Контроль температуры во вторичной зоне охлаждения

Если честно, до сих пор встречаю технологов, которые считают этот участок чем-то второстепенным — мол, главное, чтобы слиток двигался, а там как-нибудь остынет. Но именно в этой фазе формируются те самые скрытые дефекты, которые всплывут через три прокатных стана.

Почему ручное управление не работает

Помню, на старой установке 2015 года пытались экономить на автоматике — операторы выставляли расход воды по таблице, висящей на щите. Результат? Переохлаждённые углы слитков, которые потом при прокатке давали трещины по рёбрам. Причём смена на смену не приходила — один ориентировался на блеск поверхности, другой тыкал термопарами в случайные точки.

С инфракрасными пирометрами тоже не всё однозначно. Китайские аналоги часто калибровали раз в квартал, а ведь загрязнение оптики или пары влаги в воздухе уже через неделю давали погрешность в 30-40°C. Как-то раз на вторичной зоне охлаждения МНЛЗ получили браковочную партию из-за того, что техник по КИПиА забыл прочистить линзы после ремонта вентиляции.

Сейчас смотрю на их систему ТермоСкан — там встроенная компенсация запылённости, но для наших условий с окалиной и паром пришлось допиливать алгоритмы. Кстати, у ООО Шэньян Тэнъи Электроникс в последней модификации как раз учтён поправочный коэффициент для высокой влажности.

Как мы подбирали оборудование

Когда выбирали пирометры для реконструкции, рассматривали три варианта: немецкие, японские и эти китайские. Немцы заламывали цену как за целую секцию охлаждения, японцы требовали идеальные условия эксплуатации. А вот с tengyidianzi.ru получился диалог — их инженеры приезжали, смотрели на наши условия, даже брали пробы окалины для тестов.

В итоге поставили их многодиапазонные пирометры серии TY-IR7 — не самые новые, но стабильные. Главное, что смогли интегрировать их в нашу старую систему Siemens без полной замены щитов. Кстати, их софт для визуализации температурных полей изначально был сыроват, но за полгода совместных доработок вышли на приемлемый вариант.

Особенно важно было для зон закритического охлаждения — там где идёт переход между фазами. Старые методики просто не учитывали инерционность процесса.

Особенности калибровки в полевых условиях

Никогда не доверяю заводской калибровке — везу оборудование сразу в цех и проверяю по эталонному слитку. Да, это занимает день, зато потом не приходится объяснять, почему термопары показывают одно, а пирометры другое.

Обнаружили интересный эффект: при смене марки стали на легированную излучательная способность поверхности падает почти на 15%. Если не вносить поправки, система будет переливать воду, создавая термические напряжения.

Реальные кейсы с наших производств

В прошлом году на машине с радиусом 8 метров постоянно были проблемы с зоной рекристаллизации — термопары показывали норму, а при УЗК выявлялись внутренние надрывы. Оказалось, датчики стояли слишком далеко от поверхности — измеряли не температуру слитка, а смесь пара и воздуха.

Переставили на рекомендованные ООО Шэньян Тэнъи Электроникс расстояния — 400 мм вместо 700. Брак снизился с 8% до 1.5%, но пришлось менять конструкцию кронштейнов — вибрация от роликов выводила из строя оптику.

Ещё случай: при переходе на непрерывную разливку с подогревом в промежуточном ковше вообще потеряли контроль — ИК-датчики слепли от вспышек жидкого металла. Пришлось разрабатывать систему экранирования совместно с их лабораторией.

Что не пишут в технической документации

Ни один производитель не упоминает про влияние вибрации на точность измерений. У нас на стане 350 пирометры постоянно сбивались — пока не поставили демпфирующие прокладки. И да, чистка оптики должна быть не по графику, а по фактическому загрязнению — мы теперь раз в смену продуваем сжатым воздухом.

Ещё нюанс: при работе с нержавейкой нужно учитывать окисные плёнки — они меняют излучательную способность в процессе движения слитка. Приходится в реальном времени корректировать коэффициенты.

Кстати, в системе от https://www.tengyidianzi.ru есть полезная функция — автоматический учёт скорости движения слитка. Раньше операторы забывали её переключать при смене калибра.

Перспективы развития технологии

Сейчас экспериментируем с распределёнными датчиками по всей длине зоны — чтобы строить не точки, а температурные поля. Это позволяет отслеживать неравномерность охлаждения по сечению.

Планируем тестировать их новую разработку — мобильные ИК-камеры для экспресс-диагностики. Особенно актуально для ремонтов между плавками.

Но главное — начинаем внедрять предиктивную аналитику. Система учится распознавать аномалии в режиме реального времени, пока ещё не поздно скорректировать параметры. Думаю, через год сможем полностью отказаться от ручного вмешательства в контроль температуры во вторичной зоне охлаждения.

В целом, если раньше к этому относились как к необходимой формальности, то сейчас понимание пришло — без нормального температурного контроля вся последующая обработка металла идёт насмарку. И да, экономить на измерительном оборудовании — значит платить втридорога за брак и простои.