Система непрерывного радиационного измерения температуры при непрерывной разливке производители

Когда слышишь про системы непрерывного радиационного измерения температуры, первое, что приходит в голову — это немецкие или японские установки за полмиллиона евро. Но на практике часто оказывается, что наши доменные печи и машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) требуют совсем другого подхода. Помню, как в 2018 на Череповце пытались адаптировать импортный пирометр для контроля температуры стали в кристаллизаторе — получили погрешность до 40°C из-за пара и окалины. Именно тогда стало ясно, что стандартные решения не работают.

Почему радиационные методы — это не просто пирометр на конвейере

Основная ошибка — считать, что достаточно направить инфракрасный датчик на поток металла. В реальности на МНЛЗ мешают всё: водяной пар от системы охлаждения, колебания скорости вытягивания слитка, даже изменение химического состава стали в одной плавке. Наш технолог как-то сказал: 'Измерять температуру в кристаллизаторе — это как пытаться рассмотреть звёзды днём через туман'. Нужна не просто оптика, а комплексная система с поправками на все технологические параметры.

Особенно критичен выбор спектрального диапазона. Для жидкой стали обычно используют 0.8-1.1 мкм, но это работает только при идеальной прозрачности среды. На практике часто переходим на 1.5-1.6 мкм, хотя это снижает точность. Вот такой парадокс — иногда приходится жертвовать точностью ради стабильности показаний.

Калибровка — отдельная история. Многие производители предлагают 'заводскую калибровку', но без привязки к конкретным условиям МНЛЗ это бесполезно. Мы обычно делаем калибровку по эталонному термопарному измерению прямо в процессе пусконаладки. Да, это занимает лишние смены, но без этого погрешность зашкаливает.

Российские и китайские решения: неожиданные находки

Когда в 2020 году искали замену вышедшим из строя немецким системам, обратили внимание на ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс'. Честно говоря, сначала отнеслись скептически — китайское оборудование для металлургии тогда ещё не было так распространено. Но их подход к непрерывному радиационному измерению температуры оказался интересным — они не пытались скопировать европейские аналоги, а разработали собственную схему компенсации помех.

Особенно впечатлила их система двойного диапазона измерения — основной канал 1.55 мкм и контрольный 1.65 мкм для корректировки при сильном запылении. На 'Северстали' такая установка проработала уже два года без существенного дрейфа показаний. Хотя признаю — первые месяцы постоянно сверяли с термопарами, не верили стабильности.

Кстати, их сайт https://www.tengyidianzi.ru содержит довольно подробные технические отчёты по внедрениям — редкий случай, когда производитель делится реальными, а не приукрашенными данными. Видно, что люди сами прошли через все 'детские болезни' таких систем.

Типичные проблемы при внедрении и как их избежать

Самое сложное — не монтаж, а интеграция с системой управления МНЛЗ. Часто автоматики сопротивляются внедрению 'ещё одного датчика', особенно если предыдущий опыт был негативным. Приходится проводить целые семинары, объясняя, что непрерывное радиационное измерение — это не замена существующему контролю, а дополнение, позволяющее предотвратить брак.

Охлаждение оптики — вечная головная боль. Воздушное охлаждение часто недостаточно, а водяное требует дополнительного оборудования. Китайские коллеги из ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' предложили комбинированную систему — воздушное с принудительной продувкой плюс термоэлектрическое охлаждение матрицы. Работает, но требует частого обслуживания фильтров.

Калибровку забывают обновлять при смене марки стали — классическая ошибка. Коэффициент излучения для нержавейки и углеродистой стали отличается значительно. Приходится заводить отдельные профили в системе на каждую марку, но операторы часто ленятся это делать.

Экономика vs точность: поиск баланса

Идеальная система измерения температуры должна иметь погрешность не более ±5°C, но такая точность стоит как половина МНЛЗ. На практике довольствуемся ±15-20°C — этого достаточно для предотвращения серьёзного брака. Кстати, ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' как раз предлагает решения в этом диапазоне точности по адекватной цене.

Считаю, что главный показатель эффективности — не точность отдельного измерения, а стабильность работы в течение месяцев. Лучше система с погрешностью 20°C, но работающая без сбоев, чем высокоточная, требующая ежедневной подстройки.

Окупаемость считаем обычно по снижению брака — если система предотвращает хотя бы один срыв плавки в месяц, она уже окупается. Но точные цифры коммерческая тайна каждого предприятия.

Будущее радиационных измерений в металлургии

Сейчас вижу тенденцию к совмещению данных от нескольких систем — радиационной термометрии, контроля скорости и даже акустического мониторинга кристаллизации. Возможно, следующий прорыв будет в области искусственного интеллекта для прогнозирования температурного поля по точечным измерениям.

Интересно, что ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' уже экспериментирует с нейросетевыми алгоритмами для компенсации систематических ошибок. Пока это сырые разработки, но направление перспективное.

Лично я считаю, что будущее за распределёнными системами измерения — когда несколько датчиков разного типа работают в комплексе. Но это потребует пересмотра всей философии контроля температуры на МНЛЗ. Возможно, лет через пять-семь такие решения станут стандартом.