
Когда речь заходит об инфракрасном защитном оптическом стекле для контроля температуры жидкой стали, многие сразу думают о термостойкости — но это лишь верхушка айсберга. В реальности ключевой вызов — сочетание оптической прозрачности в ИК-диапазоне и устойчивости к химической агрессии шлаков и брызг металла. Основные покупатели таких решений — металлургические комбинаты России, где требования к точности (±10°C при 1600°C) часто упираются в качество защитных элементов.
Помню, на Челябинском меткомбинате три года назад попробовали сэкономить, установив кварцевые стекла без антиотражающего покрытия. Результат? Система пирометров выдавала погрешность до 50°C из-за интерференции. Пришлось экстренно менять на стекла с многослойным напылением — те самые, что сейчас поставляет ООО Шэньян Тэнъи Электроникс. Их инженеры тогда грамотно указали на необходимость контроля угла падения излучения — деталь, которую часто упускают.
Ещё частый прокол — игнорирование цикличности температурных нагрузок. Стекло может выдержать постоянные 1200°C, но рассыпаться после 200 циклов 'нагрев-охлаждение'. В таких случаях помогает только сапфировое стекло с армирующей подложкой, хотя его стоимость выше на 40%.
Сейчас многие требуют 'универсальные решения', но в работе с жидкой сталью это иллюзия. Для разливки в МНЛЗ нужны стекла с максимальной термостойкостью, а для ковша — с усиленной защитой от окалины. У Шэньян Тэнъи Электроникс в каталоге есть серия FK-7M как раз для машин непрерывного литья — проверяли на НЛМК, отработала на 15% дольше аналогов.
Российские металлургические предприятия (основные потребители) смотрят не столько на паспортные характеристики, сколько на совместимость с существующим оборудованием. Например, пирометры AMETEK Land требуют стекол с пропусканием в диапазоне 3.9 мкм, а для систем IMPAC важна стойкость к вибрациям.
Цена часто отходит на второй план после первого же сбоя в непрерывном цикле. На 'Северстали' считают: час простоя установки — это 300+ тысяч рублей убытка, поэтому готовы платить за стекла с гарантированным ресурсом. Тут китайские производители вроде Шэньян Тэнъи Электроникс выигрывают за счет гибких условий тестирования — предоставляют образцы под конкретные технологические параметры.
Логистика — отдельный вопрос. Поставки из Европы занимают 6-8 недель, тогда как с Дальнего Востока — максимум 3. Это критично при аварийных заменах. На Магнитогорском комбинате держат сейчас двухмесячный запас стекол, но предпочитают работать с поставщиками, которые могут обеспечить срочные партии за 10-14 дней.
Коэффициент пропускания — не постоянная величина. После 200 часов работы в зоне разливки он падает на 7-12% из-за микротрещин от термоударов. Мы вводим поправочные коэффициенты в программное обеспечение пирометров — без этого уже на вторую неделю измерения 'уплывают'.
Толщина стекла — палка о двух концах. 8-мм вариант лучше держит механические нагрузки, но создает паразитное поглощение. Для точных замеров выше 1500°C рекомендуем 5-6 мм с усиленными креплениями. Кстати, у ООО Шэньян Тэнъи Электроникс есть патент на композитные рамки, снижающие напряжение в местах контакта со корпусом датчика.
Антиконденсационные покрытия — отдельная история. При резком охлаждении (например, при обслуживании ковшей) на стекле образуется плёнка конденсата с частицами пыли. Стандартные гидрофобные покрытия не работают при температурах выше 80°C, поэтому лучше использовать системы продувки очищенным воздухом.
В 2022 году на КМК тестировали три типа стекол в условиях интенсивного окисления. Немецкие образцы показали лучшую стабильность, но китайские аналоги от Шэньян Тэнъи Электроникс оказались на 30% дешевле при сопоставимом ресурсе в 1800 часов. Решающим стало наличие локального склада в Новосибирске — это сократило время реагирования при авариях.
Интересный случай был при измерении температуры в дуговой печи — электромагнитные помехи искажали показания. Пришлось разрабатывать экранированные держатели совместно с инженерами поставщика. Выяснилось, что стандартные крепления создают паразитные термопары при контакте с медными элементами конструкции.
Для вакуумных установок ВДП вообще пришлось искать спецстекла с низким газовыделением. Стандартные образцы выделяли пары натрия при нагреве, что нарушало вакуум. Решение нашли в использовании кварцевых стекол с минимальным содержанием щелочных металлов — такие сейчас есть в линейке у китайских производителей, включая упомянутую компанию.
С 2020 года вижу устойчивый сдвиг в сторону локализации сервиса. Покупатели готовы платить премию за наличие технических специалистов в РФ. ООО Шэньян Тэнъи Электроникс как раз открыли инженерный центр в Екатеринбурге — это дало им преимущество перед европейскими конкурентами.
Срок службы стекол напрямую влияет на TCO системы. Дешёвое стекло за 12 000 рублей, требующее замены раз в месяц, в итоге дороже, чем вариант за 45 000 с ресурсом в полгода. Металлурги научились считать эти риски — особенно после инцидентов с ложными показаниями на установках внепечной обработки.
Спрос на многодиапазонные измерения растёт — сейчас уже недостаточно контролировать только температуру. Нужны стекла, пропускающие в нескольких спектральных диапазонах для одновременного анализа состава шлака. Перспективные разработки в этом направлении есть у китайских и корейских производителей, российские же потребители пока осторожно тестируют такие решения.