Оперативный мониторинг жидкого чугуна в доменной печи производители

Когда говорят про оперативный мониторинг жидкого чугуна, многие сразу думают о дорогих европейских системах. А ведь у нас в России уже лет десять как работают решения, которые в разы дешевле и иногда даже надежнее — просто о них не кричат на каждом углу. Вот, к примеру, китайские коллеги из ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' поставляют инфракрасные пирометры, которые мы в цеху называем 'работягами' — никаких изысков, но в пыли и вибрации доменной печи показывают себя лучше иных раскрученных брендов.

Почему классические методы подводят

Раньше у нас стояли термопары в огнеупорных кожухах — знакомая история? Месяц-два — и либо контакты окисляются, либо сам кожух прогорает. Особенно в зоне шлакообразования, где температура скачет от 1250 до 1500°C. Приходилось постоянно останавливать замеры для замены, а это простои и риск нарушения технологического режима.

Один раз попробовали импортную оптическую систему с автоматической продувкой — в теории всё идеально. Но на практике местная пыль с содержанием цинка забивала оптику за смену. Дорогостоящие фильтры меняли чаще, чем лампочки в цеху — экономически невыгодно.

Сейчас вспоминаю с улыбкой, как пытались адаптировать пирометры для коксовых батарей под доменный процесс. Работало, но погрешность в ±30°C для чугуна — это как пытаться аптечными весами взвесить вагон руды.

Инфракрасные технологии в условиях доменного цеха

Когда в 2018 году тестировали оборудование от Тэнъи Электроникс, первое что удивило — калибровка под конкретные спектральные характеристики чугуна. Не просто 'инфракрасный пирометр', а sensor с фильтром на 0.8-1.1 мкм, который игнорирует помехи от факела сгорания дутья.

Монтаж оказался проще ожидаемого — вынесли измерительную голову за пределы зоны прямого теплового удара, соединили кварцевым световодом. Кстати, этот световод оказался слабым звеном — при температуре ниже -25°C становился хрупким. Пришлось дополнительно утеплять — мелкая доработка, но критичная для северных регионов.

В их модельном ряду остановились на TGY-168 — не самая новая разработка, но проверенная. Главное преимущество — встроенная компенсация запылённости. Не идеально, конечно, но хотя бы не требует ежесменной очистки оптики.

Особенности интеграции с АСУ ТП

С подключением к нашей Siemens Step7 возникли нюансы — протокол Modbus RTU работал, но с задержками до 2-3 секунд. Для технологического контроля это неприемлемо — за это время температура в желобе может измениться на 10-15 градусов. Пришлось 'допиливать' конфигурацию через OPC-сервер.

Интересно, что сами китайские инженеры предлагали готовые решения для интеграции, но с отечественными системами управления (например, КРУТА) их софт работал стабильнее. Видимо, уже был опыт адаптации под российские заводы.

Сейчас вывели данные по температуре не только на монитор оператора, но и в цеховые световые табло — простое решение, но сократило количество 'телодвижений' мастеров на 20-25%. Мелочь, а приятно.

Экономика против точности

Когда считали окупаемость, удивились — система от Тэнъи обходилась в 3-4 раза дешевле аналогов от LAND или AMETEK. Первая мысль — 'где подвох?'. Оказалось, подвох в меньшем ресурсе сенсоров — 2-3 года против 5-7 у премиальных брендов. Но при нашей агрессивной среде даже дорогие датчики редко проживали больше 4 лет.

Рассматривали вариант с резервированием — поставить два параллельных комплекта. Отказались, поскольку статистика отказов показала менее 1.5% за первый год эксплуатации. Для доменного производства это приемлемый риск.

Самая ценная функция — прогнозирование начала шлакообразования. Не со 100% точностью, конечно, но тенденцию отслеживает. Один раз система предупредила о резком падении температуры за 40 минут до начала выхода шлака — успели скорректировать режим дутья.

Практические лайфхаки от цеховиков

Обнаружили, что регулярная калибровка раз в две недели даёт большую стабильность, чем рекомендованная производителем ежемесячная. Видимо, сказываются наши особенности шихтовки — повышенное содержание цинка в пыли.

При монтаже добавили простейшую систему продувки сжатым воздухом — не ту, что предлагали в комплекте (сложную и дорогую), а собранную из пневмолинии цеха. Работает уже третий год без нареканий.

Важный момент — обучение операторов. Сначала были жалобы на 'прыгающие' показания. Разобрались — персонал путал температурные зоны: замеры в зоне выпуска и в желобе дают разницу до 50-70°C. Сделали цветовую маркировку на схеме — проблемы исчезли.

Перспективы развития технологии

Сейчас присматриваемся к их новой разработке — многодиапазонному пирометру с возможностью одновременного контроля температуры чугуна и футеровки. Пока в тестовом режиме на одном из желобов — если покажет себя хорошо, будем масштабировать.

Интересное направление — совмещение данных температурного мониторинга с химическим анализом. Пока это делается разрозненно, но если объединить в единую систему — можно выйти на принципиально новый уровень прогнозирования качества чугуна.

Коллеги с Урала пробуют аналогичные системы для контроля в агломашинах — говорят, тоже работает. Значит, технология действительно универсальная, а не только для доменного процесса.

Выводы для практиков

Не стоит гнаться за дорогими брендами — иногда более простые решения оказываются эффективнее в конкретных условиях. Наш опыт с производителями систем мониторинга показал, что важно не имя, а понимание технологии процесса производителем.

Китайские разработки, особенно от таких компаний как ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс', уже достигли уровня, когда их можно всерьёз рассматривать для ответственных участков. Главное — правильно адаптировать под местные условия.

Самое ценное в оперативном мониторинге — не абсолютная точность (её всё равно невозможно достичь в агрессивной среде доменной печи), а стабильность и воспроизводимость показаний. Именно это позволяет строить достоверные тренды и принимать верные технологические решения.