Контроль температуры в промежуточном ковше

Если честно, до сих пор встречаю мастеров, которые считают контроль в промежуточном ковше формальностью — мол, главное выдержать температуру в печи. А потом удивляются, почему пошли раковины в слитках. На самом деле именно здесь, в этом самом промежуточном звене, и кроется 70% проблем с качеством стали.

Почему стандартные методы не всегда работают

Вспоминаю один цех, где стабильно были проблемы с перегревом металла. Ставили термопары — показания вроде бы в норме, а при разливке поверхность ковша светится неестественно ярко. Оказалось, термопары фиксировали температуру только в одной точке, а по факту был выраженный градиент по высоте.

Как-то пришлось столкнуться с ситуацией, когда перепад между верхним и нижним слоем достигал 40°C. Причем это выяснилось случайно — во время планового ремонта запустили экспериментальный замер в трех уровнях. После этого стали использовать многоточечный контроль температуры в промежуточном ковше — проблема ушла.

Кстати, о термопарах — их ресурс в условиях постоянных тепловых ударов редко превышает 2-3 месяца. Особенно в ковшах средней емкости, где термические нагрузки максимальные. Приходится постоянно сверяться с эталонными приборами, иначе постепенно накапливается погрешность.

Инфракрасные системы: наш опыт внедрения

Года три назад начали тестировать инфракрасные пирометры от ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' — https://www.tengyidianzi.ru. Первое время были сомнения: как они поведут себя в условиях интенсивной запыленности? Но их разработки для непрерывного измерения температуры показали хорошую стабильность.

Особенно оценили модель с системой продувки оптики — это решило проблему оседающей пыли на линзах. Хотя пришлось повозиться с настройкой угла установки — если направить строго перпендикулярно, отражалась неравномерность поверхности металла.

Сейчас используем их системы в комплексе: один пирометр на сливном желобе, второй — непосредственно над зеркалом металла. Разница в показаниях не должна превышать 15°C, иначе это сигнал о проблемах с теплоизоляцией ковша.

Типичные ошибки при эксплуатации

Самая распространенная — установка датчиков без учета зоны подогрева. Как-то в соседнем цехе жаловались на постоянные перепады, а оказалось — смонтировали измерители прямо напротив горелок. Естественно, фиксировали не температуру металла, а отраженное тепло.

Еще момент: многие забывают про тепловое расширение конструкций. Был случай, когда кронштейн с датчиком постепенно деформировался от постоянного нагрева — за месяц сместился на 10 см. Показания стали плавать, а причину искали две недели.

Важно учитывать и состояние футеровки. Сильно изношенная футеровка приводит к повышенным теплопотерям, и система начинает 'врать' — показывает более низкую температуру, чем есть на самом деле. Приходится вводить поправочные коэффициенты.

Практические нюансы для разных марок стали

С низколегированными сталями относительно просто — допустимый диапазон 20-25°C. А вот с высокоуглеродистыми уже сложнее — там разбег не более 10°C, иначе меняется структура слитка.

Запомнился случай с одной партией конструкционной стали — вроде бы все параметры в норме, а при прокатке пошли трещины. Оказалось, проблема в локальном перегреве в зоне слива. Теперь обязательно делаем замеры в трех точках: у стенки, в центре и у сливного отверстия.

Для нержавеющих марок вообще отдельная история — там даже 5°C перегрева критичны для содержания хрома. Приходится использовать пирометры с узким спектральным диапазоном, обычные слишком грубо работают.

Как мы организовали систему мониторинга

Сейчас у нас работает трехуровневая система: локальные датчики на каждом ковше, централизованный сбор данных и автоматическое оповещение при выходе за пределы допусков. Критические отклонения сразу дублируются смс-сообщениями.

Интересно, что сначала хотели купить готовую систему у европейского производителя, но их решение не учитывало наши реалии — например, частые отключения электроэнергии. Пришлось дорабатывать с отечественными инженерами.

Особенно полезной оказалась функция построения тепловых карт — визуализация температурного поля помогает быстро находить аномалии. Хотя сначала к этому относились скептически — казалось, лишняя информация.

Экономический эффект и скрытые преимущества

После внедрения нормального контроля температуры в промежуточном ковше брак снизился на 7% — это только по официальной статистике. А еще есть косвенные эффекты: увеличение стойкости футеровки, снижение расхода ферросплавов.

Рассчитывали окупаемость оборудования за год, а вышло за 8 месяцев — в основном за счет уменьшения количества доводок химического состава. Когда точно знаешь температуру, легче корректировать легирование.

Кстати, о ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' — их системы показали себя лучше многих аналогов именно в условиях нашего производства. Научно-технический подход к разработке чувствуется — видно, что делали не 'для галочки', а с пониманием технологических процессов.

Что еще важно помнить

Никакая автоматика не заменит регулярной поверки. Раз в месяц обязательно сравниваем показания с переносными калиброванными пирометрами — находили расхождения до 12°C на некоторых каналах.

Обслуживающий персонал — отдельная тема. Приходится постоянно обучать, потому что новички часто пытаются 'подкрутить' показания, если они выходят за норму. Объясняем, что лучше вовремя заметить проблему, чем скрыть ее.

В целом, если подводить итоги — нормальный контроль температуры в ковше это не просто соблюдение технологии, а реальный инструмент экономии. Главное — не экономить на качестве измерительного оборудования и не забывать про человеческий фактор.