Контроль температуры сталеразливочного ковша заводы

Если честно, до сих пор встречаю мастеров, которые считают замер температуры в ковше формальностью. Мол, главное — выдержать температуру в печи, а в ковше всё само устаканится. Но это заблуждение дорого обходится — при разливке перегретой стали на МНЛЗ возникают проблемы с кристаллизацией, а при недогреве рискуешь получить 'зависший' ковш. Особенно критично на разливке высоколегированных марок, где разброс даже в 20°С уже влияет на структуру слитка.

Эволюция методов контроля

Раньше работали с погружными термопарами — метод проверенный, но с кучей нюансов. Помню, как на 'Северстали' в 2012 году из-за изношенного кварцевого наконечника получили серию брака рельсовой стали. Замер показывал 1580°С, а факт был ближе к 1620°С. После этого случая цех пересмотрел регламент замены расходников.

Сейчас активно переходим на инфракрасные пирометры. Китайские коллеги из ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' как-то демонстрировали свою систему на выставке в Магнитогорске — их модель TY-IRL-280 выдерживает запылённость до 50 г/м3, что для нашего цеха было решающим фактором. Хотя первые испытания показали, что нужно тщательнее подходить к выбору точек установки — отражение от шлака иногда искажает показания.

Кстати, их сайт https://www.tengyidianzi.ru выложил технические отчёты по внедрению на аналоговых производствах — полезно почитать перед закупкой оборудования. Они как раз специализируются на непрерывном измерении температуры инфракрасным излучением, что для ковшей особенно актуально.

Практические сложности внедрения

Самое сложное — не сам замер, а интеграция данных в систему управления плавкой. У нас на КМК три года ушло на стыковку немецких пирометров с отечественной АСУ ТП. Пришлось разрабатывать адаптивные алгоритмы — обычное усреднение показаний не работает, когда ковш только что заправлен огнеупоркой и футеровка ещё не прогрета.

Ещё момент: вибрация при транспортировке ковша краном. Для оптики это смерть — пришлось разрабатывать амортизирующие кронштейны. Инженеры ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' предлагали интересное решение с пневмоподвеской, но пока не испытали — дорого выходит для эксперимента.

Зато их рекомендации по калибровке пригодились — теперь раз в смену сверяемся с эталонным термопарным замером, погрешность не превышает ±3°С. Хотя на первых порах были расхождения до 15°С из-за неправильного учёта коэффициента излучения стали.

Кейс: проблемы при литье трансформаторной стали

В прошлом квартале на Череповецком меткомбинате пытались экономить на системе охлаждения пирометров — результат плачевен: при непрерывном контроле температуры в ковше во время разливки электротехнической стали датчики перегревались после 40 минут работы. Пришлось останавливать плавку — убытки превысили стоимость трёх систем жидкостного охлаждения.

Интересно, что китайские аналоги от Тэнъи изначально комплектуются двухконтурной системой охлаждения — видимо, учли негативный опыт других производств. Их технические специалисты всегда подчёркивают: для сталеразливочных ковшей важен не просто пирометр, а комплексное решение с учётом тепловых потоков.

Сейчас рассматриваем их разработку для участка непрерывной разливки — там вообще отдельная история с температурным профилем по высоте ковша. Старая система давала усреднённое значение, а новая позволяет строить 3D-карту температуры.

Перспективы развития технологии

Современные тенденции — совмещение контроля температуры с системой визуализации. Видел на одном из корейских заводов: тепловизор строит цветовую карту распределения температуры по всему объёму металла в ковше. Правда, стоимость такой системы сопоставима с ценой нового ковша.

Наше производство пока использует упрощённые версии — например, пирометры с функцией сканирования от того же Тэнъи. Важно, что они дают не просто цифру на экране, а график изменения температуры за последние 10-15 минут — это помогает прогнозировать теплопотери.

Коллеги из исследовательского института предлагают внедрить нейросеть для прогнозирования температурного режима — мол, система будет учиться на истории плавок. Звучит заманчиво, но пока не понимаю, как это реализовать без остановки производства на месяцы.

Выводы для практиков

Главный урок за последние годы: не существует универсального решения. Для каждого цеха нужно подбирать систему индивидуально — где-то хватит двух точечных пирометров, а где-то нужна полноценная система тепловизионного контроля. Причём важно учитывать не только текущие процессы, но и планы по переходу на новые марки стали.

Сейчас склоняюсь к гибридным системам — инфракрасный контроль плюс выборочные проверки погружными термопарами. Особенно для ответственных марок. ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' как раз предлагает такие комбинированные решения — их оборудование позволяет одновременно вести непрерывный контроль и точечные замеры.

В итоге правильный контроль температуры в сталеразливочном ковше — это не про соблюдение регламента, а про понимание физики процесса. Любая автоматизация должна дополнять, а не заменять опыт сталевара. Самые удачные внедрения у нас всегда были там, где технологи участвовали в настройке системы наравне с метрологами.