Прибор для непрерывного измерения температуры жидкой стали заводы

Если честно, когда слышу про 'непрерывное измерение температуры жидкой стали', всегда вспоминаю, как лет десять назад на одном из уральских заводов пытались внедрить немецкую систему с кучей термопар. Тогда все думали — главное побольше точек контроля, а оказалось, что сам подход к непрерывности нужно пересматривать. Многие до сих пор путают периодический контроль с действительно непрерывным, и это дорого обходится при разливке.

Почему обычные пирометры не работают в потоке

Вот смотрите — берем стандартный инфракрасный пирометр, ставим над ковшом. Кажется, что он показывает температуру. Но на деле это точечные замеры с паузами, а не непрерывное измерение температуры. Шлаковая корка, пар, изменение уровня металла — всё это приводит к скачкам показаний. На ЦМК 'Северстали' как-то провели эксперимент: параллельно работали три системы, разброс достигал 25°C. Это не погрешность, это системная ошибка подхода.

Кстати, именно тогда обратили внимание на разработки ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' — их система как раз заточена под динамические процессы. Не буду утверждать, что это панацея, но принцип измерения через несколько синхронизированных каналов действительно снижает влияние помех. Хотя на первых порах и с ними были сложности — об этом дальше.

Заметил интересную деталь: многие технологи до сих пор требуют 'усредненных показаний', не понимая, что в непрерывном режиме важнее отслеживать тренды, а не абсолютные значения. Это как с ЭКГ — врачу важна динамика, а не отдельно взятый зубец.

Особенности монтажа на разливочных пролетах

Когда в 2018 году устанавливали систему на НЛМК, столкнулись с нетипичной проблемой — вибрации от механизмов МНЛЗ вызывали расфокусировку оптики. Пришлось разрабатывать демпфирующие крепления, хотя в документации такой scenario вообще не предусматривался. Вот где пригодился опыт китайских коллег — у них в арсенале оказались адаптивные кронштейны, которые обычно используют в прокатных станах.

Тепловые помехи — отдельная история. Если датчик стоит ближе 3 метров к кристаллизатору, его показания начинают 'плыть'. Причем не сразу, а через 2-3 часа работы, когда вся конструкция прогревается. На сайте tengyidianzi.ru есть кейс про настройку системы охлаждения, но там не упоминают, что при -35°C (а у нас в Череповце такое бывает) жидкость в охладительных контурах может загустеть.

Самое сложное — калибровка в рабочих условиях. Теоретически всё просто: эталонный термопар — и вперед. Но попробуйте вставить его в струю металла при непрерывной разливке! Мы в итоге разработали методику с использованием имитатора нагрева — не идеально, но дает погрешность в приемлемых 3-5°C.

Что действительно влияет на точность измерений

Многие грешат на оптику, а на деле 70% проблем — с передачей сигнала. ЭМП от двигателей МНЛЗ, сварочные работы где-нибудь в соседнем пролете, даже работа кран-балки может вносить искажения. Оптоволокно помогает, но не всегда — на длинных дистанциях появляется затухание сигнала.

Состав шлака — вот что редко учитывают. При переходе на другой тип покрытия меняется коэффициент излучения, а перекалибровку системы часто забывают сделать. Помню, на 'Магнитке' из-за этого неделю не могли стабилизировать температуру в промежуточном ковше.

Обслуживание — отдельная боль. Даже лучшие системы, включая те, что производит ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс', требуют ежесменной очистки оптики. Но попробуйте убедить персонал делать это строго по графику! Разработали упрощенную процедуру — 30 секунд, без остановки процесса, но всё равно нужна дисциплина.

Экономика внедрения: о чем молчат поставщики

Когда считаешь окупаемость, главный параметр — не стоимость системы, а сокращение брака. Наш опыт: даже простая система непрерывного контроля дает 2-3% снижения некондиции. Но это в идеальных условиях. Реально же экономика зависит от сортамента — при производстве арматурной стали эффект меньше, при выпуске автолиста — значительно выше.

Часто забывают про стоимость адаптации. Типовой проект монтажа — это только 60% реальных затрат. Еще 20% — доработка под конкретный цех, и еще 20% — обучение персонала. Кстати, на tengyidianzi.ru есть неплохие обучающие модули на русском, но их нужно адаптировать под наши нормативы.

Самая скрытая статья — диагностика. Хорошая система сама сообщает о проблемах, но для этого нужны датчики диагностики. Их часто экономят, а потом неделями ищут причину 'плавающих' показаний.

Перспективы развития технологии

Сейчас все говорят про Industry 4.0, но в реальности большинство заводов используют системы 10-15-летней давности. Главный тренд — не просто измерение, а прогнозирование температурного поля. Вот где непрерывность данных дает реальное преимущество.

Интересное направление — совмещение температурного контроля с визуальным мониторингом поверхности. ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' как раз анонсировали такую систему, но пока не видел рабочих инсталляций в России. Если кто сталкивался — поделитесь опытом.

Лично я считаю, что будущее — за распределенными сенсорными сетями. Один 'умный' датчик — это хорошо, но когда их десятки, объединенные в систему, можно строить действительно точные тепловые карты. Правда, это требует пересмотра всей архитектуры КИПиА в цехе.

Кстати, недавно пробовали комбинированную систему — инфракрасный контроль плюс термопары в критических точках. Результат интересный: ИК-канал дает непрерывность, термопары — точечную верификацию. Но сложность синхронизации данных оказалась выше ожидаемой.

Выводы, которые не принято озвучивать

После десятков внедрений понял: идеальной системы не существует. Каждый завод, каждый разливочный комплекс — уникален. Готовые решения работают на 70%, остальное — подстройка под местные условия.

Главный критерий выбора — не технические характеристики, а репутация поставщика и наличие сервисной поддержки. Те же китайские системы от ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' хороши тем, что инженеры приезжают на запуск и обучают персонал. Это дороже, но в долгосрочной перспективе окупается.

И последнее: не верьте в 'установил и забыл'. Любая, даже самая продвинутая система измерения температуры жидкой стали требует постоянного внимания. Но когда она работает — вы удивитесь, сколько проблем можно было избежать.