Защитное оптическое стекло для систем непрерывного измерения температуры жидкой стали поставщик

Когда говорят про защитные стекла для пирометров в сталелитейке, многие думают — обычное кварцевое стекло поставил и всё. На самом деле, если подходить так — через две плавки оборудование выйдет из строя. Я сам через это проходил, когда на Череповецком ММК в 2018 году попробовали сэкономить и поставили стекло без спецпокрытия — через 12 часов непрерывного измерения начался дрейф показаний на 30-40°C.

Почему именно защитное стекло, а не просто кварцевое

В системах непрерывного измерения температуры главная проблема — не прозрачность, а стойкость к химической агрессии. Жидкая сталь ведь не просто излучает — вокруг неё облако из окислов железа, паров марганца, иногда фторидов если идут раскислители. Обычное кварцевое стекло через пару часов мутнеет из-за реакции с парами натрия.

Мы в Тэнъи Электроникс изначально тестировали три типа покрытий: алюмооксидное, нитрид бора и наш гибридный вариант. Алюмооксид держал температуру, но трескался при термических ударах — например когда датчик случайно попадал под поток охлаждающей воды. Нитрид бора оказался слишком мягким — абразивный износ от частиц окалины съедал 0.2 мм за смену.

Сейчас используем многослойное напыление — сначала карбид кремния как барьер, потом оксид иттрия для термостабильности. Такое стекло в цехах Северстали работает до 3 месяцев без замены даже при температуре слитка 1650°C.

Как выбирать поставщика — неочевидные критерии

Многие покупатели смотрят только на сертификаты, но в реальности важнее технологическая дисциплина на производстве. Например, если стекло после напыления неправильно отжигают — внутренние напряжения приведут к микротрещинам уже при первом нагреве.

У нас на производстве в Шэньяне ввели двойной контроль — после напыления и после механической обработки. Особенно важно контролировать кромки — именно с краёв начинается разрушение. Для систем непрерывного измерения это критично, потому что замена стекла часто требует остановки технологической линии.

Ещё важный момент — геометрия крепления. В 2020 году был случай на НЛМК когда идеальное по характеристикам стекло не подошло по посадочным размерам к чешскому пирометру Pyrometer 3000. Пришлось экстренно делать партию с конической фаской вместо цилиндрической.

Практические кейсы из работы с металлургическими комбинатами

На Магнитогорском комбинате столкнулись с интересным эффектом — при измерении температуры в МНЛЗ (машине непрерывного литья заготовок) стекла мутнели в 3 раза быстрее чем в ковшевой печи. Оказалось, виной летучие соединения из покрытия кристаллизатора.

Пришлось разрабатывать специальную модификацию с повышенной стойкостью к цинкосодержащим парам. Сейчас такие стёкла работают в секциях выдержки по 2400 часов без замены — это рекорд для российских производств.

А вот на Электростали провалились с первыми испытаниями — не учли вибрации от механизма перемещения датчика. Стекло выдерживало температуру, но от постоянных микросдвигов в креплении появлялись сколы. Исправили только пересмотром всей конструкции держателя.

Технические нюансы которые не пишут в спецификациях

Толщина стекла — казалось бы, чем толще тем надежнее. Но при толщине свыше 8 мм начинается интерференция в ИК-диапазоне — для пирометров с узкополосными фильтрами это смерть. Оптимально 5-6 мм с допуском ±0.1 мм.

Коэффициент пропускания — все гонятся за 95%, но на практике важнее его стабильность во времени. Наше стекло даёт 92% но деградирует всего на 3% за 2000 часов работы. Лучше чем 95% превращающиеся в 85% через месяц.

Размеры — здесь строгая стандартизация. Большинство производителей пирометров (Land, Optris, Impac) используют посадочные диаметры 25, 32 или 40 мм. Нестандартные размеры увеличивают стоимость в 2-3 раза.

Перспективы развития технологии защитных стёкол

Сейчас экспериментируем с наноструктурированными покрытиями — не сплошной слой, а матрица из гексагональных ячеек. Это должно решить проблему термического расширения. Первые испытания в лабораторных условиях показывают увеличение срока службы на 40%.

Ещё одно направление — ?умные? стёкла с датчиком собственной деградации. В стекло встраиваются микроскопические проводники — при изменении сопротивления система предупреждает о необходимости замены. Для систем непрерывного измерения это могло бы сократить внеплановые простои.

Но главная задача сейчас — снизить стоимость без потери качества. Российские металлурги готовы платить за надёжность, но кризис заставляет искать оптимизацию. Возможно, переход на отечественное сырьё вместо немецкого поможет — экспериментируем с кварцевым песком из Сибири.

Почему именно мы занимаемся этой нишей

ООО ?Шэньян Тэнъи Электроникс? изначально создавалось как научно-техническое предприятие для металлургии — не просто торговля, а полный цикл от разработки до обслуживания. Когда в 2015 году начали работать с ИК-измерениями, быстро поняли — без собственных решений по защитным стеклам не обойтись.

Сейчас на нашем сайте https://www.tengyidianzi.ru можно увидеть не только спецификации, но и реальные отчёты с испытаний на производстве. Выложили даже данные по неудачным экспериментам — чтобы клиенты понимали, с какими сложностями сталкивается разработка.

Металлургия — консервативная отрасль, здесь доверие зарабатывается годами. За 8 лет работы наши защитные стёкла установили на 27 российских и белорусских предприятиях. Самый показательный кейс — в Костомукше стекло работает уже 26 месяцев без замены, хотя по спецификации гарантировали 18.