Динамическое управление температурой в зоне вторичного охлаждения мнлз Основная страна покупателя

Когда речь заходит о динамическом управлении температурой в зоне вторичного охлаждения МНЛЗ, многие сразу думают о стандартных PID-регуляторах и табличных режимах. Но на практике всё сложнее — тут важны не столько формулы, сколько понимание поведения стали при разных скоростях разливки и сечении слябов. Например, переохлаждение поверхности в средней зоне часто приводит к трещинам, которые заметишь только после прокатки.

Почему статические методы не работают

В 2018 году на одном из уральских комбинатов пытались внедрить жёсткий график охлаждения для широких слябов. Результат? Массовые продольные трещины на марках с повышенным содержанием алюминия. Проблема была в том, что технологи не учли инерционность теплосъёма при резком снижении скорости машины. После этого случая мы начали экспериментировать с адаптивными алгоритмами.

Сейчас наша команда в ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' разрабатывает системы, где температура в зоне вторичного охлаждения корректируется не по расписанию, а по реальным данным с пирометров. Кстати, наши последние проекты можно увидеть на https://www.tengyidianzi.ru — там как раз описаны случаи для толстолистовых машин.

Важный нюанс: даже идеальные датчики бесполезны без правильной калибровки под паровую завесу. Как-то раз на Китайском меткомбинате мы три недели ловили погрешности из-за конденсата на линзах — пришлось ставить дополнительные воздушные ножи.

Как мы подбираем пороги срабатывания

Для динамического регулирования критично разделять зоны по тепловым потокам. В верхней части вторичного охлаждения допустимы колебания ±30°C, а ближе к выходу — уже ±8°C. Это особенно важно для марок с узким температурным коридором пластичности.

На сайте ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' есть технические отчёты по работе с высокоуглеродистыми сталями — там показано, как мы меняем управление температурой при переходе с 0.6 на 0.9% содержания углерода. Спойлер: при высоком угле нужно замедлять охлаждение в последней трети зоны.

Коллеги с Челябинского метзавода как-то спрашивали, почему мы не используем нейросети для прогнозирования. Отвечаю: пока что надёжнее комбинировать физические модели с поправками на износ роликов. Нейросеть требует тысяч аварийных остановок для обучения — где их взять на работающем производстве?

Оборудование которое действительно работает

Современные инфракрасные пирометры — это конечно прорыв, но их нужно интегрировать в существующие АСУ ТП. Мы в Tengyi Electronics специально разрабатываем модули с аналоговыми выходами 4-20 мА, потому что 90% российских комбинатов до сих пор работают через старые Siemens S7.

Запомните: если пирометр показывает резкий скачок температуры без изменения скорости машины — это 99% поломка водяного сопла. Проверяйте сначала механику, потом электронику. Так было на Магнитке в 2021, когда из-за засора форсунки перегрели партию нержавейки.

Кстати про нержавейку — для неё нужно специальное динамическое управление с поправкой на скрытую теплоту фазового перехода. Обычные алгоритмы для углеродистых сталей здесь дают ошибку до 15%.

Типичные ошибки при настройке

Самая частая проблема — калибровка по эталонному термопарному измерению. Многие забывают, что термопара показывает температуру в одной точке, а пирометр — усреднённую по пятну. При неравномерном охлаждении разница может достигать 50°C.

Ещё момент: при смене сечения заготовки нужно перенастраивать не только расход воды, но и положение датчиков. Для сляба 250мм и 180мм оптимальная дистанция измерения отличается на 20-30 см. Об этом почему-то молчат в инструкциях.

Наш техотдел в ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' собирает базу таких нюансов — последний раз дополняли её для заказчика из Липецка, который переходил на разливку тонких слябов.

Что даёт динамическое регулирование на практике

При правильной настройке получаем не только стабильное качество поверхности, но и экономию воды до 18%. Это проверено на трёх машинах непрерывного литья заготовок в Казахстане — там система окупилась за 14 месяцев.

Но главное — снижение количества доводки на ВДП. Для ответственных марок типа шарикоподшипниковой стали это сокращает брак с 6% до 1.2-1.5%. Цифры взяты из реального отчёта после модернизации на Электростали.

Сейчас тестируем комбинированную систему где вторичное охлаждение МНЛЗ управляется по прогнозу температуры в жидком ядре. Пока сложно сказать, насколько это улучшит результат — мешает турбулентность при низких скоростях разливки.

Перспективы и ограничения технологии

Современное управление температурой уже невозможно без предиктивных моделей. Но внедрять их нужно постепенно — сначала на одном плавлении, потом на серии. Мы обычно начинаем с пробных прогонов на 5-10 плавках с усиленным мониторингом.

Основное ограничение — стоимость точных пирометров для температур ниже 600°C. Для нижней зоны МНЛЗ иногда выгоднее ставить контактные датчики, хоть и с меньшим сроком службы.

Если интересны детали — на https://www.tengyidianzi.ru выложили схемы размещения датчиков для разных конфигураций машин. Там же есть расчёт экономического эффекта для конкретных производств.

В целом направление перспективное, но требует глубокой адаптации под каждую МНЛЗ. Универсальных решений тут быть не может — проверено на 17 металлургических предприятиях.