Измерение температуры поверхности заготовки заводы

Когда речь заходит об измерении температуры поверхности заготовки, многие технологи до сих пор полагаются на устаревшие контактные методы, хотя инфракрасные пирометры уже лет десять как доказали свою эффективность в прокатных цехах.

Почему старые методы не работают на современных линиях

Помню, как в 2018 на Череповецком меткомбинате пытались использовать термопары для контроля температуры слитков. Основная проблема - инерционность измерений. К тому моменту, когда термопара показывала реальную температуру, заготовка уже успевала пройти через три клети стана.

Еще сложнее с окалиной - она создает переменный коэффициент излучения, что вообще сводит на нет точность контактных методов. Приходилось постоянно останавливать прокатку для чистки датчиков, что приводило к потерям производительности.

Инфракрасные пирометры решают эти проблемы, но требуют правильного монтажа и настройки. Например, угол измерения должен быть не менее 30 градусов к поверхности, иначе отражения от раскаленного металла искажают показания.

Особенности выбора оборудования для разных участков

На участке нагревательных печей лучше всего показывают себя двухцветные пирометры - они менее чувствительны к изменению коэффициента излучения. А вот на чистовой группе клетей уже нужны высокоскоростные приборы с временем отклика менее 10 мс.

ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' поставляет как раз такие системы - у них есть модель TY-IR-2800, которую мы тестировали на горячей прокатке. Особенность в том, что она выдерживает прямое воздействие водяных паров от систем охлаждения.

Важный момент: при измерении температуры поверхности алюминиевых сплавов нужны специальные фильтры для узких спектральных диапазонов. Обычные пирометры здесь дают погрешность до 15% из-за особенностей отражения.

Типичные ошибки монтажа и их последствия

Самая распространенная ошибка - установка пирометра прямо напротив смотрового окна без системы продувки. За неделю оптику забивает пылью и окалиной, и точность падает в ноль.

Еще хуже, когда монтажники экономят на охлаждающих кожухах. При температуре окружающей среды выше 60°C электроника пирометров начинает 'плыть', причем неравномерно - дрейф показаний может достигать 3-5% в смену.

На своем опыте убедился: лучше потратиться на качественную систему воздушного охлаждения с фильтрами, чем потом переделывать всю систему измерений. Кстати, на сайте https://www.tengyidianzi.ru есть хорошие схемы правильного монтажа - мы по ним ориентировались при модернизации на ММК.

Калибровка в промышленных условиях

Многие забывают, что калибровать пирометры нужно не по эталонному образцу в лаборатории, а непосредственно в рабочих условиях. Мы разработали методику с использованием переносной печи сопротивления - устанавливаем ее прямо в цеху рядом с контролируемой зоной.

Особенно важно проводить калибровку при изменении марки стали или сплава. Например, при переходе с углеродистой на нержавеющую сталь коэффициент излучения меняется с 0.85 до 0.65, что требует полной перенастройки системы.

Специалисты ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' помогали нам настраивать систему на новом стане 3500 - приезжали с мобильной калибровочной установкой. Их подход к непрерывному измерению температуры действительно учитывает реальные производственные условия.

Экономический эффект от точных измерений

После внедрения системы инфракрасного контроля на участке горячей прокатки удалось снизить брак по пережогу на 23%. В деньгах это около 400 тысяч рублей экономии только на одном стане.

Еще более значительный эффект - увеличение стойкости валков. Когда температура прокатки стабильна, ресурс рабочих валков увеличивается на 15-20%. Меньше простоев на замену - выше производительность.

Сейчас рассматриваем расширение системы на участок термообработки - там требования к точности еще выше, до ±5°C. Возможно, будем использовать комбинированную систему из пирометров и тепловизоров.

Перспективы развития технологий измерений

Современные тенденции - это многоточечные системы контроля и интеграция с АСУ ТП. Недостаточно просто измерять температуру, нужно чтобы система сама корректировала режимы прокатки или нагрева.

Интересное решение предлагает ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' в своих новых разработках - встроенная диагностика состояния футеровки печи по тепловым потокам. Это уже следующий уровень использования температурных данных.

Лично я считаю, что будущее за гибридными системами, где данные с пирометров дополняются компьютерным зрением для анализа состояния поверхности. Но это пока в стадии экспериментов - промышленных решений еще нет.