Долговечное измерение температуры жидкой стали завод

Когда говорят про измерение температуры жидкой стали, многие представляют себе термопары одноразового использования — отработал смену, выбросил. Но на современных металлургических заводах такой подход уже не выдерживает критики. Речь идет о системах, которые должны работать месяцами в условиях брызг шлака, вибрации конвертеров и температурных скачков до 1800°C.

Почему одноразовые решения убивают экономику процесса

В 2019 году на одном из уральских комбинатов провели эксперимент: сравнили затраты на одноразовые термопары против стационарной системы. Цифры шокировали — за год 'расходники' съедали бюджет, сопоставимый с установкой двух инфракрасных пирометров непрерывного действия. При этом погрешность замеров в конце плавки достигала 25-30°C, что для ответственных марок стали просто недопустимо.

Особенно проблемной зоной оказался участок разливки. Там, где температура должна контролироваться с точностью до 5°C, операторы вынуждены были делать поправки 'на глаз' из-за постепенной деградации термопар. Помню, как старший сталевар ворчал: 'Опять эти китайские датчики врут, как на карнавале'.

Кстати, о китайских решениях — не все они одинаковы. Например, ООО Шэньян Тэнъи Электроникс как раз предлагает системы, адаптированные к нашим реалиям. Их пирометры серии TY-R имеют водяное охлаждение двойного контура, что критически важно при работе вблизи ковша.

Инфракрасные системы — панацея или головная боль?

Переход на ИК-измерения мы начинали с опаской. Первые образцы от европейского производителя вышли из строя через три недели — не выдержали постоянного воздействия мелкодисперсной пыли с содержанием оксидов цинка. Пришлось разрабатывать дополнительные воздушные завесы.

Сейчас используем комбинированный подход: основной ИК-датчик + резервная термопара. Это позволяет проводить верификацию показаний без остановки процесса. Кстати, на сайте https://www.tengyidianzi.ru есть хорошие кейсы по такой схеме работы.

Самое сложное — не сам замер, а калибровка системы. Мы раз в месяц проводим контроль точности с помощью эталонного пирометра, причем делаем это в разные смены — ночные замеры часто показывают отклонение на 2-3°C из-за изменения освещенности цеха.

Практические ловушки при монтаже

Никогда не забуду, как при первом монтаже разместили датчик напротив загрузочного окна — казалось бы, логично для контроля температуры при заливке. Но при открытии затвора облако шлаковой пыли полностью блокировало оптику. Пришлось переносить на 15 градусов по горизонтали.

Еще один нюанс — вибрация. Стандартные крепления от вибрации конвертера разбалтывались за две недели. Решили проблемой только после установки амортизаторов с графитовыми вставками — дорого, но работает уже полгода без регулировок.

Особенно стоит отметить системы от ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — у них в комплекте идут специальные кронштейны с терморасширительными компенсаторами. Мелочь, а экономит часы на переналадку.

Кейс: как мы потеряли партию нержавейки

В прошлом году из-за 'плавающих' показателей датчика отгрузили 12 тонн стали 20Х13 с недогревом на 40°C. Металл пошел трещинами при прокатке. Разбор полетов показал — ИК-датчик загрязнился частицами электрокорунда из атмосферы цеха.

После этого случая ввели обязательную продувку оптики азотом каждый 4 часа. Да, увеличились эксплуатационные расходы, но теперь погрешность не превышает 3°C даже при работе с высоколегированными марками.

Кстати, специалисты с сайта tengyidianzi.ru потом подсказали нам схему с двумя датчиками разной спектральной чувствительности — для контроля особо ответственных плавок.

Что в итоге работает в цехе

Сейчас остановились на системе из основного ИК-пирометра с диапазоном °C и дублирующего датчика для диапазона 800-1500°C. Первый контролирует температуру в ковше, второй — в промежуточном миксере.

Раз в квартал проводим полную диагностику с разбором корпусов. Обнаружили интересную закономерность — чаще всего выходит из строя не оптика, а блоки питания из-за перепадов напряжения при пуске кранового оборудования.

Из последних находок — оказалось, что для долговечного измерения температуры жидкой стали критически важно стабилизировать напряжение в сети цеха. Поставили стабилизаторы — на 30% снизилось количество ложных срабатываний защиты.

Перспективы и боль

Сейчас тестируем систему с беспроводной передачей данных — казалось бы, удобно. Но в условиях цеха с его электромагнитными помехами стабильность связи оставляет желать лучшего. Возможно, придется возвращаться к оптоволокну.

Еще одна головная боль — калибровка. Производители рекомендуют делать ее раз в полгода, но в наших условиях дымность пламени влияет на показания уже через месяц. Приходится разрабатывать собственные графики обслуживания.

Если говорить о будущем, то наиболее перспективными выглядят комбинированные системы, где ИК-измерение дополняется контактным замером в ключевых точках технологического процесса. Но это уже тема для отдельного разговора.