Измерение температуры жидкой стали в реальном времени

Когда слышишь про измерение температуры жидкой стали в реальном времени, многие представляют себе красивые графики на экране и идеальные данные. Но в реальности всё иначе — это постоянная борьба с шлаком, пылью и температурными скачками, где каждая десятая градуса на счету.

Почему старые методы уже не работают

Раньше обходились периодическими замерами погружными термопарами. Помню, как на одном из уральских комбинатов пытались таким способом контролировать плавку — разница между замерами доходила до 25°C. Металл то недогревали, то пережигали.

Особенно проблемно в конвертерах — там где счет идет на минуты. Опустил зонд — уже через 40 секунд его конец плавится, а реальную температуру ты так и не поймал. Приходилось работать 'на глазок', что в итоге выливалось в брак.

Сейчас многие переходят на пирометры, но и тут свои нюансы. Если окно наблюдения забивается дымом или шлаком — показания прыгают как сумасшедшие. Приходится постоянно чистить, калибровать, да и угол установки критически важен.

Инфракрасные системы: теория против практики

Наша компания ООО Шэньян Тэнъи Электроникс как раз специализируется на инфракрасных решениях для непрерывного контроля. Но когда привозили первые прототипы на челябинский завод, столкнулись с неожиданным — излучательная способность жидкой стали постоянно меняется в зависимости от состава шлака.

Пришлось разрабатывать алгоритмы автоматической коррекции. Сейчас используем двухволновые пирометры, которые сравнивают показания на разных длинах волн. Но и это не панацея — при сильной запылённости всё равно возникают погрешности.

На сайте tengyidianzi.ru мы честно пишем про погрешность ±3°C, но на практике добиваемся ±1.5°C при правильной настройке. Хотя новички часто не могут воспроизвести этот результат — не хватает опыта калибровки под конкретные условия.

Монтаж и эксплуатация: где кроются главные проблемы

Самая частая ошибка — неправильный выбор точки измерения. Ставят датчик напротив зоны максимального нагрева, а потом удивляются завышенным показаниям. Нужно учитывать динамику движения металла в ковше.

Системы охлаждения — отдельная головная боль. Воду подаешь под слишком высоким давлением — появляется конденсат на окне датчика. Снижаешь давление — перегревается корпус. Приходится искать баланс для каждого конкретного места установки.

Вибрация от оборудования — еще один убийца точности. На одном из заводов пришлось переделывать крепление три раза, пока не добились стабильных показаний. Помогли амортизирующие прокладки специальной конструкции.

Кейсы из практики: что сработало, а что нет

На азотно-сталеплавильном производстве в Липецке пробовали ставить три датчика по периметру ковша. Идея была в том, чтобы усреднять показания. Но на практике это только увеличило расхождения — оказалось, температурный градиет в ковше достигает 15-20 градусов.

А вот на ММК удачный опыт — установили наш пирометр Тенги-ИК7 с системой продувки окон сжатым воздухом. Показания стабилизировались, хотя сначала сомневались — не будет ли воздушный поток влиять на температурное поле.

Самый провальный случай был на мини-заводе в Сибири — там решили сэкономить и поставили датчик без термокожуха. Через две смены электроника вышла из строя от перегрева, хотя по паспорту устройство должно было выдерживать такие температуры.

Перспективы развития технологии

Сейчас экспериментируем с беспроводной передачей данных — на больших цехах кабельные линии постоянно выходят из строя от высокой температуры и вибрации. Но пока надежность оставляет желать лучшего, особенно в условиях сильных электромагнитных помех.

Интересное направление — совмещение данных температурного контроля с системой управления плавкой. Если научиться в реальном времени корректировать режим по фактической температуре металла — можно серьезно экономить энергию.

На нашем сайте есть технические решения для разных сценариев, но всегда подчеркиваем — универсальных решений не бывает. Каждое производство требует индивидуальной настройки и, главное, понимания физических процессов.

В итоге хочу сказать — измерение температуры жидкой стали в реальном времени это не про красивые графики, а про грязную практическую работу. Но когда удается добиться стабильных показаний — экономический эффект превосходит все ожидания.