Точное измерение температуры жидкой стали Основная страна покупателя

Когда говорят про точное измерение температуры жидкой стали, многие представляют лабораторные условия, но в реальности у сталеваров ситуация иная — особенно когда основной покупатель из-за рубежа требует соответствия жёстким стандартам. Частая ошибка — пытаться адаптировать европейское оборудование под местные условия без учёта специфики технологического процесса.

Проблемы контактных методов измерения

Долгое время в цехах доминировали термопары погружного типа. Помню, как на одном из уральских комбинатов пытались использовать немецкие зонды — через 20 плавок погрешность достигала 15-20°C. Причина оказалась в скорости погружения: операторы экономили время, сокращая выдержку до 3 секунд вместо требуемых 7.

Кристаллизация стали на наконечнике — отдельная головная боль. Как-то наблюдал, как лаборант вносил поправку +10°C ?по опыту?, но при отгрузке в Италию партию забраковали из-за расхождения в химическом составе. Оказалось, перегрев на 12 градусов менял раскисление.

Для основной страны покупателя — обычно это ЕС или Юго-Восточная Азия — такие погрешности неприемлемы. Их технологи требуют сертификатов с указанием не просто температуры, а точного времени замера и глубины отбора пробы.

Переход на бесконтактные технологии

С 2018 года начали активно тестировать пирометры. Первые же замеры показали расхождение с термопарами до 25°C в зоне ковша. Выяснилось, что пыль и пары шлака создают экранирующий эффект — пришлось разрабатывать систему продувки оптики.

Инфракрасные датчики Raytek и Optris показывали хорошие результаты на пробных плавках, но требовали калибровки под каждый тип стали. Для низкоуглеродистых марок поправка на излучательную способность составляла 0.82-0.85, для инструментальных — уже 0.72-0.75.

Критически важным оказалось расположение сенсоров. На примере ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — их система непрерывного мониторинга требовала монтажа в трёх точках: зона загрузки лома, середина печи и зона выпуска. Только так удавалось отследить тепловые градиенты.

Практические кейсы внедрения

На челябинском предприятии установили комбинированную систему: основной замер инфракрасным датчиком + контрольная термопара для верификации. За год сократили брак по температурному режиму на 18%, но появилась новая проблема — дрейф калибровки при работе в трёхсменном режиме.

Для экспортных контрактов с немецкими потребителями пришлось разрабатывать протокол одновременного замера в трёх точках ковша. Выяснилось, что перепад между верхним и нижним слоем может достигать 40°C при неправильной тепловой подготовке футеровки.

Система с сайта https://www.tengyidianzi.ru показала стабильные результаты при температуре до 1850°C, но потребовала доработки системы водяного охлаждения — стандартный кожух не выдерживал тепловую нагрузку от стенки конвертера.

Метрологические нюансы

Сертификация оборудования для ЕС требует подтверждения по EN ISO 13577. Это означает не просто поверку, а полный анализ неопределённости измерений. Для пирометров ключевым параметром стала стабильность показаний при изменении запылённости на ±15%.

Российские нормативы ГОСТ Р 8.624-2013 менее жёсткие, но для основной страны покупателя приходится выполнять двойную сертификацию. Заметил интересную деталь: европейские инспекторы всегда проверяют журналы калибровки за последние 3 месяца, а не только свежие сертификаты.

В протоколах калибровки теперь обязательно указываем поправку на скорость охлаждения образца — для разных марок стали она варьируется от 2 до 8°C/мин. Без этого даже идеально откалиброванное оборудование даёт систематическую ошибку.

Экономика точных измерений

Переход на системы непрерывного контроля окупается за 9-14 месяцев не за счёт самого оборудования, а благодаря сокращению перегрева металла. Каждые 10°C сверх нормы — это дополнительные 2.5-3.5% расхода ферросплавов.

Для ООО Шэньян Тэнъи Электроникс важным аргументом стала возможность интеграции их систем в существующие АСУ ТП без остановки производства. На магнитогорском комбинате монтаж занял 12 часов вместо планируемых трёх суток.

При экспорте в страны ЕС точность замеров напрямую влияет на класс стали. Партия с температурным режимом по EN 10025-2 получает надбавку к цене 7-12% compared to стандартным сертификатом.

Перспективы развития технологий

Сейчас тестируем многоспектральные пирометры — они менее чувствительны к запылённости, но требуют сложных алгоритмов пересчёта. На пробной плавке в Электростали получили расхождение с эталоном всего 3-5°C против 8-12°C у стандартных ИК-датчиков.

Основное направление — совмещение температурного контроля с анализом химического состава. Видел экспериментальную установку, где по спектру излучения определяли не только температуру, но и содержание углерода с погрешностью 0.03%.

Для основной страны покупателя следующий шаг — не просто точные данные, а прогнозные модели. Немецкие заказчики уже запрашивают не текущую температуру, а расчёт остывания металла при транспортировке к МНЛЗ.