Система сканирующего инфракрасного измерения температуры жидкой стали производитель

Когда слышишь про система сканирующего инфракрасного измерения температуры, первое, что приходит в голову — это идеальные графики с европейских металлургических заводов. Но на практике даже лучший производитель не гарантирует, что система будет стабильно работать под краном ККЦ в условиях постоянной запылённости.

Почему сканирующие системы — это не просто 'тепловизор над конвертером'

До сих пор встречаю технологов, которые уверены, что ИК-измерение жидкой стали — это аналог пирометра, только подороже. На самом деле, сканирующая система в комплексе должна учитывать: паразитное излучение от футеровки, динамику движения струи, даже состав шлака. Помню, как в 2019 на одном из уральских заводов пытались адаптировать немецкую систему без учёта местных условий — получили погрешность до 40°C.

Критически важен угол сканирования. Если расположить датчик строго перпендикулярно струе — теряешь данные по температурному градиенту по сечению. А ведь именно эти данные позволяют спрогнозировать образование корки в промежуточном ковше. Приходилось экспериментировать с установкой под 15-20 градусов, хотя в документации такого не найдёшь.

Особенность наших производств — необходимость работы при экранировании дымом. Стандартные системы часто теряют фокус, приходилось дорабатывать алгоритмы трекинга. Кстати, у ООО Шэньян Тэнъи Электроникс в этом плане интересное решение — комбинированный сенсор, отслеживающий не только ИК-спектр, но и геометрию струи через дополнительный канал.

Производители vs реальные условия эксплуатации

Большинство европейских производителей calibrate системы под 'лабораторные' условия. Но когда на ККЦ задувает ветер с боковым охлаждением — показания начинают плясать. Приходилось самостоятельно разрабатывать термокожухи с принудительным обдувом, хотя в паспорте оборудования таких требований нет.

Интересный опыт был с системой от ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — их разработчики изначально закладывали возможность работы при перепадах давления от 0.5 до 1.5 атм. Это важно для цехов, где системы аспирации работают в нестабильном режиме. Хотя и у них не без косяков — первый месяц пришлось бороться с ложными срабатываниями защиты от перегрева.

Сейчас на их сайте https://www.tengyidianzi.ru можно увидеть обновлённые модификации — видно, что учли опыт эксплуатации на российских предприятиях. Добавили, например, функцию автоматической калибровки по эталонному излучателю прямо в процессе работы. Мелочь, а экономит 15-20 минут на каждой плавке.

Тонкости монтажа, о которых не пишут в инструкциях

При установке сканирующей системы большинство ошибок связано с вибрациями. Недостаточно просто закрепить кронштейн на портале крана — нужны демпфирующие прокладки, причём не стандартные резиновые, а композитные. На одном из заводов пришлось переделывать крепление три раза, пока не подобрали оптимальную жёсткость.

Электромагнитные помехи — отдельная история. Силовой кабель конвертера может индуцировать наводки до 3 Вт в измерительных цепях. Решение нашли нестандартное — экранирование не медной фольгой, как рекомендуют большинство производителей, а ферромагнитными экранами. Кстати, в системах от ООО Шэньян Тэнъи Электроникс с этим проще — у них изначально предусмотрена двухконтурная защита.

Самое неочевидное — влияние температурных деформаций несущих конструкций. Летом при +45°C портал крана 'уводит' на 5-7 мм, что критично для точности наведения. Пришлось разрабатывать систему компенсации на основе лазерного трекера — сейчас это уже серийное решение у нескольких производителей.

Калибровка в полевых условиях: от термопар до спектрального анализа

Многие до сих пор калибруют ИК-системы по погружным термопарам, хотя это даёт погрешность до 3%. Правильнее использовать эталонный пирометр с поверкой, но ещё лучше — метод спектрального сопоставления. Мы на производитель тестировали оба подхода, остановились на гибридном варианте.

Интересный нюанс — калибровку нужно проводить при разных температурах стали. Не только при °C, но и при °C для точности в конце продувки. Обнаружили, что некоторые системы дают стабильное отклонение на низких температурах — до 25°C.

В системах сканирующего типа калибровка осложняется необходимостью учитывать равномерность прогрева. Приходится делать не менее 10 замеров по разным точкам струи. Кстати, у ООО Шэньян Тэнъи Электроникс в последних моделях есть автоматизированная функция построения температурной карты — существенно экономит время.

Когда данные с системы реально влияют на технологический процесс

Самое ценное в сканирующих системах — не сами цифры температуры, а производные параметры. Например, скорость охлаждения струи в промежуточном ковше. По ней можно прогнозировать время до начала кристаллизации с точностью до 15 секунд.

На одном из заводов внедрили систему от ООО Шэньян Тэнъи Электроникс с функцией расчёта тепловых потерь — это позволило оптимизировать температуру выпуска на 12-15°C. Казалось бы, мелочь, но экономия на легировании составила около 3.5 млн рублей в месяц.

Сейчас тестируем функцию прогнозирования образования присопок по динамике изменения температуры — пока точность не выше 70%, но направление перспективное. Если удастся довести до 85% — это сократит брак на разливке минимум на 2%.

Перспективы и ограничения технологии

Основное ограничение современных систем — зависимость от прозрачности атмосферы. При сильном задымлении точность падает даже с коррекцией по эталонному каналу. Пробовали использовать лазерные системы коррекции — дорого и нестабильно.

Из интересных новшеств — попытки совместить ИК-сканирование с спектральным анализом для определения химического состава. Пока коммерческих решений нет, но у производитель вроде ООО Шэньян Тэнъи Электроникс есть экспериментальные установки.

Самое перспективное направление — интеграция данных температурного сканирования в систему управления плавкой. Пока это делается на уровне советующей системы, но в перспективе 3-4 лет возможно полноценное замкнутое управление по температурному профилю.

Если оценивать в целом — технология система сканирующего инфракрасного измерения температуры переживает переход от экзотики к обязательному элементу современного сталеплавильного производства. Главное — выбирать системы, адаптированные к реальным, а не идеальным условиям.