Температурный контроль в металлургии завод

Когда слышишь про температурный контроль на металлургическом заводе, первое, что приходит в голову — это банальные пирометры. Но на деле всё сложнее: тут и равномерность прогрева заготовок, и скорость остывания в прокатных станах, и даже то, как ведёт себя окалина при разных режимах. Многие до сих пор считают, что достаточно поставить датчик в печи и всё, но это иллюзия — особенно когда речь идёт о непрерывном литье или горячей прокатке.

Инфракрасные технологии: не просто 'навести и измерить'

В 2018 году мы столкнулись с проблемой на одном из уральских комбинатов — пережог стали в нагревательных колодцах. Стандартные термопары показывали норму, а по факту металл шёл с трещинами. Тогда впервые опробовали инфракрасный пирометр от ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' — модель с водяным охлаждением для установки рядом с рольгангом. Важно было не просто измерить температуру поверхности, а поймать динамику остывания слитков после печи.

Кстати, про водяное охлаждение — это не прихоть. Без него оптику забивает окалина за смену, а смена объектива в 30 см от раскалённой болванки это... скажем так, не лучшая практика. Пришлось дополнительно ставить воздушную продувку, хотя в спецификациях этого не требовалось.

Самое ценное в их решениях — возможность настройки под конкретную среду. Металлургический цех это не лаборатория: тут и вибрация, и пыль, и электромагнитные помехи. Стандартные китайские пирометры с Алиэкспресс тут не работают — выходят из строя за неделю. А вот их стационарные системы с автоматической компенсацией запылённости показали себя нормально.

Непрерывное измерение vs точечный контроль

До сих пор встречаю технологов, которые экономят на системах непрерывного контроля, ограничиваясь периодическими замерами. Но в том-то и дело, что при прокатке критична не абсолютная температура, а её градиент по длине заготовки. Один раз наблюдал, как из-за перепада в 50°С на трёхметровой болванке в чистовой клети получился 'петух' — брак на 20 тонн.

Тут как раз пригодилась разработка tengyidianzi.ru — многоканальная система с расстановкой датчиков через каждые 1.5 метра над рольгангом. Не скажу, что это панацея — пришлось повозиться с калибровкой под разные марки стали, но в итоге удалось снизить брак на 7% только за счёт своевременного обнаружения переохлаждённых зон.

Кстати, про калибровку — это отдельная история. Мы сначала пытались использовать эталонный пирометр с завода-изготовителя, но потом перешли на термопары специального внедрения в опытные заготовки. Разница в показаниях достигала 20°С из-за разной степени черноты поверхности.

Практические сложности внедрения

Самое неочевидное для многих — это не точность измерений, а устойчивость оборудования к условиям цеха. Например, инфракрасные датчики ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' пришлось дорабатывать — добавлять термоэкран от теплового излучения от соседних печей. В спецификациях указано до +80°С окружающей среды, а в реальности возле прокатного стана бывает и +120°С в летнюю смену.

Ещё момент — обслуживание. Технические специалисты с их сайта www.tengyidianzi.ru обучали наших механиков чистить оптику без разборки всего узла. Мелочь? На самом деле это экономило до 40 минут простоя еженедельно.

Заметил интересную деталь: их последние модели уже идут с предустановленными профилями для разных металлургических процессов — нагрев, прокатка, термообработка. Не уверен, насколько это универсально, но для стандартных операций действительно удобно — не надо каждый раз вводить коэффициенты эмиссии.

Ошибки и находки

Помню, как в 2020 пытались сэкономить, поставив датчики только на входе и выходе из печи. Результат — неравномерный прогрев по сечению заготовки. Пришлось докупать дополнительные точки контроля по высоте садки. Вывод: точечный замер температуры в металлургии почти бесполезен, нужна именно система.

Сейчас экспериментируем с комбинированными решениями — инфракрасный контроль поверхности плюс контактные датчики для внутренних слоёв толстых слитков. Не всё гладко — есть рассинхронизация показаний, но в целом картина получается более полной.

Коллеги с другого завода недавно поделились опытом использования мобильных тепловизоров от Тэнъи для диагностики футеровки печей. Нестандартное применение, но оказалось эффективно — обнаружили участки выгорания огнеупора, которые обычными методами не выявлялись.

Перспективы и ограничения

Смотрю на новые разработки в области бесконтактного измерения — вроде спектрального анализа через лазерные системы. Но пока для массового применения в металлургии это слишком дорого и капризно. Инфракрасные технологии от того же Тэнъи остаются золотой серединой — достаточно точны при адекватной стоимости.

Главное ограничение — всё же зависимость от состояния поверхности. Окалина, окислы, водяная плёнка — всё это влияет на точность. Приходится постоянно вести журнал корректировок для разных условий.

Из последнего — пробуем интегрировать их систему с нашей АСУ ТП. Пока идёт тяжело, но уже есть прогресс в автоматическом регулировании температуры подогрева на основе реальных, а не расчётных данных. Думаю, через год сможем говорить о полноценной адаптивной системе теплового контроля.