Контроль температуры в процессе непрерывной разливки завод

Если вы думаете, что контроль температуры в МНЛЗ — это просто датчики и графики, придётся разочаровать. На практике даже калибровка пирометра в зоне вторичного охлаждения может зависеть от того, как дует ветер в цеху в этот день.

Почему стандартные решения часто не работают

Вот смотрите: большинство технологов требуют держать температуру в промежуточном ковше в жёстком диапазоне °C. Но если лить высоколегированную сталь, тут уже нужен индивидуальный подход — иногда лучше позволить колебания до 1550°C, но стабилизировать скорость подачи шлакообразующих. Один раз на комбинате в Череповце пытались слепо следовать регламенту — получили частые заторы в СНК.

Инфракрасные пирометры — вообще отдельная история. Их показания могут 'плыть' не только из-за паров воды, но и из-за мелкой окалины, которая создаёт оптические помехи. Приходится ставить дополнительные воздушные завесы, но это создаёт новые проблемы с равномерностью охлаждения.

Кстати, про непрерывную разливку — многие забывают, что при переходе с одной марки стали на другую температурный профиль должен меняться плавно, а не скачком. Как-то раз наблюдал, как на Магнитке пытались за два часа перенастроить всю систему — закончилось тем, что 30 метров слитка пошли в переплав.

Оборудование, которое действительно выдерживает условия цеха

За 15 лет работы перепробовал пирометры пяти разных производителей. Немецкие точнее, но наши лучше переносят вибрацию. Сейчас тестируем систему от ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — у них интересное решение для контроля температуры кристаллизатора через ИК-камеру с водяным охлаждением.

Кстати, если кому-то нужно — на их сайте https://www.tengyidianzi.ru есть спецификации по пирометрам именно для сталелитейных производств. Не реклама, просто редко встречаешь производителей, которые понимают разницу между измерениями в лаборатории и у разливочного стакана.

Особенность их подхода — использование спектрального анализа вместо точечных замеров. Это дороже, но даёт возможность отслеживать температурные аномалии по всей поверхности слитка. Как показала практика, это снижает вероятность трещин при разливке рессорной стали на 18-20%.

Типичные ошибки при построении системы контроля

Самая распространённая — установка датчиков без учёта тепловых потоков от соседнего оборудования. Помню случай на заводе в Липецке: показания постоянно завышались из-за излучения от стенда правки — пришлось переносить точки измерения с потерей точности.

Ещё один момент — калибровка. Многие делают её раз в квартал, хотя по факту нужно перед каждой плавкой ответственных марок. Особенно это касается контроля температуры в зоне вторичного охлаждения — там даже 10°C могут решить, пойдёт ли слиток в брак.

Недавно консультировал монтажников с Урала — они поставили пирометры под прямым углом к поверхности слитка. В теории правильно, но на практике из-за вибрации крепления разбалтываются, и угол меняется на 3-5 градусов. Решение нашли простое — кронштейны с пружинной компенсацией.

Практические кейсы из разных производств

На Новолипецком комбинате столкнулись с интересным эффектом: при скорости разливки выше 1.8 м/мин температурный профиль в кристаллизаторе начинал 'прыгать' с частотой 2-3 Гц. Оказалось, это связано с гидродинамикой шлакового слоя. Пришлось разрабатывать специальный алгоритм сглаживания показаний.

А вот на 'Северстали' другая проблема — при непрерывной разливке толстолистовой стали датчики постоянно выходили из строя из-за термоудара. Решили установить каскадную систему от ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — там используется принцип постепенного нагрева измерительной головки.

Кстати, про обслуживание — многие экономят на регулярной чистке оптики. Видел случай, когда за месяц работы на линзах скапливался слой пыли, который искажал показания на 40-50°C. Теперь рекомендую внести в регламент ежесменную протирку — это занимает 5 минут, но спасает от серьёзных потерь.

Что изменилось за последние 5 лет в подходах к контролю

Раньше мы ориентировались преимущественно на температуру в промежуточном ковше. Сейчас переходим к комплексному мониторингу всего технологического цикла — от сталеплавильного агрегата до машины огневой зачистки.

Появились интересные гибридные системы, где ИК-измерения дополняются термопарами контактного типа. Особенно это актуально для контроля температуры в зоне выгиба МНЛЗ — там всегда были проблемы с точностью.

Наблюдаю постепенный отказ от 'жёстких' температурных рамок в пользу адаптивных моделей. Например, ООО Шэньян Тэнъи Электроникс в своих последних разработках использует нейросети для прогнозирования температурных полей — это позволяет компенсировать инерционность системы измерения.

Перспективы развития технологий контроля

Сейчас экспериментируем с беспроводными датчиками — пока надёжность оставляет желать лучшего, но зато снижаются затраты на монтаж. Особенно перспективно это для реконструируемых производств, где прокладка кабельных трасс составляет до 40% стоимости проекта.

Ещё одно направление — мультиспектральный анализ. Позволяет отслеживать не только температуру, но и фазовый состав шлака. Правда, пока такие системы дороги и требуют квалифицированного обслуживания.

Думаю, через 2-3 года появятся системы, которые смогут прогнозировать температурные аномалии за 10-15 минут до их возникновения. Уже сейчас ООО Шэньян Тэнъи Электроникс тестирует прототип, анализирующий тепловые паттерны — если он покажет хорошие результаты, это сократит брак на 7-9%.