Непрерывное измерение температуры в стали производстве цена

Когда слышишь про непрерывное измерение температуры в сталелитейке, первое что приходит — дорогущие немецкие пирометры. А ведь на деле часто выходит, что цена вопроса не в оборудовании, а в том, как его встроить в технологический процесс без остановки плавки.

Где кроются реальные затраты

В 2019 нашем цеху поставили эксперимент с бесконтактными датчиками — думали сэкономим на термопарах. Оказалось, главная проблема не в цене самого прибора, а в монтаже системы охлаждения. Пришлось переделывать конструкцию кожуха, потому что стандартный вариант не выдерживал брызг шлака.

Кстати про цену — многие забывают посчитать стоимость калибровки. Инфракрасный датчик теряет точность через 3-4 месяца активной работы, особенно если измеряет через задымлённую зону. Мы сейчас ведём переговоры с ООО Шэньян Тэнъи Электроникс как раз по этому вопросу — их система с автоматической коррекцией показателей выглядит интересно.

Самое дорогое — это когда измерения прерываются в критический момент плавки. Один раз из-за сбоя в системе контроля мы недодержали металл в ковше — потеряли партию нержавейки. Вот где настоящая цена ошибки.

Инфракрасные технологии против реалий цеха

Специализация tengyidianzi.ru в области инфракрасного измерения — это конечно хорошо, но в условиях нашего производства пришлось допиливать их базовое решение. Основная сложность — не само излучение, а постоянные помехи от пара у разливочного желоба.

Пришлось разрабатывать двухканальную систему: основной датчик ставим в зоне максимальной видимости, контрольный — выше по конвейеру. Получилось дороже, зато теперь при загрязнении объектива система автоматически переключается на резервный канал.

Коллеги с соседнего завода пробовали экономить — взяли дешёвые китайские аналоги. Через месяц отказали блоки обработки сигнала из-за вибрации. Вывод: в стали производстве лучше не экспериментировать с ненадёжным оборудованием.

Кейс внедрения на участке разливки

Когда мы устанавливали систему непрерывного контроля на машине непрерывного литья заготовки, столкнулись с нетипичной проблемой — электромагнитные помехи от двигателей роликов. Пришлось экранировать все кабельные трассы, что добавило 15% к смете.

Зато теперь видим температурный профиль по всей длине слитка. Интересно получилось — когда снижаем скорость разливки, температура в средней зоне вырастает на 20-30 градусов. Без постоянного мониторинга этого бы не заметили.

По деньгам вышло около 12 тысяч евро на одну МНЛЗ, но экономия на доводке поверхности слитка окупила затраты за полгода. Главное — правильно подобрать спектральный диапазон для конкретной марки стали.

Ошибки которые лучше не повторять

В прошлом году пробовали ставить датчики прямо над печью — думали так точнее будет. Оказалось, тепловые потоки искажают показания на 5-7%. Пришлось переносить на расстояние 1.5 метра, хотя в спецификациях было написано про рабочую дистанцию 0.5-3 метра.

Ещё один промах — не учли коэффициент излучения окалины. Для чистого металла калибровка одна, для поверхности с окалиной — совсем другая. Теперь используем алгоритм автоматического пересчёта который предлагает ООО Шэньян Тэнъи Электроникс в своих последних разработках.

Самая обидная ошибка — когда сэкономили на системе продувки оптики. За неделю объектив покрылся тонким слоем пыли, и точность упала ниже допустимой. Пришлось останавливать процесс для чистки — потеряли больше, чем стоила бы нормальная система очистки.

Перспективы и ограничения технологии

Сейчас рассматриваем систему с волоконно-оптическими датчиками — они позволяют измерять температуру в самых труднодоступных местах. Но пока что их стоимость превышает разумные пределы для массового внедрения.

Интересное направление — комбинированные системы. Например, инфракрасный датчик для поверхности плюс погружаемый зонд для внутренних слоёв металла. Такой подход особенно актуален для контроля температуры в миксере.

Основное ограничение — до сих пор нет идеального решения для измерения температуры жидкого шлака. Все существующие методы либо недостаточно точные, либо требуют частого обслуживания. Над этой задачей бьёмся вместе с инженерами из ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — у них есть интересные наработки по многоспектральному анализу.

Экономика вопроса

Если считать полную стоимость владения, то система непрерывного измерения окупается за 8-14 месяцев в зависимости от типа производства. На участке прокатки экономия больше за счёт снижения брака по температуре деформации.

Важный момент — не стоит гнаться за сверхвысокой точностью. Погрешность в 1-2% обычно достаточна для технологических процессов, а системы с заявленной точностью 0.5% стоят втрое дороже и требуют идеальных условий.

Сейчас на рынке появились интересные решения от китайских производителей, в том числе от упомянутой компании. Их оборудование показывает стабильные результаты при условии правильного монтажа и калибровки под конкретные условия.