Устройство для измерения температуры стали в промежуточном ковше завод

Когда речь заходит об измерении температуры стали в промковше, многие сразу представляют себе классические термопары — но в реальности этот метод давно уступает инфракрасным пирометрам по точности и скорости. Вот уже десять лет мы в ООО Шэньян Тэнъи Электроникс наблюдаем, как предприятия переходят на бесконтактные системы, и до сих пор сталкиваемся с мифами о ?ненадёжности? ИК-измерений. Хотя практика доказывает обратное: правильно настроенный пирометр для промковша выдаёт погрешность не более ±3°C даже в условиях интенсивного пара и окалины.

Почему классические методы проигрывают

Помню, на одном из уральских комбинатов в 2018 году мы сравнивали данные термопары и нашего ИК-датчика серии TY-7000. Разница достигала 25°C — оказалось, термопара ?залипала? в шлаковом слое и показывала температуру не стали, а шлака. Это типичная ситуация, которую часто игнорируют технологи.

Ещё сложнее с визуальными пирометрами — операторы устают, глаз ?замыливается?, а колебания температуры в 10-15°C остаются незамеченными. При этом именно такие колебания критичны для управления процессом непрерывной разливки.

Кстати, ошибочно считать, что ИК-датчики требуют идельно чистой атмосферы. Наши модели как раз разработаны с компенсацией запылённости — алгоритм автоматически учитывает плотность пара и частиц окалины. Но об этом позже.

Конструктивные особенности измерителей для промковша

Ключевая проблема — не просто измерить температуру, а сделать это в зоне интенсивного теплового излучения от поверхности стали. Наш датчик TY-7500, например, использует два канала измерения: основной на 0,9 мкм и контрольный на 1,1 мкм. Это позволяет отсекать паразитные засветки от раскалённых стенок ковша.

Монтаж — отдельная история. Часто вижу, как предприятия пытаются установить пирометры на штатные кронштейны без термоизоляции. Через неделю электроника перегревается, начинаются сбои. Мы всегда рекомендуем активное водяное охлаждение корпуса, даже если производитель утверждает, что оно не нужно.

Самое уязвимое место — оптическое окно. Кварц выдерживает до 80 циклов, потом требуется замена. Некоторые коллеги пробовали сапфировые стёкла — дорого, но для агрессивных сред оправдано.

Калибровка и настройка в полевых условиях

Ни одна инструкция не подготовит к реальным условиям. Например, при первом запуске на Череповецком комбинате мы три дня подбирали коэффициент эмиссии — оказалось, для их марки стали с повышенным содержанием марганца нужно не 0,80, как в таблицах, а 0,76.

Важный нюанс: калибровку нужно проводить не по эталонному пирометру, а одновременно с отбором пробы на лабораторный анализ. И делать это при разных температурах — от 1520°C до 1620°C. Только тогда получится построить адекватную калибровочную кривую.

Частая ошибка — игнорирование угла установки. Если пирометр стоит под углом более 30° к поверхности, погрешность растёт экспоненциально. Приходилось переделывать крепления прямо во время плановых остановок.

Реальные кейсы внедрения

На Новолипецком комбинате до 2020 года использовали три сменных термопары на ковш. После установки наших систем измерения температуры в промковше сократили потери на 0,7% — кажется, мелочь, но в масштабах года это сотни тонн стали.

А вот на Челябинском заводе случился курьёз — датчик показывал хаотичные скачки. Оказалось, вибрация от крана вызывала микросмещения фокусировки. Пришлось разрабатывать демпфирующее крепление с пружинами.

Сейчас через наш сайт https://www.tengyidianzi.ru часто запрашивают доработки под конкретные условия. Например, для ковшей с экранирующими крышками пришлось увеличить чувствительность приёмника.

Перспективы развития технологии

Сейчас экспериментируем с многоточечными измерениями — когда один датчик отслеживает температуру в трёх зонах ковша одновременно. Это особенно актуально для больших промковшей объёмом свыше 40 тонн, где градиент температуры достигает 50°C.

Сложность в том, что нужно не просто усреднять показания, а строить тепловую карту в реальном времени. Алгоритмы пока сыроваты, но тестовые образцы уже работают на двух предприятиях.

Интересное направление — интеграция с системами управления подачей газа в ковш. Когда устройство измерения температуры не просто показывает цифры, а автоматически корректирует режим подогрева. Пока это кажется фантастикой, но лабораторные испытания обнадёживают.

Типичные ошибки эксплуатации

Самое разрушительное — чистка оптики металлическими щётками. Видел, как на одном из заводов техник за пять минут уничтожил антибликовое покрытие. Теперь в инструкциях отдельным пунктом прописываем: только мягкие салфетки и спецрастворы.

Ещё забывают про юстировку после замены защитного стекла. Смещение на миллиметр даёт погрешность в 15-20°C. Приходим на запуск — просим показать журнал юстировок. В 60% случаев его нет.

И да, никогда не экономьте на кабельных вводах. Дешёвые уплотнители пропускают влагу, и через месяц плата управления выходит из строя. Лучше сразу ставить гермовводы с двойным уплотнением.

Что действительно важно при выборе системы

Не гонитесь за максимальной точностью. Для технологического контроля ±5°C более чем достаточно, а системы с заявленной точностью ±1°C стоят втрое дороже и требуют идеальных условий.

Смотрите на наличие встроенной диагностики. Наши последние модели, например, показывают не только температуру стали, но и степень загрязнения optics, перегрев корпуса, уровень сигнала. Это экономит часы на поиске неисправностей.

И обязательно требуйте тестовый отчёт о работе в условиях, максимально приближенных к вашим. Если производитель отказывается — это повод насторожиться. Мы в ООО Шэньян Тэнъи Электроникс всегда предоставляем такие отчёты по запросу на сайте.