Стабилизация температуры жидкой стали производитель

Когда говорят про стабилизацию температуры жидкой стали, многие представляют себе просто термопару в ковше — но на деле это целая система, где ошибка в пару градусов может обернуться браком целой плавки. Заметил, что даже опытные технологи иногда недооценивают влияние скорости охлаждения на формирование слитка, особенно при переходе на новые марки стали.

Почему классические методы не всегда работают

Раньше мы полагались на контактные термопары типа ХА — да, они дёшевы, но при температуре выше 1550°C дрейф показаний достигает 3-4°C уже через неделю эксплуатации. Особенно критично это в зоне вторичного охлаждения МНЛЗ, где нужно удерживать ±5°C для избежания трещин в заготовке.

Помню случай на одном из уральских комбинатов: перешли на выплавку подшипниковой стали ШХ15, а система термостабилизации не успевала за изменением теплосъёма. В итоге — волосовины в 40% слитков. Разбирались месяц, пока не поставили инфракрасные пирометры с поправкой на излучение шлака.

Сейчас многие цеха переходят на каскадные системы, где производитель должен предусмотреть не просто точность, а устойчивость к помехам — например, при скачках напряжения в сети датчик не должен уходить в аварию дольше чем на 2-3 секунды.

Инфракрасные технологии: где скрыты подводные камни

Наша компания ООО ?Шэньян Тэнъи Электроникс? изначально делала ставку на пирометры с спектральным соотношением 0.8-1.1 мкм — казалось бы, идеально для жидкой стали. Но в реальных условиях выяснилось: при наличии паров натрия над зеркалом металла погрешность достигает 12°C.

Пришлось дорабатывать алгоритмы компенсации, используя эталонные замеры с оптоволоконными зондами. Кстати, подробности наших разработок есть на https://www.tengyidianzi.ru — там как раз разбираются кейсы по работе с перегретом в промежуточных ковшах.

Сейчас для объектов типа конвертера или электропечи мы рекомендуем двухволновые системы, но важно понимать: если производитель не предусмотрел калибровку по чёрному телу непосредственно в зоне измерения, все эти технологии бесполезны.

Проблемы внедрения на действующих производствах

Когда мы впервые поставили систему стабилизации температуры на МНЛЗ в Челябинске, столкнулись с парадоксом — АСУ ТП цеха отлично принимала данные, но операторы продолжали работать ?на глазок?. Оказалось, что интерфейс отображения не учитывал привычную для сталеваров шкалу условных единиц.

Пришлось вносить изменения в прошивку прямо на месте — теперь у нас все системы по умолчанию имеют режим ?для оператора? с цветовой индикацией критических зон. Это небольшая деталь, но именно она определяет, будет ли технология работать или останется ?игрушкой для начальства?.

Ещё важный момент — расположение датчиков. Стандартная рекомендация ?в 3 метрах от металла? не работает при наличии интенсивного искрения. Мы сейчас ставим защитные кварцевые окна с продувкой аргоном, но это увеличивает стоимость на 15-20%. Хотя заказчики в итоге соглашаются — после того как увидят статистику по снижению брака.

Кейс: стабилизация при разливке трансформаторной стали

На одном из заводов по производству электротехнических сталей стояла задача удержать 1520±3°C в течение всей серии плавок. Проблема была в том, что стандартные термопары в крышке печи давали расхождение с реальной температурой в ковше до 8°C из-за тепловых потерь при транспортировке.

Мы предложили схему с двумя синхронизированными пирометрами — один на выпускном желобе, второй на приемном устройстве МНЛЗ. Данные с них сводились в единую систему с поправкой на скорость истечения металла. Результат — удалось снизить вариативность температуры по серии с 18°C до 4°C.

Интересно, что изначально технолог завода сопротивлялся, считая это избыточным. Но когда увидел, как меняется структура слитка на макрошлифах — сам предложил расширить систему на другие участки. Такие моменты подтверждают, что правильная стабилизация температуры — это не просто цифры в отчёте, а реальное улучшение качества.

Что чаще всего упускают при выборе оборудования

Многие покупатели смотрят на точность ±1°C в паспорте, но не проверяют время отклика. Для жидкой стали критично, чтобы система реагировала за 0.8-1.2 секунды — иначе все регулировки запаздывают. Мы в ООО ?Шэньян Тэнъи Электроникс? специально разрабатывали протоколы с предсказанием тренда, особенно для участков с резким охлаждением.

Ещё один нюанс — совместимость с существующей АСУ ТП. Как-то раз пришлось переписывать драйверы для системы Siemens Step7, потому что штатный MODBUS-протокол не поддерживал передачу коэффициента черноты в реальном времени. Теперь всегда уточняем этот момент на стадии проектирования.

Если говорить о трендах — сейчас всё чаще запрашивают системы с самообучающимися алгоритмами. Но на практике простая линейная интерполяция с коррекцией по термопарам часто работает надёжнее ?умных? нейросетей. Проверили это на 12 установках — в 9 случаях предсказание температуры на 10 минут вперёд с погрешностью менее 2°C давала именно классическая регрессия.

Перспективы развития технологии

Сейчас тестируем комбинированную систему для вакуумных печей — там своя специфика из-за испарения легирующих. Предварительные результаты показывают, что совместное использование пирометрии и акустического контроля даёт погрешность не более 0.7% даже при резком изменении состава.

В планах — адаптация технологий для мини-заводов, где перепады температуры ещё более критичны из-за малого объёма металла. Но тут есть сложность с калибровкой — меньшие расстояния требуют пересчёта всех коэффициентов. Думаем над мобильным калибровочным комплексом.

Главное, что поняли за годы работы — стабилизация температуры жидкой стали это не про идеальные датчики, а про систему, которая должна работать в условиях цеха. Поэтому все наши разработки, включая те что описаны на https://www.tengyidianzi.ru, проходят обязательные испытания в течение 3-6 месяцев на реальном производстве. Только так можно увидеть те нюансы, которые не заметишь в лаборатории.