Контроль температуры во вторичной зоне охлаждения заводы

Если честно, многие до сих пор путают вторичное охлаждение с первичным — мол, подали воду на слиток и всё. А ведь именно вторичная зона определяет, не пойдут ли трещины по границам зерен. Мы в ООО Шэньян Тэнъи Электроникс через это прошли, когда налаживали систему для одного уральского МК.

Почему ручные замеры уже не работают

Раньше технолог с пирометром бегал — казалось бы, просто. Но на выходе получали колебания до 50°C между плавками. Особенно в зоне вторичного охлаждения, где идет перекристаллизация аустенита.

Как-то на Череповецком комбинате видел, как из-за ручного контроля рекуператор выходил из строя на третьем месяце. Там ведь температура поверхности слитка должна держаться в коридоре 850-900°C, а без постоянного мониторинга её просто не поймать.

Кстати, наш инфракрасный сканер ТЕ-304 как раз для таких случаев создавали — он не просто фиксирует точки, а строит тепловую карту всей зоны. Но об этом позже.

Инфракрасные пирометры: кажущаяся простота

Многие заводы до сих пор ставят дешевые одноцветные пирометры. А потом удивляются, почему показания скачут при изменении коэффициента излучения.

На примере контроля температуры для слябовой МНЛЗ мы пробовали ставить три типа пирометров. Двухцветный хоть и дороже, но зато не требует точного знания эмиссионной способности окалины.

Кстати, про окалину — её толщина меняется по длине зоны охлаждения, поэтому калибровать систему надо под каждый участок отдельно. Мы в Тэнъи как раз разработали алгоритм автоматической коррекции, который учитывает этот фактор.

Реальные кейсы с наших объектов

В 2021 году на ММК переделывали систему охлаждения заводы для сортовой МНЛЗ. Там стояла старая немецкая система, которая не учитывала локальные переохлаждения в зоне вторичного охлаждения.

После установки наших сканеров ТЕ-304 с шагом 200 мм выяснилось, что в четвертой секции температура падала до 750°C — отсюда и трещины по границам зерен шли.

Пришлось пересчитывать расход воды по секциям — уменьшили на 12% в четвертой и добавили 7% в пятой. Результат — брак упал с 3.2% до 0.8% за месяц.

Типичные ошибки при проектировании систем

Самая частая — ставят датчики только по центру зоны охлаждения. А ведь кромки слитка остывают совершенно по-другому.

На одном из заводов в Липецке из-за этого получали разнотолщинную окалину — где-то 2 мм, где-то 5. Потом на прокатном стане проблемы с захватом были.

Мы сейчас всегда рекомендуем ставить минимум три линии контроля: по центру и в 100 мм от кромок. Да, дороже, но зато видишь полную картину вторичной зоны.

Проблемы калибровки в промышленных условиях

Многие забывают, что инфракрасная техника требует регулярной поверки. Но как это делать на работающей МНЛЗ?

Мы в ООО Шэньян Тэнъи Электроникс разработали мобильный калибратор, который можно подносить к зоне измерения без остановки процесса. По сути — эталонный источник с черным телом, но в защитном кожухе.

На Магнитогорском комбинате такая система работает уже два года — отклонения не более ±3°C против ±15°C при ручной калибровке раз в месяц.

Что в итоге получает завод

Когда всё настроено правильно, технологи видят не просто цифры температуры, а динамику изменения теплосодержатия по длине зоны охлаждения.

На сайте https://www.tengyidianzi.ru есть пример с Новолипецким комбинатом — там после внедрения нашей системы стабилизировалась не только температура, но и сократился расход воды на 18%.

Главное — не гнаться за суперточностью, а обеспечить стабильность процесса. Лучше погрешность 2%, но постоянная, чем 0.5%, которая скачет от плавки к плавке.

Перспективы развития технологии

Сейчас экспериментируем с совмещением ИК-камер и нейросетей — чтобы система сама подстраивала расход воды при изменении марки стали.

Пока тестируем на экспериментальной установке в Шэньяне — алгоритм учится предсказывать температурное поле по первичным параметрам плавки.

Думаю, через пару лет такие системы станут стандартом для новых МНЛЗ. Особенно с учетом того, что металлурги все чаще переходят на высоколегированные стали, где контроль температуры критически важен.