Зонд для непрерывного радиационного измерения температуры жидкой стали завод

Если честно, когда слышишь про радиационные зонды для жидкой стали, первое что приходит в голову — это что-то вроде волшебной палочки, которая вечно работает без сбоев. На практике же, даже у нашего проверенного поставщика ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' есть модели, которые в условиях реального цеха показывают себя по-разному. Вот именно об этом опыте хочу рассказать — без прикрас, с теми самыми 'затыками', которые приходится решать на ходу.

Почему инфракрасный метод — это не панацея

Многие уверены, что раз зонд бесконтактный, то и проблем с ним быть не может. Но в цеху, где летит окалина, стоит пар от охлаждающих систем, а температура под 1600°C — даже инфракрасный датчик может 'ослепнуть'. У нас на МНЛЗ случалось, что радиационный зонд выдавал резкий скачок показаний. Оказалось — капля шлака попала на защитное стекло. Пришлось экранировать его дополнительным воздушным обдувом, хотя в паспорте прибора про такое ни слова.

Кстати, про паспорта. Техническая документация от ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' — одна из немногих, где честно указаны пределы работы. Например, для их модели ТИР-М4 диапазон 1200–1800°C, но с оговоркой: 'при запылённости до 5 г/м3'. В реальности у разливочного стакана этот показатель может быть выше. Приходится самостоятельно подбирать место установки — не ближе трёх метров от зоны слива.

Ещё один нюанс — калибровка. Делаем её раз в смену, но не по эталонному образцу, а сравнивая с погружным термопарой в спокойный момент плавки. Разброс бывает до 15–20°C, что для некоторых марок стали критично. Приходится вести журнал поправок — старомодно, зато надёжно.

Конструктивные тонкости, которые не увидишь в каталоге

Корпус зонда — отдельная история. Стандартные модели имеют водяное охлаждение, но если давление в системе упадёт ниже 2 атм — гарантированный перегрев. Мы ставили дополнительные манометры прямо на подводящей линии, после чего количество внезапных отказов снизилось вдвое. Кстати, у Тэнъи в модификации ТИР-М4 Pro уже есть встроенный датчик протока — умное решение, которое сэкономило нам два ремонта в прошлом квартале.

Крепление — кажется мелочью, но именно из-за вибрации от механизма подачи ковша у нас разболталось полдюжины держателей. Теперь используем только двухточечное крепление с амортизирующими прокладками. На сайте https://www.tengyidianzi.ru я такого решения не нашёл — пришлось импровизировать.

Электрические помехи — бич любого измерительного оборудования. Однажды на новом участке непрерывного измерения температуры стали получали стабильные выбросы показаний каждые 12 минут. Оказалось — синхронизировано с работой электродов дуговой печи. Помог экранированный кабель с двойной оплёткой, хотя изначально проект его не предусматривал.

Кейсы, которые не войдут в отчёт техотдела

Самая запоминающаяся история — внедрение системы на участке разливки слябов. По проекту зонд должен был стоять строго напротив струи металла. Но при первом же пуске оказалось, что термостойкое стекло покрывается микротрещинами от постоянного теплового удара. Сместили на 30 градусов от оси — точность упала на 3%, зато ресурс вырос с двух недель до трёх месяцев.

Ещё был случай с конденсатом. Летом при повышенной влажности внутри оптического тракта выпадала роса. Прибор начинал 'врать' на понижение на 50–70°C. Помогло простое решение — картридж с силикагелем в контрольной коробке, который меняем раз в неделю. Ни в одном руководстве такого нет, догадались сами.

А вот с автоматической компенсацией эмиссионной способности стали — не всё так однозначно. Алгоритм от Тэнъи работает хорошо для углеродистых марок, но для нержавейки с высоким содержанием хрома приходится вводить поправочный коэффициент 0.92. Вычислили эмпирически, после серии сравнительных замеров.

Что действительно важно при выборе оборудования

Скорость отклика — параметр, на который редко смотрят. Для наших задач нужен показатель не хуже 0.8 секунды. Медленнее — уже не успеваем отслеживать динамику при переходе на новую марку стали. В последней поставке от ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' были зонды с временем отклика 0.5 с — это реально чувствуется в работе.

Ремонтопригодность — отдельная тема. У китайских аналогов часто бывает неразборный корпус. При выходе из строя матрицы приходится менять весь блок. У Тэнъи хотя бы оптический модуль меняется отдельно — это экономит около 40% стоимости восстановления.

Совместимость с нашей АСУ ТП — изначально была головной болью. Протокол Modbus RTU поддерживается, но пришлось самостоятельно прописывать регистры в ПЛК. Техподдержка компании помогла только с базовой конфигурацией, остальное доделывали силами местных автоматизаторов.

Перспективы и ограничения технологии

Сейчас тестируем систему с двумя зондами — основной и контрольный. При расхождении показаний более чем на 25°C автоматически берётся проба термопарой. Пока работает стабильно, хотя пришлось перепрошивать контроллер.

Интересное направление — многодиапазонные зонды для измерения температуры. Они менее чувствительны к изменению состава стали, но дороже на 30–40%. Для массового производства пока нерентабельно, но для ответственных марок рассматриваем.

Главный вывод за годы работы: даже самая совершенная аппаратура — всего лишь инструмент. Без понимания технологии выплавки и литья даже лучший радиационный зонд будет давать неверные данные. Именно поэтому в паре с поставщиком важно иметь не просто продавца, а партнёра вроде Тэнъи, который готов дорабатывать оборудование под реальные условия. Их сайт https://www.tengyidianzi.ru стал для нас не каталогом, а скорее отправной точкой для дальнейших обсуждений.