Система непрерывного радиационного измерения температуры при непрерывной разливке поставщики

Когда слышишь про системы непрерывного радиационного измерения температуры, первое, что приходит в голову — это пирометры на МНЛЗ. Но на деле, многие поставщики до сих пор путают точечные замеры с полноценным мониторингом по всей длине кристаллизатора. В свое время мы тоже наступили на эти грабли, пытаясь адаптировать стандартные инфракрасные датчики под условия непрерывной разливки.

Физические ограничения и технологические парадоксы

Основная ошибка — считать, что любой радиационный пирометр справится с измерением температуры расплава. В реальности мешают и пар от охлаждающей воды, и окалина на поверхности слитка, и банальные вибрации механизмов. Помню, как на одном из заводов в Челябинске три месяца мучились с калибровкой немецкого оборудования — оно стабильно врало на 40-50°C из-за испарений с поверхности вторичного охлаждения.

Ключевой момент — спектральный диапазон. Для стали выше 900°C нужны датчики с длиной волны 0.8-1.1 мкм, но они чувствительны к загрязнению оптики. Приходилось каждые две смены чистить защитные стекла, пока не перешли на системы с продувкой воздухом. Кстати, именно тогда обратили внимание на разработки ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — у них в конструкции сразу была заложена двухконтурная система продувки.

Еще один нюанс — скорость отклика. При скорости разливки 1.8-2.2 м/мин датчик должен обновлять показания не реже 100 раз в секунду, иначе теряется синхронизация с реальным положением мениска. Стандартные промышленные пирометры здесь не подходят — нужна специализированная электроника.

Практические решения от Тэнъи Электроникс

На их сайте https://www.tengyidianzi.ru я сначала скептически отнесся к заявленным характеристикам. Но когда протестировали их систему на опытной установке в Магнитогорске, оказалось, что китайские инженеры учли именно те нюансы, о которых мы годами спорили на производстве.

Например, в их модельном ряду есть вариант с водяным охлаждением корпуса — не самое элегантное решение, но на расстоянии 1.5 метра от кристаллизатора без этого никак. Тепловая нагрузка там достигает 15 кВт/м2, обычная термоизоляция не спасает.

Отдельно стоит отметить алгоритмы компенсации излучения окалины. В Тэнъи используют адаптивную фильтрацию сигнала с привязкой к скорости разливки — при замедлении процесса автоматически корректируется коэффициент эмиссивитета. На первых порах мы не доверяли этой функции и параллельно вели замеры контактными термопарами, но через месяц убедились в стабильности показаний.

Монтажные тонкости, о которых не пишут в инструкциях

Самое сложное — не выбрать оборудование, а правильно его установить. Угол обзора датчика должен быть строго 15-20 градусов к вертикали, иначе отражение от стенок кристаллизатора искажает показания. Мы в свое время сделали поворотный кронштейн с микрометрической регулировкой — простое решение, но сэкономило недели на юстировке.

Кабельные трассы — отдельная головная боль. Сигнальные линии обязательно экранировать от мощных двигателей тянущих валков. Один раз пришлось полностью перекладывать проводку на участке разливки — наводки вызывали случайные скачки в 200-300°C в системе мониторинга.

Калибровка — это вообще отдельная история. Стандартные черные тела не подходят для температур стали, приходится использовать эталонный пирометр с заведомо точными характеристиками. Кстати, в ООО Шэньян Тэнъи Электроникс предлагают выездную поверку своими специалистами — редкая услуга для российского рынка.

Реальные кейсы и неудачные эксперименты

На Череповецком меткомбинате пытались использовать систему с двумя разнонаправленными датчиками для компенсации неравномерности охлаждения. Теоретически — отличная идея, но на практике синхронизация данных оказалась слишком сложной. В итоге вернулись к классической схеме с одним измерителем, но добавили контроль температуры в зоне вторичного охлаждения.

А вот на Новолипецком комбинате система от Тэнъи работает уже третий год без серьезных сбоев. Правда, пришлось дорабатывать программное обеспечение — стандартный интерфейс не совсем удобен для металлургов. Но сами измерения стабильные, погрешность в пределах 1.5% от шкалы 800-1600°C.

Самая серьезная проблема, с которой столкнулись — это не сами измерения, а интерпретация данных. Температура поверхности слитка — это одно, а температура в жидкой сердцевине — совсем другое. Пришлось разрабатывать целую методику пересчета, основанную на тепловых моделях кристаллизации.

Перспективы и ограничения технологии

Сейчас активно развиваются системы с несколькими точками измерения по длине слитка. Но здесь возникает вопрос стоимости — один датчик Тэнъи обходится в 15-20 тысяч евро, а для полноценного мониторинга нужно минимум 3-4 штуки на одну машину непрерывной разливки.

Еще одно направление — совмещение радиационных измерений с лазерным сканированием поверхности. Технически это возможно, но требует совершенно другой калибровочной базы и серьезной вычислительной мощности.

Лично я считаю, что будущее за гибридными системами, где радиационные измерения дополняются косвенными методами контроля. Но пока что система непрерывного радиационного измерения температуры остается основным инструментом оперативного контроля на большинстве российских предприятий. Главное — не экономить на обслуживании и вовремя менять оптические элементы.