Система бесконтактного пирометрического измерения температуры жидкой стали производитель

Когда ищешь производителя систем пирометрии для жидкой стали, часто упираешься в парадокс: обещают точность до градуса, а в реальности даже 20°C погрешность считается удачей. Мы в ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' прошли этот путь от лабораторных тестов до промышленных установок — и знаем, где кроются подводные камни.

Мифы о бесконтактном измерении

До сих пор встречаю инженеров, уверенных, что любой пирометр с диапазоном до 1800°C подойдет для стали. На деле пар из шлака, пыль от ферросплавов и колебания уровня металла в ковше создают такие помехи, что без многоспектрального анализа не обойтись. Как-то на Череповецком МК мы три недели перебирали алгоритмы фильтрации, пока не добились стабильных показаний.

Особенно коварны моменты перелива стали из дуговой печи в ковш — здесь классические пирометры с одним рабочим каналом просто слепнут. Пришлось разрабатывать систему бесконтактного пирометрического измерения температуры с параллельным анализом в трёх ИК-диапазонах. Датчик теперь смотрит не на усреднённую точку, а сканирует зону 50×50 см, отсекая всплески от окисления.

Кстати, про калибровку. Многие забывают, что эталоны нужно верифицировать не по сухому азоту, а в условиях реального цеха. Наш производитель оборудования всегда тестирует системы в металлургических цехах — последний раз на 'Северстали' при 98% влажности датчик выдал погрешность всего 1.2°C против заявленных 0.8°C. Для промышленности это более чем приемлемо.

Технические нюансы, о которых не пишут в спецификациях

Срок службы защитного кварцевого стекла в пирометрах редко превышает 6 месяцев при работе у разливочных машин. Мы в Tengyidianzi перешли на сапфировые стекла с азотной продувкой — ресурс вырос до двух лет, но стоимость выросла на 30%. Клиенты сначала морщились, пока не посчитали простои из-за замены стёкол во время плавок.

Самое сложное — не измерение, а интерпретация данных. Наш софт строит не просто график температуры, а тепловую карту поверхности металла в ковше. Это позволяет отслеживать зоны переохлаждения у стенок — как-то на ЭСПЦ №2 в Магнитогорске такая карта помогла выявить неравномерность прогрева на 47°C по углам ковша.

Интересный случай был с лазерным наведением. Казалось бы, идеально для точного позиционирования. Но в условиях вибрации от кранов и тепловых потоков луч дрожал с амплитудой до 15 см. Пришлось дополнять систему ультразвуковыми дальномерами — сейчас используем гибридную схему на двух технологиях.

Полевые испытания и обратная связь

В 2021 году на НЛМК мы устанавливали прототип системы с водяным охлаждением. Через три недели эксплуатации выяснилось, что микроколебания давления в водопроводе цеха вызывают кавитацию в трубках охлаждения. Пришлось экстренно разрабатывать буферные гидроаккумуляторы — теперь это стандартная опция для всех наших промышленных решений.

Металлурги часто спрашивают про калибровку 'по живому металлу'. Мы разработали мобильный эталонный модуль с вольфрамовым термоэлементом, который опускается в ковш параллельно с работой пирометра. Расхождение обычно не превышает 2-3°C, что подтверждает данные с сайта https://www.tengyidianzi.ru о точности наших систем.

Забавный момент: операторы сначала не доверяли 'безконтактным штукам', пока мы не встроили в интерфейс анимированную шкалу с цветами нагрева — от тёмно-красного до ослепительно белого. Теперь они с первого взгляда определяют, соответствует ли цвет металла цифровым показателям.

Эволюция технологий измерения

Ранние версии наших систем использовали пирометры с фиксированной длиной волны 0.9 мкм. Но при содержании марганца выше 1.2% возникали систематические ошибки. Перешли на перестраиваемые фильтры в диапазоне 0.65-1.1 мкм — это увеличило стоимость, но дало универсальность для разных марок стали.

Сейчас экспериментируем с ИК-камерами высокого разрешения для контроля температуры по всей поверхности ковша. Пока что это дорого для серийного внедрения, но на опытных плавках уже видим аномалии нагрева, которые точечные пирометры просто не фиксируют.

Важный прорыв — алгоритмы компенсации запылённости. Используем не просто фильтрацию сигнала, а активное зондирование среды дополнительным ИК-излучением. Это позволяет отличать постоянную запылённость от внезапных выбросов дыма — последние просто исключаются из расчёта.

Практические рекомендации по эксплуатации

Раз в месяц обязательно нужно проверять оптические пути — даже при наличии продувки микрочастицы окалины всё равно оседают. Мы разработали простой тест с эталонным ИК-излучателем: если сигнал падает более чем на 7% — пора чистить.

При монтаже часто недооценивают виброзащиту. Стандартные амортизаторы не работают при низкочастотных колебаниях от работы МНЛЗ. Пришлось сотрудничать с vibration-control специалистами — теперь используем пневматические подвесы с частотой среза 2 Гц.

Самое неочевидное — влияние электромагнитных помех от печных трансформаторов. Даже экранированные кабели иногда не спасают. Выручила fiber-optic передача данных — после перехода на оптику сбои в показаниях полностью исчезли.

Экономика и перспективы развития

Срок окупаемости нашей системы на среднем ККЦ составляет около 14 месяцев — в основном за счёт снижения брака по перегреву и экономии ферросплавов. Но интереснее косвенные эффекты: например, на одном из Уральских заводов после внедрения смогли увеличить стойкость футеровки ковшей на 17% за счёт точного контроля термических циклов.

Сейчас ведём переговоры о внедрении систем прогнозирования температуры на основе нейросетей — уже накоплены достаточные массивы данных за 5 лет эксплуатации в 12 цехах. Первые тесты показывают, что можно предсказать охлаждение металла в ковше с точностью до 8°C за 10 минут до измерения.

Перспективы вижу в гибридных системах: пирометрия + тепловизоры + термопары для страховки. Пусть дороже, но для ответственных марок стали типа рельсовой или броневой — единственный вариант. Кстати, именно такой комплекс мы сейчас дорабатываем для одного оборонного завода в Сибири.