Мониторинг температуры сушки сталеразливочного ковша

Когда речь заходит о контроле нагрева ковша, большинство сразу думает о пирометрах общего назначения — но это как пытаться измерить температуру супа термометром для бани. Особенно в зоне сопряжения футеровки и стального корпуса, где перепады в 50°С уже могут означать начало образования трещин.

Почему стандартные методы не работают

В 2018 на Криворожском МК пытались использовать тепловизоры с автоматическим отслеживанием. Через неделю отказались — оптику забивало пылью, а алгоритмы не отличали тепловые мосты от реальных проблем с просушкой. Помню, начальник участка тогда сказал: 'Нам нужен не красивый график, а сигнал, когда стопорить конвейер'.

Инфракрасные датчики должны быть не просто 'термостойкими' — их конструкция обязана учитывать три фактора: тепловые помехи от соседних ковшей, излучение от газовых горелок и главное — инерционность отклика. Если датчик показывает перегрев через 20 минут после его возникновения — это уже брак.

Кстати, о перегревах. Многие технологи до сих пор уверены, что лучше 'пересушить, чем недосушить'. На деле пережог футеровки в зоне горловины сокращает ресурс в 1.5-2 раза. Проверяли на серии ковшей 110Т — те, где держали 320°С вместо рекомендованных 280°, требовали ремонта уже после 35 плавок.

Как мы пришли к инфракрасному мониторингу

Первые эксперименты с системой от ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' начались после визита их инженера на наше производство. Не теоретик, а практик — сразу указал на проблему крепления датчиков в зоне загрузки. Предложили доработанную версию прибора с принудительной продувкой оптики.

Вот что важно: их технология непрерывного измерения температуры не просто фиксирует максимумы, а строит кривую прогрева для каждой зоны ковша. Это позволило выявить аномалии в нижней трети — оказалось, там скапливался конденсат из-за неравномерного прогрева.

На сайте https://www.tengyidianzi.ru есть технические отчёты по нашим испытаниям — не рекламные буклеты, а реальные графики с нашего производства. Кстати, они единственные, кто публикует данные о работе в условиях вибрации — для сталелитейки это критично.

Ошибки монтажа которые дорого обходятся

Самая частая проблема — установка датчиков под прямым углом к контролируемой поверхности. В теории правильно, на практике — при таком расположении они 'слепнут' при включении основной горелки. Пришлось разрабатывать схему с установкой под 45 градусов через теплоотражающий экран.

Ещё момент: калибровка. Многие забывают, что коэффициент излучения футеровки меняется по мере её старения. Если в начале кампании ковша мы выставляли 0.92, то после 20 плавок уже 0.87. Без корректировки этого параметра погрешность достигала 60°С.

История с ковшом №7-Б — классический пример. Датчик показывал стабильные 240°С, а при остановке на ремонт обнаружили мокрые пятна в зоне шва. Причина — монтажники закрепили sensor на кронштейне, который сам нагревался от раскалённого воздуха. Тепловая помеха полностью искажала картину.

Практические нюансы которые не пишут в инструкциях

Зимой добавляется фактор обледенения оптики. Решение нашли простое — подача подогретого воздуха по тонким медным трубкам. Но важно не перегреть сам датчик, иначе калибровка 'уплывёт'.

При мониторинге температуры сушки сталеразливочного ковша критично учитывать этапность процесса. В первые 2 часа идёт испарение поверхностной влаги — здесь важна стабильность температуры. Потом начинается глубинный прогрев — здесь ключевым становится градиент нагрева между внутренней и внешней стенками.

Мы ведём журнал где отмечаем: время достижения 100°С (точка кипения воды), 180°С (испарение гигроскопической влаги) и 250°С — начало безопасной эксплуатации. Эти три точки дают больше информации, чем вся кривая целиком.

Что дала система в цифрах

За год эксплуатации системы мониторинга температуры от ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' удалось снизить количество ремонтов футеровки на 23%. Особенно заметен эффект на ковшах большой ёмкости — там где визуальный контроль вообще невозможен.

Экономия на газе — около 15%. Раньше перестраховывались, держали прогрев на 30-40 минут дольше нормы. Теперь чётко видим момент выхода на температурное плато.

Самое ценное — предотвратили два случая потенциального аварийного прогорания. В обоих система показала аномальный рост температуры в локальной зоне за 20 минут до критического состояния.

Коллеги с других предприятий иногда спрашивают — стоит ли овчинка выделки? Отвечаю: если у вас больше трёх ковшей в работе — система окупается за 8-10 месяцев. Но важно не просто купить оборудование, а адаптировать его под свои условия. Мы, например, добавили звуковое оповещение при отклонении от графика сушки — оператор теперь может заниматься другими задачами, не отслеживая постоянно показания.