Измерение температуры в процессе непрерывного литья производители

Если честно, до сих пор встречаю технологов, которые считают температурный контроль на МНЛЗ чем-то второстепенным — мол, график есть график. Но когда видишь, как из-за перегрева на 20°С в кристаллизаторе идет трещина по всей длине слитка, понимаешь: каждый градус здесь буквально на вес золота.

Почему старые методы не работают

Начинали когда-то с термопар контактного типа — классика, казалось бы. Но в условиях непрерывной разливки их ресурс редко превышал две недели. Особенно в зоне вторичного охлаждения, где постоянные перепады влажности и температур выводили из строя даже дорогостоящие немецкие датчики.

Помню, на одном из уральских комбинатов пытались ставить дополнительные точки измерения через каждые 1.5 метра по длине машины. Получилась каша из показаний — разные термопары на одном участке показывали расхождения до 50°С. Позже выяснилось: сказывалось электромагнитное поле от системы подачи расплава.

С инфракрасными пирометрами тоже не сразу подружились. Первые модели 2000-х годов постоянно сбивались из-за пара от системы охлаждения. Приходилось ставить дополнительные воздушные завесы, что удорожало систему в разы.

Инфракрасные технологии: от скепсиса к пониманию

Когда в 2015-м впервые столкнулся с разработками ООО Шэньян Тэнъи Электроникс, многие коллеги крутили у виска. Мол, китайские датчики для непрерывного литья — нонсенс. Но их система компенсации оптических помех действительно работала — проверяли на экспериментальной установке в Череповце.

Ключевым оказался алгоритм динамической калибровки. В отличие от статических европейских систем, их пирометры непрерывного измерения температуры адаптировались к изменению состава шлаковой пленки. Это особенно критично при переходе с одной марки стали на другую.

На их сайте https://www.tengyidianzi.ru сейчас можно увидеть схемы установки датчиков в зоне вторичного охлаждения — расположение действительно продумано с учетом тепловых потоков. Хотя в жизни всегда приходится дорабатывать под конкретную технологическую линию.

Типичные ошибки при внедрении

Самая распространенная — установка пирометров строго по паспорту без учета местных условий. На одном из заводов так и сделали — получили погрешность в 12% из-за вибрации от рольгангов. Пришлось разрабатывать индивидуальные демпфирующие крепления.

Другая история — экономия на системах очистки оптики. В цехе непрерывного литья всегда есть мелкодисперсная пыль, которая за неделю может 'ослепить' даже самый дорогой датчик. Решение нашли простое — пневматические очистители с циклом 15 секунд каждые 2 минуты.

И да, никогда не стоит пренебрегать резервными каналами измерения. Как-то раз на КМК из-за отказа одного датчика пришлось останавливать машину на 6 часов — убытки превысили стоимость всей системы контроля.

Особенности работы с разными марками стали

С низкоуглеродистыми сталями относительно просто — температурный диапазон стабилен. А вот с легированными сплавами начинаются настоящие танцы с бубном. Например, при литье сталей с содержанием хрома выше 15% эмиссионная способность поверхности меняется непредсказуемо.

Тут как раз пригодилась разработка ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — их пирометры с автоматической корректировкой коэффициента излучения. Правда, пришлось почти полгода собирать статистику для разных марок стали — без этого базы данных система работала нестабильно.

Интересный случай был с нержавеющей сталью 321 — оказалось, что титан в составе создает нестабильную окисную пленку, которая 'сбивает' показания. Решили установкой дополнительного датчика контроля толщины шлакового слоя.

Практические советы по обслуживанию

Раз в месяц обязательно проверяю юстировку — смещение всего на 2 градуса уже дает погрешность в 3-5%. Для этого разработали простой метод с эталонным источником температуры, который устанавливается на время простоя машины.

Силовые кабели никогда не прокладываю рядом с сигнальными — на первых объектах наступал на эти грабли, получая наводки от преобразователей частоты. Теперь минимальное расстояние 1.5 метра с обязательным экранированием.

И самое главное — обучение операторов. Часто вижу, как они просто смотрят на цифры на экране, не понимая физического смысла. Провожу обязательные занятия — объясняю, почему при изменении скорости литья на 0.2 м/мин температура в кристаллизаторе должна измениться определенным образом.

Перспективы развития

Сейчас активно тестируем системы предиктивной аналитики — когда по температурному профилю вдоль всей машины можно спрогнозировать вероятность дефектов. Пока результаты обнадеживающие — на 30% снизился брак по трещинам.

Интересное направление — совмещение тепловизоров с ИК-пирометрами. Дает объемную картину температурного поля, но пока дорого для серийного внедрения. Хотя на новых проектах, например в Липецке, уже закладывают такую возможность.

Из последнего — экспериментируем с беспроводной передачей данных от датчиков в зоне вторичного охлаждения. Пока надежность оставляет желать лучшего, но зато избавились от километров кабельных трасс.

Выводы, которые стоило бы сделать раньше

Главный урок — не существует универсальных решений для измерения температуры в процессе непрерывного литья. Каждый завод, каждая машина требуют индивидуального подхода. Даже одинаковое оборудование, установленное в разных цехах, будет вести себя по-разному.

Сейчас при подборе систем всегда запрашиваю историю технологических параметров за последние полгода — без этого даже не начинаю обсуждать конфигурацию. И обязательно предусматриваю возможность модернизации — технологии не стоят на месте.

Если бы лет десять назад кто-то сказал, что буду рекомендовать китайские системы измерения... Но практика показала — в ООО Шэньян Тэнъи Электроникс действительно понимают специфику именно нашего производства. Их оборудование может требовать доработки, но базовые решения грамотные.