Прибор для контроля температуры в зоне вторичного охлаждения МНЛЗ

Когда речь заходит о контроле температуры в зоне вторичного охлаждения МНЛЗ, многие сразу представляют себе сложные системы с кучей датчиков. Но на деле часто оказывается, что главная проблема — не в количестве оборудования, а в том, как оно интегрировано в процесс. Вот, например, у нас на участке стояли старые пирометры, которые постоянно 'врали' из-за пара. Пришлось разбираться, почему даже дорогие европейские аналоги не всегда справляются.

Особенности зоны вторичного охлаждения

Вторичное охлаждение — это не просто 'полив водой', как некоторые думают. Здесь идет сложный теплообмен, где точность измерения температуры определяет качество заготовки. Если перегреть — получим внутренние трещины, недогреть — поверхностные дефекты. Раньше мы пробовали термопары, но их ресурс в агрессивной среде редко превышал два месяца.

Помню, в 2019 году на МНЛЗ-6 поставили экспериментальную систему с выносными оптическими головками. Конденсат постоянно забивал линзы, хотя производитель уверял в 'защите от пара'. Пришлось самим дорабатывать систему продувки воздухом — без практики такие нюансы в документации не найдешь.

Сейчас многие стали обращать внимание на инфракрасные пирометры с спектральным фильтром. Они хоть и дороже, но зато меньше страдают от пара. Но здесь тоже есть подвох — важно правильно подобрать спектральный диапазон под конкретный тип окалины.

Критерии выбора оборудования

Для МНЛЗ критична не только точность, но и скорость отклика. Задержка в полсекунды уже может привести к браку. Мы тестировали разные модели — от отечественных 'Эталонов' до немецких Heitronics. Выяснилось, что для зоны вторичного охлаждения лучше подходят двухволновые приборы, компенсирующие влияние эмиссивитета.

Особенно важно учитывать расстояние до объекта. На нашем производстве оно колеблется от 1.5 до 4 метров. Пришлось подбирать оптику с переменным фокусом, хотя изначально планировали ставить фиксированные объективы — сэкономили, но потом переделывали.

Сейчас сотрудничаем с ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — их пирометры серии TY-G показывают стабильные результаты при работе с непрерывнолитыми заготовками. На их сайте https://www.tengyidianzi.ru есть конкретные кейсы по металлургии, что редкость для производителей из Китая.

Типичные ошибки монтажа

Самая распространенная ошибка — установка датчиков без учета 'мертвых зон' от гидравлических систем. У нас был случай, когда три прибора показывали разницу в 40°C из-за неправильного угла обзора. Пришлось привлекать технологов, чтобы пересчитать точки крепления.

Еще часто забывают про вибрацию. Стандартные кронштейны от вибрации раскачивало так, что показания 'плыли'. Решили проблему только после установки амортизаторов — простейшее решение, но о нем почему-то никогда не пишут в инструкциях.

Важный момент — калибровка. Мы сначала делали ее раз в квартал, но при интенсивной работе МНЛЗ оказалось, что нужна ежемесячная поверка. Особенно после замены футеровки в зоне охлаждения.

Влияние технологических параметров

Скорость разливки сильно влияет на температурный профиль. При скорости выше 1.8 м/мин обычные пирометры не успевают отслеживать изменения. Пришлось переходить на высокоскоростные модели с частотой опроса от 100 Гц.

Состав охлаждающей воды — отдельная история. Когда перешли на рециркуляционную систему, обнаружили, что солевые отложения на линзах искажают показания. Теперь регулярно чистим оптику щелочными растворами, хотя производитель это не рекомендует — но другого выхода нет.

Интересный эффект заметили при изменении марки стали. Для низкоуглеродистых сталей эмиссивитет стабилен, а для легированных — 'плавает'. Пришлось для каждой марки составлять поправочные коэффициенты.

Интеграция с АСУ ТП

Современные приборы контроля температуры должны не просто показывать значения, а интегрироваться в систему управления. Мы долго выбирали протокол обмена — остановились на Profibus DP, как наиболее устойчивом к помехам в цехе.

Проблема была с синхронизацией данных. Температурные сканы шли с опережением относительно данных с датчиков скорости. Разработчики из ООО Шэньян Тэнъи Электроникс помогли настроить буферизацию данных в их контроллерах — простое, но эффективное решение.

Сейчас отрабатываем алгоритм прогнозирования температурных аномалий. Пока что система предсказывает 70% случаев перегрева за 3-5 секунд до критического значения. Для ручной корректировки этого достаточно, но для автоматики — еще маловато.

Перспективы развития

Сейчас рассматриваем системы с распределенными датчиками по всей длине зоны вторичного охлаждения. Точечные измерения уже не удовлетворяют требованиям к качеству. Но здесь возникает проблема с обработкой больших массивов данных — существующие SCADA-системы не всегда справляются.

Интересное направление — совмещение ИК-пирометрии с лазерным сканированием поверхности. Это позволит коррелировать температуру с геометрией окалины. Пока такие системы дороги, но для премиальных марок стали уже оправданы.

Из последнего опыта — тестируем беспроводные датчики от ООО Шэньян Тэнъи Электроникс. Пока стабильность связи оставляет желать лучшего, но для труднодоступных зон это может быть решением. Главное — чтобы не 'роняли' пакеты данных в критичные моменты.