Мониторинг температуры жидкой стали в реальном времени Основная страна покупателя

Когда говорят про мониторинг температуры жидкой стали в реальном времени, многие представляют себе просто термопары в ковше — но на деле это целая система, где ошибка в 10°С может означать брак всей плавки. Особенно остро это чувствуешь, когда работаешь с заводами из стран СНГ — там до сих пор встречаются участки, где температуру определяют 'на глаз' по цвету струи, а потом удивляются, почему химический анализ не сходится.

Почему классические методы подводят

Термопары в погружном исполнении — это, конечно, классика. Но на одном из уральских комбинатов я видел, как за смену уходило 12-15 штук таких датчиков — расплав их просто съедал. При этом данные приходили с запозданием на 20-30 секунд, а в статистике появлялись провалы из-за кратковременного контакта с шлаком.

Инфракрасные пирометры общего назначения — другая боль. Их ставили на разливку, но не учитывали, что пар от охлаждающих форсунок полностью искажает показания. Помню, технологи жаловались — колебания до 50°С при визуально стабильном процессе.

Самое опасное — когда данные с разных участков цеха не стыкуются. На магнитогорском заводе как-то раз получилось, что в печи 1620°С, в ковше 1580°С, а на МНЛЗ вообще 1555°С. Пришлось разбирать три независимых системы измерения — оказалось, калибровку не синхронизировали полгода.

Инфракрасные технологии: где кроются нюансы

Наша компания — ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' — как раз специализируется на инфракрасных решениях для непрерывного измерения. Но сразу скажу — подобрать пирометр по каталогу недостаточно. Для жидкой стали нужны специфические настройки по спектральному диапазону — обычно 0.8-1.1 мкм, чтобы пробить дымку и пыль.

На сайте https://www.tengyidianzi.ru мы всегда подчёркиваем — ключевой параметр не точность (±1°С это маркетинг), а стабильность показаний при колебаниях запылённости. Ведь в реальном цехе оптику забивает окалина за 2-3 часа работы.

Сейчас внедряем систему с автоматической продувкой оптики — на чермете это критично. Первые тесты на электропечах показали, что удаётся держать стабильное измерение до 8 часов без обслуживания. Но пришлось повозиться с фильтрами — стандартные не справлялись с металлической пылью.

Особенности работы с основными импортёрами

Когда говорим про основная страна покупателя в контексте металлургии, часто подразумеваем Турцию или Индию. Но для температурного контроля ключевой рынок — это всё же Россия. У них там специфичные требования к взрывозащите — наши стандарты ИК-датчиков изначально не проходили по документации, пришлось переделывать корпуса.

Российские технологи часто спрашивают про интеграцию с их АСУ ТП — УГМК, например, использует системы Siemens, а НЛМК — собственной разработки. Пришлось создавать универсальные модули связи, которые работают через OPC UA сервер. Это оказалось правильным решением — на 'Северстали' смогли подключиться за 2 дня вместо планируемых двух недель.

Интересный момент — в РФ требуют обязательную поверку средств измерения. Мы сначала пытались возить оборудование в Китай для калибровки, но теперь наладили сотрудничество с местными метрологическими центрами — это ускорило внедрение на 40%.

Реальные кейсы: от неудач к успехам

Помню наш первый проект на мини-заводе в Липецке — поставили якобы 'защищённые' ИК-датчики. Через три дня звонок: 'У вас оптика плавится'. Оказалось, не учли тепловое излучение от стендов разливки — пришлось разрабатывать водяное охлаждение с температурным контролем самого датчика.

А вот на Челябинском меткомбинате получилось интереснее — там внедряли мониторинг в реальном времени совместно с системой прогнозирования температуры по ходу разливки. Алгоритм обучали на исторических данных за 2 года — сейчас погрешность прогноза не превышает 7°С на всём протяжении МНЛЗ.

Самый сложный случай был с измерением в дуговой печи — там вообще адские условия. Применили комбинированный подход: ИК-датчик с фильтром на 1.0 мкм + дополнительная термопара в своде. Данные с двух источников усреднялись по специальному алгоритму — результат стабилизировался через 3 плавки.

Что часто упускают при внедрении

Мало кто учитывает тепловые линзы — когда между датчиком и сталью образуются потоки горячего воздуха, которые искажают показания. На разливке слябов это особенно критично — перепад может достигать 30°С между реальной и измеренной температурой.

Ещё момент — настройка коэффициента излучения. Для жидкой стали он плавает в районе 0.75-0.85, но зависит от степени раскисления. Если использовать фиксированное значение — получим систематическую ошибку. Мы сейчас экспериментируем с динамической корректировкой по химическому составу.

Самое обидное — когда всё работает в тестовом режиме, а при постоянной эксплуатации начинаются сбои. Например, вибрация от механизмов — казалось бы, мелочь, но она расстраивает оптику. Пришлось разрабатывать амортизирующие крепления специально для условий сталелитейных цехов.

Перспективы развития технологии

Сейчас тестируем систему с несколькими точками измерения по ходу ковша — чтобы видеть градиент температуры. Это особенно важно для основная страна покупателя российских производителей, где работают с разными марками сталей в одной плавке.

Интересное направление — совмещение температурного мониторинга с видеоаналитикой. Камера фиксирует движение шлака, а ИК-датчик в это время корректирует показания — уже пробуем на одном из заводов в Сибири.

Из последних наработок ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' — мобильные комплексы для периодического контроля. Не всегда нужна стационарная система, иногда достаточно точечных замеров в критичных точках. Такое решение особенно востребовано на модернизируемых производствах.

В планах — создать самообучающуюся систему, которая будет учитывать износ футеровки печи при расчёте температуры. Пока это делается вручную технологистами, но алгоритмы машинного обучения уже показывают неплохие результаты на тестовых данных.