
Когда слышишь про погружную измерительную трубку для измерения температуры в сталеразливочном ковше, первое, что приходит в голову — обычный термопараный зонд. Но на деле разница между 'просто трубкой' и инструментом, который реально работает в условиях жара и агрессивной среды, как между спичкой и газовой горелкой. Многие покупатели, особенно из стран СНГ, до сих пор считают, что главное — цена, а остальное 'переживёт'. Увы, сталь не прощает ошибок.
Взяли как-то на пробу трубку от европейского производителя — вроде всё по ГОСТу, калибровка есть, паспорт красивый. А на третьем погружении в ковш с легированной сталью сигнал поплыл. Оказалось, термокомпенсация не рассчитана на наши колебания напряжения в сети. Пришлось экстренно ставить дублирующий замер старым методом — визуально по цвету, с риском для оператора.
Ещё частый косяк — несоответствие длины трубки реальной глубине ковша. В спецификациях пишут 'до 2 метров', но если учитывать наклон при погружении и слой шлака, рабочий ход должен быть с запасом. Как-то в Кривом Рогу из-за этого промахнулись мимо контрольной точки замера — пришлось переливать плавку.
А ведь каждый такой сбой — это не просто брак замера. Это риск неправильной доводки химсостава, перерасход ферросплавов, а в худшем случае — застывание металла в ковше. Дороже выходит, чем кажется.
Тут дело не только в термопаре типа К или S. Важна скорость отклика — от погружения до стабилизации показаний должно проходить не больше 8-10 секунд. Иначе температура за это время успеет измениться на 15-20°C, особенно при раскислении алюминием.
Мелочь, на которую редко смотрят: крепление кабеля к трубке. Если переход жёсткий, при перемещении краном возникают микротрещины. Со временем в них проникают пары металлов — и вот уже дрейфует ноль. Мы в таких случаях ставим сильфонные гофры с двойной изоляцией.
И да, не верьте надписям 'работает при 1800°C'. Реальная стойкость определяется не максимальной температурой, а временем контакта с расплавом. Наша практика: больше 12 секунд непрерывного контакта даже лучшие кварцевые покрытия не выдерживают — начинается оплавление по кромке.
Для малых ковшей до 50 тонн лучше брать трубки с механизмом быстрой замены наконечника — их чаще повреждают при контакте со шлаком. А вот для большегрузных ковшей от 120 тонн важнее стабильность — там подойдут монолитные конструкции с принудительным охлаждением кабеля.
Заметил интересную зависимость: в цехах с кранами старого типа (с люфтом стрелы) чаще выходят из строя трубки с жёстким присоединением кабеля. Вибрация при опускании разрушает пайку в месте контакта электродов. Пришлось переходить на разъёмные соединения с пружинной подвеской.
Кстати, про калибровку. Многие делают её раз в квартал по графику. Но при интенсивной работе (300+ плавок в месяц) дрейф может накапливаться быстрее. Мы сейчас сверяем эталонный образец после каждой 50-й плавки — снизили погрешность на 0.3%.
Когда ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' предложили нам испытать свою систему ИК-контроля параллельно с погружными трубками, сначала отнеслись скептически. Инфракрасники ведь плохо работают через завесу дыма и шлака. Но их технология компенсации помех через спектральный анализ оказалась рабочей — в 8 случаях из 10 расхождение с погружным замером не превышало 5-7°C.
Правда, выяснился нюанс: ИК-датчик нужно ставить строго под определённым углом к поверхности металла, иначе отражение от стенки ковша искажает показания. Пришлось переделывать кронштейн крепления. Зато теперь при отказе основной системы есть резервный метод.
Их сайт tengyidianzi.ru в разделе про непрерывное измерение температуры через инфракрасное излучение — там есть конкретные кейсы по сталелитейным заводам. Не реклама ради, а для понимания: они как раз учитывают те самые проблемы, с которыми мы сталкиваемся в цеху — колебания уровня шлака, изменение состава шихты, необходимость дистанционного мониторинга.
Самое губительное — погружать трубку до упора в дно ковша. Наконечник ударяется о футеровку, появляются микротрещины. Потом при следующем замере через них просачивается металл — и трубка выходит из строя. Обучаем операторов останавливать погружение за 10-15 см до расчётной глубины.
Ещё одна беда — хранение запасных трубок рядом с печью. Перепад температур при установке холодной трубки в раскалённый металл вызывает термический шок. Теперь держим их в термостабилизированном шкафу при 60-80°C — срок службы увеличился на 15%.
Недавно столкнулись с аномально быстрым износом партии трубок. Оказалось, поставщик поменял состав защитной обмазки без уведомления. С техпытом из 'Шэньян Тэнъи' разобрались — их специалисты прислали методику экспресс-проверки покрытия прямо в цеху. Помогло.
Сейчас экспериментируем со схемой, где погружная трубка работает в ключевых точках технологического процесса (выпуск из печи, доводка перед разливкой), а ИК-датчики ведут постоянный мониторинг в промежутках. Получается двойной контроль без увеличения расходов на расходники.
Интересно, что при таком подходе выявили температурный градиент по высоте ковша, который раньше не учитывали. В верхних слоях перепад достигает 25-30°C после добавления ферросплавов. Теперь корректируем процедуру перемешивания.
Если говорить о будущем — нужны трубки с встроенной телеметрией, передающие данные не только по кабелю, но и через беспроводной модуль. Чтобы при обрыве провода не терять последние показания. У 'Шэньян Тэнъи' вроде есть заделы в этом направлении, ждём опытные образцы.
Главное — не бывает универсальных решений. То, что работает на одном заводе, может не подойти на другом из-за разницы в технологии. Наш опыт: начинать всегда нужно с анализа конкретных условий — состав стали, тип ковша, частота замеров, квалификация персонала.
Сейчас многие гонятся за автоматизацией, но полностью отказываться от погружных методов пока рано. Даже самые продвинутые бесконтактные системы иногда требуют верификации традиционным способом. Особенно при переходе на новые марки стали.
Вот смотрите: за последние 3 года через наши руки прошло 14 типов измерительных трубок от разных производителей. Рабочими оказались только 5. И дело не в цене или бренде, а в том, насколько производитель понимает реальные процессы в сталеразливочном ковше. Поэтому сейчас в приоритете поставщики с собственными разработками и испытательными полигонами — как те же китайские коллеги, которые сами тестируют оборудование в условиях, близких к нашим.