
Когда слышишь про система непрерывного ик-измерения температуры, первое что приходит в голову — пирометры в руках сталеваров. Но это как сравнивать ведро с экскаватором. На деле, если говорить про конвертерное производство или разливку, тут нужен совсем другой подход. Многие до сих пор путают точечные замеры с истинно непрерывным мониторингом, а это принципиально разные вещи с точки зрения и точности, и эксплуатации.
Помню наш первый опыт внедрения на МНЛЗ — поставили якобы ?непрерывную? систему, а через двое суток оптику залило шлаком. Оказалось, разработчики не учли банальную вещь: при контакте с брызгами металла защитное стекло не просто загрязняется, а постепенно теряет прозрачность из-за микроповреждений. Перегревы секций кристаллизатора выявлялись постфактум, когда уже появлялись раковины в слитках.
Тут важно понимать физику процесса: ик-измерения температуры при контакте с жидкой сталью требуют не просто термостойкости, а комплексного подхода к охлаждению и самоочистке оптики. Мы в Tengyi Electronics изначально пошли по пути воздушной завесы, но на практике пришлось комбинировать её с периодической продувкой азотом — особенно в зонах интенсивного испарения защитных покрытий.
Кстати, про азот — это не просто ?лучше чем воздух?. При высоких температурах кислород из воздуха создаёт дополнительные помехи в ИК-диапазоне. Но и тут есть нюанс: если подача азота не откалибрована точно, возникают локальные переохлаждения в зоне измерения. Пришлось разрабатывать систему дозированной подачи с подогревом газа до 80-100°C.
Самый уязвимый элемент — именно блок детектирования. В наших системах мы используем трёхканальные пирометры с перекрёстной калибровкой, но главное не это. Важнее как организована защита от электромагнитных помех — в цеху ККЦ например, влияние индукционных печей может давать погрешность до 40-50°C если не экранировать кабельные трассы.
Система охлаждения — отдельная история. Водяное охлаждение эффективно, но создаёт риск конденсата на оптике при перепадах температур. Пришлось разрабатывать гибридную схему: принудительное воздушное охлаждение корпуса + термостатируемый оптический блок. Кстати, именно этот момент часто упускают китайские производители, предлагающие ?аналоги? в 2-3 раза дешевле.
Калибровка — это вообще отдельный разговор. Многие забывают, что непрерывное измерение температуры жидкой стали требует не периодической, а постоянной калибровки через реперные точки. Мы в ООО Шэньян Тэнъи Электроникс используем встроенные эталонные источники ИК-излучения, которые активируются каждые 4 часа автоматически. Без этого даже самая дорогая система теряет точность через 2-3 недели эксплуатации.
На Череповецком меткомбинате была характерная проблема: вибрации от механизма подачи слитков вызывали расфокусировку оптики. Стандартные амортизаторы не помогали — пришлось разрабатывать гибкие оптические муфты с компенсацией смещений до 5 мм. Интересно, что эту доработку потом внедрили и в базовую комплектацию для всех конвертерных цехов.
Другой пример — Западно-Сибирский метзавод. Там из-за особенностей футеровки ковша возникали паразитные отражения ИК-излучения. Система показывала стабильные 1520°C когда реальная температура была ближе к 1480°C. Решили установкой дополнительных датчиков угла наклона ковша с коррекцией алгоритмов измерения в реальном времени.
Самое сложное — работа в условиях интенсивного пылевыделения. На разливке смазка механизмов даёт масляный туман, который практически непроницаем для стандартных ИК-фильтров. Пришлось совместно с технологами пересматривать всю систему смазки направляющих роликов — уменьшили расход графитной смазки на 60%, но добились приемлемой прозрачности воздуха в рабочей зоне.
Многие недооценивают важность подготовки персонала. Как-то на одном из уральских заводов оператор ?для надёжности? увеличил давление продувочного воздуха в 3 раза — результат: переохлаждение оптики и поломка подшипников вентилятора. Теперь в обучение обязательно включаем модуль про физические принципы работы системы.
Техобслуживание — это не только замена фильтров. Раз в квартал нужно проводить юстировку оптических осей, особенно после ремонтов кранового оборудования. За 8 лет наблюдений: в 70% случаев ухудшение точности связано не с износом датчиков, а с микросмещениями кронштейнов от вибраций.
Интеграция с АСУ ТП — отдельная головная боль. Наши системы через OPC UA передают данные нормально, но некоторые заводы до сих пор используют устаревшие протоколы типа Modbus RTU. Приходится ставить дополнительные шлюзы, что добавляет точек отказа. Кстати, именно для таких случаев мы разработали автономный режим работы с локальным накоплением данных до 30 суток.
Сейчас тестируем систему с ИК-камерами вместо точечных пирометров — получаем температурную карту всей поверхности металла. Но пока есть сложности с обработкой такого объёма данных в реальном времени. На разливке где счет на секунды, это критично.
Интересное направление — комбинированные системы: ИК-датчики + акустические термометры. Звуковая томография позволяет ?заглянуть? под шлаковую корку, но пока точность оставляет желать лучшего. Хотя на установках внепечной обработки этот подход уже показывает результаты на 15% точнее чистого ИК-метода.
Главное ограничение — всё же стоимость. Полноценная система непрерывного ик-измерения температуры для МНЛЗ обходится в 20-25 млн рублей, что для небольших производств неприемлемо. Сейчас работаем над упрощёнными версиями для мини-заводов — сохраняем точность в ключевых точках, но отказываемся от избыточного мониторинга второстепенных зон.
Ни одна система не работает идеально сразу после монтажа. Всегда требуется 2-3 недели адаптации под конкретные условия цеха. Наш рекорд — 47 корректировок настроек на одном объекте прежде чем достигли стабильной погрешности в ±3°C.
Самое важное — не просто продать оборудование, а ?вживить? его в технологический процесс. Иногда приходится переделывать регламенты термообработки, потому что старая техдокументация просто не учитывала возможности точного непрерывного контроля.
В итоге, если говорить про поставщик систем измерения температуры, важно смотреть не на паспортные характеристики, а на опыт работы в схожих условиях. Наш сайт https://www.tengyidianzi.ru конечно содержит технические спецификации, но главные кейсы — в отчётах о внедрении на 12 металлургических предприятиях. И да, там описаны не только успехи, но и те самые 15% случаев когда пришлось кардинально пересматривать подход — это как раз и есть настоящий опыт.