Измерение температуры жидкого чугуна завод

Когда говорят про измерение температуры жидкого чугуна, многие представляют просто термопара в ковше — но на деле всё сложнее. Жидкий чугун — это не расплавленная сталь, у него своя специфика: быстрое окисление, шлаковая корка, которая мешает, плюс температурный градиет по глубине. Часто вижу, как новые технологи пытаются применять стальные методики к чугуну — и получают погрешность в 30-40 градусов. А это уже брак в отливке.

Почему обычные термопары не всегда работают

Брали как-то стандартный платино-родиевый термопар — вроде бы надёжный, для сталелитейки подходит. Но в чугуне — быстро выходит из строя. Оказалось, сера в чугуне активно взаимодействует с защитной кварцевой трубкой, плюс тепловой удар при погружении. Через 5-6 замеров уже виден дрейф показаний. Пришлось переходить на специализированные термопары с защитой от химической агрессии. Даже небольшая разница — скажем, 1350°C вместо 1320°C — ведёт к изменению структуры графита в отливке.

Ещё момент — глубина погружения. Если недостаточно глубоко — измеряешь температуру шлакового слоя, а не металла. Бывало, показывал 1280°C, а при контрольном замере тем же прибором, но с правильным погружением — уже 1340°C. Разница критическая.

Сейчас многие цеха переходят на бесконтактные пирометры — но и тут свои подводные камни. Пыль, пары, оксидная плёнка на поверхности чугуна — всё это влияет на излучение. Калибровать приходится под конкретные условия, и не раз в год, а чаще.

Инфракрасные технологии: где они реально выручают

Наш цех несколько лет назад начал пробовать инфракрасные пирометры от ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — сначала скептически, потому что до этого пробовали аналоги, которые плохо работали при запылённости. Но тут — другое дело. У них в приборах используется алгоритм компенсации помех, плюс спектральный диапазон подобран под жидкий чугун. Не буду говорить, что идеально, но стабильность замеров улучшилась.

Особенно выручает в ситуациях, когда нужно измерить температуру в желобе или миксере — туда контактным методом не полезешь. Хотя и тут есть нюанс: если поверхность покрыта шлаком, показания будут занижены. Приходится дожидаться момента, когда шлак сдвинется.

Кстати, на их сайте tengyidikanzi.ru есть технические заметки по калибровке именно для чугуна — мы ими пользовались, когда настраивали систему. Не реклама, а чисто практический опыт: их рекомендации по установке пирометров под углом 15-20 градусов к поверхности действительно снизили влияние паров.

Типичные ошибки при непрерывном контроле

Пытались внедрить систему непрерывного измерения вдоль разливочного желоба — казалось бы, логично. Но столкнулись с тем, что пирометр постоянно загрязняется брызгами. Через час работы — уже налёт, и точность падает. Пришлось ставить систему продувки воздухом, но это создаёт дополнительные потоки, которые охлаждают поверхность металла — опять погрешность.

Ещё один момент — настройка эмисситивности. Многие выставляют стандартные 0.8-0.85 для чугуна, но на практике — зависит от химического состава партии. Если в чугуне повышенный кремний, излучательная способность другая. Мы теперь при каждой плавке берем контактный замер для верификации — и корректируем настройки пирометра.

Была история, когда из-за неправильной настройки эмисситивности перегрели чугун на 50°C — получили повышенный выгорак кремния и брак в отливках. Теперь всегда держим под рукой таблицы поправок для разных марок чугуна.

Калибровка и поверка: не для галочки

В цеху часто калибруют оборудование 'по графику' — раз в квартал, например. Но с пирометрами для чугуна это не проходит. Из-за постоянных термических нагрузок и вибраций от оборудования — дрейф показаний может происходить быстрее. Мы сейчас делаем контрольные замеры эталонным термопаром раз в две недели — и если видим расхождение больше 10°C — сразу отправляем на поверку.

Кстати, ООО Шэньян Тэнъи Электроникс предоставляет услуги поверки на месте — это удобно, не нужно демонтировать оборудование. Их инженеры приезжают с мобильной поверочной установкой — за пару часов всё проверяют. Хотя в последний раз был курьёз — их установка не прошла наш контроль доступа по температуре (нужно было охлаждать дольше), пришлось импровизировать.

Важный момент — калибровать нужно не только сам пирометр, но и систему очистки объектива. Если загрязнение не удаляется полностью — это вносит дополнительную погрешность, которую сложно учесть.

Практические советы по организации процесса

За годы работы выработали простые правила: всегда иметь резервный прибор (желательно другого принципа действия — например, оптический пирометр про запас), вести журнал расхождений между контактными и бесконтактными замерами, и обучать операторов не просто снимать показания, а оценивать их достоверность по косвенным признакам — цвету поверхности, текучести металла.

Ещё один лайфхак — размещать пирометры не строго вертикально, а с небольшим наклоном. Так брызги меньше оседают на объективе. И регулярно чистить не только сам прибор, но и зону вокруг — пыль от материалов ковшей тоже влияет на измерения.

Сейчас многие увлекаются автоматизацией — ставят системы сбора данных и построения графиков. Это хорошо, но не стоит полностью доверять автоматике. Всегда нужен человеческий контроль — оператор, который заметит, что 'что-то не так' раньше, чем система выдаст аварию.

Вместо заключения: что ещё важно

Измерение температуры жидкого чугуна — это не просто техническая процедура, а скорее ремесло. Нужно учитывать множество факторов: от состава шихты до состояния футеровки ковша. Иногда кажется, что показания прибора не соответствуют реальности — и чаще всего так и есть, просто нужно понять, почему.

Современное оборудование, вроде того, что предлагает ООО Шэньян Тэнъи Электроникс, конечно, облегчает задачу — но не заменяет опыт. Лучшие результаты у нас получаются, когда сочетается точная аппаратура с грамотным оператором, который понимает физику процесса.

И да — никогда не экономьте на обслуживании измерительного оборудования. Ремонт бракованных отливок обходится дороже, чем регулярная поверка и своевременная замена расходников. Проверено на практике не раз.