
Если честно, когда впервые столкнулся с запросом 'Система непрерывного инфракрасного измерения температуры жидкой стали Основная страна покупателя', сразу подумал о типичной ошибке заказчиков - искать готовое универсальное решение. На деле же каждый металлургический комбинат требует индивидуальных настроек, особенно для непрерывного измерения температуры в условиях агрессивной среды.
В 2018 году мы поставили пробную систему на Выксунский металлургический завод. Датчики от известного немецкого производителя стабильно врали на 20-30°C при контакте с расплавом. Оказалось, проблема в парах легирующих добавок - они создавали оптические помехи, которые не учитывались в калибровке.
Запомнился случай на Череповецком комбинате, где инженеры пытались использовать пирометры для периодического контроля. При переходе на непрерывный мониторинг выяснилось, что кратковременные скачки температуры в кристаллизаторе достигали 50°C, что объясняло брак в прокате.
Сейчас в ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' мы принципиально отказываемся от типовых решений. Каждую систему непрерывного инфракрасного измерения настраиваем под конкретный технологический процесс, учитывая состав стали, скорость разливки и даже конструкцию желоба.
Основная ошибка - установка датчиков слишком близко к расплаву. При температуре выше 1650°C начинается тепловое излучение от самого корпуса прибора. Мы обычно монтируем на расстоянии 1.2-1.5 метра с принудительным воздушным охлаждением.
Калибровка - отдельная история. Большинство производителей рекомендуют делать её по эталонному излучателю, но на практике приходится параллельно использовать погружные термопары, хотя их показания тоже неидеальны из-за тепловой инерции.
Интересный момент с оптикой - кварцевые стекла быстро мутнеют от испарений марганца. В последних проектах перешли на сапфировые окна, ресурс увеличился втрое, но и стоимость выросла значительно.
На Северстали пришлось полностью перепроектировать систему креплений - вибрации от механизма подачи ковша вызывали микросдвиги в оптической оси. Разработали амортизирующий кронштейн с пружинной стабилизацией, уменьшили погрешность измерений на 40%.
Для индийского завода JSW Steel пришлось учитывать климатические особенности - высокая влажность вызывала конденсат на линзах. Установили дополнительные нагревательные элементы вокруг оптического тракта, хотя изначально в проекте этого не предусматривали.
В Казахстане на Ермаковском заводе столкнулись с нестандартным составом стали - повышенное содержание алюминия требовало коррекции алгоритмов компенсации излучательной способности. Пришлось проводить дополнительные испытания прямо на производстве.
Самое неочевидное - сопротивление персонала. Сталевары со стажем часто не доверяют 'электронным глазам', продолжают ориентироваться на визуальные признаки. Приходится параллельно вести обучение и демонстрировать совпадение показаний с ручными замерами.
Техническое обслуживание - отдельная головная боль. На Магнитогорском комбинате изначально не предусмотрели легкий доступ для чистки оптики, приходилось останавливать технологическую линию на 2-3 часа. Теперь в новых проектах сразу закладываем выдвижные модули.
С калибровочным оборудованием тоже не всё просто. Эталонные источники требуют регулярной поверки, а отправлять их в метрологические центры - значит выводить систему из строя на недели. Пришлось создать передвижную лабораторию для обслуживания нескольких предприятий.
Сейчас экспериментируем с многоспектральными системами - пытаемся одновременно отслеживать температуру и химический состав по спектральным линиям. Пока точность оставляет желать лучшего, но для предварительного анализа уже подходит.
Интересное направление - прогнозирование температуры на основе текущих показаний и параметров процесса. Используем машинное обучение, но пока алгоритмы требуют доработки - слишком много случайных факторов в реальном производстве.
Основное ограничение - невозможность измерять температуру внутри струи при непрерывной разливке. Пробовали различные подходы, но пока оптимальным остается контроль в промежуточном ковше и кристаллизаторе.
Если говорить о жидкой стали, то главный вывод за годы работы: идеальной системы не существует. Каждое решение - компромисс между точностью, надежностью и стоимостью. Но именно непрерывный контроль дает то качество продукции, за которое готовы платить современные металлургические предприятия.