Систем измерения температуры жидкой стали производитель

Когда говорят про систем измерения температуры жидкой стали производитель, многие сразу представляют термопары в ковшах – классика, но уже не актуальность. На самом деле сейчас упор идёт на бесконтактные методы, особенно в конвертерном производстве, где важна скорость и точность. Инфракрасные пирометры стали рабочим инструментом, но с ними свои заморочки – например, запылённость атмосферы в цехе или колебания уровня металла могут сбивать показания. Я помню, как на одном из заводов в Липецке долго не могли настроить систему из-за пара от шлака, пришлось менять угол установки датчиков и ставить дополнительные воздушные purge-системы. Это та деталь, о которой редко пишут в спецификациях, но она критична на практике.

Эволюция методов контроля температуры

Раньше всё держалось на погружных термопарах типа ПП – относительно дёшево, но ресурс всего 3-5 замеров, плюс риск загрязнения металла. Сейчас многие переходят на инфракрасные системы, особенно для непрерывного мониторинга в разливочных ковшах. Но тут есть нюанс: не все пирометры одинаково полезны. Например, для измерения температуры жидкой стали нужны приборы с длиной волны 0.8-1.1 мкм, иначе излучение шлака будет мешать. Я видел случаи, когда ставили универсальные пирометры на 8-14 мкм – в итоге погрешность доходила до ±30°C, что для стали категорически неприемлемо.

Особенно сложно с температурами выше 1650°C – тут уже начинаются проблемы с оптикой, нужны специальные кварцевые линзы и принудительное охлаждение. Мы как-то тестировали систему от германского производителя, так у них при 1700°C начинался дрейф показаний из-за перегрева приёмника. Пришлось дорабатывать водяное охлаждение, что увеличило стоимость на 40%. Кстати, у ООО Шэньян Тэнъи Электроникс в этом плане интересные решения – у них в пирометрах серии TY-R используются двойные системы purge: воздушная для оптики и водяная для корпуса. Такой подход редко встречается у европейских аналогов.

Ещё один момент – калибровка. Многие забывают, что инфракрасные системы нужно периодически проверять по эталонному источнику, особенно после замены оптики. На Магнитогорском комбинате был курьёзный случай: полгода работали со смещением -15°C, потому что техник при чистке линзы случайно сбил фокус. Сейчас продвинутые системы, включая те, что делает производитель систем измерения температуры Tengyi, имеют встроенные калибровочные мишени, но это всё равно не отменяет необходимости регулярного обслуживания.

Проблемы внедрения на действующих производствах

Самое сложное – не выбрать оборудование, а интегрировать его в существующую АСУ ТП. Старые советские МНЛЗ, например, часто имеют устаревшие интерфейсы связи. Приходится ставить промежуточные преобразователи сигналов, что добавляет точек отказа. Помню, на Запорожстали при модернизации системы измерения ушло два месяца только на согласование протоколов обмена между новым пирометром и старым контроллером Siemens SIMATIC S5.

Ещё одна головная боль – вибрации. На конвертерах или установках печь-ковш вибрация может достигать 5-7 g, что убивает точную оптику. Приходится разрабатывать специальные демпфирующие крепления. У ООО Шэньян Тэнъи Электроникс в этом плане хороший опыт – они используют трёхточечное крепление с силиконовыми амортизаторами, что снижает вибрационную нагрузку в 3-4 раза. Но идеального решения всё равно нет – при интенсивной работе резиновые демпферы дубеют за 6-8 месяцев.

Электромагнитные помехи – отдельная тема. В цехах с мощными электропечами наводки могут полностью заблокировать сигнал от датчиков. Приходится прокладывать экранированные кабели в металлорукавах, а иногда и ставить дополнительные фильтры. На одном из уральских заводов из-за этого пришлось полностью перепроектировать трассу кабелей от пирометра к щиту управления – увеличили длину с 15 до 40 метров, но зато избавились от помех.

Особенности работы с жидкой сталью

Многие недооценивают влияние состава стали на точность измерений. Например, при выплавке нержавейки с высоким содержанием хрома излучательная способность (emissivity) меняется на 10-15%, что требует корректировки настроек пирометра. Мы обычно рекомендуем настраивать систему под каждый маркопрокат отдельно, хотя это и увеличивает время переналадки.

