Прибор для контроля температуры в зоне вторичного охлаждения мнлз завод

Если честно, когда слышишь про прибор для контроля температуры в зоне вторичного охлаждения МНЛЗ, первое, что приходит в голову — это штатные пирометры с завода-изготовителя. Но на практике эти штуки вечно сбоят из-за пара и окалины. Мы в 2018 году на одном из уральских комбинатов столкнулись с тем, что штатная система давала погрешность до 40°C — слитки шли с трещинами, пока не разобрались, что датчики надо ставить не по схеме, а с учётом реальных зон испарения воды.

Почему вторичное охлаждение — это не просто трубы с водой

Зона вторичного охлаждения — это вам не равномерный поток, а настоящий хаос. Температура поверхности слитка может 'прыгать' от 900 до 1100°C на участке в полметра, и если ловить её одним датчиком — получишь усреднённое значение, которое ни о чём не говорит. Я как-то видел отчёт немецких коллег — они выявляли локальные перегревы с шагом 10 см, но у нас такая точность редко где нужна, разве что для спецсталей.

Кстати, про ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — их пирометры мы тестировали в 2022 году на МНЛЗ с криволинейным участком. Приборы показывали стабильные данные даже при падении давления воды в системе, хотя изначально сомневались в калибровке. На их сайте https://www.tengyidianzi.ru есть спецификации по ИК-диапазонам, но там не указано, как поведёт себя оптика при длительной работе в условиях вибрации — это мы проверяли уже сами.

Самое сложное — не зафиксировать температуру, а интерпретировать данные. Когда видишь на графике 'провал' в 850°C, нужно сразу смотреть — это реальный переохлаждённый участок или просто капля воды попала на линзу. У нас был случай, когда из-за конденсата в защитном стекле три дня грешили на неправильную настройку водяных форсунок.

Оборудование, которое пережило наши эксперименты

Из того, что работало долго — это двухволновые пирометры. Они хоть как-то справляются с загрязнённой атмосферой в зоне охлаждения. Но и у них есть нюанс: если излучательная способность поверхности меняется из-за окалины, нужно постоянно корректировать настройки. Мы однажды настроили прибор на чистый слиток, а через час работы МНЛЗ он уже врал на 15%.

Российские аналоги часто пытаются копировать западные образцы, но не учитывают, что у нас другие условия эксплуатации. Например, вибрация от ножниц — она может вывести из строя электронику за полгода. Приборы от ООО Шэньян Тэнъи Электроникс в этом плане оказались устойчивее — видимо, из-за того, что производство заточено под металлургические цеха, а не лаборатории.

Запомнился случай с термовизионной камерой — поставили её для контроля распределения температуры по широкой грани слитка. Оказалось, что пар от гидросбива окалины создаёт 'слепые зоны', и камера фиксирует не реальную температуру, а температуру пара. Пришлось разрабатывать систему подачи воздуха для просвета — это заняло два месяца.

Типичные ошибки при монтаже и калибровке

Самая распространённая ошибка — установка датчика строго перпендикулярно поверхности. В зоне вторичного охлаждения это не работает — нужно смещать угол на 10-15 градусов, чтобы избежать бликов от водяной плёнки. Мы учились этому методом проб и ошибок, пока не наткнулись на старый отчёт японских металлургов 90-х годов.

Калибровка по эталонному излучателю — это хорошо, но в цеху эталон быстро покрывается пылью. Мы сейчас используем переносную печь с графитовым нагревателем, которую раз в неделю привозим к МНЛЗ. Да, это не идеально, но даёт погрешность не более 3-5°C, что для большинства марок стали приемлемо.

Ещё момент — длина волны измерения. Для низких температур (до 700°C) лучше подходят 8-14 мкм, но в зоне вторичного охлаждения такие датчики 'ослепляют' капли воды. Пришлось переходить на 1.6 мкм, хотя это дороже и требует более чистого оптического тракта.

Как данные с приборов влияют на технологию

Когда мы впервые получили достоверный температурный профиль по всей длине зоны вторичного охлаждения, оказалось, что существующая программа охлаждения 'резала' углы слитков. Пришлось пересматривать расходы по секциям — уменьшили воду на первых форсунках и увеличили в средней части. Результат — снижение количества продольных трещин на 18%.

Но не всё так линейно. Один раз мы 'перестарались' с оптимизацией — сделали слишком плавный температурный градиент, и получили проблемы с отделением окалины. Пришлось возвращать локальные перепады в зоне мягкого обжатия.

Сейчас экспериментируем с системами предиктивного анализа — пытаемся по температурному профилю предсказать вероятность образования внутренних дефектов. Пока результаты неоднозначные: для углеродистых сталей работает хорошо, а для легированных — нужно учитывать ещё десяток параметров.

Перспективы и ограничения современных решений

Смотрел последние разработки — сейчас в моде многоточечные пирометры, которые могут отслеживать температуру одновременно в 5-7 точках. Но цена такого комплекта сопоставима со стоимостью небольшой МНЛЗ. Для большинства наших заводов это пока роскошь.

Из практичного — системы с автоматической продувкой оптики. Мы тестировали вариант от ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — там подача воздуха синхронизирована с моментом выхода слитка из кристаллизатора. Работает стабильно, но требует отдельного воздухопровода, что не всегда удобно.

Главная проблема, которую пока не решил никто — это долговременная стабильность. Любой прибор через 6-8 месяцев непрерывной работы начинает 'дрейфовать'. Приходится закладывать в график ежеквартальную поверку, а это остановки производства. Может, когда-нибудь появится система самокалибровки по эталонным участкам слитка...

В целом, если говорить о будущем — нужны не просто точные приборы, а интегрированные системы, которые учитывают и температуру, и скорость разливки, и химический состав стали. Пока же приходится собирать информацию по крупицам и постоянно перепроверять показания. Как говорится, доверяй, но проверяй — это про наш случай.