Технология радиационного измерения температуры чугунного расплава производители

Если говорить про технологию радиационного измерения температуры для чугуна — многие сразу представляют себе лабораторные идеальные условия, но в реальности всё упирается в спектральные характеристики шлака и колебания эмиссионной способности расплава. Вот где начинаются настоящие проблемы.

Мифы и физические ограничения

Часто заказчики ждут, что пирометр будет работать как волшебная палочка — навел на ковш и получил точные данные. Но при замерах в зоне раздаточной лётки постоянно возникают артефакты из-за пара и летучей золы. Приходится объяснять, что даже дорогие модели не компенсируют резкие изменения прозрачности среды.

На нашем производстве пробовали немецкий пирометр с автоматической компенсацией — в теории он должен был учитывать задымлённость. На практике алгоритм не успевал адаптироваться при сливе металла в ковш, погрешность достигала 40–50°C. Пришлось разрабатывать собственную систему с двумя каналами измерения.

Кстати, именно тогда мы начали сотрудничать с инженерами из ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — их подход к калибровке спектральных фильтров оказался ближе к реальным условиям плавильного цеха. Не идеально, но уже работоспособно.

Калибровка и 'плавающие' параметры

Самое сложное — не первоначальная настройка, а поддержание точности при изменении химического состава чугуна. Когда в шихту добавляют больше ферросилиция, эмиссионная способность меняется непредсказуемо. Стандартные коэффициенты 0.7–0.8 просто перестают работать.

Мы ведём журнал сравнительных замеров: радиационный пирометр + периодические контрольные пробы с погружным термопаром. Разброс в первые месяцы достигал 80°C, пока не накопили статистику по маркам чугуна. Сейчас для каждой марки используем отдельные профили в программном обеспечении.

На сайте tengyidianzi.ru есть технические заметки про калибровку в условиях изменяющегося состава расплава — но там описаны идеализированные случаи. В жизни приходится импровизировать: например, когда поступает лом с неизвестным покрытием, включаем режим непрерывной коррекции.

Аппаратные решения и их уязвимости

Современные пирометры для измерения температуры чугунного расплава оснащают защитными кожухами с водяным охлаждением. Но в условиях цеха это создаёт новые проблемы — при перепадах давления в системе водоснабжения появляются микротрещины в оптических окнах. Конденсат на линзе — и прощай, точность измерений.

У нас был случай на Уралвагонзаводе: три месяца мучились с дрейфом показаний, пока не обнаружили плёнку из выбросов электропечи на защитном стекле. Чистка раз в смену — обязательна, но кто же будет это делать при нехватке персонала?

Компания ООО Шэньян Тэнъи Электроникс предлагает систему пневмоочистки с импульсной подачей воздуха. Решение рабочее, но требует отдельного компрессора — не всегда есть возможность установки в существующей инфраструктуре.

Программные алгоритмы и человеческий фактор

Даже лучшая аппаратура бесполезна без правильной интерпретации данных. Наш технолог сначала скептически относился к показаниям радиационного пирометра — постоянно сверял с термопарой. Со временем составил таблицу поправок для разных стадий плавки.

Интересный момент: при переходе на непрерывное литье обнаружили систематическое занижение температуры на 15–20°C. Оказалось, алгоритм не учитывал фоновое излучение от кристаллизатора. Пришлось дорабатывать прошивку вместе со специалистами Tengyi Electronics.

Сейчас используем их разработку — программный модуль для учёта фоновых помех. Не панацея, но снижает погрешность в условиях интенсивного теплового излучения от окружающего оборудования.

Экономика vs точность

Руководство всегда спрашивает: зачем тратиться на дорогую систему, если можно обойтись периодическими замерами термопарой? Ответ прост — при автоматическом регулировании температуры в вагранке экономия топлива достигает 7–9%. Но это в теории.

На практике срок окупаемости оборудования сильно зависит от стабильности производственного процесса. При частых сменах марок чугуна или некачественной шихте калибровка съедает всю экономию.

Вот тут и проявляется преимущество систем от производителей, которые понимают технологические реалии. Например, в решениях от tengyidianzi.ru предусмотрены упрощённые режимы калибровки — не идеально точно, но приемлемо для оперативного контроля.

Перспективы и тупиковые ветви

Пробовали комбинированные системы: радиационный пирометр + тепловизор. Дорого и бесполезно для оперативного контроля — данные красивые, но время обработки слишком велико для управления плавкой.

Сейчас экспериментируем с многоспектральными датчиками — теоритически они должны компенсировать влияние шлака. Пока результаты противоречивые: при содержании марганца выше 2% погрешность всё равно выходит за допустимые пределы.

Возможно, стоит вернуться к старой схеме: базовый контроль радиационным методом + точечные проверки погружными датчиками в критичных точках технологического процесса. Иногда простые решения оказываются надежнее сложных систем.