Температура поверхности шлака – отдельная головная боль. Иногда операторы путают температуру металла и шлака, особенно при работе с автоматизированными системами. Хорошие производители, включая производитель систем измерения температуры из Китая Tengyi, сейчас вводят функцию одновременного измерения температуры в двух точках – по центру струи и по краям, где обычно скапливается шлак. Это сильно снижает риск ошибки.

Скорость отклика – критичный параметр. Для системы непрерывного измерения в МНЛЗ время отклика должно быть не более 0.1-0.3 секунды, иначе можно пропустить перегрев металла. Но здесь есть компромисс с точностью – чем быстрее отклик, тем выше шум. Приходится настраивать фильтрацию сигнала индивидуально под каждую технологическую операцию. На сайте https://www.tengyidianzi.ru есть хорошие технические заметки по этому вопросу – они рекомендуют разные коэффициенты фильтрации для разливки и для доводки в ковше.

Сравнение решений разных производителей

Европейские системы (например, AMETEK или Land Instruments) традиционно считаются эталоном точности, но их стоимость часто неоправданно высока для российских заводов. Китайские производители в последние годы сильно подтянули качество – те же системы от ООО Шэньян Тэнъи Электроникс по точности уже не уступают ±1°C, что для большинства технологических процессов более чем достаточно.

Интересно, что китайские производители стали больше внимания уделять адаптации под сложные условия. Например, в пирометрах TY-R-1700 есть функция автоматической компенсации запылённости – датчик анализирует прозрачность атмосферы и корректирует показания. Это очень полезно для наших цехов, где система вентиляции не всегда справляется.

Российские разработки (например, 'Эталон' или 'Термоприбор') пока отстают по надёжности электронной части. Хотя их датчики хорошо работают в лабораторных условиях, в цеховой среде часто возникают сбои. Особенно страдает стабильность показаний при длительной работе – дрейф может достигать 2-3°C в месяц, что для ответственных процессов недопустимо.

Перспективы развития технологий

Сейчас основной тренд – комбинированные системы, где инфракрасный пирометр дополняется лазерным дальномером для точного определения расстояния до металла. Это особенно актуально для измерений в ковшах с изменяющимся уровнем металла. Научно-техническое предприятие Tengyi как раз анонсировало такую систему в прошлом году, но пока массового внедрения не вижу – слишком сложная калибровка требуется.

Искусственный интеллект постепенно проникает и в эту область. Некоторые производители пробуют системы, которые самостоятельно адаптируются к изменяющимся условиям измерения – например, при появлении дыма или пара. Но пока это больше маркетинг, чем реально работающие решения – все известные мне внедрения требуют постоянного вмешательства технологов.

Лично я считаю, что будущее за распределёнными системами измерения, когда несколько датчиков работают в сети и взаимно корректируют показания. Это позволит компенсировать локальные помехи и повысить общую надёжность. Кстати, на https://www.tengyidianzi.ru в описании их новых разработок уже есть намёки на подобную архитектуру, хотя подробностей пока мало.

Практические рекомендации по выбору

При выборе системы прежде всего смотрите не на паспортную точность, а на стабильность работы в течение месяца. Лучше прибор с точностью ±3°C, но стабильный, чем ±1°C с дрейфом. Обязательно требуйте от производителя протоколы длительных испытаний – минимум 1000 часов непрерывной работы.

Обращайте внимание на ремонтопригодность. Например, у ООО Шэньян Тэнъи Электроникс модульная конструкция – можно заменить оптический блок отдельно от электронного, что в 2-3 раза снижает стоимость ремонта. Это важное преимущество перед западными аналогами, где часто приходится менять весь прибор целиком.

Не экономьте на системе purge – сжатый воздух должен быть очищенным и осушенным. Лучше сразу ставить дополнительные фильтры, чем потом бороться с загрязнением оптики. И обязательно предусмотрите байпасные линии для непрерывной работы при обслуживании.

И последнее – не верьте красивым презентациям. Всегда просите провести испытания на вашем производстве, желательно в самых сложных условиях – у конвертера, у печи ковшовой обработки. Только так можно оценить реальные возможности оборудования. Как показывает практика, даже у проверенных производителей систем измерения температуры бывают осечки при работе с конкретными технологическими процессами.