
Если говорить про систему инфракрасного пирометрического измерения температуры жидкой стали производитель, многие сразу представляют себе готовые приборы с заводскими наклейками. Но на деле ключевое — не сам пирометр, а то, как он встраивается в технологический контур. У нас в ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' с этим сталкивались не раз: заказчики присылали запросы на 'современную систему', а потом выяснялось, что они не учитывают ни колебания уровня шлака, ни геометрию ковша.
Когда только начали заниматься системами для жидкой стали, думали, что достаточно взять пирометр с хорошим диапазоном и разрешением. Но на практике оказалось, что даже точный сенсор может давать погрешности до 30°C из-за пара и пыли над металлом. Один раз на комбинате в Челябинске ставили немецкий пирометр — в тестовых условиях показывал идеально, а в цехе при заливке стали данные прыгали. Пришлось дорабатывать систему подачи очищенного воздуха для оптики.
Ещё момент — калибровка. Многие производители предлагают 'калибровку под сталь', но не уточняют, что для разных марок стали и степени окисления поверхности нужны разные поправочные коэффициенты. Мы в Тэнъи Электроникс сначала тоже пытались использовать универсальные настройки, пока не накопили статистику по десяткам плавок. Теперь для каждого нового завода сначала делаем замеры эталонным термопарным зондом параллельно с пирометром, иногда уходит неделя на настройку.
Самое сложное — это измерение в промежуточном ковше. Там и температура быстро падает, и поверхность металла постоянно меняется из-за присадок. Приходится учитывать не только спектральный диапазон 0.8-1.1 мкм, но и угол установки датчика. Как-то раз на одном из заводов Урала поставили пирометр под 'удобным' углом — в итоге он стабильно занижал показания на 15-20 градусов, пока не перенесли кронштейн.
На сайте https://www.tengyidianzi.ru мы не просто указываем технические характеристики, а даём рекомендации по монтажу. Например, для системы инфракрасного пирометрического измерения критично расстояние до металла — если больше 2 метров, уже нужна дополнительная юстировка. Мы обычно советуем ставить датчик на расстоянии 1.2-1.5 м, даже если это требует переделки конструкции.
Сейчас разрабатываем систему с двумя сенсорами: основной на 950 нм и контрольный на 1050 нм. Это помогает компенсировать погрешность от окисной плёнки. Испытывали на ММК — получили расхождение с термопарами не более ±3°C против обычных ±7-10°C. Но такая схема дороже, и не все заводы готовы платить за точность.
Из последнего — сделали модуль автоматической корректировки по скорости охлаждения металла. Алгоритм учитывает не только температуру, но и время выдержки в ковше, и даже толщину футеровки. Правда, пришлось год собирать данные с разных производств, чтобы настроить модель.
Часто заказчики смотрят только на цену и срок поставки, а потом годами мучаются с калибровкой. Как-то к нам обратился завод из Казахстана — купили у европейского производителя систему за 300 тысяч евро, а она не работала при температуре окружающей среды выше 45°C. Оказалось, охлаждение было рассчитано на стандартные европейские цеха, а не на азиатский климат.
Ещё проблема — сервис. Многие производители привозят оборудование, устанавливают и исчезают. Мы в ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' всегда оставляем инженера на первые пусконаладочные работы, иногда на 2-3 недели. Это дороже, но зато клиент сразу видит, как система работает в его условиях.
Важный момент — совместимость с существующей АСУ ТП. Бывает, что пирометр даёт точные данные, но они не интегрируются в систему управления плавкой. Приходится разрабатывать промежуточные преобразователи сигналов, а это дополнительные затраты, которые не все просчитывают заранее.
На НЛМК пробовали ставить систему с Wi-Fi передачей данных — отказались. Электромагнитные помехи от оборудования такие, что стабильный сигнал был только на расстоянии до 50 метров. Вернулись к оптоволокну, хотя его прокладка в цеху сложнее.
Для АрселорМиттал делали специальный кожух с водяным охлаждением — в цеху температура у крышки ковша достигала 80°C, стандартная система перегревалась. Пришлось использовать керамические изоляторы и двойные стекла с продувкой аргоном.
Самая интересная доработка — система калибровки 'в полёте' для конвертерных установок. Там вообще нет постоянного доступа к металлу, только несколько секунд во время продувки. Сделали пирометр с частотой опроса 100 Гц и алгоритмом усреднения по 10 замерам. Работает, хотя точность ±8°C против ±5°C в сталеразливочном ковше.
Главное — не гнаться за рекордными характеристиками, а делать систему, которая будет стабильно работать в конкретных условиях. Иногда проще поставить два простых пирометра с перекрёстной проверкой, чем один 'навороченный', который требует ежедневного обслуживания.
Мы в Тэнъи Электроникс сейчас всё чаще делаем гибридные решения — инфракрасное измерение плюс термопары в ключевых точках. Это дороже, но даёт взаимную проверку данных. Особенно важно для непрерывной разливки, где ошибка в температуре может привести к обрыву ленты.
И ещё — никакая система не будет работать без обученного персонала. Как-то приехали на сервисный вызов, а оператор жаловался на 'прыгающие показания'. Оказалось, он чистил оптику грязной ветошью. Теперь всегда проводим трёхдневное обучение для технологов и операторов.