Система инфракрасного пирометрического измерения температуры жидкой стали производители

Когда речь заходит об инфракрасном пирометрическом измерении температуры в металлургии, многие сразу представляют себе готовые приборы с заводскими настройками. Но на практике всё сложнее — особенно когда дело касается жидкой стали, где погрешность даже в 20°C может привести к браку целой плавки. В этой статье я разберу, почему некоторые производители до сих пор используют устаревшие методы, и как наш опыт с системами от ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' помог избежать типичных ошибок.

Почему классические пирометры не всегда работают с жидкой сталью

Помню, на одном из комбинатов в Челябинске пытались использовать стандартный инфракрасный пирометр для контроля температуры в ковше. Прибор показывал стабильные 1550°C, а по факту сталь была перегрета до 1620°C. Позже выяснилось, что пар и пыль над расплавом создавали погрешность, которую не учитывала калибровка. Это классический пример, когда производители не адаптируют системы под реальные условия цеха.

Ещё одна проблема — эмиссиivity (коэффициент излучения). Для жидкой стали он колеблется от 0.25 до 0.4 в зависимости от состава шлака и количества углерода. Многие забывают, что этот параметр нужно корректировать не по таблицам, а экспериментально — мы в Тэнъи, например, всегда тестируем системы на пробных плавках перед поставкой.

Кстати, именно из-за таких нюансов некоторые предприятия до сих пор полагаются на термопары, хотя их погружение в жидкий металл даёт лишь точечное измерение. Инфракрасные системы могли бы дать полную картину, но... Тут уже вопрос к производителям — готовы ли они дорабатывать ПО и оптику под конкретные производственные циклы.

Как мы подбирали систему для ММК и что из этого вышло

В 2021 году мы работали с Магнитогорским металлургическим комбинатом над модернизацией системы измерения температуры в ЭСПЦ. Заказчику нужен был пирометр, который бы не просто показывал цифры, а интегрировался с системой управления плавкой. После тестов трёх европейских брендов остановились на разработке ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' — их модель TY-IR-8L имела встроенную коррекцию по спектральному анализу.

Ключевым моментом стала калибровка под местные условия. Мы неделю снимали данные одновременно с термопарами и оптическим пирометром, чтобы построить корректирующие кривые. Интересно, что при температуре выше 1600°C европейские приборы начинали 'завышать' показания на 30-40°C, тогда как китайская система выдавала погрешность в пределах ±5°C после настройки.

Правда, не обошлось без косяков. Первые два месяца система периодически 'теряла' цель из-за вибрации от кранов — пришлось дорабатывать крепление и ставить демпфирующие прокладки. Но в итоге за год эксплуатации количество брака по температурному режиму снизилось на 18%, что для ММК было существенной экономией.

Нюансы монтажа, о которых редко пишут в инструкциях

Если думаете, что установить пирометр — это просто направить его на расплав, то ошибаетесь. Расстояние от излучателя до поверхности стали критично — при превышении 3 метров показания начинают 'плыть' из-за атмосферных помех. Мы обычно монтируем системы на расстоянии 1.5-2 метра, но с обязательной системой воздушного обдува для защиты от пыли.

Угол обзора — ещё один момент. Оптимальный диапазон 15-30 градусов, но если в цехе есть вибрации (а они есть всегда), лучше брать приборы с углом 10-15 градусов и компенсацией дрожания. Кстати, у Тэнъи в моделях TY-серии как раз есть такая опция, хотя в документации она описана довольно скупо — приходится объяснять клиентам на месте.

Самое неприятное — когда заказчики экономят на охлаждении. Пирометр над жидкой сталью нагревается до 80-100°C даже с термоизоляцией, и без водяного охлаждения его электроника живёт не больше месяца. Приходится постоянно напоминать, что система измерения — это не только сам прибор, но и периферия вокруг него.

Почему программное обеспечение важнее железа

Многие производители, включая тех же немцев, делают упор на точность оптики, но забывают про софт. А ведь именно алгоритмы обработки сигнала определяют, насколько устойчиво система будет работать при изменении состава стали или появлении дыма над ванной.

В наших проектах с ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' мы особое внимание уделяли возможности калибровки 'на лету'. Их ПО позволяет вносить поправки без остановки измерения — например, когда в цехе появляется новый тип шлака или меняется толщина футеровки.

Кстати, о футеровке — её износ тоже влияет на измерения. Если между пирометром и сталью постепенно истончается огнеупорный материал, температура начинает 'ползти' вверх. Хорошие системы позволяют задать корректирующую функцию, но это уже вопросы к настройщикам... Жаль, что на многих заводах этим занимаются не металлурги, а обычные электрики.

Перспективы и ограничения технологии

Сейчас все говорят про Industry 4.0 и интеграцию измерений в единую систему управления. Но на практике даже продвинутые системы инфракрасного пирометрического измерения температуры часто работают в отрыве от других данных. Мы в последнем проекте для НЛМК как раз пытались связать показания пирометров с данными о химическом составе — получилось интересно, но потребовалась серьёзная доработка ПО.

Ещё одна проблема — стоимость. Хорошая система обходится в 20-30 тысяч евро, и многие комбинаты предпочитают ремонтировать старое оборудование. Хотя, если посчитать потери от брака, окупаемость редко превышает 2 года.

Из новшеств — начинают появляться многодиапазонные пирометры, которые измеряют в нескольких спектрах одновременно. У Тэнъи, кажется, есть прототип такой системы, но пока не видел его в работе на российских заводах. Думаю, через пару лет это станет стандартом для ответственных производств.

Заключение: почему важно выбирать не бренд, а решения

За 15 лет работы в этой сфере я убедился, что не бывает универсальных систем. То, что работает на электропечи, может не подойти для конвертера. Поэтому когда ко мне обращаются за советом по выбору производители систем измерения температуры, я всегда спрашиваю про конкретные условия эксплуатации.

ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' в этом плане выгодно отличается гибкостью — их инженеры готовы приехать на объект, изучить технологический процесс и предложить кастомизированное решение. Это дороже, чем купить готовый прибор, но зато потом не приходится переделывать всю систему.

Главное — не гнаться за модными терминами вроде 'искусственный интеллект' или 'нейросети'. В измерении температуры жидкой стали важнее надёжность и ремонтопригодность. Как показывает практика, иногда простая, но хорошо откалиброванная система работает лучше сложного 'навороченного' оборудования.