменения угла обзора.

Забавный момент: при наладке системы динамического управления температурой мы обнаружили, что штатные термопары в зоне вторичного охлаждения показывают заниженные значения из-за эффекта 'холодного спая'. Пришлось параллельно ставить выносные датчики и корректировать показания с учётом тепловых потерь в коммутационных коробках. Мелочь, а влияет на точность управления.

Практические аспекты настройки алгоритмов

Динамическое управление — это не только аппаратура, но и математические модели. Мы использовали модифицированный алгоритм Смита с компенсацией транспортного запаздывания, но для тонкослябовых МНЛЗ пришлось добавить поправочные коэффициенты на интенсивность окисления поверхности — она существенно влияет на излучательную способность.

Поставщики часто не учитывают, что в зоне вторичного охлаждения температура измеряется не на самой поверхности заготовки, а на границе 'металл-окалина'. Это принципиальный момент для расчёта тепловых потоков. В документации к пирометрам ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' видел поправку на этот эффект — но её нужно активировать отдельно через сервисное меню.

На практике алгоритм управления температурой приходится 'обучать' под каждую марку стали — особенно сложно с микролегированными сталями, где узкий температурный интервал пластичности. Иногда проще вести плавное охлаждение по фиксированному графику, чем пытаться реализовать идеальную динамику. Хотя для толстых слябов это не вариант — без адаптивного управления не избежать внутренних дефектов.

Перспективы развития систем управления

Сейчас вижу тенденцию к объединению данных от пирометров с информацией от систем контроля окалинообразования. Если научиться корректировать излучательную способность в реальном времени — точность динамического управления температурой вырастет на 15-20%. Но пока такие решения есть только в экспериментальных установках.

Из интересного: на https://www.tengyidianzi.ru анонсировали разработку многодиапазонного пирометра специально для зон вторичного охлаждения — он должен одновременно измерять в трёх спектральных диапазонах для компенсации погрешности от пара. Если это работает, будет прорыв в точности управления.

В целом, рынок поставщиков оборудования для динамического управления температурой постепенно смещается от простых регуляторов к интеллектуальным системам, которые учитывают больше технологических параметров. Но внедрение таких решений упирается в необходимость модернизации всей измерительной инфраструктуры МНЛЗ — а это вопросы капитальных затрат, а не только технической целесообразности.