
Когда слышишь про контроль температуры жидкого чугуна поставщики, многие сразу думают о стандартных пирометрах. Но в реальности на разливке или в миксере обычные методы часто дают погрешности до 50°C — а это уже брак в готовом прокате.
Раньше мы пробовали термопары в кварцевых чехлах. Вроде бы надежно, но при погружении в чугун чехлы плавятся за 2-3 замера, плюс инерционность измерений. Ладно, если плавка идет стабильно, но при переходах между партиями получаешь запаздывание на 10-15 секунд — за это время температура в ковше уже меняется.
Перешли на инфракрасные пирометры. Сначала брали дешевые модели — ошибка в 3-5% казалась приемлемой, пока не начались проблемы с переохлаждением чугуна в формах. Оказалось, что при 1250°C даже 40°C разницы критичны для текучести металла.
Сейчас работаем с двухволновыми системами. Они компенсируют помехи от дыма и пыли, но требуют точной настройки под каждый тип поверхности. Например, если шлак частично закрывает струю, обычный ИК-датчик покажет температуру шлака, а не металла.
Когда искали поставщиков контроля температуры, столкнулись с тем, что большинство предлагают универсальные решения. Но для жидкого чугуна нужны специфические настройки — диапазон °C, защита от теплового удара, устойчивость к вибрациям.
ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' изначально привлекли тем, что у них были готовые модули именно для металлургии. На сайте https://www.tengyidianzi.ru нашли описание систем с водяным охлаждением и автоматической компенсацией излучательной способности — как раз то, что нужно для постоянного мониторинга в литейном цехе.
Первый тест провели на малом миксере — их пирометр с функцией усреднения показателей по зоне сканирования. Важно, что они не просто продали оборудование, а прислали инженера для настройки под наши условия. Мелочь, но критично: их техник знал, что при измерении через смотровое окно нужно учитывать толщину стекла и его загрязнение.
Самое неочевидное — это калибровка. Даже хороший пирометр будет врать, если не учитывать изменение состояния поверхности чугуна. При разных содержаниях углерода и кремния излучательная способность меняется, а стандартные настройки рассчитаны на усредненные значения.
Мы сначала сделали ошибку — поставили датчики слишком близко к разливочному желобу. Через неделю тепловое излучение повредило оптику. Пришлось переносить на расстояние 3 метра с принудительным воздушным обдувом — сейчас контроль температуры стабилен даже при круглосуточной работе.
Еще момент: вибрации. В цехе, где ходят мостовые краны и работают виброплощадки, обычное крепление быстро разбалтывается. Пришлось разрабатывать амортизирующие кронштейны — это тоже учли в ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс', предложив готовое решение с пружинными демпферами.
Когда считали окупаемость, понимали, что точный контроль температуры жидкого чугуна даст экономию на легирующих добавках. Но не ожидали, что сократятся потери от брака при разливке — раньше до 8% слитков шли в переплав из-за недоливов, сейчас менее 2%.
Правда, пришлось пойти на компромисс с частотой измерений. Идеально было бы иметь показатели каждые 5 секунд, но для этого нужны более дорогие матричные датчики. Остановились на варианте с обновлением каждые 15 секунд — для наших скоростей разливки достаточно.
Интересно, что самыми ценными оказались не сами цифры температуры, а графики ее изменения. Когда видишь, как плавно или резко остывает чугун в ковше, можно точнее рассчитывать время транспортировки от доменной печи до МНЛЗ.
Сейчас присматриваемся к системам с ИИ-анализом. ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' как раз анонсировали разработку, где алгоритм предсказывает изменение температуры на 20-30 минут вперед на основе текущих замеров и параметров плавки.
Если говорить о будущем, то хотелось бы интегрировать данные по температуре чугуна с системой управления всей цепочкой — от домны до прокатного стана. Пока что у нас это разрозненные данные, и операторы принимают решения на основе опыта, а не точных расчетов.
Кстати, недавно пробовали их новую модель для измерения температуры в струе при переливе между ковшами — сложная задача, учитывая пар и брызги. Пока стабильно работает только при добавлении дополнительного газового завесы, но это уже прогресс по сравнению с предыдущими попытками.