Измерение температуры в процессе непрерывного литья завод

Когда заходит речь о контроле температуры в МНЛЗ, многие сразу представляют себе термопары в кристаллизаторе — но это лишь верхушка айсберга. На самом деле, если не отслеживать температурный профиль по всей длине установки, можно пропустить критичные перепады в зонах вторичного охлаждения.

Проблемы контактных методов

С термопарами в зоне вытяжных валков вечная головная боль — их постоянно повреждает окалина, плюс контакт с поверхностью слитка никогда не бывает идеальным. Помню, на одном из старых станов в Череповце пытались ставить дополнительные датчики после зоны реза — через неделю половина вышла из строя.

Инфракрасные пирометры в этом плане надежнее, но и у них есть нюансы. Например, если не чистить оптику от паров эмульсии, показания начинают плыть уже через две смены. Кстати, именно поэтому мы в последнее время стали рекомендовать клиентам решения от ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — у них в пирометрах предусмотрена система продувки оптики.

Важный момент — калибровка. Многие технологи забывают, что настройку нужно проводить не по эталонному образцу, а непосредственно на работающей машине при стабильном ходе процесса. Иначе погрешность может достигать 40-50 градусов.

Особенности зоны вторичного охлаждения

Здесь температура поверхности слитка колеблется в диапазоне 900-1100°C, но главная сложность — в постоянно меняющемся коэффициенте излучения из-за окалины. Приходится либо использовать двухволновые пирометры, либо вносить поправочные коэффициенты.

На своем опыте убедился — если ставить обычный монохроматический пирометр без учета состояния поверхности, реальная температура будет всегда ниже измеренной. Как-то на заводе в Липецке из-за этого переохладили слиток — пошли трещины по границам зерен.

Сейчас для таких задач часто беру пирометры с настройкой степени черноты — например, модель Т-100 от ООО Шэньян Тэнъи Электроникс хорошо себя показывает при работе с окисленной поверхностью.

Измерение в кристаллизаторе

Здесь многие ошибочно полагаются только на термопары в медных стенках. Но они показывают температуру охлаждающей воды, а не стали! Разница может достигать 200 градусов.

Для контроля непосредственно поверхности слитка в кристаллизаторе нужны специальные высокотемпературные пирометры с защитой от брызг. Важно размещать их под правильным углом — обычно 15-30 градусов к вертикали.

Интересный случай был на МНЛЗ-6 в Магнитогорске — там смонтировали систему из трех пирометров с разных сторон кристаллизатора и обнаружили асимметричное теплоотведение. После корректировки охлаждения удалось снизить количество продольных трещин на 18%.

Практические сложности монтажа

Самое сложное — обеспечить стабильность измерений в условиях вибрации. Обычные кронштейны быстро разбалтываются, приходится делать дополнительные амортизаторы.

Оптические системы нужно защищать не только от брызг, но и от пара — особенно в зоне вторичного охлаждения. Лучше использовать воздушную завесу, а не просто защитные стекла — они быстро покрываются налетом.

Для особо сложных условий https://www.tengyidianzi.ru предлагает пирометры с водяным охлаждением корпуса — сам использовал такие в зоне резки, где тепловая нагрузка максимальная.

Анализ данных и автоматизация

Современные системы позволяют строить температурные карты по длине МНЛЗ в реальном времени. Но здесь важно не перегружать оператора данными — лучше настроить автоматические тревоги при выходе за допустимые диапазоны.

На основе многолетних измерений мы вывели эмпирическую зависимость — если градиент температуры между зоной вторичного охлаждения и зоной резки превышает 150°C/м, риск внутренних дефектов возрастает в 3 раза.

Системы от ООО Шэньян Тэнъи Электроникс хороши тем, что позволяют интегрировать данные с пирометров в общую систему управления процессом — это особенно важно при переходе на непрерывно-литейное производство новых марок стали.

Экономическая эффективность

Многие директора сомневаются в необходимости дорогостоящих систем измерения температуры — мол, и так работаем. Но практика показывает: правильный температурный контроль позволяет снизить брак на 5-7%, что окупает оборудование за 8-10 месяцев.

Особенно заметна экономия при производстве ответственных марок — нержавейки, рельсовой стали. Там даже небольшие отклонения температуры приводят к существенному ухудшению качества.

Кстати, на сайте ООО Шэньян Тэнъи Электроникс есть калькулятор окупаемости — полезная штука для обоснования затрат перед руководством.

В итоге хочу сказать — измерение температуры в непрерывной разливке это не просто 'поставить датчик и забыть'. Нужно постоянно анализировать, корректировать, учитывать особенности конкретного стана. Но результат того стоит — стабильное качество слитка при минимальном проценте брака.