Пирометр для непрерывного измерения температуры заготовки на МНЛЗ

Вот смотрю на этот запрос — и сразу всплывают типичные ошибки монтажников, когда пытаются ставить обычные пирометры на линии слябинга. Главное заблуждение: думают, что раз инфракрасный, то подойдёт любой. А на деле без точного подбора спектрального диапазона под окалину всё показания будут как лотерея.

Почему старые методы не работают на МНЛЗ

Раньше у нас в цехе пробовали термопары контактные ставить — толку ноль. Заготовка-то движется, поверхность окисленная, да и тепловые потоки от роликов всё искажают. Особенно на участке вторичного охлаждения, где перепад может достигать 200 градусов на метре.

Как-то на Криворожском МК внедряли систему с немецкими пирометрами, так там инженеры три месяца подбирали угол обзора. Оказалось, что при отклонении всего на 5° от перпендикуляра к поверхности сляба погрешность уже +40°C. Пришлось переделывать крепления с системой юстировки.

Сейчас вот анализируем опыт ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' — их пирометры как раз заточены под такие условия. Взяли спектральный диапазон 0,8-1,1 мкм, что позволяет 'смотреть' сквозь паровую завесу. Но об этом позже.

Критерии выбора пирометра для непрерывного измерения

Первое — время отклика. На скоростях прокатки до 2 м/с нужно не более 10 мс, иначе температурный профиль будет 'смазанным'. Мы на 'Запорожстали' как-то ставили прибор с 50 мс — в отчётах красивые графики, а по факту печь работала вхолостую.

Второй момент — система охлаждения. Стандартные воздушные продувки не всегда спасают при температуре окружающей среды у зоны резки заготовки. Приходится комбинировать с водяными рубашками, но тут уже нужен точный расчёт точки росы.

Третье — калибровка. Многие забывают, что пирометр нужно регулярно проверять по эталонному источнику. У нас был случай, когда за полгода эксплуатации накопилась ошибка в 80°C из-за деградации оптики.

Особенности работы с инфракрасной техникой

Инфракрасное измерение температуры — это не просто 'навёл и получил цифры'. На МНЛЗ особенно критично влияние эмисситивности. Для стальной заготовки с окалиной коэффициент излучения плавает от 0,75 до 0,95 в зависимости от толщины окисного слоя.

Вот тут подход ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' мне нравится — они в своих приборах используют алгоритм автоматической компенсации изменения эмисситивности. Не идеально, конечно, но на практике даёт стабильность ±1,5% против обычных ±5%.

Ещё важный нюанс — защитные стекла. При высокой запылённости в зоне МНЛЗ обычное кварцевое стекло мутнеет за неделю. Приходится ставить системы самоочистки или использовать сапфировые окна, как в их моделях серии TY-IR2000.

Практические кейсы внедрения

На одном из уральских комбинатов ставили эксперимент с параллельным измерением — три пирометра разных производителей на одной заготовке. Результаты разнились на 60-110°C. Выяснилось, что проблема в неучёте теплового фона от nearby оборудования.

Особенно сложно работать в зоне резки — там и брызги, и вибрация, и перепады влажности. Как-то пришлось полностью перепроектировать mounting конструкцию, чтобы компенсировать колебания рамы.

Сейчас рекомендуем схему с двумя пирометрами в ключевых точках — после кристаллизатора и перед ножницами. Это позволяет строить реальный температурный профиль по длине заготовки. Кстати, на сайте https://www.tengyidianzi.ru есть хорошие кейсы по таким решениям для толстолистовых станов.

Типичные ошибки при эксплуатации

Самая распространённая — неправильная настройка коэффициента излучения. Технологи часто выставляют 0,85 'как в инструкции', но не учитывают изменение состояния поверхности по ходу технологического процесса.

Вторая ошибка — игнорирование профилактики оптики. На одном из заводх пришлось демонтировать систему после того, как на линзах скопился слой масляной эмульсии толщиной в миллиметр. А всё потому, что обслуживающий персонал не проходил регулярное обучение.

Третья проблема — попытки экономить на вспомогательном оборудовании. Без качественных систем продувки и охлаждения даже самый дорогой пирометр не проработает и месяца в условиях МНЛЗ.

Перспективы развития технологии

Сейчас вижу тенденцию к multispectral systems — когда используются несколько длин волн одновременно. Это позволяет компенсировать ошибки от изменения состояния поверхности. Но такие системы пока дороги для массового внедрения.

Интересное направление — совмещение пирометрии с тепловизорами. Даёт возможность контролировать не just точечную температуру, а весь профиль по сечению заготовки. Правда, требует серьёзных вычислительных мощностей.

Из последнего что пробовали — пирометры с встроенной системой диагностики. Прибор сам отслеживает degradation оптических элементов и предупреждает о необходимости калибровки. У ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' в новых моделях есть такая опция — удобно для планирования ремонтов.

Выводы и рекомендации

Если подводить итог — выбор пирометра для МНЛЗ это всегда компромисс между точностью, надёжностью и стоимостью владения. Не стоит гнаться за максимальными характеристиками, если условия эксплуатации не позволяют их реализовать.

Важно учитывать полный цикл работы — от монтажа до регулярного обслуживания. Часто проще взять прибор попроще, но с хорошей сервисной поддержкой, чем сложную систему, требующую постоянного внимания специалистов.

Из российского рынка стоит присмотреться к решениям от научно-технических предприятий типа ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' — у них обычно лучше адаптация под местные условия и более гибкие схемы технической поддержки.