
Когда слышишь про измерение температуры в процессе непрерывного литья поставщик, многие сразу думают о пирометрах общего назначения — и это главная ошибка. На самом деле, в условиях литейного цеха с его парами, окалиной и постоянными вибрациями, обычное оборудование просто не выживает. Я сам через это проходил: купили якобы 'промышленный' пирометр, а через неделю он уже показывал погрешность в 50 градусов из-за конденсата на оптике.
В 2018 году мы тестировали три системы одновременно на участке непрерывной разливки стали. Немецкий пирометр с водяным охлаждением выходил из строя каждые два месяца — сказывались перепады давления в системе охлаждения. Японская камера thermal imaging держалась дольше, но её программное обеспечение не могло адекватно обрабатывать помехи от летящей окалины.
Самое неприятное — когда температурный контроль сбоит в момент перехода между плавками. Металл в кристаллизаторе остывает неравномерно, и потом вся партия идет в брак. Мы пробовали ставить датчики в разных точках по ходу движения заготовки, но без системы синхронизации показаний это была просто груда разрозненных данных.
Кстати, про охлаждение — многие забывают, что при непрерывном литье важно измерять не только температуру металла, но и температуру воды в системе охлаждения кристаллизатора. Мы как-то поставили термопары только на металл, а потом три месяца не могли понять причину трещин в заготовках.
Инфракрасная термометрия — это не просто направить и измерить. В зоне непрерывного литья постоянно присутствуют пары, пыль и брызги шлака. Обычные ИК-датчики требуют идеальной оптики, что в таких условиях практически недостижимо. Приходится либо постоянно чистить объективы, либо искать решения с продувкой воздухом.
Мы работали с системой от ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' — у них в пирометрах используется специальное покрытие линз, отталкивающее металлическую пыль. Не идеально, но хотя бы позволяет проводить измерения без ежесменного обслуживания. Их сайт https://www.tengyidianzi.ru описывает технологии, но в реальности пришлось дорабатывать крепления — штатные кронштейны не выдерживали вибрации.
Интересный момент: при калибровке ИК-датчиков многие не учитывают излучательную способность окисленной поверхности заготовки. Мы потратили месяц на эксперименты с разными коэффициентами эмиссии, пока не нашли оптимальный для конкретного сорта стали.
ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' как научно-техническое предприятие предлагает комплексный подход — не просто датчики, а всю систему контроля. В их исполнении измерение температуры интегрируется с системой управления процессом. Это важно, потому что разрозненные измерения не дают полной картины.
На их оборудовании есть одна полезная функция — автоматическая коррекция показаний при загрязнении оптики. Система отслеживает уровень сигнала и предупреждает о необходимости очистки. Мелочь, а на практике экономит часы простоя.
При этом я бы не сказал, что их решения идеальны. Например, в условиях нашего цеха пришлось дополнительно экранировать кабели — электромагнитные помехи от оборудования все равно влияли на точность. Но в целом, для поставщик технологий контроля они предлагают достаточно надежные варианты.
Самая распространенная ошибка — неправильный выбор места установки датчиков. Ставили как-то пирометр слишком близко к зоне выхода заготовки — через смену его уже повело от теплового воздействия. Пришлось переделывать всю конструкцию крепления с вынесением на 1.5 метра дальше.
Еще момент — угол измерения. Если поставить датчик под неправильным углом к поверхности заготовки, получаешь погрешность до 15%. Мы сейчас используем специальные угловые кронштейны, но и их периодически нужно проверять — вибрация сбивает настройки.
При настройке программного обеспечения многие забывают про инерционность измерений. В системе от ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' пришлось вручную корректировать алгоритмы сглаживания данных — штатные настройки слишком 'запаздывали' для нашего темпа производства.
Когда руководство спрашивает о целесообразности внедрения системы измерение температуры, всегда приходится объяснять разницу между стоимостью оборудования и потерями от брака. В нашем случае система окупилась за 8 месяцев только за счет снижения количества трещин в заготовках.
Но есть и скрытые затраты — например, на обучение персонала. Операторы привыкли работать 'на глазок', и переучить их читать данные с мониторов оказалось сложнее, чем установить само оборудование.
Сейчас мы используем комбинированную систему: ИК-датчики от ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' плюс термопары в кристаллизаторе. Это дает перекрестную проверку показаний и повышает надежность. Не самый дешевый вариант, но зато уже год работаем без серьезных сбоев в контроле температуры.
Смотрю на новые разработки — появляются системы с машинным зрением, которые могут отслеживать не просто температуру, а температурное поле по всей поверхности заготовки. Это уже следующий уровень, но пока слишком дорого для массового внедрения.
Интересно, что ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' в последнее время развивает направление беспроводных датчиков. Для непрерывного литья это могло бы решить проблему с кабель-трассами, но пока не уверен в надежности связи в условиях цеха.
Лично я считаю, что будущее за гибридными системами, где измерение температуры сочетается с контролем других параметров процесса. Но пока даже базовый температурный контроль нормально работает далеко не на всех производствах — есть куда расти.