Измерение температуры высокотемпературного металлического расплава Основная страна покупателя

Когда слышишь про измерение температуры высокотемпературного металлического расплава, сразу представляешь китайские заводы, но реальность сложнее — основной покупатель технологий сейчас смещается в страны СНГ, особенно в металлургические хабы Казахстана и Узбекистана. Многие до сих пор думают, что достаточно купить пирометр и ты специалист, а на деле даже калибровка в полевых условиях требует понимания физики расплавов.

Почему старые методы не работают с расплавами

В 2018 на алюминиевом заводе под Карагандой видел, как техники пытались термопарами измерить температуру в ковше — через три замера датчик плавился. Проблема не в оборудовании, а в подходе: для высокотемпературного металлического расплава нужен не контактный метод, а анализ теплового потока через спектральные линии. Кстати, именно тогда мы начали тестировать прототипы от ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — их ИК-датчики давали погрешность в 2-3%, когда европейские аналоги показывали расхождения до 8%.

Запомнился случай с измерением меди при 1280°C — обычный пирометр показывал скачки от 1100 до 1400, а мультиволновой анализатор от Тэнъи стабильно держал данные в диапазоне . Оказалось, проблема была в паров меди, которые искажали коротковолновый спектр. Такие нюансы в техдокументации не пишут, только опытным путём.

Кстати, про калибровку — многие забывают, что для точных замеров нужно учитывать не только температуру расплава, но и окружающую среду. При -25°C в цехе (а в Казахстане зимой такое бывает) даже лучшая оптика даёт погрешность, если не компенсировать перепад на линзе. Мы обычно ставим дополнительные термодатчики на корпус измерителя.

Как выбрать оборудование для разных типов расплавов

Для алюминия и меди подходят коротковолновые ИК-датчики, а для стали — только длинноволновые. Но есть нюанс: при работе с легированными сталями с высоким содержанием хрома даже длинные волны могут 'врать' из-за образования оксидной плёнки. В таких случаях помогает только комбинированный метод — ИК + термопара специсполнения.

На сайте tengyidianzi.ru есть хорошая таблица по спектральной чувствительности для разных металлов, но я бы добавил туда данные по влиянию легирующих добавок. Например, присадки титана в нержавейку смещают пик излучения на 5-7 нм — если не учесть, получим систематическую ошибку в 20-30 градусов.

Кстати, про ошибки — однажды при запуске линии непрерывного литья в Узбекистане мы неделю не могли понять, почему система показывает перегрев стали. Оказалось, на оптику оседала пыль от огнеупорной футеровки. После этого всегда ставлю датчики с продувом воздухом — простое решение, но о нём часто забывают.

Практические кейсы из работы с клиентами из СНГ

Основная страна покупателя для нас сейчас — Казахстан, но интересно, что узбекские металлурги чаще заказывают комплексные системы. Видимо, сказываются разные подходы к модернизации производств. В прошлом месяце как раз поставляли на завод в Бекабаде систему непрерывного мониторинга для электропечи — там важна не просто точность, а скорость отклика менее 0.5 секунд.

Работая с ООО Шэньян Тэнъи Электроникс, заметил их особенность — они не просто продают оборудование, а адаптируют прошивки под конкретные производства. Для того же казахстанского завода по выплавке цинка сделали специальный режим калибровки под пары цинка — вещь, которую не найдёшь в стандартных каталогах.

Кстати, про обслуживание — в условиях СНГ критична ремонтопригодность на месте. Один раз видел, как немецкий датчик вышел из строя из-за перепада напряжения, а ждать запчастей пришлось 3 месяца. С тех пор всегда советую клиентам обращать внимание на наличие сервисных центров в регионе. У Тэнъи, к слову, есть склад запчастей в Алматы.

Технические тонкости, о которых молчат производители

Большинство ИК-датчиков калибруется на чёрное тело, но металлический расплав — селективный излучатель. Если не вводить поправочные коэффициенты эмиссионной способности, ошибки не избежать. Для стали коэффициент около 0.8, но при наличии шлака на поверхности он падает до 0.6-0.7 — это надо учитывать в реальном времени.

Ещё момент — угол измерения. Идеально перпендикулярно к поверхности, но в реальных условиях ковша или печи это не всегда возможно. При отклонении на 30 градусов погрешность уже достигает 4-5%. Мы обычно используем лазерные целеуказатели с регулируемым углом, особенно для измерений в вакуумных печах.

Заметил, что некоторые техники пытаются экономить на охлаждении датчиков — мол, и так сработает. Но при температуре окружающей среды выше 50°C (а в сталелитейных цехах такое часто) электроника начинает 'плыть'. Минимальное требование — принудительное воздушное охлаждение, а для непрерывных измерений лучше водяное.

Перспективы развития технологий измерений

Сейчас идёт активный переход от точечных измерений к распределённым системам. В том же Казахстане на новом заводе ArcelorMittal уже тестируют сеть из 12 синхронизированных датчиков по периметру ковша — это позволяет строить 3D-карту температуры расплава. Интересно, что ООО Шэньян Тэнъи Электроникс как раз анонсировали подобную систему в прошлом квартале.

Ещё одно направление — совмещение ИК-измерений с спектральным анализом состава. По сути, один датчик может одновременно показывать и температуру, и примерный химический состав по спектральным линиям. Для контроля качества это прорыв — сразу видишь, когда пошла некондиция.

Лично я считаю, что будущее за гибридными системами с ИИ-обработкой данных. Уже сейчас наши алгоритмы предсказывают изменение температуры на 10-15 минут вперёд по динамике остывания — это позволяет оптимизировать энергозатраты. Кстати, именно такие разработки интересны основным странам покупателям из СНГ — они видят в этом прямую экономическую выгоду.