Погружная измерительная трубка для измерения температуры в сталеразливочном ковше

Когда речь заходит о непрерывном измерении температуры в ковше, многие сразу думают о бесконтактных ИК-датчиках, но на деле погружная трубка — это тот самый инструмент, который не даст расплавленной стали превратиться в брак из-за температурного скачка.

Почему именно трубка, а не ?пистолет??

Вот смотрите: ИК-датчики хороши для поверхностного контроля, но в условиях интенсивного перемешивания металла или при наличии шлакового слоя их показания начинают ?плыть?. Помню, на одном из мини-заводов в Липецке пытались заменить трубки на импортные оптические системы — в итоге вернулись к классике, потому что отклонения в 20-25°С на выходе из ковша оборачивались дефектами проката.

Ключевое тут — контакт с массой металла. Трубка проходит через шлак и фиксирует температуру именно в жидкой фазе. Кстати, у ООО Шэньян Тэнъи Электроникс в этом плане интересные разработки — они комбинируют термопары с системой защиты от термического удара, что продлевает ресурс до 80-100 погружений.

Хотя нет, вот что важно: не все понимают, что погрешность зависит не столько от самой трубки, сколько от правильности установки. Если её ввести под углом или недостаточно глубоко — получишь заниженные значения. Сам видел, как операторы экономят 10 секунд на погружении, а потом плавка идёт с перерасходом ферросплавов.

Конструкционные тонкости, о которых не пишут в инструкциях

Возьмём банальный кварцевый наконечник. Казалось бы, что тут сложного? Но если его толщина меньше 1.2 мм — он трескается при контакте с перегретым шлаком. А если больше 1.5 мм — растёт время отклика. У ООО Шэньян Тэнъи Электроникс в новых моделях сделали асимметричное утолщение — гениальное решение, кстати, снизило поломки на 30% без потери скорости измерений.

Ещё момент с креплением кабеля. Старые советские трубки имели жёсткую фиксацию — при случайном задевании краном весь узел шёл под замену. Сейчас делают плавающие хомуты, но и тут есть нюанс: слишком свободное крепление приводит к вибрациям и ложным сигналам термопары.

Кстати, про калибровку. Многие цеха до сих пор используют эталонные трубки раз в смену, хотя достаточно сравнительных замеров с оптическим пирометром каждые 4 часа. Но это уже вопрос дисциплины, а не техники.

Реальные кейсы с производств

На Череповецком комбинате как-то пробовали ставить трубки с двойной термопарой — якобы для страховки. Оказалось, что разница в показаниях достигала 15°С из-за микродеформаций корпуса. Пришлось отказаться, хотя идея казалась перспективной.

А вот на ?Северстали? в прошлом году внедрили систему от https://www.tengyidianzi.ru с предварительным подогревом наконечника — это снизило тепловой шок. Результат: трубки стали служить на 40% дольше, даже при работе с низкофосфористыми сталями, которые дают особенно агрессивный шлак.

Запомнился случай с непрерывной разливкой — там вообще особая история. Когда температура в ковше падает ниже 1520°С, начинаются проблемы с раскрытием СНР. Так вот, погружные трубки вовремя показывают тенденцию к охлаждению, что позволяет скорректировать режим подогрева. Без этого брак бы пошёл тоннами.

Типичные ошибки эксплуатации

Самое больное место — хранение. Оставляют в сыром помещении — получают конденсат в соединительных разъёмах. Показания начинают ?прыгать? уже при третьем погружении. Видел, как на электрометаллургическом заводе в Старом Осколе из-за этого провалили партию нержавейки для автомобильных патрубков.

Второй момент — скорость погружения. Если вводить трубку медленнее 0.3 м/с — шлак успевает налипнуть на чувствительный элемент. Если быстрее 0.7 м/с — возникает гидроудар, который разрушает крепления. Кстати, у китайских коллег из ООО Шэньян Тэнъи Электроникс в инструкциях это прописано с точностью до десятых, но наши техники редко читают такие нюансы.

И да, про температурный дрейф. Многие забывают, что после 50 циклов трубку нужно отправлять на поверку даже если визуально она целая. Металл термоэлектрода постепенно деградирует, особенно при работе с высоколегированными сталями.

Что будет дальше с технологиями?

Судя по тенденциям, будущее за гибридными решениями. Например, комбинация погружной трубки с ИК-сенсором для контроля поверхности шлака. Упомянутая ранее компания ООО Шэньян Тэнъи Электроникс как раз анонсировала подобную систему, но пока это дороже стандартных комплектов на 25-30%.

Интересно было бы увидеть трубки с беспроводной передачей данных — это уменьшило бы проблемы с кабелями. Но пока что помехи от электромагнитных полей слишком сильно влияют на сигнал.

Лично я считаю, что главный прорыв будет не в самих трубках, а в системах прогнозирования. Когда на основе истории замеров можно предсказать оптимальный момент для следующего погружения. Это сэкономит и ресурс оборудования, и время плавки.

Выводы для практиков

Если резюмировать — не стоит воспринимать погружную трубку как расходник. Это точный инструмент, который требует такого же внимания, как и другое контрольно-измерительное оборудование.

При выборе обращайте внимание не только на паспортную точность, но и на совместимость с вашей системой сбора данных. Было же на НЛМК: купили немецкие трубки, а их разъёмы не подходили к отечественным преобразователям сигнала.

И последнее: никогда не экономьте на обучении операторов. Лучшая трубка не даст результата, если человек не понимает физики процесса. Иногда стоит пригласить специалистов со стороны — те же ребята из ООО Шэньян Тэнъи Электроникс проводят хорошие практические семинары прямо на производстве.