Измерение температуры жидкой стали в реальном времени производители

Когда слышишь про измерение температуры жидкой стали в реальном времени, многие представляют себе просто термопару в ковше. На деле же — это постоянная борьба с шлаком, температурными градиентами и тем, что сталь просто не хочет стоять на месте как хороший лабораторный образец.

Почему старые методы уже не работают

Раньше на нашем комбинате пытались использовать контактные методы. Помню, как инженеры ходили с переносными пирометрами — замер сделал, данные записал, в цех вернулся. А за это время температура в ковше уже успела просесть на 20-30 градусов. Для некоторых марок стали — это уже критично.

Особенно проблемно было в момент разливки. Термопара выходит из строя после 3-4 плавок, плюс каждый контакт с расплавом — это риск включений. Технологи жаловались, что по таким точечным замерам нельзя точно настроить систему охлаждения машины непрерывного литья заготовок.

Инфракрасные пирометры общего назначения тоже подводили. Дым, пар, окалина — и вот уже показания прыгают на 50 градусов в разные стороны. Приходилось делать по 10-15 замеров и усреднять, а это время, которого в металлургии обычно нет.

Переход на непрерывный мониторинг

Первые попытки внедрить систему постоянного контроля мы начали лет семь назад. Купили немецкий комплекс — дорогой, с кучей датчиков. Но оказалось, что их инфракрасные сенсоры не справляются с нашей запыленностью. Система постоянно требовала продувки, а в условиях цеха это означало простои.

Потом попробовали российскую разработку — вроде бы неплохо, но с калибровками была беда. Через месяц работы показания начинали 'уплывать', причем неравномерно по диапазону температур. Для низкоуглеродистых сталей еще терпимо, а для инструментальных — уже катастрофа.

Сейчас работаем с системой от ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — https://www.tengyidianzi.ru. Они как раз специализируются на инфракрасных технологиях для непрерывного измерения. Не скажу, что идеально, но хотя бы понимают металлургические реалии.

Технические нюансы, о которых не пишут в инструкциях

Самое сложное — не измерить температуру, а измерить ее там, где нужно. В большом ковше возникает расслоение по высоте — сверху холоднее, ближе к стопору теплее. Приходится ставить несколько датчиков на разной высоте, но тогда возникает вопрос калибровки их между собой.

Еще момент — излучательная способность. Для разных марок стали она плавает, плюс зависит от состояния поверхности. Если много окислов — показания занижаются. Мы для каждой марки ведем свою базу поправочных коэффициентов, хотя производители обычно рекомендуют универсальные значения.

Система от Тэнъи Электроникс использует многодиапазонное измерение, что частично решает проблему с изменением излучательной способности. Но все равно раз в смену сверяем с погружаемым датчиком — на всякий случай.

Практические кейсы и ошибки

Был у нас случай на МНЛЗ — поставили датчик температуры прямо напротив зоны вторичного охлаждения. Вроде логично — контролируем температуру перед зоной кристаллизации. Но оказалось, что брызги воды постоянно попадают на объектив, искажая показания.

Пришлось переставлять под углом и делать дополнительную воздушную завесу. Теперь техобслуживание раз в неделю — чистить оптику от налета.

Другой пример — в ковше-печи. Там температурный градиент еще больше, плюс электроды создают помехи. Ставили экраны, меняли расположение датчиков — в итоге остановились на схеме с тремя точками контроля по высоте с фильтрацией помех.

Что дает непрерывный контроль на практике

Когда только внедряли систему, думали — ну будет точнее температура, и что? На деле оказалось, что главная выгода — в стабильности процесса. Теперь оператор видит не разовые замеры, а тренд. Если температура падает быстрее обычного — значит где-то проблемы с теплоизоляцией.

На разливке особенно заметно — раньше по конечной температуре в ковше пытались предсказать поведение стали в кристаллизаторе. Теперь видим реальный профиль температуры по всей длине технологического процесса.

Для производители измерительного оборудования это должно быть ключевым моментом — важно не просто продать датчик, а понять, как его данные будут использоваться в контуре управления. ООО Шэньян Тэнъи Электроникс в этом плане правильно делает, что предоставляет не просто оборудование, а методики интеграции в технологический процесс.

Перспективы и ограничения технологии

Сейчас смотрим в сторону совмещения данных о температуре с другими параметрами — химическим составом, скоростью разливки. Если бы система могла в реальном времени корректировать режим охлаждения на основе фактической температуры... Пока это делается полуавтоматически.

Ограничение — все же инфракрасные методы чувствительны к условиям в цехе. При серьезном задымлении или сильной вибрации все равно нужны дополнительные средства контроля.

Из новинок интересно было бы попробовать беспроводные датчики — меньше проблем с прокладкой кабелей в агрессивной среде. Но пока не уверен в их надежности при длительной работе в условиях сталелитейного цеха.

Выводы для специалистов

Главное — понимать, что система измерения температуры в реальном времени это не просто датчик, а комплексное решение. Нужно учитывать и расположение, и защиту от среды, и интеграцию с АСУ ТП.

На своем опыте скажу — начинать лучше с пилотного участка, где можно отработать все нюансы. У нас сначала поставили на одну МНЛЗ, полгода доводили до ума, и только потом тиражировали на остальные.

Компании вроде ООО Шэньян Тэнъи Электроникс полезны именно тем, что предлагают не абстрактное оборудование, а решения под конкретные технологические процессы. Их специалисты хотя бы понимают разницу между измерением в ковше и в промежуточном ковше.