Устройство для измерения температуры поверхности заготовки непрерывного литья завод

Если честно, когда слышишь про устройство для измерения температуры на МНЛЗ, первое что приходит в голову — это пирометры с кучей ограничений. Многие до сих пор пытаются адаптировать обычные инфракрасные датчики, не учитывая ни окалину на поверхности заготовки, ни водяные пары над зоной вторичного охлаждения.

Проблемы контактных методов в условиях МНЛЗ

Помню, на одном из заводов в Липецке пробовали ставить термопары прямо на поверхность заготовки. Технологи упорно верили, что смогут поймать точные данные по фазовому превращению стали. Через двое суток все контактные сенсоры либо оплавились, либо давали погрешность в 40-50°C из-за неравномерного прилегания.

Особенно критично было в зоне выхода из кристаллизатора — там где поверхность только формируется. Любой контактный метод искажал тепловой поток, плюс постоянные проблемы с окислением электродов. После трёх месяцев испытаний от контактных способов отказались полностью.

Кстати, именно тогда мы начали плотно работать с ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс'. Их инженеры привезли прототип бесконтактной системы, которая учитывала эмиссионную способность окисленной поверхности. Не идеально, но уже работало.

Эволюция инфракрасных технологий для заготовок

Современные пирометры для МНЛЗ — это уже не просто 'навёл и получил цифру'. Приходится учитывать:

— спектральный диапазон 3.9 мкм для минимизации влияния паров воды
— систему автоматической компенсации коэффициента излучения в зависимости от толщины окалины
— защитные газовые продувки для оптики в зоне вторичного охлаждения

На сайте https://www.tengyidianzi.ru есть хорошие примеры таких решений. Их модель TY-ILT-1700 как раз разрабатывалась специально для условий непрерывного литья — с защитой от вибрации и системой самоочистки оптики.

Практические сложности монтажа и калибровки

Самое сложное — не выбрать прибор, а правильно его установить. Если монтируешь датчик под углом менее 60° к поверхности заготовки — получаешь отражение от стенок зоны вторичного охлаждения. Погрешность может достигать 100°C.

Мы обычно ставим два датчика в разных точках по длине МНЛЗ — после кристаллизатора и перед ножницами. Данные с них сравниваем в режиме реального времени через систему от Тэнъи Электроникс.

Калибровку делаем раз в смену по эталонному источнику прямо на работающей установке. Многие этим пренебрегают, а потом удивляются разбегу в показаниях.

Влияние температуры поверхности на качество заготовки

Когда удалось настроить стабильное измерение температуры поверхности, открылись интересные закономерности. Например:

— При температуре ниже 850°C в средней части заготовки начинается интенсивное образование трещин из-за неравномерного фазового превращения
— Перегрев выше 1100°C перед ножницами приводит к деформации поверхности при резке

Сейчас по температуре поверхности мы предсказываем необходимость корректировки скорости разливки с точностью до 5%.

Интеграция с системой управления технологическим процессом

ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' предлагает готовые решения для встраивания в АСУ ТП. Но на практике приходится дорабатывать:

— Интерфейсы связи с существующими PLC (чаще всего Profibus или Modbus TCP)
— Алгоритмы фильтрации данных от случайных выбросов
— Систему оповещения при выходе за допустимые диапазоны

Их специалисты обычно помогают с адаптацией, но базовые настройки всё равно требуют ручной подстройки под конкретный технологический регламент.

Перспективы развития методов измерения

Сейчас тестируем многоспектральные системы — они позволяют одновременно отслеживать и температуру, и толщину окалины. Пока дорого, но для премиальных марок стали уже оправдано.

Интересно было бы совместить измерение температуры поверхности заготовки с системой контроля геометрии. Теоретически это даст полную картину теплового состояния заготовки по всей длине МНЛЗ.

Коллеги из Тэнъи Электроникс говорили о разработке комбинированного датчика — инфракрасный + лазерный для одновременного контроля температуры и смещения поверхности. Если реализуют — будет прорыв в контроле качества непрерывнолитой заготовки.