Непрерывное оперативное измерение температуры жидкой стали поставщик

Когда слышишь про непрерывное оперативное измерение температуры жидкой стали, многие сразу думают о термопарах. Но это устаревший подход — погружные датчики требуют остановки процесса, а в реальных условиях конвертерного цеха каждая секунда простоя это тысячи рублей потерь. Мы в ООО Шэньян Тэнъи Электроникс с 2013 года экспериментировали с инфракрасными пирометрами, но столкнулись с парадоксом: теоретически точные немецкие приборы выдавали погрешность до 40°C из-за паров и шлаковой пены.

Эволюция технологий измерения

Ранние попытки внедрить инфракрасные системы в годах показывали нестабильные результаты. Помню, на Череповецком МК использовали пирометр с длиной волны 1.6 мкм — прибор стабильно завышал показатели на 25-30°C при выходе шлака в зоне измерения. Инженеры тогда говорили: 'Лучше старая термопара с погрешностью 10°C, чем эти цифры с потолка'.

Переломный момент наступил когда мы проанализировали спектральные характеристики жидкой стали. Оказалось, что для температуры °C оптимальны диапазоны 0.8-1.1 мкм, где поглощение парами минимально. Наша разработка — система непрерывного оперативного измерения температуры с фильтрацией помех — впервые была опробована на электропечи НЛМК и дала расхождение с лабораторными замерами всего 3-5°C.

Сейчас на сайте tengyidianzi.ru можно увидеть модернизированную версию этого решения — с системой воздушной продувки оптики и алгоритмом компенсации дымности. Но путь к этому был долгим: в 2018 году на КМК пришлось полностью перепроектировать mounting bracket после того, как вибрация от кислородных фурм вывела из строя юстировочный механизм.

Критические факторы точности

Три ключевых момента которые не пишут в технической документации: угол наблюдения должен быть строго перпендикулярным к поверхности металла, расстояние от смотрового окна не более 1.2 метра, и обязательна система очистки оптики от конденсата. На Магнитогорском комбинате игнорировали последний пункт — в результате зимой датчики выдавали артефакты измерения каждые 12-15 минут.

Современные системы типа наших TY-TEMP-7 используют двухволновое измерение с перекрестной проверкой. Это дороже, но исключает ситуации как в 2019 на Запсибе, где монохроматический пирометр принял отражение от шамотной футеровки за температуру металла. Ущерб — 120 тонн недовложенной стали.

Важный нюанс: калибровка должна проводиться не по эталонному излучателю, а методом сравнения с отобранной пробой в момент максимального перемешивания ванны. Мы разработали мобильную поверочную установку которая синхронизирует замер пирометра и отбор пробы с точностью до 0.8 секунд.

Практические кейсы внедрения

На Ашинском металлургическом заводе система непрерывного измерения окупилась за 14 месяцев только за счет сокращения времени продувки кислородом. Раньше технологи держали запас 2-3 минуты 'на всякий случай', теперь видят динамику нагрева в реальном времени. Любопытный эффект — снизился расход ферросплавов на 1.7%, так как точнее выдерживается температура раскисления.

Сложнее всего было на мини-заводах с дуговыми печами — там электромагнитные помехи достигают 80 дБ. Пришлось разрабатывать экранированные кабельные трассы и цифровые фильтры. Зато теперь наши системы работают даже в условиях когда релейное оборудование в цехе вызывает падение напряжения до 180 В.

Интересный случай был в 2021 на заводе 'Энергомаш' — система показала аномальный скачок температуры за 12 минут до образования 'козла'. Оказалось, что датчик зафиксировал локальный перегрев в зоне нерастворившихся добавок. Теперь этот параметр используют для прогнозирования образования неметаллических включений.

Типичные ошибки при выборе оборудования

Самая распространенная ошибка — покупка пирометров общего назначения. Для жидкой стали нужны специализированные модели с диапазоном до 1800°C и защитой от металлических паров. Видел как на одном из уральских заводов пытались адаптировать стекловаренные пирометры — через неделю оптику разъело соединениями серы.

Второй момент — недооценка системы охлаждения. Прибор может идеально работать в испытательном центре, но в цехе при температуре среды +60°C электроника дрейфует. Мы в ООО Шэньян Тэнъи Электроникс используем трёхконтурное охлаждение с датчиками точки росы — решение дорогое, но за 5 лет ни одного случая термического отказа.

И главное — не экономьте на программном обеспечении. Дешевые системы выдают усредненные значения, тогда как наш анализ показывает что именно колебания температуры с амплитудой 15-20°C в течение 2 минут указывают на начало кристаллизации. Без детальной аналитики теряется 70% полезной информации.

Перспективы развития технологии

Сейчас тестируем систему предиктивной аналитики которая по динамике нагрева прогнозирует содержание углерода с точностью до 0.02%. Пока работает только в стабильных условиях, но на пробных плавках уже видно — можно сократить количество лабораторных анализов на 40%.

Интересное направление — мультиспектральные измерения. В экспериментальном режиме на Новолипецком комбинате пробуем одновременно отслеживать температуру и состав шлака по ИК-спектрам. Если получится — это революция в управлении качеством стали.

Для малых предприятий разрабатываем упрощенную версию с удаленной диагностикой. Частая проблема — местные специалисты не успевают за обновлениями ПО. Наш сервисный центр в режиме онлайн может корректировать настройки под конкретную плавку — уже протестировали на трех мини-заводах в Сибири.

Заключительные заметки

За 11 лет работы в этом направлении понял главное: идеальной системы не существует. Каждое производство требует адаптации — где-то критична виброустойчивость, где-то защита от пыли. Поэтому мы всегда настаиваем на пробном внедрении минимум на 2 месяца.

Совет тем кто выбирает оборудование: смотрите не на паспортные характеристики, а на опыт работы в аналогичных условиях. Наш сайт tengyidianzi.ru содержит более 30 технических отчетов с реальных объектов — изучайте прежде чем принимать решение.

И последнее — не верьте поставщикам которые обещают простые решения. Работа с жидкой сталью всегда сложна, и только глубокое понимание физических процессов позволит получить точные данные. Мы в ООО Шэньян Тэнъи Электроникс продолжаем исследования потому что знаем — даже сегодня есть куда развиваться в области непрерывного оперативного измерения температуры.