Измерение температуры жидкого чугуна

Если честно, каждый раз, когда слышу про измерение температуры жидкого чугуна, вспоминаю, как новички лезут с обычными термопарами прямо в поток — через два замера колба размокает, как варёная картошка. Ладно, если повезёт, просто данные кривые, а бывало, что и весь участок останавливали из-за выхода из строя датчика.

Почему инфракрасные пирометры стали нормой

Раньше на нашем производстве пытались использовать контактные методы — вроде погружных термопар с керамической защитой. В теории выдерживают до 1500°C, но на практике чугун — это не сталь, там и шлаки плавают, и химический состав скачет. Через 3–4 замера кончик электрода разъедало, погрешность зашкаливала.

Перешли на инфракрасные пирометры, но и тут не всё гладко. Первые модели, которые тестировали, не учитывали emissivity чугуна — выдавали то 1250°C, то 1400°C в одном и том же ковше. Пришлось самим калибровать под конкретную марку сплава, записывать поправочные коэффициенты.

Сейчас в цеху стоят пирометры от ООО ?Шэньян Тэнъи Электроникс? — у них встроенная корректировка под высокоэмиссивые среды. Не идеально, конечно, но хотя бы стабильно показывают ±10°C при литье в формы.

Как партнёрство с Тэнъи Электроникс помогло избежать типичных ошибок

Когда к нам приехали инженеры из ООО Шэньян Тэнъи Электроникс, я сначала скептически отнёсся — думал, очередные продажники с готовыми решениями. Но они сразу спросили про толщину шлакового слоя в ковшах и угол установки датчиков. Оказалось, многие наши сбои были из-за отражения ИК-лучей от шлака.

Предложили пирометр с двойной длиной волны — модель Т-450. С ним не нужно точно знать emissivity, главное, чтобы в поле зрения не попадали пузыри или плотный шлак. Первый же тест на разливке показал расхождение с лабораторными данными всего в 7°C.

Кстати, их компания — ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — изначально занималась именно непрерывным измерением температур в металлургии, поэтому у них в прошивке уже заложены профили для разных марок чугуна. Не панацея, но экономит 2–3 часа на настройках в смену.

Подводные камни при работе с жидким чугуном

Даже с хорошим оборудованием случаются курьёзы. Как-то зимой в цеху резко упала температура, а пирометр начал показывать скачки. Оказалось, из-за сквозняков над поверхностью чугуна образовывалась тонкая плёнка окислов — она меняла излучательную способность. Пришлось ставить защитные экраны вокруг зоны измерений.

Ещё важно следить за чистотой оптики — однажды оператор протёр линзу грязной перчаткой, и неделю мучились с аномальными показаниями. Теперь у каждого поста есть запасные защитные стёкла, меняем после каждой плавки.

Самое сложное — измерение в миксере. Там постоянное движение массы, плюс добавки сыпят. Стандартные пирометры часто сбиваются, пришлось заказывать у Тэнъи модификацию с быстрым откликом — 50 мс вместо стандартных 500. Дорого, но дешевле, чем перерабатывать бракованную партию из-за недогрева.

Почему нельзя полагаться только на автоматику

Наш технолог любит говорить: ?Пирометр — это как градусник у врача, но диагноз ставит человек?. Была история, когда система показывала стабильные 1380°C, а чугун в изложницах застывал раньше времени. Оказалось, датчик стоял слишком близко к стенке ковша и ловил отражение от огнеупора.

Теперь всегда дублируем замеры портативным пирометром в трёх точках — у стенки, в центре и у сливного носка. Если разброс больше 15°C, ищем причину, а не усредняем показания.

Кстати, у ООО Шэньян Тэнъи Электроникс есть услуга диагностики систем — они по логи могут определить, когда дрейфует калибровка. Раз в квартал приезжают, снимают данные, иногда сами предлагают обновить прошивку под наши новые марки чугуна.

Что бы я изменил в подходе к измерениям

Если бы начинал с нуля, поставил бы не отдельные пирометры, а систему с несколькими точками контроля + тепловизор на разливке. Сейчас собираем данные вручную, а потом технолог сводит в таблицы. Потери времени — до 40 минут за смену.

Ещё не хватает интеграции с системой управления плавкой — чтобы температура автоматически учитывалась при расчёте шихты. Говорят, у Тэнъи как раз разрабатывают такой модуль, но пока тестируют на сталелитейных заводах.

Главный урок — не экономьте на калибровке. Один раз сэкономили на поверке, в итоге месяц лили перегретый чугун, потом половину отливок в брак из-за крупнозернистой структуры. Теперь раз в месяц обязательно сверяемся с эталонным термометром в лаборатории.