Приборы для измерения температуры жидкой стали заводы

Когда говорят про приборы для измерения температуры жидкой стали, многие сразу представляют себе термопары погружного типа — классика, да и только. Но на деле инфракрасные пирометры уже лет десять как перестали быть экзотикой, хотя некоторые технологи до сих пор к ним относятся с подозрением. Мол, погрешность большая, да и условия в цеху мешают. А зря — если правильно подойти к калибровке и учесть задымлённость, то по точности они порой обходят те же погружные датчики, особенно когда речь идёт о скоростных процессах.

Ошибки выбора и наш опыт

Помню, на одном из уральских заводов упёрлись в термопары — дескать, проверено временем. Но как только начали литьё с повышенной скоростью разливки, погружные датчики просто не успевали отрабатывать. Тут-то и пригодились инфракрасные системы, которые мы тогда тестировали. Кстати, не все пирометры одинаково полезны: дешёвые модели с одним спектральным диапазоном в условиях пара и пыли выдавали погрешность до 30–40 градусов.

Пришлось переходить на двухцветные пирометры — они хоть и дороже, но зато менее чувствительны к помехам. Именно такие мы сейчас используем в комплексах от ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — у них в арсенале как раз многодиапазонные системы, адаптированные под металлургию. Не реклама, а констатация: их пирометры серии TY-IRT справляются там, где другие спотыкаются.

Кстати, о калибровке — многие забывают, что её нужно проводить не по эталонному образцу, а прямо в рабочей зоне, с поправкой на фоновое излучение. Мы в своё время наступили на эти грабли: выставили прибор по лабораторному чёрному телу, а в цеху получили расхождение в 50 градусов. Пришлось экранировать оптику и вводить поправочные коэффициенты вручную.

Практические сложности внедрения

Самое сложное — не сам прибор для измерения температуры, а его интеграция в существующую АСУ ТП. Старые заводы часто работают на контроллерах, которые не понимают протоколов современных пирометров. Приходится ставить промежуточные преобразователи, а это — дополнительные точки отказа.

Ещё момент — расположение датчика. Если поставить его слишком близко к ковшу, тепловые потоки от стенок исказят показания. Слишком далеко — пар и пыль съедят сигнал. Оптимально — под углом 15–30 градусов к поверхности металла, с принудительной продувкой оптики. Кстати, продувку лучше делать не сжатым воздухом (в нём бывает влага и масло), а азотом.

На заводах с интенсивной эксплуатацией часто экономят на охлаждении корпусов пирометров. Видел случаи, когда прибор работал буквально пару месяцев, а потом начинал ?плыть? из-за перегрева электроники. Сейчас в продвинутых моделях вроде тех, что поставляет ООО Шэньян Тэнъи Электроникс, ставят двухконтурное охлаждение — и водяное, и воздушное. Мелочь, а продлевает жизнь в разы.

Кейсы и провалы

Был у нас проект на заводе в Липецке — ставили инфракрасную систему контроля температуры в МНЛЗ. Всё шло хорошо, пока не начались сбои при переходе на новую марку стали. Оказалось, что изменение состава шлака повлияло на излучательную способность поверхности. Пришлось оперативно менять настройки ε (эпсилон) прямо в процессе плавки.

А вот на одном из малых заводов попробовали сэкономить и купили б/у пирометры без технической поддержки. Через три месяца оборудование встало — некому было делать поверку. Вывод: с приборами для измерения температуры жидкой стали нельзя работать по принципу ?купил и забыл?. Нужен постоянный мониторинг и сервис.

Кстати, о сервисе — ООО Шэньян Тэнъи Электроникс здесь неплохо проявляет себя. Их инженеры не просто продают оборудование, а сопровождают запуск, помогают с настройкой под конкретные условия. Это важно, потому что универсальных решений в металлургии почти не бывает.

Технические нюансы, о которых редко пишут

Мало кто учитывает, что при измерении температуры в промежуточном ковше нужно компенсировать колебания уровня металла. Мы решали это через установку сканирующего пирометра с следящей системой — дорого, но точно.

Ещё один подводный камень — оптические окна. Кварцевые быстро покрываются налётом, сапфировые держатся дольше, но и стоят соответственно. В последних разработках ООО Шэньян Тэнъи Электроникс используют самоочищающиеся покрытия на основе нитрида бора — показывают хорошую стойкость.

Важный момент — время отклика. Для большинства процессов достаточно 1–2 секунд, но при скоростном разливе сортовых заготовок нужны миллисекунды. Здесь обычные пирометры не справляются, приходится использовать высокоскоростные модели с специальной оптикой.

Что в итоге работает

Сейчас оптимальной схемой считаю гибридную: инфракрасный пирометр для оперативного контроля + периодическая проверка погружной термопарой. Так и точность сохраняется, и ресурс дорогостоящего оборудования экономится.

Из конкретных моделей могу отметить TY-IRT-3M от ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — неплохо зарекомендовал себя в условиях высокой запылённости. Хотя их же более ранняя модель TY-IRT-2 иногда выдаёт сбои при резких перепадах температуры.

В целом же, приборы для измерения температуры жидкой стали — это не просто ?купил и поставил?. Нужно глубоко понимать технологический процесс, учитывать массу факторов — от состава стали до организации ремонтного цикла. Без этого даже самое дорогое оборудование будет работать вполсилы.