Непрерывное измерение температуры на машине непрерывного литья заготовок заводы

Вот что реально важно: инфракрасные пирометры против термопар, скрытые погрешности кристаллизатора, почему стандартные решения губят качество слитка. Без воды.

Ошибки выбора измерительного оборудования

До сих пор встречаю цеха, где ставят обычные термопары на выходе из кристаллизатора. Аргумент - дешевле. Но ведь при непрерывном измерении температуры на МНЛЗ мы теряем главное - динамику изменения теплового поля. Металл идет волнами, а термопара выдает усредненное значение с запаздыванием.

Помню случай на одном из уральских заводов: перегревали сталь на 20-25°C, потому что термопара в кожухе 'не видела' реальных температурных провалов в зоне вторичного охлаждения. Результат - трещины в углах слитка, которые обнаруживали только на прокатном стане.

Сейчас склоняюсь к инфракрасным системам, но с оговорками. Например, пирометр должен быть специально калиброван под излучательную способность окалины. Брали как-то стандартный IMPAC IS 140 - получили расхождение в 80 градусов с реальностью.

Особенности установки датчиков в зоне вторичного охлаждения

Здесь главная проблема - паразитные засветки. Когда ставили первую систему непрерывного измерения температуры на МНЛЗ №3, не учли отражение от роликов. Получалось, что пирометр видел и слиток, и блик от полированной поверхности ролика - показания прыгали на 40-50°C.

Пришлось разрабатывать экранирование, причем не стандартное. Использовали гофрированные щитки с водяным охлаждением, но их постоянно рвало гидравликой при обрывах.

Сейчас в ООО Шэньян Тэнъи Электроникс предлагают интересное решение - пирометры с двойной длиной волны, которые менее чувствительны к таким помехам. На их сайте https://www.tengyidianzi.ru есть технические заметки по монтажу, но там не все нюансы описаны. Например, про необходимость периодической юстировки при вибрациях.

Калибровка и верификация в рабочих условиях

Многие забывают, что калибровка пирометров должна проводиться непосредственно на работающей машине. Разница между лабораторными условиями и цехом - до 15% погрешности.

Мы используем переносные эталонные пирометры, но и тут есть хитрость. Если наводить на один участок слитка разными приборами, получаем разброс. Причина - неоднородность окалины. Поэтому сейчас внедряем систему калибровки по движущейся цели с усреднением показаний.

Специалисты ООО Шэньян Тэнъи Электроникс как-то предлагали нам систему автокалибровки, но для наших условий она не подошла - слишком частые изменения марки стали. Пришлось дорабатывать самим.

Влияние температуры на качество поверхности слитка

В зоне мягкого обжатия особенно критичен температурный профиль. Если непрерывное измерение температуры показывает неравномерность более 30°C по сечению - жди внутренних трещин.

Научились определять начало образования трещин по характерным 'провалам' в температурной кривой. Но это потребовало месяцев накопления статистики. Интересно, что для разных марок стали эти аномалии выглядят по-разному.

Сейчас пробуем совмещать данные с системой АРС - получаем более полную картину. Но это требует серьезной вычислительной мощности и грамотной настройки алгоритмов.

Практические проблемы эксплуатации

Самое слабое место - оптические окна. Загрязняются за 2-3 часа работы, а системы продувки не всегда эффективны. Пробовали разные решения - от воздушных завес до специальных покрытий.

Лучше всего показали себя сменные защитные стекла с пневмоочисткой, но их стоимость съедает всю экономию от предотвращения брака.

В последнем проекте использовали разработку ООО Шэньян Тэнъи Электроникс - пирометры с встроенной системой самоочистки. Решение рабочее, но требует доработки под наши условия - слишком частые циклы очистки снижают ресурс.

Интеграция с системой управления МНЛЗ

Здесь основная сложность - временные задержки. Когда температура в кристаллизаторе уже изменилась, а система регулирования охлаждением еще работает по старым данным.

Приходится вводить корректирующие коэффициенты и прогнозирующие алгоритмы. Но это палка о двух концах - слишком 'умная' система начинает гонять технологический процесс.

Сейчас рассматриваем возможность использования нейросетей для прогнозирования температурного поля, но это пока на стадии экспериментов. Данные с систем непрерывного измерения температуры как раз служат основой для обучения таких моделей.

Экономическая эффективность и окупаемость

Многие директора спрашивают - зачем такие сложности? Ответ прост: снижение брака всего на 0.5% окупает систему за полгода. Но считать нужно правильно - учитывая не только видимый брак, но и снижение себестоимости проката за счет стабильности процесса.

У нас после внедрения полноценной системы непрерывного измерения температуры удалось снизить количество доводок поверхности слитков на 40%. Это тысячи тонн металла в год.

Сейчас подумываем о расширении системы - добавить контроль температуры в зоне резки. Там свои нюансы, но принципы те же. Главное - не экономить на качестве датчиков и правильно их устанавливать.