
Когда ищешь устройство для инфракрасного измерения температуры жидкой стали поставщик, часто сталкиваешься с тем, что многие путают обычные пирометры с системами для металлургии. А ведь разница — как между молотком и целым прокатным станом. В жидкой стали ведь не просто температуру померить — там и брызги, и шлак, и постоянные колебания поверхности. Я лет десять назад сам думал, что подойдет любой инфракрасный датчик, пока не угробил три образца на разливочном ковше.
Запомнил навсегда: если в характеристиках не указан специальный спектральный диапазон для жидкой стали — это брак. Первый наш датчик от известного европейского бренда показывал погрешность в 80 градусов. Потом разобрались — он калибровался для чистых металлов, а в реальных условиях излучательная способность постоянно 'плывет' из-за окисления. Пришлось самим колдовать с фильтрами.
Кстати, про окна наблюдения. Стекло обычное моментально покрывается налетом. Ставили сапфировые — держались дольше, но все равно требовали продувки каждые 20 минут. Сейчас в новых системах делают двойные камеры с воздушным зазором, но это уже совсем другие деньги.
Самое сложное — не сама температура, а как ее стабилизировать в потоке измерений. Когда сталь течет по желобу, верхний слой остывает быстрее, а ИК-датчик видит только поверхность. Приходится вводить поправочные коэффициенты для каждой марки стали. Мы на МНЛЗ сначала сутки таблицы составляли, пока не подобрали алгоритм.
Сейчас если вижу в описании 'подходит для металлургии' — сразу проверяю, есть ли конкретные кейсы по конвертерам или ковшам. Один раз взяли оборудование у фирмы, которая хвасталась опытом с алюминиевыми заводами. Оказалось, их датчики не выдерживают тепловые удары при 1650°C — корпус повело через неделю.
Поставщик должен понимать технологический процесс. Не просто продать устройство для инфракрасного измерения температуры, а знать, куда его ставить относительно струи, как защитить от вибраций, какой должна быть частота опроса. Мы с ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' как раз сошлись на том, что их инженеры сами приезжали на испытания на разливку.
Важный момент — калибровка. Хорошие поставщики держат эталонные печи прямо на производстве. У тех же китайцев видел лабораторию с точностью ±2°C до 1800°C. Это серьезно, потому что большинство россиемых компаний калибруют до 1200 и экстраполируют показания.
На их сайте https://www.tengyidianzi.ru сначала привлекло то, что они специализируются именно на непрерывном измерении. Не разовые замеры, а постоянный мониторинг — это как раз для наших задач под МНЛЗ. Первый тестовый датчик ставили на промежуточный ковш — работал 9 месяцев без замены окна.
Заказывали у них систему с водяным охлаждением и системой продувки. Кстати, про продувку — они предложили комбинированный вариант: основной поток от цехового воздуха, а резервный от азота. Это спасло когда-то во время планового отключения воздуха.
Из интересных решений — встроенная термопара для контроля перегрева самого датчика. Раньше такое только в дорогих немецких системах видел. У них же реализована автоматическая коррекция коэффициента излучения в зависимости от времени нахождения стали в ковше. Не идеально, но снижает погрешность на 15-20%.
Чаще всего косячат с углом установки. Ставят перпендикулярно поверхности, а нужно под 15-30 градусов — чтобы меньше налипало брызг. Еще забывают про тепловые расширения креплений. Видел случай, когда через месяц работы датчик смотрел в потолок из-за деформации кронштейна.
Электрики любят прокладывать кабели ИК-датчиков в общих трассах с силовыми. Помехи от преобразователей частоты полностью забивают полезный сигнал. Приходится экранировать и ставить отдельные кабельные каналы.
Самое обидное — когда правильно установили, но не настроили программное обеспечение. Многие не используют функцию усреднения по площади сканирования, а ведь пятно измерения должно перекрывать не менее 5-7 поверхностных неоднородностей.
Сейчас пробуем многодиапазонные системы. Они дороже, но позволяют компенсировать влияние дыма и пара. На конвертерном производстве это может дать прорыв — там всегда проблемы с задымленностью.
Интересное направление — совмещение ИК-камер с лазерными дальномерами. Позволяет автоматически корректировать расстояние до поверхности металла. Особенно актуально для качающихся ковшей.
Из последнего — начали тестировать систему от ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' с функцией прогноза температуры на выходе из кристаллизатора. Пока сыровато, но идея правильная: использовать исторические данные для предсказания тренда.
Когда считаешь окупаемость, нужно учитывать не только стоимость самого устройства для инфракрасного измерения, но и расходы на обслуживание. Дешевые датчики требуют замены защитных стекол каждые 2-3 недели. Качественные — раз в полгода.
Мы на ККЦ после установки систем непрерывного измерения снизили перерасход ферросплавов на 3-4%. Это только по одной позиции экономия покрыла затраты за 8 месяцев.
Косвенная выгода — уменьшение брака из-за неправильной температуры литья. Раньше на каждую плавку делали 2-3 контрольных пробы, теперь достаточно одной. Экономия на лабораторном оборудовании и времени.
Раз в смену обязательно протирать смотровое окно — даже с продувкой мелкая пыль все равно оседает. Использовать только специальные салфетки, обычная ветошь оставляет микроцарапины.
При переналадке на другую марку стали не забывать менять коэффициент излучения в настройках. Казалось бы, очевидно, но 30% проблем именно из-за этого.
Ведите журнал показаний — потом проще анализировать drift калибровки. У нас на одном датчике через год заметили систематическое смещение на 5-7 градусов. Отправили на поверку — оказалось, деградировал приемник излучения.
В общем, выбор поставщика — это не про цену, а про понимание технологии. Хорошо, когда компания вроде ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' не просто продает оборудование, а предлагает решения под конкретный технологический процесс. И главное — всегда есть с кем посоветоваться по монтажу и настройке.