Измерение температуры жидкой стали завод

Если честно, многие до сих пор не до конца понимают, насколько критично точное измерение температуры жидкой стали для всего технологического цикла. Часто сталкиваюсь с мнением, что достаточно пары замеров в ковше — и всё, можно лить. На самом деле, каждый промах на 10-15°C — это потом брак в прокате, который всплывёт через недели.

Почему стандартные методы подводят

Вот смотрите: погружные термопары типа ПП вроде бы надёжны, но на практике — коррозия электродов в шлаке за 40 секунт съедает точность. Помню, в 2019 на ММК пришлось переделывать всю партию рельсовой стали из-за того, что оператор передержал зонд в шлаковом слое. Дорогой урок.

А оптические пирометры? Теоретически — быстро и без контакта. Но забывают про главное: дым над ванной печи постоянно меняет оптический путь. Калибровка 'по чёрному телу' работает только в идеальных условиях, которых в цехе нет никогда.

Кстати, именно после того случая мы начали тестировать систему от ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — их инфракрасные датчики непрерывного контроля как раз заточены под такие условия. Не идеал, но уже лучше большинства решений.

Инфракрасные технологии: где реальная экономия

Сейчас многие кинулись на ИК-технологии, но мало кто считает совокупную стоимость владения. Дешёвый китайский датчик за 300 тысяч рублей может потребовать столько же на обслуживание за год. А вот если брать системы вроде тех, что предлагает tengyidianzi.ru — там другой подход. Они изначально закладывают защиту от запыления и термостабилизацию.

На примере их модели TY-ILT-HS: установили на разливочной машине в Череповце — экономия на термопарах вышла около 2 млн рублей за квартал. Но важно не это, а то, что удалось снизить колебания температуры в промежуточном ковше с ±25°C до ±8°C.

Хотя признаю — сначала скептически отнёсся к их заявлению про 'непрерывное измерение через 5 метров дыма'. Оказалось, там многое зависит от алгоритмов компенсации, которые они держат в секрете.

Типичные ошибки монтажа

Самая грубая ошибка — установка датчика напротив газовых горелок. Видел как на НЛМК пытались сэкономить на монтажных работах — в итоге датчик постоянно фиксировал всплески до 2000°C вместо реальных °C.

Второй момент — охлаждение. Водяное охлаждение обязательно, но если подавать воду ниже точки росы — на линзе конденсат. Пришлось на 'Северстали' ставить проточные подогреватели перед датчиками.

И да, про чистку оптики — многие забывают, что в цехе оседает не просто пыль, а электропроводная окалина. Обычной воздушной продувки недостаточно, нужны ультразвуковые очистители. В ООО Шэньян Тэнъи Электроникс кстати сразу предлагают комплексное решение с пневмоочисткой.

Калибровка в полевых условиях

Заводская калибровка — это хорошо, но через месяц работы всё равно плывёт. Выработали свою методику: раз в смену сравниваем показания с погружной термопарой в момент максимально спокойной ванны. Разница больше 12°C — повод чистить оптику и перекалибровывать.

Кстати, у китайских коллег из ООО Шэньян Тэнъи Электроникс интересный подход — они вшили в ПО автоматическую коррекцию по тренду. Система сама отслеживает постепенное изменение показаний и предлагает калибровку. Умно, хотя сначала казалось избыточным.

Важный нюанс: калибровать нужно обязательно на той же марке стали. Как-то пробовали калибровать на Ст3, а работали с нержавейкой — получили систематическую ошибку в 35°C из-за разной эмиссионной способности.

Что не пишут в инструкциях

Ни один производитель не предупредит, что при измерении температуры жидкой стали в кислородном конвертере нужно учитывать вибрацию. Амплитуда всего 2-3 мм, но частота 25 Гц — и через неделю разъёмы разбалтываются. Пришлось разрабатывать дополнительные кронштейны.

Ещё момент: электромагнитные помехи от печей. Кабели датчиков обязательно прокладывать в отдельном экранированном канале, иначе случайные скачки до 500°C гарантированы. Дорабатывали это уже на месте.

И главное — обучение операторов. Самый совершенный датчик бесполезен, если персонал не понимает физических принципов измерения. Проводим теперь обязательные семинары с разбором реальных кейсов, в том числе с привлечением специалистов с tengyidianzi.ru.

Перспективы развития

Сейчас экспериментируем с совмещением данных от ИК-датчиков и тепловизоров. Получается интересная картина — не просто точечное измерение, а распределение температуры по всей поверхности ванны. Пока сыровато, но уже видно, где образуются холодные зоны.

Из новинок присматриваюсь к волоконно-оптическим системам — они вроде как не боятся ни электромагнитных помех, ни высоких температур. Но пока больше лабораторные образцы.

А вот что реально работает — так это предиктивные алгоритмы. Когда на основе данных о температуре в ковше можно спрогнозировать поведение стали в кристаллизаторе. Тут как раз пригодился опыт ООО Шэньян Тэнъи Электроникс в области непрерывного контроля — их база данных по разным маркам сталей оказалась полезной.

В общем, тема далеко не исчерпана. Каждый год появляются новые нюансы, которые заставляют пересматривать казалось бы устоявшиеся процессы. Главное — не останавливаться на 'дедовских' методах и постоянно тестировать новые подходы.