Измеритель температуры жидкого чугуна заводы

Если кто-то думает, что измерение температуры жидкого чугуна — это просто воткнул термопару и снял показания, то он никогда не стоял у конвертера в три часа ночи, когда датчик плавится как масло на раскалённой сковородке.

Почему обычные термопары не работают с жидким чугуном

Начнём с того, что стандартные термопары типа К или S в контакте с жидким чугуном живут не больше 10-15 секунд. Температура °C — это ещё полбеды, химическая агрессивность расплава просто съедает защитные чехлы. Помню, на Череповце пробовали керамические чехлы — через три замера пошли трещины.

Особенно проблемно в зоне выпуска металла из доменной печи. Там кроме температуры нужно учитывать скорость потока, наличие шлака, да и просто человеческий фактор — оператор может не успеть снять показания до разрушения датчика.

Именно поэтому начали развиваться бесконтактные методы. Но и тут не всё просто — излучательная способность чугуна меняется в зависимости от химического состава, да и пары над расплавом сильно мешают измерениям.

Инфракрасные пирометры — панацея или новые проблемы

Когда мы впервые установили инфракрасный измеритель температуры жидкого чугуна на разливочной машине, думали — вот оно, решение всех проблем. Но первый же замер показал расхождение в 80 градусов с контрольной термопарой. Оказалось, забыли настроить коэффициент излучения для конкретной марки чугуна.

Сейчас уже накопили целую базу настроек для разных производственных условий. Например, для чугуна с высоким содержанием фосфора нужно ставить ε=0.75, а для перегретого — до 0.82. Это те нюансы, которые в инструкциях не пишут.

Кстати, про ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — их пирометры серии TY-IFM мы тестировали в прошлом году. Неплохая стабильность показаний, но пришлось дорабатывать систему охлаждения — в цехе конвертерного производства температуры под 60°C, а электроника этого не любит.

Особенности установки измерителей на действующих заводах

Самое сложное — не выбрать оборудование, а грамотно его установить. Типичная ошибка — монтировать датчик прямо над лёткой. Через неделю он будет покрыт слоем шлака и пыли, и никакая оптика не пробивает.

Мы обычно ставим с небольшим смещением, плюс система продувки воздухом. Но и тут есть нюанс — если воздух подавать под давлением больше 0.3 атм, возникают вихревые потоки, которые искажают температурное поле.

На Магнитогорском комбинате вообще пришлось разрабатывать специальный кронштейн с термоизоляцией — стандартные крепления деформировались от теплового расширения. Мелочь, а без неё вся система работать отказывается.

Калибровка и поверка — где кроются основные ошибки

Многие до сих пор калибруют пирометры по эталонному образцу в лаборатории, а потом удивляются, почему на производстве показания пляшут. Забывают, что в цехе другие условия — вибрация, запылённость, электромагнитные помехи.

Мы всегда проводим финальную калибровку на работающем оборудовании, используя выборочные замеры термопарами быстрого реагирования. Да, они сгорают за несколько замеров, но это даёт реальную картину.

Кстати, на сайте https://www.tengyidianzi.ru есть довольно адекватная методика поверки в полевых условиях. Мы её немного адаптировали под наши реалии — добавили контрольные точки на разных этапах технологического процесса.

Пример с конкретного производства

На одном из уральских заводов стояла задача снизить перерасход кокса при выплавке чугуна. Анализ показал, что основная проблема — неточное определение температуры на выпуске. Старые системы давали погрешность до 50°C, что приводило к перерасходу топлива.

После установки системы непрерывного контроля от ООО Шэньян Тэнъи Электроникс удалось не только стабилизировать температурный режим, но и выявить интересную закономерность — оказалось, ночные смены систематически недогревали чугун, пытаясь сэкономить на топливе.

Сейчас по их оборудованию накоплен опыт эксплуатации около двух лет. Из минусов — довольно дорогие запасные части, из плюсов — стабильная работа в условиях сильной запылённости. Хотя блок обработки сигнала пришлось выносить в отдельный шкаф с кондиционированием.

Что в итоге работает на практике

Сейчас склоняюсь к гибридным системам — инфракрасный пирометр как основной инструмент плюс выборочный контроль контактным методом для верификации. Особенно важно это при переходе на новые марки чугуна или изменении шихтовых материалов.

Из конкретных моделей могу отметить TY-IFM-287 — неплохо показал себя при работе с жидким чугуном в ковшах. Хотя его стоимость многих отпугивает, но когда считаешь потери от неправильного температурного режима...

Вообще, тема измерителей температуры для металлургии — это постоянный поиск компромисса между точностью, надёжностью и стоимостью. Идеального решения нет, но есть рабочие варианты, которые позволяют держать процесс под контролем. Главное — не верить рекламным буклетам, а тестировать в реальных условиях.