
Когда слышишь про термометрическую трубку непрерывного измерения температуры жидкой стали, первое, что приходит в голову — это что-то вроде усовершенствованного термопара. Но на практике разница колоссальная. Многие поставщики до сих пор пытаются адаптировать обычные термопары для непрерывного режима в сталелитейных ковшах, и это главная ошибка. Я сам лет пять назад думал, что главное — это точность измерения, а оказалось, что жидкая сталь просто съедает большинство стандартных решений за две-три плавки.
Помню, на одном из уральских комбинатов пытались использовать немецкие термопары с керамической защитой. Вроде бы всё по науке: тугоплавкие материалы, защитные кожухи. Но через 8-10 циклов измерения начинался дрейф показаний, а потом и вовсе отказ. Лаборатория выдавала погрешность в ±5°C, а по факту в процессе литья расхождения доходили до 20-25°C. Это не погрешность, это уже брак в готовой продукции.
Основная проблема — тепловой удар при погружении и агрессивная среда. Жидкая сталь — это не просто расплавленный металл, там и шлаки, и примеси, которые быстро разрушают даже самые стойкие материалы. К тому же, многие забывают про вибрации от механизмов ковша. Казалось бы, мелочь, но именно из-за них ломаются крепления и нарушается герметичность.
Что интересно, китайские производители сначала повторяли ту же ошибку. Но ООО Шэньян Тэнъи Электроникс пошла другим путём — они изначально проектировали трубку именно для непрерывного режима, а не адаптировали существующие решения. На их сайте https://www.tengyidianzi.ru есть технические отчёты, где видно, как менялась конструкция от версии к версии. Это не та продукция, которую разработали раз и навсегда.
Сейчас уже очевидно, что ключевой элемент — это не сам датчик, а система его охлаждения и компенсации тепловых напряжений. У тех же китайцев в трубках стоит многослойная защита: внешний кожух из оксида алюминия, потом прослойка с принудительным воздушным охлаждением, и только потом измерительный элемент. Это дороже, но срок службы получается в 3-4 раза выше, чем у европейских аналогов.
Ещё один момент — расположение измерительных зон. В классических термопарах точка измерения одна, а в непрерывных трубках их должно быть несколько, с разным шагом. Это позволяет отслеживать градиент температуры по глубине ковша. Кстати, именно эта фишка помогла нам на ММК снизить пережог металла на 2-3%.
Мало кто учитывает, но важна и система калибровки в процессе работы. Большинство трубок требуют остановки ковша для поверки, а это простои. В решениях от Тэнъи Электроникс встроена система самодиагностики, которая корректирует показания без остановки процесса. Не идеально, конечно, бывают сбои, но в 80% случаев это работает.
Когда мы первые такие трубки ставили, столкнулись с неожиданной проблемой — электромагнитные помехи от другого оборудования. Сигнал с датчика шёл с наводками, и автоматика иногда срабатывала некорректно. Пришлось дополнительно ставить экранированные кабели и перепрошивать контроллеры. Поставщик, кстати, с этим не помог — сказали, что у них такого не было. Хорошо, что свои инженеры сообразили.
Ещё момент — обучение персонала. Сталевары привыкли к периодическим замерам, а тут нужно следить за непрерывными показаниями. Первые месяцы были случаи, когда операторы просто не доверяли новому оборудованию и дублировали измерения старыми методами. Сейчас уже привыкли, но на адаптацию ушло месяцев шесть.
Самое сложное — это интеграция с существующей АСУ ТП. Приходилось писать дополнительные модули сопряжения, и не все производители АСУ шли навстречу. Сейчас ООО Шэньян Тэнъи Электроникс уже выпускает готовые решения под основные системы автоматизации, но пять лет назад каждый раз был индивидуальный проект.
Если считать чисто по стоимости оборудования, то непрерывные трубки в 2-3 раза дороже обычных термопар. Но это только верхушка айсберга. Гораздо важнее снижение брака и экономия энергии. На нашем производстве переход на непрерывный контроль дал экономию около 12-15 кВтч на тонну стали. Это за счёт более точного поддержания температуры в зоне литья.
Многие не учитывают стоимость простоев. Каждый останов ковша для замера — это минуты простоя всей линии. При непрерывном измерении этих остановок просто нет. В пересчёте на годовой объём производства экономия получается существенной.
Есть и менее очевидные преимущества. Например, возможность прогнозирования обслуживания оборудования. По динамике изменения температуры можно предсказать выход из строя футеровки ковша. Это уже не про экономию, а про безопасность.
Сейчас основные разработки идут в сторону увеличения срока службы трубок. Если сейчас ресурс составляет 6-8 месяцев непрерывной работы, то цель — выйти на 12-14 месяцев. Проблема в основном в деградации материалов. Испытываются новые керамические композиты, но пока массового решения нет.
Интересное направление — беспроводные системы передачи данных. Это позволило бы упростить монтаж и снизить стоимость обслуживания. Но пока с передачей данных в условиях цеха есть проблемы — помехи слишком сильные.
Лично я считаю, что будущее за гибридными системами, где непрерывное измерение температуры сочетается с анализом химического состава. Это уже не просто контроль температуры, а полноценная система управления качеством стали. Некоторые корейские производители уже экспериментируют в этом направлении.
Когда выбирали поставщика, рассматривали и европейские, и китайские варианты. Европейцы предлагали готовые комплексы под ключ, но с жёсткой привязкой к своему сервису. Китайские решения были гибче в плане адаптации. В итоге остановились на термометрических трубках непрерывного измерения температуры жидкой стали от ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — как раз из-за возможности доработки под наши условия.
Важный момент — наличие технической поддержки на русском языке. У многих китайских производителей с этим проблемы, а у Тэнъи есть представительство в России, что упрощает решение вопросов. Хотя иногда всё равно приходится ждать ответа от их главного офиса в Китае.
Сервисное обслуживание — отдельная тема. Лучше сразу договориться о поставке запасных частей и обучении своих специалистов. Потому что ждать запчасти из Китая 2-3 месяца — это неприемлемо для непрерывного производства. Мы решили этот вопрос созданием небольшого склада расходников.
В итоге могу сказать, что переход на непрерывное измерение температуры — это не просто замена одного прибора на другой. Это изменение всей технологии контроля. И если изначально подойти к вопросу системно, то результат будет стоить затраченных усилий. Главное — не повторять чужих ошибок и тщательно выбирать поставщика, обращая внимание не только на технические характеристики, но и на возможность адаптации под конкретное производство.