
Когда слышишь про интеллектуальный прибор для измерения температуры жидкой стали поставщики, первое, что приходит в голову — это якобы 'умные' системы с искусственным интеллектом. Но на деле в 80% случаев под этим термином скрывается просто пирометр с функцией записи данных. Помню, как в 2018 году мы закупили партию немецких датчиков с маркировкой 'Smart Sensor', а они оказались обычными инфракрасными пирометрами с Bluetooth-модулем. Именно тогда я понял, что ключевое отличие настоящего интеллектуального прибора — не в наличии цифрового интерфейса, а в алгоритмах компенсации помех от газовой среды и точности при 1650°C.
Большинство поставщиков не указывают в спецификациях главный параметр — скорость отклика при контакте с шлаком. Наш опыт с китайскими аналогами показал: заявленные 0.8 секунды на практике превращаются в 1.5-2 секунды, а за это время состав стали уже меняется. Особенно критично для разливки высоколегированных марок, где даже 50°C погрешности ведут к браку.
Кстати, про измерения температуры жидкой стали — многие забывают про тепловое излучение от стенок ковша. Стандартные пирометры показывают сумму температур, а не самой стали. Мы в 2020 году проводили тесты с двойной калибровкой через ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' — их модель TY-2800 имела встроенную коррекцию по коэффициенту излучения материала футеровки. Результат: погрешность упала с 3% до 0.7%, но пришлось переписывать весь протокол измерений.
Ещё один подводный камень — так называемая 'адаптивность'. В теории прибор должен автоматически подстраиваться под изменение состава стали. На практике же алгоритмы требуют еженедельной поверки по эталонным термопарам. Мы на своем производстве раз в месяц проводим сравнительные замеры тремя разными методами — дорого, но иначе доверия к показаниям нет.
В 2021 году на ММК мы тестировали систему от того же Тэнъи Электроникс — TY-3000S с функцией прогнозирования температуры в промежуточном ковше. Интересно было то, что их алгоритм учитывал не только текущие показания, но и динамику остывания по трем предыдущим плавкам. Первые две недели данные расходились на 8-12°C с контрольными замерами, но после калибровки под местные условия точность вышла на уровень 2°C.
Запомнился случай на Златоустовском меткомбинате: там пытались использовать обычные инфракрасные пирометры для контроля температуры в дуговой печи. После месяца бесполезных данных обратились к нам. Оказалось, что плазма от электродов создает помехи, с которыми справляются только специализированные модели с узкополосными фильтрами — как раз такие, какие делает Шэньян Тэнъи Электроникс в своей линейке TY-4000.
Кстати, про их сайт — там есть технические заметки по юстировке оптики в условиях запыленности. Мы как-раз по этим рекомендациям модернизировали систему продувки защитных стекол на КМК — количество ложных срабатываний снизили на 70%.
Самая распространенная ошибка — покупка приборов без учета градиента температуры по высоте металла. Помню, в 2019 году один из уральских заводов закупил дорогущие японские сенсоры, но их программное обеспечение не учитывало стратификацию в миксере. В итоге пришлось докупать дополнительные выносные датчики и строить температурную карту вручную.
Ещё хуже ситуация с 'универсальными' решениями. Как-то раз нам предлагали систему, которая якобы подходила и для стали, и для алюминия. После тестов выяснилось, что для цветных металлов нужна совершенно другая калибровка спектрального диапазона. Хорошо, что проверили на пробной плавке, а не запустили в работу.
Сейчас при подборе поставщики мы всегда требуем демонстрацию работы именно на нашем типе стали — легированной конструкционной. Последний раз Тэнъи привозили свой комплекс TY-3500L, который показал стабильность ±1.5°C при непрерывном измерении в течении 6 часов. Хотя в документации было заявлено ±1°C — честная погрешность, что редкость для китайских производителей.
Судя по последним разработкам, будущее за системами с машинным обучением. Тот же Тэнъи анонсировал прототип, который анализирует не только температуру, но и визуальную картину поверхности металла. В теории это позволит предсказывать образование шлаковых корок на 2-3 минуты раньше.
Интересное направление — беспроводные сенсоры для измерения в труднодоступных зонах. Но пока с передачей данных через слои шлака есть проблемы — сигнал затухает на 40% уже при толщине покрытия 5 см. В прошлом месяце мы тестировали новую антенную решетку от китайцев, но стабильную связь получили только на расстоянии до 15 метров вместо заявленных 50.
Лично я считаю, что следующий прорыв будет связан с многоточечным измерением. Сейчас все интеллектуальные приборы работают по точечной схеме, а ведь в реальном ковше температурное поле неоднородно. Если бы удалось создать систему из 5-7 синхронизированных датчиков с общей аналитикой — это сократило бы время доводки состава на 20-25%.
На основе нашего 10-летнего опыта с разными поставщиками сформировали простой чек-лист: всегда проверять устойчивость к электромагнитным помехам от печных трансформаторов, требовать наличие встроенной термокомпенсации электроники и уточнять совместимость с вашей системой SCADA.
Особое внимание — к системе охлаждения. Многие забывают, что даже самый точный датчик будет врать, если его оптику прогреет до 80°C. Мы для себя вывели формулу: на каждый час непрерывной работы нужен 15-минутный перерыв с принудительным обдувом. Да, производительность падает, но зато нет внезапных сбоев в конце смены.
И последнее — никогда не экономьте на поверочном оборудовании. Лучше иметь два эталонных термопара от разных производителей, чем потом переплавлять бракованную сталь. Кстати, у Шэньян Тэнъи Электроникс в описании услуг есть интересная услуга — выездная калибровка на производстве. Мы пользуемся раз в квартал, очень выручает при переходе на новые марки стали.