Система непрерывного мониторинга жидкого чугуна завод

Когда слышишь про систему непрерывного мониторинга жидкого чугуна, многие сразу представляют панель с мигающими датчиками — но на практике всё упирается в устойчивость к температуре под 1400°C и постоянные вибрации конвертера. Мы в 2018-м пробовали ставить немецкие пирометры, но они не выдерживали суточных циклов — тут нужен подход, где каждый элемент просчитан под конкретный технологический поток.

Ключевые ошибки при внедрении систем мониторинга

Самая частая ошибка — пытаться объединить данные с термопар и оптических датчиков без поправок на запылённость. Помню, на Череповце смонтировали систему, где сигнал с инфракрасных сенсоров шёл напрямую в общую базу — через двое суток отклонения по температуре достигали 70°C из-за оседающей на линзах пыли. Пришлось перепроектировать систему продувки воздухом, но это добавило проблем с конденсатом.

Ещё момент — многие недооценивают электромагнитные помехи от оборудования дуговых печей. Мы как-то поставили датчики с разрешением 0.1°C, но их показания 'плыли' каждый раз при запуске электродов. Решение нашли через экранированные кабели и отдельный контур заземления — мелочь, но без неё вся система превращалась в генератор случайных чисел.

Сейчас часто предлагают готовые комплексы, но они не учитывают специфику химического состава чугуна. Например, при высоком содержании марганца инфракрасные датчики требуют калибровки каждые 12 часов — об этом редко пишут в технической документации.

Практические решения от Тэнъи Электроникс

В ООО Шэньян Тэнъи Электроникс мы пошли по пути модульных систем — не пытались создать универсальный монитор, а разработали серию совместимых датчиков под разные участки технологической цепочки. Наш инфракрасный пирометр ИК-07М, например, работает в диапазоне 800–1600°C с поправкой на излучение шлака — это важно при контроле температуры в желобе.

Особенность нашей системы — встроенная коррекция показаний по анализу шлакового покрова. Когда жидкий чугун покрыт слоем шлака, обычные оптические датчики завышают температуру на 30–50°C. Мы добавили алгоритм, который учитывает оптическую плотность шлака по данным спектрометра — сейчас это даёт погрешность не более ±3°C.

На сайте https://www.tengyidianzi.ru мы специально не выкладываем все технические нюансы — там базовая информация, а реальные расчёты и настройки мы делаем индивидуально под каждый завод. Потому что даже при одинаковом оборудовании разница в технологических регламентах требует корректировок.

Реальные кейсы внедрения

На НЛМК-Калуга ставили систему мониторинга для двух конвертеров — изначально планировали использовать беспроводную передачу данных, но от идеи отказались после пробного запуска. Радиоканал стабильно работал только в ночную смену, днем помехи от кранового оборудования полностью блокировали сигнал. Вернулись к оптоволокну — дороже, но надёжнее.

Интересный случай был на Магнитогорском комбинате — там система показывала стабильное падение температуры в конце плавки, хотя визуально чугун был нормальной текучести. Оказалось, датчики фиксировали локальное охлаждение у стенки ковша — пришлось добавлять дополнительные точки измерения и усреднять показания. Теперь у нас в протоколе минимум 5 контрольных точек по сечению потока.

Самое сложное — убедить технологов доверять автоматике, когда их многолетний опыт говорит обратное. Мы всегда оставляем режим ручного ввода поправок — но фиксируем все такие случаи в лог-файлах для последующего анализа. Часто оказывается, что 'ошибалась' не система, а человеческое восприятие изменений цвета металла.

Технические нюансы, о которых редко говорят

Мало кто учитывает тепловое расширение крепёжных элементов — при длительной работе кронштейны датчиков деформируются, и угол обзора смещается на 0.5–1 градус. Кажется, мелочь, но за месяц набегает погрешность в 15–20°C. Мы теперь ставим компенсационные шайбы из термостойкой керамики — проблема исчезла.

Ещё важный момент — калибровка по эталонному излучателю. Многие делают её раз в квартал, но при интенсивной работе лучше раз в месяц — особенно если в шихте повышенное содержание легирующих добавок. Мы разработали мобильный калибратор, который можно подключать без остановки производства — экономит 2–3 часа простоя.

Сейчас тестируем систему с датчиками на основе волоконно-оптических брэгговских решёток — они менее чувствительны к вибрациям, но пока дороже в 2.5 раза. Возможно, для ответственных участков это того стоит — например, в зоне разливки, где стабильность температуры критична для качества слитков.

Перспективы развития технологии

Следующий шаг — интеграция данных мониторинга с системой управления плавкой. Сейчас у нас есть проект, где показания датчиков температуры в реальном времени влияют на режим подачи кислорода — первые испытания показали экономию 3–4% на углеродных материалах.

Интересное направление — прогнозирование износа футеровки по тепловым картам. Когда мы начали анализировать динамику изменения температуры в разных зонах конвертера, оказалось, что можно предсказать выход кирпича из строя за 2–3 недели до критического износа.

Главная проблема — не техническая, а кадровая. Молодые инженеры часто пытаются настроить систему по учебникам, без понимания технологии выплавки чугуна. Мы сейчас готовим методичку с реальными производственными ситуациями — не идеальные случаи, а именно те нештатные ситуации, которые постоянно возникают в цехе.

В итоге система непрерывного мониторинга — это не про красивые графики на экране, а про ежедневную работу с сотней мелких проблем. Но когда удаётся снизить брак по температурному режиму даже на 0.5% — все эти усилия окупаются многократно. Главное — не забывать, что любая автоматика лишь инструмент в руках грамотного технолога.