Непрерывное измерение температуры жидкого чугуна производитель

Если искать непрерывное измерение температуры жидкого чугуна производитель, половина предложений на рынке — это переупакованные пирометры общего назначения. Многие уверены, что достаточно направить ИК-датчик в сторону потока — и всё заработает. На деле же шлаковые плёнки, колебания уровня и банальные вибрации конвейера превращают такие попытки в ежемесячную замену оборудования.

Почему старые методы не работают в желобе

Помню, как на одном из уральских комбинатов пытались адаптировать немецкий стационарный пирометр для непрерывного измерения температуры в разливочном желобе. Датчик стоял под углом 45 градусов, теоретически — для избежания залипания брызг. Через двое суток оптику затянуло плёнкой оксидов, а через неделю термопара начала выдавать погрешность в 60–80°C. Выяснилось, что местные технологи не учли динамику изменения состава шлака.

Именно здесь проявилась разница между разовыми замерами и истинно непрерывным контролем. Для кратковременных замеров подходит большинство приборов, но когда речь идёт о работе 24/7 в условиях высоких концентраций пыли и агрессивных паров, требуется специализированная оптика и алгоритмы компенсации помех.

Кстати, о компенсации. Стандартные системы калибруются по ?сухому? желобу, но при реальной работе толщина шлакового слоя меняется каждые 4–5 часов. Если не учитывать это в алгоритмах — получим постепенный дрейф показаний, который цех заметит только по браку отливок.

Конструктивные особенности для реальных условий

В ООО ?Шэньян Тэнъи Электроникс? мы изначально пошли по пути разделения оптического тракта и электронного модуля. Это кажется очевидным, но многие производители до сих пор пытаются ставить всю электронику в корпус, который вибрирует на расстоянии 1,5 метра от потока чугуна. В наших системах используется волоконно-оптический кабель длиной до 15 метров — это позволяет вынести преобразователь в зону с температурой до 45°C вместо постоянных 80–100°C у самого желоба.

Особенность именно для жидкого чугуна — спектральный диапазон 0,8–1,1 мкм. Более короткие волны сильнее поглощаются парами цинка и свинца, а более длинные — плохо проходят через переменную шлаковую плёнку. Пришлось провести десятки экспериментов с разными марками чугуна, чтобы найти этот баланс.

Система продувки оптики — отдельная история. Подача сжатого воздуха раз в 2 минуты эффективна, но требует сложной сети воздуховодов. Мы перешли на импульсную подачу с частотой 15 секунд через специальные сопла, создающие воздушный барьер. Это снизило расход воздуха на 40%, но потребовало перепроектировать весь узел крепления.

Пример внедрения с анализом ошибок

На литейном участке в Череповце изначально стояли три точки контроля температуры. По графику видно было, что показания расходятся на 20–30°C, хотя физически точки находились всего в 4 метрах друг от друга. При детальном разборе оказалось, что в одной из зон желоб имел локальное утолщение футеровки, что создавало дополнительный теплоотвод.

После корректировки математической модели и переноса датчиков расхождения сократились до 3–5°C. Но главное — удалось выявить неравномерность охлаждения чугуна по длине желоба, что раньше списывали на ?особенности технологии?.

Интересно, что сам заказчик сначала скептически отнёсся к необходимости непрерывного измерения температуры жидкого чугуна, считая достаточным эпизодический контроль. После месяца работы системы оказалось, что колебания температуры в течение одной плавки достигают 45°C, что напрямую влияло на структуру готового чугуна.

Технические нюансы, о которых редко пишут в спецификациях

Эмиссиivity (степень черноты) для жидкого чугуна — величина непостоянная. В спецификациях обычно указывают 0,75–0,85, но на практике она меняется в зависимости от содержания углерода и температуры самого металла. Мы в ООО ?Шэньян Тэнъи Электроникс? разработали адаптивный алгоритм, который корректирует этот параметр по косвенным признакам — скорости изменения температуры и спектральным характеристикам излучения.

Ещё один момент — влияние электромагнитных помех от силовых шин разливочного крана. Стандартная экранировка помогает не всегда, пришлось разрабатывать дифференциальную схему обработки сигнала с двумя датчиками — рабочим и контрольным, расположенным в зоне с аналогичными помехами, но без теплового излучения от чугуна.

Срок службы оптического окна в таких условиях редко превышает 6 месяцев даже при регулярной очистке. Мы используем сапфировые стекла с антиадгезионным покрытием — это дороже, но позволяет увеличить межсервисный интервал до 9–10 месяцев. Хотя на участках с высоким содержанием марганца в чугуне всё равно приходится менять каждые 7 месяцев.

Практические рекомендации по эксплуатации

Самая частая ошибка монтажников — установка датчика строго перпендикулярно потоку. В теории это правильно, но на практике приводит к быстрому загрязнению оптики. Мы рекомендуем угол 70–80 градусов относительно горизонтали с небольшим смещением по ходу потока. Это снижает интенсивность оседания частиц на 30–40%.

Калибровку лучше проводить не по эталонному пирометру, а по термопарам погружного типа в начале и конце желоба. Да, это требует остановки процесса на 15–20 минут, но даёт реальную картину распределения температуры. Особенно важно это при переходе на другую марку чугуна или при изменении геометрии желоба.

Системы, которые мы производим в ООО ?Шэньян Тэнъи Электроникс?, изначально проектируются с запасом по температурному диапазону. Например, для стандартного чугуна с температурой 1350–1450°C мы используем датчики, рассчитанные на 1550°C. Это кажется избыточным, но при изменении режима плавки или использовании легирующих добавок реальная температура может кратковременно достигать 1500°C.

Экономика внедрения и скрытые выгоды

Когда оцениваешь стоимость системы непрерывного измерения температуры, обычно считают прямую экономию от снижения брака. Но на деле большее значение имеет стабилизация процесса. На том же череповецком участке после полугода работы нашего оборудования вариабельность химического состава по длине слитка уменьшилась на 18% — это напрямую связано с поддержанием постоянной температуры разливки.

Ещё один момент — ресурс футеровки. При колебаниях температуры в желобе от 1350 до 1420°C огнеупоры работают в режиме постоянных тепловых ударов. Стабилизация температуры в диапазоне 1380±10°C увеличила межремонтный период футеровки с 4 до 6 месяцев.

Для ООО ?Шэньян Тэнъи Электроникс? такие проекты — не просто продажа оборудования. Мы сопровождаем каждый внедрённый комплекс не менее года, собирая статистику и дорабатывая программное обеспечение под конкретные условия. Только так можно добиться реальной, а не декларативной точности измерений.