Непрерывное измерение температуры в стали производстве поставщики

Когда слышишь про непрерывное измерение температуры в конвертерах, первое что приходит в голову — пирометры с выводом данных на экран. Но это лишь вершина айсберга. Основная сложность в том, чтобы система работала не три дня, а три года в условиях брызг шлака и постоянных тепловых ударов.

Почему старые методы подводят на разливке

Помню как в 2018 на одном из уральских комбинатов пытались использовать термопары в защитных гильзах для непрерывного контроля температуры стали в ковше. Через две недели эксплуатации получили погрешность в ±25°C из-за деградации защитного покрытия. Инженеры тогда недооценили влияние циклического нагрева до 1650°C с последующим охлаждением при замене футеровки.

Особенно критичен момент при переливе металла из ковша в промежуточный миксер. Здесь классические контактные методы просто не успевают за динамикой изменения температуры. А ведь отклонение даже на 15°C уже влияет на текучесть стали и равномерность заполнения изложниц.

Сейчас многие цеха переходят на комбинированные системы где ИК-датчики отслеживают температуру поверхности, а алгоритмы компенсируют погрешность от окисной пленки. Но и тут есть нюанс — нужно регулярно калибровать оборудование по эталонным пробам, иначе накапливается системная ошибка.

Инфракрасные технологии: между теорией и цеховой реальностью

Наше предприятие ООО ?Шэньян Тэнъи Электроникс? как-то поставляло систему ИК-мониторинга для электропечи в Череповце. Сделали все по учебникам — выбрали спектральный диапазон 0.8-1.1 мкм для минимизации влияния дыма, настроили систему воздушного охлаждения. Но через месяц эксплуатации столкнулись с запотеванием оптики из-за перепадов температур между цехом и улицей.

Пришлось дорабатывать конструкцию защитных шторок и добавлять систему продувки осушенным воздухом. Это тот случай когда лабораторные испытания не могут воспроизвести реальные условия производства. Сейчас на сайте https://www.tengyidianzi.ru мы указываем возможность таких доработок под конкретный цех.

Интересный момент с калибровкой — многие технологи требуют точность ±1°C, но на практике даже эталонные оптические пирометры имеют погрешность ±3-5°C в диапазоне выше 1500°C. Поэтому мы всегда предупреждаем заказчиков что важнее не абсолютная точность, а стабильность показаний во времени.

Оборудование которое работает в режиме 24/7

Для системы непрерывного измерения температуры в условиях сталелитейного цеха критична не столько точность, сколько живучесть. Взять хотя бы блоки электроники которые должны работать при температуре окружающей среды до 80°C. Стандартные промышленные контроллеры здесь долго не протянут.

Мы в Тэнъи Электроникс используем гибридное решение — выносные датчики с водяным охлаждением плюс распределенные модули сбора данных размещенные в удаленных шкафах. Это увеличивает стоимость системы на 15-20%, но дает гарантию 3 года вместо типовых 12 месяцев.

Самое сложное — обеспечить бесперебойную работу в условиях вибрации от кранового оборудования. Приходится использовать специальные крепления с демпфирующими элементами хотя это и не прописано в типовых регламентах монтажа.

Поставщики которые понимают специфику металлургии

За 12 лет работы мы видели много ?решений под ключ? от поставщиков которые прекрасно работали на пищевом производстве но полностью проваливались в сталелитейке. Проблема в том что мало кто из производителей оборудования реально представляет себе условия в зоне разливки.

Например один немецкий производитель предлагал нам систему с классом защиты IP67 утверждая что этого достаточно. Но они не учли что в металлургии кроме пыли есть еще металлическая взвесь которая проникает в любые щели. Пришлось дополнительно заказывать силиконовые покрытия для разъемов.

Сейчас мы в ООО ?Шэньян Тэнъи Электроникс? всегда отправляем инженеров на объект перед проектированием системы. Нужно лично увидеть как работает производство где стоят краны как организована вентиляция. Без этого любое проектирование слепое.

Интеграция с АСУ ТП — боль всех современных проектов

Современные системы непрерывного измерения температуры бессмысленны без интеграции в общий контур управления. Но здесь начинаются сложности с протоколами обмена данными. Одни цеха работают на Modbus другие на Profibus а некоторые до сих пор используют аналоговые сигналы 4-20 мА.

Мы обычно рекомендуем устанавливать шлюзы для преобразования протоколов непосредственно возле оборудования. Это дороже чем централизованное решение но надежнее — при обрыве сетевого кабеля система продолжает работать в автономном режиме.

Самое сложное — убедить технологов что данные с ИК-датчиков не должны напрямую идти в систему управления без дополнительной фильтрации. Любые скачки температуры из-за брызг шлака или пламени горелки могут вызвать ложные срабатывания автоматики.

Экономика против надежности

Часто заказчики требуют снизить стоимость системы предлагая использовать более дешевые аналоги пирометров. Но здесь важно понимать что экономия в 10-15% на оборудовании может обернуться потерями в 200% из-за простоев линии разливки.

Мы обычно показываем расчет где учитывается не только цена оборудования но и стоимость монтажа и главное — возможные потери от некорректных измерений. Когда технолог видит что ошибка в 20°C может привести к браку целой плавки стоимостью несколько миллионов рублей вопрос об экономии отпадает сам собой.

Кстати именно для таких случаев мы на https://www.tengyidianzi.ru разместили калькулятор окупаемости где можно примерно прикинуть экономический эффект от внедрения системы непрерывного контроля.

Что в итоге работает на производстве

Если обобщить опыт последних лет — наиболее стабильно работают гибридные системы где ИК-датчики дублируются контактными термопарами для периодической поверки. Да это дороже но зато технолог получает достоверные данные а не гадает почему показания ?поплыли? через полгода эксплуатации.

Из конкретных моделей хорошо зарекомендовали себя пирометры с водяным охлаждением и автоматической компенсацией коэффициента излучения. Особенно для измерения температуры в ковшах где состав шлака постоянно меняется.

Главный вывод — система непрерывного измерения температуры должна проектироваться индивидуально под каждый цех. Готовые типовые решения работают только в идеальных условиях которые в металлургии встречаются разве что в презентациях поставщиков.