Прибор для непрерывного измерения температуры жидкой стали в промежуточном ковше Основная страна покупателя

Вот эта штука — прибор для непрерывного измерения температуры жидкой стали — многим кажется простой термопарой с довесками. Но попробуйте сунуть её в реальный промежуточный ковш на разливке, где шлак плавает поверху, а сталь гуляет по температуре... Тут уже не до учебных схем.

Почему обычные термопары не выживают

Помню, лет семь назад мы ставили на ковш серийный немецкий датчик — вроде бы надёжный, с керамической защитой. Через двое суток непрерывной работы на разливке чугуна он начал врать на 20–25 градусов. Вскрыли — оказалось, термоэлектрод разъело по границе шлаковой плёнки. Не учли, что в промежуточном ковше химический состав меняется каждые 40 минут, и защитная трубка должна держать не только температуру, но и агрессивную среду.

Потом пробовали делать съёмные зонды с принудительным охлаждением — логично же, раз нельзя постоянно держать датчик в металле. Но тут новая проблема: при погружении и извлечении зонд захватывает шлак, который застывает на кончике как стекло. Следующее погружение — и показания уже не те. Пришлось городить систему пневмоочистки, что добавило сложности и точек отказа.

Сейчас многие цеха переходят на бесконтактные пирометры, но и там свои нюансы. Если в ковше плавает окалина или шлаковые включения — а они всегда есть — прибор видит не чистый металл, а эту взвесь. Погрешность достигает 15–30°C, что для некоторых марок стали критично.

Инфракрасные технологии: между теорией и практикой

Вот тут как раз интересно, что делает ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — они не просто продают пирометры, а целые системы под конкретный технологический процесс. На их сайте https://www.tengyidianzi.ru видно, что упор на непрерывное измерение температуры через ИК-каналы с поправкой на излучательную способность стали. Но в жизни эта самая способность меняется в зависимости от марки стали, содержания углерода и даже времени нахождения в ковше.

Мы тестировали их модель TY-IRCM на разливке низкоуглеродистой стали — вроде бы стабильно работала первые 10 часов. Потом начался дрейф показаний. Оказалось, оптическое окно постепенно запылялось мельчайшими частицами окислов из воздуха цеха. Пришлось ставить систему продувки чистым азотом — без этого никак.

Ещё момент: ИК-датчики надо калибровать не по эталонному источнику в лаборатории, а прямо в цеху, на работающем оборудовании. И делать это регулярно — хотя бы раз в смену. Многие забывают про этот нюанс, потом удивляются расхождению с плавочными пробами.

Промежуточный ковш как рабочая среда

Конструкция промежуточного ковша часто недооценивается как фактор. Узкий и высокий ковш даёт одну картину температурного поля, широкий и приземистый — совсем другую. В первых бывают холодные зоны у стенок, которые стандартный датчик может не увидеть.

Мы как-то поставили три датчика в один ковш — у стены, в центре и у сливного отверстия. Разброс достигал 12 градусов в спокойном состоянии! А при активной разливке, когда металл перемешивается, эта разница падала до 3–4 градусов. Вывод: точка установки прибора — не второстепенный вопрос.

Сейчас некоторые производители предлагают многозондовые системы, но они дороги и сложны в обслуживании. Для большинства российских цехов оптимален один качественный датчик в сочетании с термопарой для периодического контроля. Главное — правильно выбрать место установки, чтобы избежать мертвых зон.

Опыт внедрения и типичные ошибки

Когда мы первый раз ставили систему непрерывного измерения температуры от Тэнъи Электроникс, совершили стандартную ошибку — не предусмотрели резервный канал связи. Сигнал с датчика шёл по витой паре 200 метров до щита управления. Один раз экскаватор зацепил кабель — и на 6 часов остались без данных. Теперь всегда прокладываем два независимых кабеля в разных лотках.

Ещё важный момент — программное обеспечение. Многие системы требуют сложной настройки фильтров и порогов срабатывания. Слишком чувствительные настройки — получаем ложные тревоги из-за всплесков температуры при подогреве. Слишком грубые — пропускаем реальное падение температуры перед кристаллизатором.

Сейчас уже есть системы с самообучающимися алгоритмами, которые подстраиваются под конкретный технологический цикл. Но они требуют длительного периода 'обучения' — иногда до месяца непрерывной работы. Не каждый технолог готов ждать так долго, хотя в перспективе это окупается.

Что в итоге работает

За 10 лет работы с разными системами пришёл к выводу: идеального решения нет. Для каждого производства нужно подбирать свой вариант. Где-то достаточно простого ИК-пирометра с периодическим контролем, где-то нужна комбинированная система с контактными и бесконтактными датчиками.

Из последнего опыта: на мини-заводе с короткими плавками хорошо показала себя система от ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — модель TY-CITM с водяным охлаждением и автоматической очисткой оптики. Выдерживает до 3 месяцев непрерывной работы без серьёзного обслуживания. Но и стоит соответственно.

Важно понимать: даже самая дорогая система не заменяет регулярный визуальный контроль и отбор проб. Это всего лишь инструмент, который даёт больше данных для принятия решений. Но без грамотного оператора и он бесполезен.