Система непрерывного инфракрасного измерения температуры жидкой стали производители

Когда слышишь про непрерывное инфракрасное измерение температуры, многие представляют волшебный прибор, который сам всё сделает. На деле же даже у AMETEK Land или NDC Technologies системы требуют постоянного вмешательства. Вот нашёл в архивах данные по пробам 2018 года — расхождения между пирометром и термопарой доходили до 25°C, пока не настроили компенсацию задымления.

Почему старые методы всё ещё живучи

До сих пор встречаю цеха, где технолог с блокнотом бегает между конвертером и стендом РМК. Аргумент простой: ?Инфракрасный пирометр показывает абстрактные цифры, а термопара — физический контакт?. Хотя если разобраться, при скорости литья 2 м/мин погружной датчик просто не успевает отразить реальную температуру в зоне кристаллизации.

Коллеги с ?Северстали? как-то проводили эксперимент: параллельно работали ИК-система и три термопары с разной глубиной погружения. Разброс составил от 8 до 40°C в зависимости от положения шлакового пятна. После этого перешли на гибридный контроль — непрерывное измерение основным каналом плюс точечные проверки термопарами каждые 2 часа.

Кстати, о калибровке. Частая ошибка — пытаться выставить пирометр по эталонному образцу при первом запуске. Но если в оптическом тракте есть конденсат (а в цехе с испарениями масла это неизбежно), поправки будут меняться каждые 20 минут. Мы в таких случаях ставим два датчика с перекрёстной проверкой — дороже, но зато не приходится останавливать МНЛЗ из-за сомнительных показаний.

Особенности российского производства

У нас в Череповце как-то пробовали немецкую систему — точность идеальная, но каждый раз при смене марки стали требовалось перенастраивать алгоритмы под новый химический состав. Технолог устал вводить коэффициенты для углеродистых и легированных марок, в итоге оборудование простаивало.

Сейчас вот работаем с ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — их разработчики изначально заложили адаптивные настройки. Не скажу что идеально (иногда перестраховываются с фильтрацией помех), но хотя бы не нужно каждый раз вызывать инженера из Германии. Кстати, их сайт https://www.tengyidianzi.ru выручал, когда срочно нужны были запасные линзы после попадания окалины — доставили за 4 дня вместо обещанных двух недель.

Заметил интересную деталь: их системы лучше работают при высоком содержании марганца. Видимо, сказывается опыт работы с китайскими сталелитейными заводами, где часто используют марганцевистые стали. А вот с нержавейкой серии 300 пришлось повозиться — отражающая поверхность слитка сбивала с толку алгоритмы.

Типичные отказы и как их избежать

Самое слабое место — оптические окна. Ставили кварцевые, но при температуре цеха 45°C и постоянных брызгах они мутнели за смену. Перешли на сапфировые, ресурс увеличился втрое, но появилась другая проблема — крепления не выдерживали вибрации от ножниц. Пришлось разрабатывать амортизирующие прокладки совместно с инженерами ООО Шэньян Тэнъи Электроникс.

Ещё момент: системы охлаждения. Воздушное обдувание казалось логичным решением, но летом при +35°C в цехе эффективность падала на 60%. Пришлось прокладывать отдельный водяной контур с теплообменником. Зато теперь даже при аварийной остановке МНЛЗ датчик сохраняет работоспособность до 40 минут — раньше перегревался за 5-7.

Электромагнитные помехи от преобразователей частоты — отдельная история. Один раз из-за этого потеряли данные по целой плавке нержавейки. Сейчас ставим экранированные кабели и разносим трассы питания и измерения на 1.5 метра. Помогло, хотя иногда при работе дуговых печей всё равно появляются выбросы в показаниях.

Что действительно важно в выборе производителя

Главное — не паспортные характеристики, а скорость реакции техподдержки. У того же ООО Шэньян Тэнъи Электроникс инженер может удалённо подключиться к системе в течение часа, посмотреть логи и предложить решение. Для нас это оказалось ценнее, чем рекламные обещания ?точности ±1°C?.

Ещё смотрю на совместимость с существующей АСУ ТП. Были случаи, когда прекрасное оборудование не могло передавать данные в SCADA-систему завода без дополнительных шлюзов. Приходилось месяцами ждать разработки драйверов.

И конечно, обучение персонала. Даже самая продвинутая система непрерывного инфракрасного измерения температуры бесполезна, если оператор не понимает физических принципов работы. Мы теперь обязательно проводим трёхдневные курсы с практикой на действующем оборудовании — снизили количество ложных срабатываний на 70%.

Перспективы развития технологии

Сейчас экспериментируем с многоспектральными измерениями — пытаемся одновременно отслеживать температуру и определять наличие неметаллических включений. Пока получается с переменным успехом: для низкоуглеродистых сталей алгоритм работает стабильно, а для инструментальных требует доработки.

Интересное направление — совмещение ИК-камер с машинным зрением. Пробовали на участке разливки слябов — система учится предсказывать образование корки по динамике изменения температурного поля. Правда, для обучения нейросети потребовалось 2000 часов видеозаписей процесса, но уже сейчас видно снижение количества брака на 5-7%.

Думаю, следующий шаг — интеграция с системами предиктивной аналитики. Если научиться предсказывать необходимость очистки оптики или замены фильтров по косвенным признакам, можно избежать 80% внеплановых остановок. У производителей пока готовых решений нет, но в лабораториях ООО Шэньян Тэнъи Электроникс уже тестируют прототипы с подобным функционалом.

Выводы, которые не пишут в рекламных буклетах

Ни одна система не работает идеально с первого дня. Наш опыт показывает: даже после успешного пусконаладочного цикла требуется 2-3 месяца тонкой подстройки под конкретные условия цеха. Иногда приходится менять места установки датчиков, пересматривать периодичность калибровки.

Важно не гнаться за максимальной точностью, а добиваться стабильности показаний. Лучше иметь систематическую погрешность в 10°C, которую можно учесть в техпроцессе, чем случайные скачки от 0 до 25°C.

И последнее: технологии измерения развиваются быстрее, чем стандарты эксплуатации. Часто вижу, что заводы покупают современное оборудование, но продолжают работать по старым регламентам. Без пересмотра всей технологической цепочки эффект от внедрения будет минимальным. Вот тут как раз и пригождается опыт таких компаний, как ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — они могут предложить не просто оборудование, а комплексное решение с учётом специфики производства.