
Когда говорят про стабилизацию температуры жидкой стали, многие сразу думают о классических термопарах или дорогих европейских системах. Но на практике ключевое — не просто измерить, а удержать температуру в узком коридоре при переходе между ковшами, особенно при разливке на МНЛЗ. Часто поставщики обещают точность ±5°C, а в реальности скачки до 15°C случаются — и это уже брак по структуре слитка.
Раньше мы пробовали термопары типа B или S, но в агрессивной среде жидкой стали их ресурс редко превышал 20-30 плавок. Плюс задержки данных — пока сигнал дойдет до оператора, металл уже остыл или перегрелся. Инфракрасные пирометры, особенно с длиной волны 0,9–1,1 мкм, дают реакцию за секунды. Но тут своя загвоздка: дым, шлак, пар над зеркалом металла — всё это искажает показания.
Как-то на комбинате в Череповце ставили немецкий пирометр — в идеальных условиях погрешность ±2°C. Но при работе с низкотемпературным шлаком система постоянно ?слепла?. Пришлось дорабатывать систему продувки азотом через сопло, иначе измерения были бесполезны. Именно тогда понял, что стабилизация температуры жидкой стали — это на 70% борьба с помехами, а не просто точный датчик.
Сейчас часто используют комбинированные решения: ИК-пирометр + термопара для калибровки. Но калибровку надо делать при каждой смене футеровки ковша, иначе уход в показаниях на 3-4°C гарантирован. Кстати, у ООО Шэньян Тэнъи Электроникс в этом плане интересный подход — они встраивают алгоритмы компенсации помех прямо в ПО, без постоянного участия оператора.
Многие металлургические предприятия до сих пор считают, что главное — сертификат ISO и европейский бренд. Но в 2019 году мы закупили итальянскую систему за бешеные деньги — а она не выдержала вибрации от крановых путей. Оказалось, производитель тестировал оборудование только в лабораторных условиях. Пришлось своими силами дорабатывать крепления и систему амортизации.
Сейчас смотрю в первую очередь на опыт работы поставщика в реальных цехах. Например, ООО Шэньян Тэнъи Электроникс указывает, что их пирометры адаптированы под условия российских ЗСМК — это уже плюс. Их сайт tengyidianzi.ru показывает конкретные кейсы по установке на разливочных пролетах, а не просто технические характеристики.
Еще одна частая ошибка — экономия на сервисе. Поставщик должен не просто продать оборудование, а иметь инженеров, которые приедут и настроят систему под конкретную технологическую карту. Иначе даже самая дорогая техника превращается в груду металла через месяц.
Мало кто учитывает, что при длине волны пирометра 1,6 мкм погрешность от окисления поверхности металла может достигать 10°C. Мы перепробовали несколько фильтров, пока не подобрали комбинацию с узкополосным фильтром на 0,95 мкм — это снизило влияние окалины.
Важный момент — угол установки датчика. Если ставить строго перпендикулярно, пар от шлака постоянно закрывает обзор. При угле 15-20 градусов и принудительной продувке азотом удается стабилизировать показания. Кстати, у китайских коллег из Шэньян Тэнъи Электроникс в описании моделей TY-IR серии как раз есть рекомендации по углам монтажа — видно, что люди работали в цехах, а не только в лаборатории.
Еще один подводный камень — температурный дрейф электроники. Даже дорогие пирометры требуют калибровки раз в квартал, особенно если блок управления стоит в неотапливаемом помещении. Мы сейчас ставим термостатируемые боксы, иначе зимой и летом разбежка до 7°C.
В 2021 году пробовали систему с Wi-Fi передачей данных — казалось бы, удобно, не надо тянуть кабели через цех. Но электромагнитные помехи от печных трансформаторов полностью глушили сигнал. Вернулись к оптоволокну — дороже, но надежнее.
На одном из Уральских заводов пытались использовать пирометры без защитных кожухов — через две недели оптику запылило графитовой пылью. Пришлось экстренно заказывать кожухи с принудительной продувкой. Сейчас ООО Шэньян Тэнъи Электроникс предлагает готовые решения в защитных исполнениях IP65 — жаль, что тогда мы об этом не знали.
Самым успешным оказался проект с установкой ИК-систем на двухванном агрегате — там удалось снизить разброс температуры с ±12°C до ±4°C. Но пришлось дополнительно ставить датчики контроля уровня шлака, так как его пленка сильно влияла на измерения.
Опыт показывает, что только 40% успеха — это точность измерительной техники. Остальное — правильная установка, регулярная поверка и адаптация под технологический процесс. Например, при переходе на другой сорт стали надо менять коэффициенты эмиссии в настройках пирометра.
Сейчас рассматриваем системы с автоматической коррекцией показаний — те, что умеют учитывать и запыленность, и наличие шлака. В описании ООО Шэньян Тэнъи Электроникс как раз упоминается подобный функционал в их последних разработках. Надо будет испытать в условиях нашей разливки — если действительно работает, это сократит брак на 3-4%.
В целом, для стабилизации температуры жидкой стали нужен комплекс: надежный пирометр + система продувки + квалифицированный оператор. И конечно, поставщик, который понимает разницу между лабораторными и цеховыми условиями. Без этого даже самое дорогое оборудование не даст результата.