Контроль температуры сталеразливочного ковша

Если честно, до сих пор встречаю мастеров, которые считают замер температуры в ковше формальностью. Мол, главное — выдержать технологию плавки, а в ковше всё и так остывает предсказуемо. Но на практике разброс бывает до 40°C, а это уже брак в готовом прокате. Особенно критично при разливе высоколегированных марок.

Почему ручные замеры нас уже не устраивали

Раньше работали с погружными термопарами — знаете, эти кварцевые колбы, которые в шлак опускаешь. Показания вроде точные, но... Замер делается в одной точке, а в ковше-то три зоны с разной температурой. Плюс время замера — пока подготовил, пока опустил, пока данные записали — металл уже остыл. И самое главное — риск попадания шлака в пробу.

Однажды на 350-тонном ковше из-за такого точечного замера недогрели сталь на 28°C. Вроде мелочь, но при непрерывной разливке начало литьё пошло с переохлаждением. В итоге — трещины в слябах. Переплавка обошлась дороже, чем вся система контроля.

Именно тогда начали искать варианты непрерывного измерения. Случайно наткнулись на сайт ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — https://www.tengyidianzi.ru. Их профиль — как раз бесконтактный контроль температуры в промышленности. Заинтересовало, что они делают акцент на измерении в движении, без остановки процесса.

Как работает инфракрасный контроль в реальных условиях

Поставили пирометр ихней разработки над желобом — не на сам ковш, а именно на поток металла. Важный момент — пришлось делать корпус с водяным охлаждением, потому что стандартный кожух в цеху долго не живёт. Пыль, вибрация, температуры под 80°C вокруг...

Сначала были проблемы с калибровкой. Шлак иногда перекрывает поток, показания скачут. Пришлось настраивать фильтрацию помех по спектру. Кстати, у Тэнъи в этом плане гибкая прошивка — можно под конкретный тип шлака поправки вносить.

Самое ценное — видишь не просто цифру, а динамику остывания. Например, заметили, что при температуре ниже 1520°C начинается неравномерная кристаллизация в углах ковша. Теперь оператор видит тренд и может скорректировать скорость разливки.

Ошибки монтажа, которые стоили нам недели простоя

Первый датчик поставили слишком близко к желобу — брызги металла залили оптику за смену. Пришлось разрабатывать систему продувки воздухом. Китайские коллеги из ООО Шэньян Тэнъи Электроникс подсказали схему с двойной защитой — не только воздух, но и сменное кварцевое стекло перед линзой.

Другая история — электромагнитные помехи от кранов. Показания прыгали при каждом проезде мостового крана. Решили только экранированием кабелей и переносом блока обработки сигнала.

Сейчас уже понимаем, что монтаж нужно делать только с их инженером. Их же сайт — tengyidianzi.ru — теперь у нас в закладках как проверенный поставщик именно для металлургии.

Что дала система в цифрах

За год эксплуатации брак по температуре снизился с 7% до 0.8%. Но важнее не это, а стабильность процесса. Оператор теперь видит температуру в реальном времени, а не раз в 15 минут как раньше.

Экономия на термопарах — около 400 тысяч рублей в месяц. Они же одноразовые, а инфракрасный датчик работает уже год без замены.

Неожиданный плюс — данные по остыванию помогли пересмотреть конструкцию ковшей. Увеличили толщину футеровки в зонах максимальных теплопотерь.

Перспективы и ограничения метода

Сейчас пробуем ставить камеры тепловизорные на сам ковш — не только на поток. Интересно увидеть распределение температуры по стенкам. Но пока мешает излучение от разогретой футеровки.

У Тэнъи есть разработки для такого случая — спектральные фильтры специально для огнеупоров. Договорились о тестах в следующем месяце.

Главное ограничение — метод требует чистого обзора. При сильном задымлении или плотной пелене шлака точность падает. Но для 95% плавок показаний достаточно.

Коллеги с другого завода спрашивают, стоит ли переходить на такой контроль. Однозначно да, но только с грамотным монтажом и настройкой. И лучше обращаться к специализированным компаниям вроде ООО Шэньян Тэнъи Электроникс, которые понимают специфику именно металлургических процессов.