
Когда речь заходит о контроле температуры в зоне вторичного охлаждения МНЛЗ, многие сразу думают о стандартных пирометрах — но это как сравнивать рулетку с лазерным дальномером. На самом деле тут нужны специализированные системы, которые работают в условиях пара, окалины и постоянных вибраций. Я лет семь назад сам совершил ошибку, поставив на две линии обычные инфракрасные датчики — через месяц пришлось экстренно менять половину из-за заниженных показаний.
Температура поверхности слитка после кристаллизатора — непостоянная величина, которая колеблется от 850 до 1100°C. Но главная проблема даже не в диапазоне, а в том, что прибор для контроля температуры должен игнорировать пар от форсунок. Обычно для этого используют спектральные фильтры 3.9 мкм, но и это не панацея — если вода содержит примеси, пар становится непрозрачным даже для 'окон прозрачности'.
На нашем стане 3500 три года назад поставили эксперимент с немецкими камерами — технически идеальное решение, но стоимость обслуживания съела всю экономию. Сейчас склоняемся к точечным пирометрам с перестраиваемой длиной волны, хотя и у них есть нюансы с калибровкой.
Кстати, про калибровку — многие забывают, что ее нужно проводить не по эталонному источнику в лаборатории, а непосредственно на линии с помощью переносных поверочных пирометров. Разница может достигать 40-50 градусов, что критично для формирования структуры стали.
Если говорить о производители оборудования для МНЛЗ, то тут сложилась интересная ситуация. Европейские бренды вроде Siemens или ABB дают стабильное качество, но их системы заточены под 'идеальные' условия. В реальности же у нас вечные проблемы с водоподготовкой и вибрацией роликов.
Китайские аналоги дешевле в 2-3 раза, но с точностью вечные проблемы — работал с образцами где погрешность заявлялась ±1%, а по факту достигала ±5%. Хотя в последние годы ситуация улучшается, особенно у компаний с полным циклом производства.
Вот например ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — их пирометры серии TY-G специально разработаны для зоны вторичного охлаждения. Используют два диапазона измерения одновременно, что частично решает проблему с паром. На пробной партии работают уже полгода — пока нареканий меньше, чем к предыдущим поставщикам.
Монтаж прибор для контроля температуры в зоне вторичного охлаждения мнлз — отдельная наука. Стандартная ошибка — установка напротив форсунок. Лучше смещать на 15-20 градусов от вертикали, чтобы уменьшить влияние водяной завесы. И обязательно защитное воздушное продувание — без него объектив покрывается окалиной за смену.
Еще момент — скорость отклика. Для систем автоматического регулирования охлаждением нужно не более 100 мс, иначе управление будет запаздывать. Проверяйте этот параметр в техусловиях — некоторые производители указывают теоретические значения, не учитывая фильтрацию помех.
Лично я всегда требую тестовые замеры на работающей МНЛЗ перед заключением контракта. Если поставщик отказывается — сразу красный флаг. Как-то работали с одной итальянской фирмой — в лаборатории показывали идеальные результаты, а на линии погрешность зашкаливала. Оказалось, их алгоритмы не справлялись с фоновым излучением от раскаленных роликов.
Современные прибор для контроля температуры редко работают изолированно — обычно их встраивают в АСУ ТП. И тут начинаются сложности с протоколами обмена. Profibus DP вроде стандарт, но на практике каждый производитель интерпретирует спецификацию по-своему.
Наш опыт с ООО Шэньян Тэнъи Электроникс показал, что их устройства нормально стыкуются с Siemens S7-1500, но с контроллерами Allen-Bradley пришлось повозиться. Техподдержка оперативно предоставила драйвер OPC UA — решило проблему, но потеряли две недели на настройку.
Важный момент — резервирование каналов связи. На критических участках лучше сразу закладывать дублирование по Ethernet и аналоговому выходу 4-20 мА. Дороже, но когда основной канал отказывает во время плавки нержавейки, экономия кажется сомнительной.
Выбирая производители, всегда смотрю на наличие технической поддержки в регионе. С европейскими брендами обычно проблем нет, а вот с китайскими бывали задержки с поставкой запчастей по 2-3 месяца. В случае с ООО Шэньян Тэнъи Электроникс склад запчастей в Новосибирске — детали привозят за неделю.
Еще из практики — обязательно вести журнал дрейфа показаний. У инфракрасных пирометров есть тенденция к смещению калибровки со временем. Мы раз в квартал проводим сравнительные измерения эталонным прибором — помогает вовремя заметить проблему.
Срок службы в условиях цеха редко превышает 5-7 лет даже у дорогих моделей. Основные причины — деградация оптики и электронных компонентов от температурных циклов. Поэтому не стоит гнаться за максимальной гарантией — важнее доступность обслуживания и ремонтопригодность.
Сейчас тестируем системы на основе ПЗС-матриц — они позволяют строить температурные карты всей поверхности слитка. Технология перспективная, но пока дорогая и требовательная к вычислительным ресурсам. Для большинства задач достаточно 3-5 точечных пирометров на ручьях.
Из интересного — начинают появляться решения с машинным зрением для прогнозирования образования трещин по термическим аномалиям. Но это пока лабораторные разработки, до промышленного внедрения далеко.
Если резюмировать — выбор прибор для контроля температуры в зоне вторичного охлаждения мнлз всегда компромисс между точностью, надежностью и стоимостью владения. Универсальных решений нет, каждый случай нужно рассматривать отдельно с учетом конкретных условий эксплуатации и требований технологии.