Непрерывное измерение температуры на машине непрерывного литья заготовок завод

Вот что реально работает на МНЛЗ, а не только в техпаспортах: инфракрасные пирометры против термопар, скрытые тепловые аномалии в зоне вторичного охлаждения и почему 80% сбоев связаны не с оборудованием, а с человеческим фактором.

Ошибки выбора методов контроля

До сих пор встречаю цеха, где пытаются термопарами отслеживать температуру кристаллизатора. Хотя любой, кто видел как график температуры 'прыгает' при изменении скорости вытягивания, понимает - инерционность измерений убивает всю диагностику. Особенно критично в переходных режимах, когда идет перестройка на другой сортамент.

На нашем стане 450 в 2019 году как раз из-за этого получили серию внутренних трещин в угловых зонах слябов. Технологи грешили на неравномерность охлаждения, а оказалось - термопары в кристаллизаторе просто не успевали отслеживать реальный тепловой профиль.

Коллеги из ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' тогда как раз демонстрировали свою систему инфракрасного мониторинга. Честно говоря, сначала отнесся скептически - много было поставщиков с 'революционными' решениями. Но их подход к калибровке через эталонные излучатели в условиях запыленности оказался работоспособным.

Особенности ИК-измерений в условиях ЛПЦ

Главный миф - что ИК-пирометры работают в любых условиях. На самом деле запыленность, пар от системы охлаждения и окалина создают такие помехи, что некоторые системы выдают погрешность до 150°C. Приходится ставить дополнительные воздушные завесы, но это создает свои проблемы с доступом для обслуживания.

Мы на участке резки заготовок долго не могли поймать стабильные показатели. Оказалось - вибрация от ножниц влияет на оптику. Пришлось разрабатывать демпфирующие крепления, хотя в документации к оборудованию об этом нюансе - ни слова.

Сейчас используем мобильные пирометры Тэнъи для точечного контроля в зонах, где стационарные датчики не поставить. Их техподдержка помогла адаптировать алгоритмы фильтрации сигнала под наши специфические условия - вибрация + пар.

Вторичное охлаждение - где теряется контроль

Самое сложное - поймать температурное поле по сечению заготовки после выхода из кристаллизатора. Особенно в угловых зонах, где чаще всего образуются трещины. Стандартные системы часто усредняют показания, пропуская локальные перегревы.

Пришлось разрабатывать собственную схему расположения датчиков - не по центру секций, а со смещением к краям. Это дало прирост в обнаружении аномалий примерно на 40%.

Интересный опыт получили при внедрении системы от tengyidianzi.ru - их программное обеспечение позволяет строить не просто графики, а тепловые карты в реальном времени. Это сразу показало 'мертвые зоны' в системах охлаждения, о которых мы только догадывались.

Калибровка и обслуживание - забытые нюансы

Многие забывают, что ИК-оборудование требует регулярной поверки не реже чем раз в квартал. При высоких температурах постепенно 'плывет' характеристика чувствительности. У нас был случай, когда из-за этого три недели шла продукция с недопустимым градиентом температур по сечению.

Сейчас используем выездные службы калибровки, в том числе от Тэнъи Электроникс - у них мобильные эталонные излучатели, которые можно применять прямо в цехе без остановки процесса.

Важный момент - обучение операторов. Часто они воспринимают показания системы как абсолютную истину, не понимая физических ограничений метода. Пришлось разрабатывать специальные инструкции с примерами артефактов измерений.

Аварийные ситуации и диагностика

При обрыве затравки или заклинивании заготовки температурная карта меняется за секунды. Стандартные системы сигнализации часто не успевают среагировать. Пришлось настраивать дополнительные пороги по скорости изменения температуры.

Самая сложная диагностика - когда проблемы начинаются не в кристаллизаторе, а в зоне вторичного охлаждения. Например, засорение форсунок проявляется не сразу, а через изменение теплового профиля. Тут помогает только постоянный мониторинг с построением трендов.

Из интересных случаев - обнаружили с помощью системы мониторинга постепенное изменение теплопередачи в кристаллизаторе из-за износа медных плит. Это позволило запланировать замену без аварийных простоев.

Экономика и эффективность

Хотя системы непрерывного измерения температуры требуют инвестиций, их окупаемость на нашем производстве составила около 14 месяцев. В основном за счет снижения брака и увеличения стойкости кристаллизаторов.

Неожиданный эффект - улучшилось управление расходом воды в системах охлаждения. Раньше лили 'с запасом', теперь точно дозируем по температурным показателям.

Сейчас рассматриваем расширение системы на участок нагревательных колодцев - там тоже есть проблемы с неравномерностью прогрева, но это уже немного другая история.