
Когда слышишь про прибор для непрерывного измерения температуры жидкой стали производитель, многие сразу представляют лабораторные условия и идеальные графики. На деле же в цеху всё иначе — тут и брызги шлака, и вибрации конвейера, и вечная проблема с калибровкой после плановых остановок.
Помню, как на одном из мини-заводов пытались адаптировать немецкий пирометр для кристаллизаторов. Техники рапортовали о 'стабильных показаниях', но при анализе плавки выяснилось — прибор фиксировал не температуру металла, а излучение от слоя шлака. Погрешность достигала 40-50°C, что для непрерывной разливки просто катастрофа.
Основная сложность — не просто измерить, а отстроиться от паразитных факторов. Например, при скорости конвейера 2 м/мин даже кратковременное затуманивание оптики выхлопными газами кранов приводит к потере данных на 3-4 замера. А это уже риск нарушения технологии выдержки температуры в промежуточном ковше.
Именно поэтому в ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' изначально отказались от концепции 'универсального датчика'. Вместо этого разработали серию устройств с разделением по зонам контроля — для сталеразливочного желоба, ковша и кристаллизатора. Каждое решение требует своего подхода к теплоизоляции и системе продувки.
После неудачного опыта с термопарами в 2018 году (когда за месяц потеряли три дорогостоящих зонда из-за термических ударов) начали тестировать инфракрасные системы. Первые же испытания показали — обычные промышленные ИК-датчики выходят из строя через 2-3 недели работы в зоне разливки.
Пришлось полностью пересматривать конструкцию охлаждения. Сейчас в наших приборах используется двухконтурная система: внешний контур от цеховой воды с температурой до 35°C, внутренний — с дистиллированной водой и автономным чиллером. Такое решение позволило увеличить ресурс работы в условиях теплового излучения от жидкого металла до 14 месяцев.
Кстати, именно этот опыт лег в основу текущей линейки продуктов на https://www.tengyidianzi.ru — там можно увидеть, как эволюционировала конструкция от простых корпусов до современных блоков с пассивной теплоизоляцией.
Часто заказчики недооценивают важность правильной установки. Был случай на заводе в Липецке — смонтировали прибор строго по чертежам, но не учли сезонное смещение несущих конструкций цеха. К весне отклонение всего в 5 градусов от расчетной оси привело к систематической погрешности в 20°C.
Теперь всегда рекомендую делать пробные замеры в разных точках крепления. Особенно для систем непрерывного контроля в зоне МНЛЗ — там вибрации от роликов могут создавать эффект 'дрожания' показаний.
Еще один нюанс — прокладка кабелей. Силовые линии от двигателей приводов часто становятся источником помех. Приходится использовать экранированные кабели с заземлением в двух точках, хотя это и увеличивает стоимость монтажа на 15-20%.
Заводская калибровка — это лишь половина дела. В реальных условиях нужно учитывать массу факторов: от оптических свойств шлака до степени загрязненности атмосферы в цеху. Мы разработали методику оперативной корректировки с помощью переносных эталонных пирометров.
Но и тут есть подводные камни. Например, при температуре металла выше 1650°C обычные эталоны сами начинают 'врать' из-за фонового излучения. Приходится использовать специальные фильтры и проводить замеры в моменты кратковременного прекращения подачи флюсов.
Интересно, что именно эта проблема подтолкнула нас к созданию собственного программного обеспечения с алгоритмами компенсации фоновых помех. Сейчас эта разработка — часть стандартной поставки для всех систем непрерывного контроля температуры.
Многие технолог требуют точность ±1°C, хотя на практике для большинства марок стали достаточно ±5°C. Разница в стоимости системы при этом достигает 200%. Всегда стараюсь объяснить заказчикам — иногда лучше сэкономить на точности, но установить дополнительные точки контроля.
Например, для разливки обычных строительных сталей достаточно двух приборов — в ковше и кристаллизаторе. А вот для высоколегированных марок уже нужен полный цикл контроля с замерами в промковше и зоне вторичного охлаждения.
В ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' как раз предлагают модульный подход — можно начать с базовой конфигурации и постепенно наращивать систему. Это особенно важно для мини-заводов с ограниченным бюджетом.
Сейчас тестируем систему с машинным обучением для прогнозирования температурного градиента. Пока результаты обнадеживающие — удается предсказывать изменение температуры с упреждением 2-3 минуты. Это могло бы помочь операторам вовремя корректировать режим подогрева.
Но есть и проблемы. Например, при смене марки стали нейросеть требует переобучения, а это пока занимает до 8 часов. Для непрерывного производства такие простои недопустимы.
Думаю, в ближайшие годы мы увидим гибридные системы — где традиционные измерения дополняются прогнозными алгоритмами. И в этом направлении научно-технический потенциал нашей компании позволяет быть среди первых.