Система непрерывного ик-измерения температуры жидкой стали заводы

Когда говорят про непрерывное ик-измерение температуры в сталелитейных цехах, многие сразу представляют себе идеальные графики на мониторах. А на деле — это вечная борьба с пылью, паром и внезапными сбоями сигнала. Вот о чём на самом деле стоит говорить.

Почему старые методы не работают

До внедрения ИК-систем у нас в цеху использовали термопары погружного типа. Казалось бы, надёжно? Но каждая такая проверка — это остановка процесса, риск для персонала и постоянный расход материалов. Особенно проблемно было в зоне разливки — там, где температура должна контролироваться буквально каждые десять секунд.

Помню, как в 2018 году на одном из заводов в Липецке пытались модернизировать старую систему точечных замеров. Добавили дополнительные точки контроля, но это привело только к увеличению времени простоя. Именно тогда стало ясно — без непрерывного измерения современное производство уже не может.

Кстати, многие до сих пор путают точечный ИК-контроль с непрерывным. Разница — как между фотографией и видеосъёмкой. В первом случае ты видишь отдельные кадры, во втором — весь процесс со всеми его аномалиями.

Ключевые узлы системы

Сердце любой такой системы — пирометр, но не обычный, а специально калиброванный под жидкую сталь. Мы в работе используем модели с диапазоном °C, причём с обязательной водяной системой охлаждения. Без этого корпус просто плавится через пару часов работы.

Самое сложное — обеспечить чистоту оптики. В условиях цеха постоянно летит окалина, пыль, появляются потёки на защитном стекле. Приходится делать систему продува сжатым воздухом, но и это не панацея — воздух должен быть абсолютно сухим, иначе на стекле образуется плёнка.

Для передачи данных используем оптоволокно — медные кабели рядом с печью долго не живут. Но и у оптики свои проблемы: если не соблюдать радиус изгиба, сигнал начинает теряться. Пришлось разрабатывать специальные жёсткие кабельные каналы.

Проблемы калибровки

Калибровка — это отдельная головная боль. Заводские настройки никогда не подходят для реальных условий. Приходится делать привязку к химическому составу стали — для разных марок излучательная способность отличается иногда на 5-7%.

Особенно сложно с низкоуглеродистыми сталями — у них поверхность окисляется неравномерно, появляются пятна с разной температурой. Система должна уметь усреднять эти показания, но без потери точности.

Мы обычно используем эталонный пирометр с выносным зондом для периодической проверки. Но и тут есть нюанс — если зонд вводить в расплав недостаточно быстро, он просто сгорит. Приходится тренировать операторов специально для этой процедуры.

Пример внедрения

На одном из заводов в Череповце мы устанавливали систему для контроля температуры в промежуточном ковше. Задача была — снизить перегот металла в зоне непрерывной разливки. До внедрения отклонения достигали 30-40 градусов, что критично для качества заготовки.

Систему настроили с выводом данных прямо на пульт оператора. Первые две недели были адом — постоянные ложные срабатывания из-за пара от защитных покрытий. Пришлось перенастраивать алгоритмы фильтрации сигнала, добавлять задержку по времени.

Но через месяц работы уже увидели результат — стабильность температуры улучшилась на 60%, уменьшился брак по трещинам. Операторы сначала ругались на 'лишнюю технику', а теперь сами просят аналогичную систему для печи.

Современные решения

Сейчас многие производители предлагают 'умные' системы с нейросетями. Но на практике они часто оказываются избыточными для стандартных задач. Гораздо важнее надёжная механика и правильная настройка базовых параметров.

В ООО Шэньян Тэнъи Электроникс как раз понимают эту разницу. Их разработки в области непрерывного ик-измерения отличаются продуманной системой охлаждения и защитой от помех. На сайте https://www.tengyidianzi.ru можно увидеть реальные примеры внедрения на российских заводах.

Кстати, их специалисты всегда подчёркивают важность индивидуальной настройки под каждый конкретный цех. Это правильный подход — универсальных решений в нашей работе не бывает.

Типичные ошибки при монтаже

Самая частая ошибка — неправильный выбор места установки датчика. Если поставить его слишком близко к струе металла, будет постоянное загрязнение оптики. Слишком далеко — потеря точности. Оптимальное расстояние обычно 1.5-2 метра, но это зависит от конкретной технологии.

Ещё забывают про вибрацию. В цеху всегда есть вибрация от оборудования, и если не предусмотреть демпфирующие элементы, показания будут 'прыгать'. Мы используем специальные кронштейны с резиновыми прокладками, но и их приходится менять раз в полгода.

Электромагнитные помехи — отдельная тема. Рядом с мощными электродвигателями обычная экранировка не помогает. Приходится прокладывать кабели в металлических трубах, заземлённых в нескольких точках.

Перспективы развития

Сейчас начинают появляться системы с несколькими точками измерения по высоте струи. Это позволяет отслеживать температурный градиент, что особенно важно для специальных сталей. Но такие решения пока дороги и требуют сложной настройки.

Ещё одно направление — совмещение ИК-измерения с видеоаналитикой. Система не только измеряет температуру, но и отслеживает состояние поверхности металла. Это помогает прогнозировать образование шлака и других дефектов.

Думаю, в ближайшие годы мы увидим больше интеграции с системами управления печами. Когда непрерывное измерение температуры станет не просто контролирующей функцией, а частью системы автоматического регулирования технологических параметров.

Выводы

Главное, что поняли за годы работы — идеальной системы не существует. Каждое внедрение требует адаптации к местным условиям. Но правильно настроенная система непрерывного ик-измерения окупается за счёт снижения брака и экономии энергии.

Сейчас, глядя на новые разработки, понимаешь, что прогресс не стоит на месте. Но базовые принципы остаются — нужен качественный датчик, правильная установка и грамотная настройка. Всё остальное — уже второстепенно.

Коллеги из ООО Шэньян Тэнъи Электроникс в этом плане двигаются в правильном направлении — делают упор на надёжность и адаптируемость решений. И это, пожалуй, самый важный момент в нашей работе.