
Когда слышишь про контроль температуры жидкого чугуна производитель, многие сразу думают о стандартных пирометрах — но на деле в литейных цехах всё сложнее. Жидкий чугун ведь не сталь, тут и карбиды образуются, и температура плавления ниже, а главное — если промахнуться даже на 20-30°C, уже брак по структуре металла. Мы в своё время пробовали и термопары в ковшах, и оптические системы — но стабильно точные данные давали только инфракрасные методы, причём настроенные именно под спектр чугуна.
В 2018 году на одном из уральских заводов мы столкнулись с типичной ошибкой: поставили универсальный ИК-пирометр, а он давал погрешность до 50°C. Оказалось, дело в парах натрия от футеровки — они искажали спектр. Тогда-то и пришлось глубоко изучать, как именно излучение от жидкого чугуна проходит через заводскую атмосферу. Заметил, что многие производители оборудования не учитывают этот момент, особенно если цех не герметичен.
Кстати, про ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — они как раз делают акцент на калибровке под конкретные условия. На их сайте https://www.tengyidianzi.ru видел описание систем, где замеры идут в нескольких спектральных диапазонах одновременно. Это близко к тому, что мы вручную настраивали тогда — убираешь влияние пара и пыли, остаётся чистый сигнал от металла.
Самое сложное — не сам замер, а интерпретация данных в реальном времени. Когда чугун идёт из вагранки в ковш, температура падает неравномерно — сверху остывает быстрее. Поэтому ставить датчик только сверху бессмысленно. Мы экспериментировали с углами установки, в итоге пришли к схеме с тремя сенсорами по периметру ковша. Дорого, но даёт усреднённую картину.
Часто производители хвастаются диапазоном измерений до 1800°C — но для чугуна хватает и °C. Куда важнее скорость отклика. Помню, в 2020 году на пробном запуске системы задержка в 2 секунды привела к переливу перегретого чугуна — он успел остыть на 40°C по факту, а датчик показывал старые значения. Пришлось экстренно менять на модель с 0,3 секунды.
Ещё нюанс — эргономика в условиях цеха. Если для снятия показаний нужно каждый раз подходить к ковшу — это риск для персонала. Сейчас внедряем выносные мониторы с дублированием данных в диспетчерскую. Кстати, у ООО Шэньян Тэнъи Электроникс в описании их технологий упоминается возможность интеграции с системами мониторинга — это как раз то, что нужно для современных литейных цехов.
Важный момент, который редко озвучивают: ИК-датчики нужно регулярно калибровать не по эталонному источнику, а по реальному чугуну. Мы раз в месяц брали пробы одновременно с замерами — и оказывалось, что после 3-4 недель работы показания 'уплывают' на 15-20°C. Сейчас договорились с лабораторией делать сверку по термопарам погружного типа — но это дополнительное время и деньги.
При температуре ниже 1350°C начинается преждевременная кристаллизация графита — получаем раковины в отливках. Выше 1480°C — активное окисление кремния, чугун становится 'сухим'. Идеальный диапазон — °C, но его трудно держать при ручной загрузке шихты. Автоматизация помогла бы, но не все заводы готовы к перестройке процесса.
Заметил интересную зависимость: когда в шихте много стального лома, температура плавления растёт — и если не скорректировать контроль температуры, чугун выходит перегретым. Один раз это привело к разрушению формы — металл просто прожёл песчаную смесь. Теперь всегда анализируем состав шихты перед плавкой.
Колебания в 10-15°C уже критичны для тонкостенного литья. На заводе в Липецке как-то пытались экономить на предварительном подогреве ковшей — в итоге температура падала скачками по 25-30°C при переливе. Брак составил 12% против обычных 3-4%. Вернули подогрев — ситуация нормализовалась.
Изучая их подход к непрерывному измерению температуры, обратил внимание на модульную систему — можно начинать с базового мониторинга, потом добавлять аналитику. Это разумно для заводов, которые не готовы сразу к полной автоматизации. Мы сами шли похожим путём — сначала ставили датчики только на ковши, потом добавили на раздаточные желоба.
В их описании упоминается калибровка под разные марки чугуна — это важно. Чугун с шаровидным графитом и серый чугун имеют разную излучательную способность. Раньше мы вели отдельные журналы поправок для каждого типа сплава — сейчас пробуем автоматизировать это через ПО.
Хорошо, что они предусмотрели защиту от брызг и вибрации — в цехах с мостовыми кранами обычная электроника быстро выходит из строя. Наше предыдущее оборудование приходилось размещать в отдельных боксах — терялась оперативность. Сейчас тестируем их модель TY-7C — пока держится 4 месяца без сбоев.
Мало кто учитывает, что на точность влияет даже цвет дыма из вагранки — если идёт чёрный дым от недожога, ИК-лучу труднее пройти. Приходится либо ждать, пока процесс стабилизируется, либо ставить датчики ближе к металлу — но тогда они быстрее изнашиваются от тепла.
Ещё проблема — окисная плёнка на поверхности чугуна. Она меняет излучательную способность. Раньше мы пытались сдувать её воздухом — но это давало временный эффект. Сейчас используем систему с двумя длинами волн — как раз как у ООО Шэньян Тэнъи Электроникс в их флагманских моделях. Дороже, но стабильнее.
Иногда помогает простая вещь — обучение операторов. Они должны понимать, что датчик — не панацея, а инструмент. Если показания резко изменились — возможно, просто на линзу попала пыль. У нас был случай, когда оператор три часа работал с запотевшим объективом — потеряли целую плавку.
Сейчас рынок предлагает много решений для контроля температуры жидкого чугуна, но выбирать нужно те, что адаптированы именно к литейному производству. Универсальные пирометры — это лотерея, особенно при работе с разными марками чугуна.
Системы от ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — один из вариантов, который стоит рассмотреть. Их акцент на непрерывности измерений и калибровке под реальные условия — это именно то, чего не хватает многим поставщикам. Хотя идеального оборудования всё равно нет — всегда нужны дополнительные проверки.
Главное — не ждать мгновенных результатов. Мы год настраивали систему, прежде чем добились стабильного снижения брака. Сейчас отклонения не превышают 5-7°C — для нашего производства это приемлемо. Дальше будем смотреть в сторону полной автоматизации — но это уже следующий этап.